Сварка горячего спая термопары в графитовой ванне. Крепление горячего спая термопары к металлической поверхности конденсаторной сваркой: Методические указания к лабораторной работе

Министерство образования Российской Федерации

Государственное  образовательное  учреждение

высшего  профессионального  образования

«Сибирский  государственный  индустриальный  университет»

Кафедра  теплофизики  и  промышленной  экологии

сварка  ГОРЯЧЕГО СПАЯ термопарЫ  в  графитовой  ванне.  крепление  ГОРЯЧЕГО СПАЯ  термопарЫ   к  металлической поверхности  конденсаторной  сваркОЙ

Методические указания к лабораторному практикуму

по курсу: "Методы аналитического контроля, анализа

и теплотехнических исследований" для специальности

110300 (Теплофизика, автоматизация и экология

 промышленных печей)

Новокузнецк

2004 г.

УДК 536.24

Рецензент:

кандидат технических наук, доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции ГОУ ВПО «СибГИУ» М.Н. Башкова

Драничников Н.А., Михайленко Ю.Е. Сварка горячего спая термопары в графитовой ванне. Крепление горячего спая термопары к металлической поверхности конденсаторной сваркой: Метод. указания  к  лабораторной   работе.  –  Новокузнецк:  Издат.  центр  ГОУ  ВПО

«СибГИУ», 2004. – с.

Даны схемы устройства и описание установки для сварки горячего спая термопар в графитовой ванне и прибора конденсаторной сварки для крепления горячего спая термопар к металлической поверхности, а также методика работы на них.

Методические указания предназначены для студентов специальности 110300, а также могут быть полезны для аспирантов и научных работников, применяющих в своих экспериментальных исследованиях измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей.

ВВЕДЕНИЕ

В экспериментальных исследованиях, связанных с нагревом и охлаждением, для измерения температуры широко применяют термоэлектрические преобразователи (термопары). В зависимости от уровня измеряемых температур, специфики измерений, материала термоэлектродов термопары и их толщины применяют различные способы изготовления горячего спая термопар. На практике обычно применяют такие способы, как пайка различными припоями, газовая сварка, сварка в электрической дуге между угольными и другими электродами, сварка в электролитической и графитовой ванне. В лабораторных исследованиях чаще всего применяют термопары с толщиной термоэлектродов от 0,2 до 1,0 мм, которые при достаточной прочности и небольшом теплоотводе от зоны измерения повышенных температур позволяют получить достаточно миниатюрный чувствительный элемент - горячий спай.  Для его изготовления у таких термопар предпочтение отдается сварке в графитовой ванне. Преимуществом этого метода является простота и надежность установки для сварки, а также хорошее качество получаемого спая.

При измерениях температуры металлических поверхностей с помощью термопар очень важно обеспечить хороший контакт между горячим спаем термопары и поверхностью, температура которой измеряется. Такой контакт в большинстве случаев можно обеспечить с помощью конденсаторной сварки, для которой используется надежный в работе, простой по устройству и компактный прибор.

Целью данного лабораторного практикума является знакомство с устройством и приобретение навыков работы на установке для сварки термопар в графитовой ванне и приборе для крепления горячего спая термопар  к металлической поверхности с помощью конденсаторной сварки.

Работа на установке и с прибором требует соблюдения особых правил техники безопасности, которые будут даны ниже при описании методики работы с каждым из них. Перед выполнением любых работ в лаборатории тепломассообмена каждому студенту необходимо прослушать общий инструктаж по технике безопасности в лаборатории, о чем делается отметка в специальном журнале, в котором расписывается каждый из прослушавших инструктаж.

1. СВАРКА  ГОРЯЧЕГО  СПАЯ ТЕРМОПАРЫ  В  ГРАФИТОВОЙ  ВАННЕ

1.1. Описание установки

Схема установки для сварки термопар в графитовой ванне показана на рис.1.

Установка  для  сварки  термопар  в  графитовой  ванне

1 - трансформатор; 2 - гибкие соединительные провода;

3 - медная шина; 4 - свариваемый конец термопары;

5 - емкость для графита; 6 - графитовая ванна; 7 - термопара в фарфоровой соломке; 8 - зажим-"крокодильчик"; 9 - пластинка для  временного крепления зажима-"крокодильчика".

Рис. 1.

Установка состоит из емкости 5 для графита, выполненной из  диэлектрика в виде небольшого ящичка. У борта этой емкости расположена медная токоподводящая шина 4, соединенная гибким проводом 2 с одной из выходных клемм понижающего трансформатора 1. Вторая выходная клемма трансформатора соединена гибким проводом с зажимом 8 типа "крокодильчик" с электроизолированным держателем. Данный зажим служит для удержания свариваемого конца термопары, выполненного в виде скрутки, а также для подведения к нему тока. При отсутствии термопары зажим может упасть со стола. Во избежание этого зажим без термопары крепится временно на специальной пластинке 9 на стенке емкости 5. Эта емкость заполнена тонкодисперсным графитом, образующим графитовую ванну.