Датчик температуры и способ его изготовления

И 9) (11) ОО 94 СПУБЛИН 4 С 01 К НИ ИЗОБ ОП ТЕПЬСТВУ поликристалут тонкои Б.Гориловскаавинкина декакарбамида никели иода, равное (1,8ренний диаметр метаки выполнен равнымметра цилиндрическоа отношение высоты ка полупров. М.: Высш рабочего слоя иаметру соста ооеспечивает кую прочность материала ляет 2,5требуемую фиксации э пературныйдом и оболматериала к его ство СССР7/22,23.06.83 4,0, что 1 еханичес лектрода градиент очкой, По в оболочк сключает темЫ И СВОСО у электро азмещения с го подверг ют прессов25 - 75 МПкаждые 25туры, 2 с.1 табл. ию под давление охлаждая его через 1 Па до исходной темпера и 1 з,п, ф-лы, 1 ил., СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ Н АВТОРСКОМУ С(71) Московский инстхимической технологии(54) ГАТЧИК ТЕМПЕРАТУЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(57) Изобретение отнотельной технике и позсить стабильность элехарактеристик датчикаиодной атмосфере. Междской оболочкой 1 и ци ится к измериоляет повытрофизических при работе в у металличе- индрическим электродом 2 разм лический материал торого использованбальта или никеляющие массовое соот в качестве ко-полиподиды кокарбамидом, имеошение иодида я или кобальта3,0):1, Внутллической оболоч,0 - 3,5 диаго электрода,Изобретение относится к техникеизмерения температуры и может бытьиспользовано для измерения температуры в атмосфере иода, на предприятиях галургического профиля. 5Целью изобретения является повышение стабильности электрофизическиххарактеристик датчика при работе виодной атмосфере.На чертеже схематически изобра 10жена конструкция термочувствительного датчика,Датчик температуры содержит коаксиально расположенные металлическую оболочку 1 и цилиндрический, электрод 2, выполненные из никеляили жаростойких сплавов, поликристаллический термочувствительныйматериал 3 - полииодид кобальта или, никеля Фракций 0,5 - 1,0 мм, Навнешней стороне металлическая оболочка и цилиндрический электрод могут иметь резьбу 4 для облегчениямонтажа датчика. 25Ограничение интервала поликристаллических фракций полииодидов0,5 - 1,0 йм обусловлено тем, чтопри величинах Фракций больше 1,0 ммвозрастает интервал разброса по 30электросопротивлению более чем напорядок, а при величинах фракцийменее 0,5, появляется эффект текучести запрессовки и наблюдается ухудшение механических характеристик,35Поликристаллы полииодида для предотвращения изменения химического состава подвергают холодному прессованию под давлением Х 5 - 75 МПа, причем через каждые 25 МПа осуществляют 40охлаждение прессовок до исходнойтемпературы (комнатной), предварительно поликристаллы термочувствительного материала помещают между металлическОЙ ОболочкОЙ и цилиндическим 45электродом.Интервал прессования 25 - 75 МПаобусловлен тем, что плотность запрессовок при давлении 75 МПа приближается к 1, а дальнейшее повышение давления приводит к появлению в прессовке жидкой фазы. При давлении меньше25 МПа резко ухудшаются механическиесвойства запрессовок, что приводитк выпадению электрода,Необходимость постадийного охлаждения прессовок через. 25 МПа обусловлена тем, что при превышении давления свыше 25 МПа резко возрастает текучесть образцов, что затрудняет разбор пресс-Формы и вызывает при этом появление сколов, трешин и других,деФектов.Выбор указанных интервалов связан с индивидуальными физическими характеристиками поликристаллических полииодидовИзменение температуры осуществляют замером электросопротивления между электродом и металлической оболочкой, по величине которого определяют абсолютную величину температуры.П р и м е р 1Поликристаллы полииодида кобальта с карбамидом состава СО (Пг) (1 ) фракции 1 мм размещают между металлической оболочкой диаметром 12 мм и цилиндрическим электродом диаметром 4 мм и запрессовывают под давлением 50 МПа при комнатной температуре в две стадии (Р, = 25 МПа и Р, = 50 МПа), выдерживая между каждым прессованием 10-12 мин для охлаждения прессовок до исходной температуры, При выдержке менее 10 мин не происходит полное охлаждение образца, а выдерживать более 12 мин нецелесообразно, так как температура образца становится уже комнатной, Перегрев образца приводит к частичному или полному расплавлению поликристаллов полииодида Со. Высота слоя запрессовки термочувствительного материала 36 мм, его диаметр 12 мм.