Термопара

ОП ИКАНИЕИ ЗОЗРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 847068 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) М 1(л 6 01 К 7/02 Гооударстввииый комитет СССР по делам иэабретеиий и открытииДата опубликования описания 15.07.81(54) ТЕРМ ОПА 10 по техническои сущи льтату является те лектрически конта оэлек ны срес их с присоединением заявки Ж(23)ПриоритетИзобретение относится к измерениям температур веществ, а более конкретно - к изме рению температур реакционно-активных веществ в твердом и жидком состояниях с помощью термопар.Известна термопара, состоящая из двух про. волочных термоэлектродов, электрически кон. . тактирующих между собой в локальной области, и злектроиэоляторов термоэлектродов. Диаметры термоэлектродов равны или отличаются, но не более, чем в два - три раза 1.Однако такая термопара не имеет защитного элемента, предохраняющего ее от взаимодействия с объектом исследования, Поэтому она не может быть использована или не мо. жет давать. удовлетворительные по точности показания в случаях, если объектом измерения являются реакционно-активные вещества. Ти. личным примером такого объекта является большинство металлов и сплавов в расплав. ленном состоянии.Наиболее близкой остии достигаемому резу рмопарасостоящая из двух э ктирую/ щих между собой термоэлектродов и цилиндрический электроизоляционной оболочки (2).Недостатком этого устройства являетсяограничение. точности измерения температурывследствие наличия значительного термического сопротивления между областью контактатермоэлектродов и объектом измерения, Этосопротивление складывается из термическогосопротивления стенки оболочки и термическогосопротивления либо воздушного зазорамежду спаем термопары и стенкой оболочки,либо точечного контакта сная в виде шарика идна оболочки в виде сферы большого диа-метра - при отсутствии средств эффективногоподжатия сная к стенке.Цель изобретения - повышение точностиизмерения температуры за счетснижения термического сопротивления между термоэлектродами и объектом исследования при испытанииреакционно-активных материалов,Указанная цель .достигается тем, что в из.вестной термопаре рабочие концы термтродов в месте их контакта выполнезанными по плоскостям, образующим847068 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3осями угол, меньше 90 и заклннеиы относительно друг друга и оболочки, причем внут-,ренний диаметр обоЛочки превышает диаметрбольшего термоэлектрода, но меньше суммыгдиаметров обоих термоэлектродов.В случае погружения термопары в исследуемый объект оболочка выполняется из плавно сочлененных между собой участков.Заклинивание термоэлектродов, достигаемоетакой конструкцией, обеспечивает их эффективное поджатие к друг другу и к оболочке,тепловой контакт которой с термоэлектро.дами осуществляется по образующим, чтообеспечивает снижение термического сопротивления между областью контакта термоэлек;тродов и объектом исследования и, следовательно, повышение точности измерения температуры.Устранение операции сварки концов термоэлектродов приводит к снижению стоимоститермопары,На фиг, 1 представлена термопара, общийвид; на фиг, 2 - вариант защитной оболочки термопары; на фиг, 3 и 4 - примеры при.менения предлагаемой термопары для измерения температуры поверхности и объема объек.та исследования, соответственно.Термопара (фиг. 1) содержит термоэлектро.ды 1 и 2 и электроизоляторы 3 - 5. На фиг,3 и 4 изображены также тигель 6, объект 7исследования, защитная оболочка 8, засыпка9 из огнеупорного порошка или керамический тигель соответственно.Контактирующие концы термоэлектродов выполняются срезанными по плоскости А, перпендикулярной плоскости чертежа, при этомугол а межцу этой плоскостью и осями тер.моэлектродов в области. их контакта меньше90 . Концы термоэлектродов находятся взаклиненном состоянии относительно друг друга и относительно оболочки. Термоэлектродыразмещены в электроизоляторах, а зона нхконтакта защищена ОТ объекта исследованияоболочкой, выполненной в виде трубки,Сборка термопары осуществляется следую.щим образом.Концы термоэлектродов выполняются срезанными плоскостями, образующими с их, осями один и тот же угол, меньший 90, ивдвигаются в оболочку навстречу друг другувплоть до возникновения контакта термоэлек.тродов поллоскостям среза и их заклиниранияотносительно друг друга и относительно оболочки, После этого.на термоэлекц оды одеваются электроиэоляторы,Защитная оболочка (фиг, 2) выполнена изплавно. сочлененных между собой участков.Использование такой оболочки целесообразно 4в случае погружения термопары в исследуемую среду.Термопара работает следующим образом, Защитная оболочка 8, охватывающая область контакта термоэлектродов 1, и 2, приводится в контакт с объектом 7 исследования, Свобод. ные концы термоэлектродов подключаюТся к регистрирующему устройству. После этого температура области контакта термоэлектродов приближается к температуре объекта исследования. Так как термическое сопротивление между областью контакта термоэлектродов и объектом исследования мало, то разница их температур незначительна. Величина термо. ЭДС измеряется регистрирующим устройством, По величине;термо- ЭДС традиционным путем - по градуировочным таблицам и графикам - находится температура объекта.При испытании объекта, находящегося в жидком состоянии, термопара может быль погружена в объект, как показано на фиг. 4.Применение предлагаемой термопары позво. ляет повысить точность измерения важных технологических параметров сплавов (температурасолидуса и ликвидуса, интервал кристаллизации и т.п.) и снизить стоимость изготовлениятермопары путем исключения дорогостоящейэлектронно-лучевой сварки концов термоэлектродов. Предлагаемая термопара может найти широкое применение как в исоледовательской практике, так и при технологическом контро. ле на металлургическом и химических пред. приятиях,Формула изобретения1. Термопара, состоящая из двух электрически контактирующих между собой термоэлектродов и цилиндрической электроизоляционной оболочки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точностиизмерения температуры за счет снижения термического сопротивления между термоэлектродами и объектом исследования при испытанииреакционно-активных материалов, рабочие концьг термоэлектродов в месте их контакта выполнены срезанными по плоскостям, образу.ющим с их осями угол, меньше 90 и заклинены .относительно друг друга и оболочки, причем внутренний диаметр оболочки превышаетдиаметр большего термоэлектрода, но меньшесуммы диаметров обоих термоэлектродов,2; Термопара по п, 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, чтооболочка выполнена из плавно сочленных между собой участков,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Попов М. М, Термометрия и калоримет. рия. "Изд-во МГУ", 1954, с. 220 - 221, рис.105 в. 2. Попов М. М, Термометрия и калориметрия.