Теплотехнические измерения и инновационные измерительные технологии, страница 8

Медь-копелевые и медь-медноникелевые типа T термоэлектрические термометры применяют, главным образом, для измерения низких температур.

Хромель-копелевые термоэлектрические термометры, обладая наибольшим коэффициентом преобразования из всех стандартных (70 ¸ 90 мкВ/°C), имеют наиболее близкую к линейной характеристику , но при диаметрах термоэлектродов 0,2 ¸ 0,3 мм диапазон применения их ограничивается только до 400 °C из-за нестабильности характеристики.

Никельхром-медноникелевые (тип E) и никельхром-никельалюминиевые (тип K) термометры близки к характеристике старого наименования хромель-алюмелевые (ХК); с диаметром электродов 3 ¸ 5 мм могут применяться для измерения температур до 1000 °C, а с диаметром электродов 0,2 ¸ 0,3 мм – не более 600 °C, для типа E предел измерения не превышает 700 °C.

Все термоэлектрические термометры из неблагородных материалов достаточно стабильны в инертной и восстановительной средах, а в окислительной среде их срок службы ограничен.

Платинородий-платиновые (тип S и тип ПП) имеют положительный термоэлектрод из сплава, состоящего из 10 % родия и 90 % платины, а отрицательный – из чистой платины; сохраняют стабильность градуировочной характеристики в окислительной и нейтральной средах, могут длительно применяться для измерения температур от 0 до 1300 °C. Характеристики типа S и типа ПП близки, но не совпадают.

Для измерения температур от 300 до 1600 °C применяют платинородий-платинородиевые термометры (положительный электрод – сплав из 30 % родия и 70 % платины, а отрицательный – из 6 % родия и 94 % платины) плохо работают в восстановительной среде. При технических измерениях поправку на температуру свободных концов можно не делать, т. к. коэффициент преобразования характеристики достаточно мал. Градуировочные характеристики термопар типа B и типа ПР не совпадают.

Вольфрамрений-вольфрамрениевые термопары применяются длительно при температурах до 2200 °C, имеют положительный термоэлектрод – сплав из 95 % вольфрама и 5 % рения, отрицательный – сплав из 80 % вольфрама и 20 % рения; устойчивы в вакууме, нейтральных и восстановительных средах.

В табл. 5.3 приведены основные значения ТЭДС стандартных термоэлектрических термометров.

Пределы допускаемых отклонений измеренных значений ТЭДС для термометров, представленных в табл. 5.3, определяются по уравнению

                                                         ,                 (5.14)

где      – допускаемые отклонения температуры, выраженные в градусах;

           – коэффициент преобразования термопары, мВ / °C.

Допускаемые отклонения температуры  определяются выражением, °C

                                                    ,           (5.15)

где     a, b, c – коэффициенты, принимаемые по табл. 5.4, зависящие от значения рабочего диапазона измерения.

Таблица 5.3

Основные значения термоэлектродвижущей силы стандартных термопар
при t₀ = 0 °C