Свойства стандартных термоэлектрических преобразователей (раздаточный материал табл. 1)

Свойства стандартных термоэлектрических преобразователей (раздаточный материал табл. 1)

Обозначение термопреобразователя	Обозначение НСХ	Материал термоэлектрода	Диапазон преобразований t, °С	Предельная t при длительном применении, °С	Чувствительность dE/dt, мкВ/°С (при t, °С)	ТермоЭДС, мВ при t = 100 °С
положительного	отрицательного
(Медькопелевые) ТМК	M	Медь М1 (Cu)	Копель МНМц43‑0,5 (Cu+43%Ni+0,5%Mn)	–200…+100		–	4,722
Медь/медьникелевые (медьконстантановые) ТМКн	T	Медь М1 (Cu)	Константан МНМц40-1,5 (Cu+40%Ni+1,5%Mn)	–270…+400		40 (0) 60 (400)	4,279
Железо/медьникелевые (железоконстантановые) ТЖК	J	Железо (Fe)	Константан МНМц40-1,5 (Cu+40%Ni+1,5%Mn)	–210…+1200		50 (0) 64 (800)	5,269
(Хромель-копелевые) ТХК	L	Хромель Т НХ9,5 (Ni+9,5%Cr)	Копель МНМц43‑0,5 (Cu+43%Ni+0,5%Mn)	–200…+800		64 (0) 88 (600)	6,862
Никель-хром/медьникелевые (хромель-константановые) ТХКн	E	Хромель Т НХ9,5 (Ni+9,5%Cr)	Константан МНМц40-1,5 (Cu+40%Ni+1,5%Mn)	–270…+1000		59 (0) 81 (600)	6,319
Никель-хром/никель-алюминиевые (хромель-алюмель) ТХА	К	Хромель Т НХ9,5 (Ni+9,5%Cr)	Алюмель НМцАК2‑2‑1 (Ni+2,5%Mn+2%Al+1%Si)	–270…+1372		35 (0) 42 (1300)	4,096
Никель-хром-кремний/ никель-кремниевые (нихросил-нисиловые) ТНН	N	Нихросил (Ni+14,2%Cr+1,4%Si)	Нисил (Ni+4,4%Si+0,1%Mg)	–270…+1300		26 (0) 36 (1300)	2,774
Платинородий/ платиновые ТПП	S	Платинородий ПР‑10 (Pt+10%Rh)	Платина ПлТ (Pt)	–50…+1768		10 (600) 14 (1600)	0,646
R	Платинородий ПР‑13 (Pt+13%Rh)	Платина ПлТ (Pt)	–50…+1768		10 (600) 14 (1600)	0,647
Платинородий/ платинородиевые ТПР	В	Платинородий ПР‑30 (Pt+30%Rh)	Платинородий ПР‑6 (Pt+6%Rh)	100…1820		8 (1000) 12 (1800)	0,033 0,431 (300 °С)
Вольфрам-рений/ вольфрамрениевые ТВР	А-1 А-2 А-3	Вольфрам-рений ВР‑5 (W+5%Re)	Вольфрам-рений ВР‑20 (W+20%Re)	0…2500 0…1800 0…1800		14 (1300) 7 (2500)	1,337 1,338 1,319

Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ преобразования, выраженные в температурном эквиваленте (раздаточный материал табл. 2)

Обозначение промышленного термопреобразователя	Обозначение типа термопары	Класс допуска	Диапазон измерений, °С	Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ ± D t, °С
ТПП	S, R		От 0 до 600 Св. 600 до 1600	1,5 0,0025 t
	От 0 до 1100 Св. 1100 до 1600	1,0 1,0+0,003 (t – 1100)
ТПР	В		От 600 до 800 Св. 800 до 1800	4,0 0,005 t
	От 600 до 1800	0,0025 t
ТХК	L		От –200 до –100 Св. –100 до +100	1,5+0,01 | t | 2,5
	От –40 до +360 Св. 360 до 800	2,5 0,7+0,005 t
ТХКн	Е		От –200 до –167 Св. –167 до +40	0,015 | t | 2,5 2,5
	От –40 до +333 Св. 333 до 900	2,5 0,0075 t
	От –40 до +375 Св. 375 до 800	1,5 0,004 t
ТХА, ТНН	K, N		От –250 до –167 Св. –167 до +40	0,015 | t | 2,5
	От –40 до +333 Св. 333 до 1300	2,5 0,0075 t
	От –40 до +375 Св. 375 до 1300	1,5 0,004 t
ТМКн	Т		От –200 до –66 Св. –66 до +40	0,015 | t | 1,0
	От –40 до+135 Св. 135 до 400	1,0 0,0075 t
	От –40 до+125 Св. 125 до 350	0,5 0,004 t
ТЖК	J		От 0 до 333 Св. 333 до 900	2,5 0,0075 t
	От –40 до +375 Св. 375 до 750	1,5 0,004 t
ТМК	М	–	От –200 до 0 Св. 0 до 100	1,3 +0,001| t | 1,0
ТВР	А-1, А-2, А-3		От 1000 до 2500	0,007 t
	От 1000 до 2500	0,005 t

Технические характеристики стандартных термоэлектрических преобразователей (раздаточный материал табл. 3)

