DE422407C - Thermoelektrisches Element, vorzugsweise zum Messen hoher Temperaturen, aus Graphit in Form eines Rohres und aus einem Metalldraht, z. B. aus Wolfram, Tantal oder Titan - Google Patents
Thermoelektrisches Element, vorzugsweise zum Messen hoher Temperaturen, aus Graphit in Form eines Rohres und aus einem Metalldraht, z. B. aus Wolfram, Tantal oder TitanInfo
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Description
- Thermoelektrisches Element, vorzugsweise zum Messen hoher Temperaturen, aus Graphit in Form eines Rohres =und aus einem Metalldraht, =z. B. aus Wolfram, Tantal oder Titan Die Erfindung bezieht sich auf thermo-elektrische Elemente zum Messen hoher Temperaturen. Das Element besteht, wie üblich, aus Graphit (in Form eines Rohres) und aus einem Metalldraht, z. B. Wolfram, Tantal, Titan; es unterscheidet sich seiner Bauart nach insofern vorteilhaft von -den bis jetzt bekannten thermoelcktrischen Elementen, als der Draht an der Kontaktstelle mit dem Graphitrohr zu einer Scheibe, einem Konus @o. dgl. ausgebildet und von unten in das Graphitrohr durch eine Bohrung eingeführt ist, deren lichte Weite genau gleich dem Durchmesser des Metalldrahtes sein soll. Um der Karbidbildung im Draht vorzubeugen, kann zwischen dem Kontakt (Scheibe oder Konus) und dem Graphitrohr ein aus Karborund hergestelltes Verbindungs- oder Verschlußstück vorgesehen werden. Von der Kontaktstelle ab wird der Draht zunächst vollkommen frei durch das Gra,phitrohr geführt, bis am anderen Rohrende ein aus Quarz, Porzellan oder einem anderen, metallisch nicht leitfähigen Material bestehender Körper die weitere Führung übernimmt; eine Feder sorgt hierbei für das Straffhalten des Drahtes und damit für guten Kontakt an der Scheibe bzw. am Konus des Drahtes.
- Abb. r stellt das ganze Element im Schnitt dar.
- Abb. z bringt einen Teil einer zweiten Ausführung, ebenfalls im Schnitt.
- Abb.3 zeigt die über ein Karborundstück hergestellte Verbindung zwischen Drahtende und Graphitrohr. Das Graphitrohr 2 des thermoelektrischen Elementes enthält einen äußerst schwer schmelzbaren Metalldraht i -(Schmelzpunkt liegt über 2ooo° C), der im oberen Rohrende durch ein Röhrchen 3 aus Porzellan, Quar-v o. dgl. geführt wird, nachdem er von unten durch eine Bohrung eingezogen ist, deren lichte Weite genau gleich dem Durchmesser des Drahtes sein soll. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das Graphitrohr 2 unten bis auf den Durchmesser des Drahtes verengt worden. Das Drahtende ist zu einer Scheibe 4 oder zu einem Konus ausgebildet, so daß allein hierdurch schon ein guter Kontakt zwischen Draht und Rohr 2 gewährleistet, aber noch erhöht wird dadurch, daß man dem Draht eine gewisse Spannung gibt. Abb. i sieht hierbei eine Feder 5 vor, die oben auf dem Isolationsröhrchen 3 liegt und gegen eine mit Draht i verschraubte Mutter 6 o. dgl. drückt. Die Feder 5 wird den Draht i immer straff halten, also gute Kontaktbildung gewährleisten und daneben verhindern, daß er mit dem Graphitrohr 2 in Berührung kommt (bei Ausdehnung durch die Wärme z. B.). Falls notwendig, kann die Spannung durch Drehen der Mutter 6 verändert werden. Der oben auf das Graphitrohr 2 aufgeschraubte Ring 7 stellt über eine Stange 8 und über einen schraubenförmig gewundenen Leiter g (zweckmäßig aus Kupfer) die Verbindung mit der einen Anschlußklemme io her, während Draht i mit der zweiten Anschlußklemm:e 12 ebenfalls durch einen schraubenförmig gewundenen Draht i i verbunden wird. Stange 8 und Ring 7 sind vorteilhaft aus demselben Material wie das Rohr 2 herzustellen.. Eine überwurfkappe 13 verhindert, daß die Kentaktstelle bei 4 oxydiert. Zum Schlusse wird das Ganze.-wenigstens mit Rohr 2 - in eine Hülse 15 eingeführt und oben auf Hülse 15 ein Wassermantel 14 zum Kühlen der Kontaktglieder angebracht. Die Hülse 15 besteht aus Porzellan, Quarz, Eisen o. dgl.; für Elemente zum Messen ganz besonders hoher Temperaturen ist die untere Hälfte 16 der Hülse aus Graphit, Karborund o. dgl. hergestellt. Der zwischen Rohr 2 und Hülse 15, 16 verbleibende Zwischenraum wird mit Kohlepulver o. dgl. aus-Z, ef üllt.