Датчик температуры, изготовленный таким способом, помещают в атмосферу иода или на воздухе и снимают электрофизические характеристики в зависимости от температуры и их стабильность при повторных термообработках. Так, при температуре 77 К удельное объемное электросопротивление =9,0 10" Ом см, при 290 К - 4 10 Ом см, коэффициент термочувствительности В в интервале температур 77 - 290 К составляет 9444 К.Стабильность электрофизических характеристик определяли путем выдержки датчика в атмосфере иода при изотермической термообработке с периодическим измерением электрофизи.ческих свойств. Испытания показали стабильность электрофизических характеристик: 40 сут отклонения и В находили в пределах 0,2 - 1,2 Х и 5,23 соответственно электрические свойства прототипа в атмосфе1290094 ре иода претерпели значительные изменения уже после 48 ч выдержки (2 сут),при 20 С: отклоненияи Вч составляли соответственно 8-10 и 437.В таблице приведены результаты измерений электрофизических характеристик датчиков температуры, изготовленных согласно предлагаемому способу. Ю1Формула изобретения 1. Датчик температуры, содержащий коаксиально расположенные металлическую оболочку и цилиндрический электрод с размещенным между ними поликристаллическим термочувствительным материалом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности электройизических ха рактеристик, в качестве поликристаллического термочувствительного материала использованы полииодиды кобальта или никеляс карбамидом (Бг) состава ССО (Из.) (Пг) 1 (1 )д, причем отношение внутреннего дйаметра металлической оболочки к диаметру цилиндрического электрода составляОтклонение по Гранулометрия термо- чувст- вительЭлементы кон -струкции Условия прессования Состав В,Х Зф 4 фКа ИЧа Раф МПа Р МПа В/с 1 й/и ного материала, мм 50 0,2- 1 у 2 5,2 ГСо (Пг (1 )и = 1,8:1 25 3,0 3,0 25 1,00 3,5 4,0 25 25 25 75 0,1-1,5 4,1 32 25 25 25 О 1510 3 5 Мо Жг),) и =2,4:1 0,75 76 1,0-3,0 6)7 СМ Жг (1,),и =2,4:1 25 26 ЗфО ЗфО 25 1,10 24 1,2-3,2 7, 1 3,0 3,0 24 3,6 2,4 25 25 ГСо (Пг), ) (1 )и = 3,1:1 50 1,1-3,4 6,9 0,75 1 Со (юг), ) (1,) 0,50и = 3,0:1 СЫ ОЗ), И,), 0,40и = 2,4:1 ет 3,0 - 3,5, а отношение высоты рабочего слоя поликристаллического термочувствительного элемента к его диаметру составляет 2,5 - 4,0,2. Датчик по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что полииодиды кобальта или никеля с карбамидом (Бг) состава ССо (Мд) Жг), (1 имеют массовое соотношение иодид декакарбамид никеля или кобальта и иода, равное (1,8 - 3,0):1.3. Способ изготовления датчика температуры путем размещения поликристаллического термочувствительного материала между коаксиально расположенными металлической оболочкой и цилиндрическим электродом, о т - л и ч а ю щ и й с я :ем, что, с целью повышения стабильности электроАизических характеристик, поликристаллы термочувствительного материала фракции 0,5 - 1,0 мм после размещения между металлической оболочкой и цилиндрическим электродом подвергают прессованию под давлением 25 - 75 МПа, причем через каждые 25 МПа осуществляют охлаждение прес- совок до исходной температуры.1290094 Продолжение таблицы Элементы кон Условия прессования Отклонение по ГранулометриятермоСостав струк ции% В,Е Р МПа МПа МПа РМПа чувстввительного материала, мм Со (Бг)(1 ) 0,75 2,9 4,1 25 25 50 1,7-410 бф 7 1 С 1(прототип) 0,30 2,5 2,0 100 -- 100 8,0-10,0 43,0 7 от начального значения: 100; В --- 100 Составитель В.АгаповаРедактор А,Лежнина Техред А.Кравчук Корректор С.Черни Заказ 7890/36 Тираж 799 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва; Ж, Раушская наб., д,45Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная,4 П р и м е ч а н и е, и - массовое соотношение иодид декакарбамид никеля(кобальта) к иоду, Стабильность электрофизических свойств определяли как отклонение по удельному объемному электросопротивлениюи козффициенту термочувствительности (В) при выдержкахв иодной атмосфере при 20 С в течение 1000 ч в