DE302452C

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Publication number: DE302452C
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Description

Zur Messung höherer Temperaturen bedient . man sich in Technik und Wissenschaft des Platin-Platinrhqdium-Thermoelementes (Le Chatelier-Pyrometer) als besonders zuverlässigen Instrumentes. Außer seiner Verwendbarkeit bis 1600 ° hat dieses Thermoelement den besonderen Vorteil, daß es- immer mit genau der gleichen Thermokraftkurve, d. h. reproduzierbar und austauschbar hergestellt werden kann.Used to measure higher temperatures. one is familiar with the technology and science of the platinum-platinum rhodium thermocouple (Le Chatelier pyrometer) as a particularly reliable instrument. Besides its availability up to 1600 °, this thermocouple has the particular advantage that it is always with exactly the same thermal force curve, d. H. can be produced reproducibly and interchangeably.

Infolge des hohen Preises und der zunehmenden Knappheit an Platin hat man sich seit langem bemüht, für niedrigere Temperaturen Thermoelemente aus billigeren Materialien herzustellen, von denen sich namentlich das Eisenkonstantan- und Silberkonstantanelement für Temperaturen bis 1000, bzw. 850 ° eingeführt und bewährt haben; Elemente aus Reinnickel und Chromnickel ließen sich sogar bis etwas über 1100⁰ verwenden. Hauptnachteil -dieser Thermoelemente aus Unedelmetall-Legierungen war —· außer der geringeren Haltbarkeit —, daß sich Legierungen aus Unedelmetallen nicht mit der gleichen Präzision herstellen lassen, wie solche aus Edelmetallen, da Unedelmetalle mit den Ofengasen und dem Tiegelmaterial in verschiedenster unkontrollierbarer Weise reagieren, wodurch die Zusammensetzung der Legierung verändert wird. Daher ; weichen Elemente aus verschiedenen.As a result of the high price and the increasing scarcity of platinum, efforts have long been made to produce thermocouples from cheaper materials for lower temperatures, of which the iron constantan and silver constantan elements have been introduced and proven for temperatures up to 1000 and 850 °, respectively; Elements made of pure nickel and chromium nickel could even be used up to a little over 1100 ⁰ . The main disadvantage of these thermocouples made from base metal alloys was - apart from their lower durability - that alloys made from base metals cannot be produced with the same precision as those made from noble metals, since base metals react with the furnace gases and the crucible material in a wide variety of uncontrollable ways, which means the composition of the alloy is changed. Therefore ; soft elements from different.

Herstellungen meist merklich voneinander ab. Infolgedessen mußte beim Austausch eines unbrauchbar gewordenen Elementes die Skala des Anzeige-Instrumentes ' öfters umgewertet, werden, wodurch Unzuträglichkeiten entstanden.Manufactures mostly differ noticeably from one another. As a result, had to replace a element that has become unusable, the scale of the display instrument is often re-evaluated, which created inconveniences.

Auf Grund eingehender und sorgfältiger Untersuchungen ist es gelungen, auch Unedelmetallegierungen durch Vakuumschmelzung mit der gleichen Präzision herzustellen, wie die Edelmetallegierungen, wodurch der erwähnte Nachteil vermieden wird, da auf diese Weise 4°' reproduzierbare und austauschbare Elemente erhalten werden können, die immer die gleiche Temperaturskala haben. Dabei lag es nun nahe, Elemente herzustellen zu versuchen, deren Thermokraftkurve möglichst mit der des Le Chatelierelementes übereinstimmte, um so die bisherigen Anzeigeinstrumente verwenden oder auch den Übergang vom einen zum andern Element beliebig vornehmen zu können.On the basis of detailed and careful investigations, it has also been possible to use base metal alloys by vacuum melting with the same precision as that Precious metal alloys, whereby the mentioned disadvantage is avoided, since in this way 4 ° ' reproducible and interchangeable elements can be obtained that are always the same Have temperature scale. It was now natural to try to produce elements whose thermoelectric force curve matched that of the Le Chatelier element as closely as possible in order to so use the previous display instruments or the transition from one to the to be able to make any other element.

