DE696634C

DE696634C - Thermoelement

Info

Publication number: DE696634C
Application number: DE1938H0157233
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Eberhard Both; Dr-Ing Werner Hessenbruch
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1938-09-30
Filing date: 1938-09-30
Publication date: 1940-09-26

Description

Thermoelement Bei Thermoelementen ist es des öfteren erwünscht, die Thermodrähte luftdicht in ein Gefäß, beispielsweise in ein Schutzrohr, einzuführen Der luftdichte Abschluß des Gefäßes kann dabei auf beliebige Weise erfolgen. Eine Abschluß art, die sich als besonders nützlich erwiesen hat, ist der Abschluß mittels einer Glasverschmelzung, wobei die Thermoelementdrähte beispielsweise in ein metallisches Schutzrohr eingesetzt und durch eine Glasverschmelzung nach außen geführt werden, die andererseits an das offene Ende des Schutzrohres angeschmolzen ist. Statt eines metallischen Schutzrohres kann bei dieser Ausführungsart auch ein keramisches Schutzrohr verwendet werden. Schließlich kann das Schutzrohr, insbesondere beim Arbeiten in nicht oxydierender Atmosphäre, selbst den einen Schenkel des Thermoelelnentes bilden. Das Schutzrohr kann dabei noch mit einem besonderen Gas, beispielsweise Wasserstoff, gefüllt sein; ferner kann das Innere des Schutzrohres unter Unter- oder Überdruck stehen.
Für derartige Thermoelemente ist es wesentlich, daß einerseits die Thermokraft des Elementes möglichst hoch ist und daß andererseits die für die beiden Schenkel des Thermoeiementes verwendeter; Legierungen bis zur Einschmelztemperatur im Glas etwa den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzen.
F,alls der Abschluß nicht durch Glas, sondern durch einen anderen Werkstoff erfolgt, ist es wönschenswert, daß die das Thermoelement ,bildenden Legierungen mindestens bis zur höchsten Gebrauchs temperatur des Thermo elementes bzw. bis zur Erweichungstemperatur des Verschlußwerkstoffes ebenfalls annähernd den ,gleichen Ausdehnungskoefizienten aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß dieser Forderung sowohl an die Höhe der Thermokraft als auch an die ungefähre Gleichheit des Ausdehnungskoeffizienten durch Thermoelemente genügt werden kann, bei denen ein Schenkel aus einer Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung mit 20 bis 35 0/0 Nickel, 15 bis 30 % Kobalt, Rest. im wesentlichen Eisen, und der andere Schenkel aus Molybdän besteht. Der Ausdruck »Rest im wesentlichen Eisen« soll bedeuten: daß die als Verunreinigungen vorliegenden oder zur Des oxydation und zur Erleichterung der Verarbeitbarkeit zugesetzten Bestandteile, wie beispielsweiswe Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor, Mangan, Aluminium, Magnesium, Titan, Vanadin, Calcium, nicht mehr als insgesamt etwa 0,5% betragen.
Ein aus einer. Niclçel-Kobalt-Eisen-Legierung mit etwa 27% Nickel, 19% Kobalt, 53% Eisen, 0,6% Mangan, 0,2% Silicium als einem Schenkel und Molybdän. als anderem Schenkel aufgebautes Thermoelement besitzt bei 600° C eine Thermokr.aft von etwa 11,9 mV. Der Ausdehnungskoeffizient beider Legierungen stimmt genügend weit überein, so daß dic Legierungen ohne weiteres in ein und dasselbe Glas mit einem Ausdehniuigskoeffizienten α voN etwa 40-65x1ß-7 eingeschmolzen werden können.
Beispielsweise ist les auch möglich, aus den obengenannten Legierungen Thermoelemente in der Weise aufzubauen, daß man als einen Schenkel ein einseitig geschlossenes Rohr aus einer der oben angegebenen Nickel-Kobalt-Eisen-Legierungen wählt, in dessen Innerem man den aus Molybdän bestehenden GegXenschenkel einlötet. Der luftdichte Abschluß des Rohres kann dann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man das offene Ende des Rohres mit Glas verschmilzt und durch diese Glasverschmelzung gleichzeitig den den Gegenschenkel bildenden Molybdändraht durchführt und ihn damit einschmilzt. Derartige Elemente sind insbesondere dann brauchbar, wenn sie in einer nicht oxydierenden Atmosphäre verwendet werden oder wenn man sie im ganzen in an sich bekannter Weise nochmals in ein metallisches oder keramisches Schutzrohr einsetzt. ist ist auch möglich, das aus der Nickel-Eisen-Kobalt-Legierung bestehende Rohr in an @@ch bekannter Weise mit einem gegen Oxydation schützenden Überzug, vorzugsweise einem Chromüberzug, zu versehen, um das rohrförmige Thermoelement dadurch auch für den Gebrauch in oxydierender Atmosphäre brauchbar zu machen. Dler Schutz vor Oxydation kann beispielsweise auch dadurch in an sich bekannter Weise bewirkt werden, daß die Außenseite des Rohres durch Diffusion mit einem oder mehreren gegen Oxydation schützenden Elementen, z. B. Chrom oder Silicium, angereichert wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Thermoelement, bei dem mindestens ein Schenkel vor Zutritt der Außenluft geschützt ist und bei dem beide Schenkel mit dem den Luftabschluß bewirkenden Werkstoff luftdicht verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkeil aus einer Legierung aus 20 bis 35% Nickel, 15 bis 30% Kobalt, Rest im wesentlichen Eisen, besteht und der andere Schenkel aus Molybdän.
2. Rohrförmiges Thermoelement nach Anspruch 1, bei dem ein Schenkel als einseitig geschlossenes Rohr ausgebildet ist, in das der Gegenschenkel eingelötet oder eingeschweißt ist, und beide Schenkel durch eine Glasverschmelzung miteinander verbunden sind, die gleichzeitig einen Luftabschluß für das Rohrinnere bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Scherleel aus einer Legierung mit 20 bis 35% Nickel, 15 bis 30% Kobalt, Rest im wesentlichen Eisen, und der Gegenschenkel aus Molybdän besteht.