Обозначение термопреобразователя (НСХ)	Состав контролируемой среды	Достоинства	Недостатки	Примечания
окислительная	восстановит.	нейтральная	вакуум
ТМК (М)	Да	Да	Да	Да	Универсальное применение Высокая точность	Малый температурный интервал	Используют как образцовый в диапазоне от –200 до 0 °С.
ТМКн (Т)	Да	Да	Да	Да	Универсальное применение	Малый температурный интервал
ТЖК (J)	Да Интенсивное окисление при t > 750 °С	Да	Да	Да	Универсальное применение	Охрупчивание константана в серосодержащих атмосферах при t > 650 °С	Fe во влажной атмосфере ржавеет
Возможно использование при t до 1100 °С
ТХК (L)	Да	Не рекоменд. Селективное окисление Cr изменяет НСХ при t > 600 °С	Возможно Возможно селективное окисление Cr и изменение НСХ	Возможно Испарение Cr изменяет НСХ	Максимальная чувствительность, минимальная теплопроводность. Очень высокая стабильность НСХ	Небольшой температурный интервал определяется стойкостью копеля. Чувствительность к деформациям	Используют в качестве чувствительных элементов в пирометрах излучения и для измерения малых градиентов температуры
ТХКн (E)	Да	Не рекоменд. То же	Возможно То же	Возможно То же	–	Охрупчивание константана в серосодержащих атмосферах при t > 650 °С	–
ТХА (K)	Да	Не рекоменд. То же	Возможно То же	Возможно То же	Практически линейная НСХ	Охрупчивание алюмеля в серосодержащих атмосферах при t > 650 °С. Термические остаточные напряжения в алюмели сильно изменяют НСХ	–
ТНН (N)	Да	Не рекоменд. То же при t > 800 °С	Возможно То же	Возможно То же	Более высокая измеряемая температура и большая стабильность НСХ по сравнению с ТХА(К)	–	Радиационная стойкость

Технические характеристики стандартных термоэлектрических преобразователей (раздаточный материал табл. 3)

продолжение

Обозначение термопреобразователя (НСХ)	Состав контролируемой среды	Достоинства	Недостатки	Примечания
окислительная	восстановит.	нейтральная	вакуум
ТПП (S) ТПП (R)	Да	Не рекоменд. H2, C и S участвуют в массопереносе «платиновых ядов» при t > 1100 °С	Возможно Возможен массоперенос «платиновых ядов» при t > 1100 °С	Возможно Образуются пар ы Me - «платиновые яды». Не использовать Me чехлы	Высокая точность	Высокая стоимость. Испарение родия при высокой температуре изменяет НСХ - используют многоканальные изолирующие трубки, защищающие термоэлектроды по всей длине	Недопустимо применение кремнийсодержащих и металлических чехлов и изолирующих трубок, используют только чистый глинозем или корунд (Al2O3)
ТПР (В)	Да	Не рекоменд. То же при t > 1200 °С	Возможно То же	Возможно То же	Более высокая измеряемая температура и большая устойчивость к примесям по сравнению с ТПП. Высокая точность	Высокая стоимость. Сильно нелинейная НСХ, минимальная чувствительность	Температура свободных концов преобразователя не влияет на результаты измерений. Трудно измерить температуру до 300 °С
ТермоЭДС при температуре 100 °С имеет очень малое значение (0,033 мВ)
ТВР	Не рекоменд. Интенсивное окисление при t > 600 °С	Да	Да	Да	Наибольшая измеряемая температура	Невысокая пластичность термоэлектродов. Плохая воспроизводимость НСХ	Окисление; охрупчивание и изменение НСХ из-за образования карбидов

Примечания:

Окислительная атмосфера – воздух или смеси газов при избытке кислорода, в которых происходит окисление вещества (потеря атомами и ионами электронов). Присоединение атомами кислорода (образование оксида) — частный случай реакций окисления. Слабоокислительная атмосфера содержит 2-3% О₂.

В восстановительной атмосфере идут химические реакции, в которых атомы и ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение валентности элемента. Примеры восстановительных сред — сухой H₂, CO, углеродсодержащие газовые среды, эндогаз, экзогаз, диссоциированный аммиак.

Инертная атмосфера – N₂, Ar, He.

Да – рекомендуемая среда.

Возможно – эксплуатация в данной среде возможна.

Не рекоменд. – не рекомендуемая среда.

Комментарии к раздаточному материалу

1. Диапазон преобразований температуры – в указанном диапазоне экспериментально определена НСХ преобразования.

2. Предельная температура при длительном применении – эксплуатация при этой температуре в рекомендованной среде обеспечивает длительный (сотни часов) срок службы ТП.

3. Влияние состава контролируемой среды на работоспособность преобразователя следует оценивать с учетом температуры эксплуатации:

· чем выше температура эксплуатации, тем больше скорость диффузионных процессов, которые ведут к деградации и выходу из строя преобразователя;

· если состав среды рекомендован для данного преобразователя, то его эксплуатация даже при предельной температуре длительного применения обеспечивает длительный срок службы ТП;

· если эксплуатация в данной атмосфере возможна, то применение преобразователя при температуре, близкой к предельной температуре длительного применения, может привести к быстрому (десятки часов работы) выходу его из строя;

· для не рекомендуемых атмосфер, прежде всего, следует сравнить температуру эксплуатации с предельной температурой длительного применения, сделать вывод о скорости диффузионных процессов и оценить срок службы преобразователя.

4. Всегда нужно помнить о том, что существуют комбинированные атмосферы.

Дата добавления: 2015-09-29