Die Elemente aus Reinnickel gegen Chromnickel werden nun jiicht oberhalb 1100° dadurch zerstört, daß der Reinnickeldraht durchoxydiert, während der Chromnickeldraht verhältnismäßig wenig beschädigt ist. Wenn man dagegen nicht nur einen, sondern beide Schenkel des Elementes aus Chromnickellegierungen (verschiedener Zusammensetzung) herstellt, kann man Elemente erhalten, die bis oberhalb £200° brauchbar bleiben. Da nun eine systematische Untersuchung van Chromnickellegierungen verschiedener Zusammensetzung gezeigt hat, daß die Temperaturabhängigkeit der Thexmokraft zwischen Paaren aus Chromnickellegierungen verschiedenen Chromgehalts nicht linear ist, sondern verschieden stark gekrümmte Kurven ergibt, läßt sich aus diesen Legierungen ein Paar herausfinden-, dessen Temperaturkurve sich der des Platin-Platinrhodium-Thermo-, elements im ganzen Bereich mit sehr guter Übereinstimmung anschmiegt. Unter Benutzung der reinsten, gegenwärtig erhältlichen Ausgangsmaterialien läßt sich diese BedingungThe elements made of pure nickel against chromium nickel are now jiicht above 1100 ° destroyed by the fact that the pure nickel wire is oxidized, while the chromium-nickel wire is relatively is little damaged. If, on the other hand, you have not just one but both legs of the element made of chromium-nickel alloys (of various compositions) elements are obtained which remain usable up to above £ 200 °. Now there is a systematic Investigation of chromium-nickel alloys of various compositions has shown that the temperature dependence of the thexmo force between pairs of chromium-nickel alloys different chromium content is not linear, but curves with different degrees of curvature results, a pair can be found out of these alloys - its temperature curve that of the platinum-platinum-rhodium-thermo-, elements clings to the whole area with a very good match. Under use The purest raw materials currently available meet this condition

am besten mit einer 3,19 gegen eine 7,41 prozentigen Chromnickellegierung erreichen, worin allerdings. mit zunehmender Reinheit des Ausgangsm.atfirrjals,, J;deine:^:;yer;schiebungen eintretenbest achieved with a 3.19 against a 7.41 percent chromium-nickel alloy, in which, however. ^Thy:;; with increasing purity of the Ausgangsm.atfirrjals ,, J yer; shifts occur

■5 können." ' "Die/ Elemente stimmen dann bei . ..950° genau mit dem Le Chatelierelemeht überfein und,-weichen bei 1150⁰ um etwa 15⁰ nach oben, zwischen 0 und 900⁰ maximal 15^o< nach unten ab. Dadurch wird erreicht, daß die für das Platin - Platinrhodium - Thermoelement hergestellten und geeichten Galvanometer völlig unverändert auch für das neue Thermoelement beibehalten werden können. Infolge ihrer Verwendbarkeit bis oberhalb 1200°, ihrer genauen Reproduzierbarkeit und der Übereinstimmung ihrer Temperaturskala mit der des Platin-Platinrhodium-Thermoelements bedeuten die neuen Elemente für die Technik einen erheblichen Fortschritt.■ 5 can. "'" The / elements then agree. ..950 ° exactly with the Le Chatelierelemeht overfine and deviate at 1150 ⁰ by about 15 ⁰ upwards, between 0 and 900 ⁰ a maximum of 15 ^{0 <} downwards. This ensures that the galvanometers produced and calibrated for the platinum-platinum-rhodium thermocouple can also be retained completely unchanged for the new thermocouple. As a result of their usability up to above 1200 °, their exact reproducibility and the fact that their temperature scale corresponds to that of the platinum-platinum-rhodium thermocouple, the new elements represent a considerable advance in technology.

Claims

20 patent claim:

Non-precious metal thermocouple made of two chromium-nickel alloys, characterized in that one leg consists of an alloy of nickel with 2 to 6 percent chromium, the other of nickel with 5 to 12 percent chromium, so that in addition to favorable durability at temperatures up to 1200 ⁰ and above it the thermoelectric force curve corresponds to that of the platinum-platinum-rhodium thermocouple.