- Nach Abb.2 ist der zur Anschlußklemme 12 führende Leiter 18 zugleich als Feder ausgebildet, ersetzt also die in Abb. i gezeigte Feder 5. Das Isolationsröhrchen 3 ist im Verhältnis zu Abb. i außergewöhnlich kurz gehalten. Eigens der bei allen Ausführungen vorhandenen Luftisolation sind die Elemente - was besonders hervorgehoben werden muß - zum Messen von bis an den Schmelzpunkt des Drahtmaterials reichenden Temperaturen .,K# ggnet (Wolfram .schmilzt ungefähr bei 3000° C).
- Um etwaige Carbidbildung im Metalldraht zu verhindern, kann der Abs@chluß unten am Graphitrohr 2 - so wie es Abb.3 andeutet - mit einem aus neutralem, leitfähigem, aber feuerfestem Material bestehenden Körper ig vor sich gehen. Als Material käme z. B. Ka.rborund in Frage. Die direkte Berührung zwischen Draht i und Graphitrohr 2 soll zur Verhinderung einer Carbidbildung jedenfalls vermieden werden.
- Die zur Spannung des Drahtes i dienende Feder läßt sich auch innerhalb des Isolierröhrchens 3 unterbringen oder gar durch eine über Rollen geführte, mit Gewichten belastete Schnur ersetzen.
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Thermoelektrisches Element, vorzugsweise zum Messen hoher Temperaturen, aus Graphit in Form eines Rohres und aus einem Metalldraht, z. B. aus Wolfram, Tantal oder Titan, dadurch Bekennzeichnet; -daB der- metallische Draht- #1) ati der Kontaktstelle mit dem Graphitrohr (2) zu einer Scheibe (4) bzw. zu einem Konus o. dgl. ausgebildet und das Graphitrohr an dieser Stelle bezüglich seines inneren Durchmessers bis auf den Durchmesser des Drahtes (i) verengt und hier in bekannter Weise durch eine überwurfkappe (13) aus Graphit abgeschlossen ist.
- 2. Thermo,elektrisiches Element nach Anspruch i, dadurch-gekennzeichnet, daß zwischen dem Kontaktteil (4) des Metalldrahtes (i) und dem Graphitrohr .(2) ein aus Karborund bestehender V erschlußteil (ig) angeordnet ist, welcher zur Verhinderung der Carbidbildung im Draht (i) dient.
- 3. Thermoelektrisches Element nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht von der Kontaktstelle des Elementes in gewisser Länge vollkommen frei innerhalb des Rohres aufgehängt und am anderen Ende des Elementes durch ein .aus elektrischem Isolationsmaterial (z. B. Quarz, Porzellan) bestehendes Rohr geführt ist und daß der Draht hierbei mittels einer Feder immer straff gehkalten wird.
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