DE863377C - Thermoelement - Google Patents

Description

• Thermoelement An Thermoelernente wird in manchen Fällen die Forderung gestellt, daß eine nennenswerte und dann allerdings auch möglichst große Thermokraft nur oberhalb einer bestimmten Temperatur besteht, daß aber bei niedrigeren Temperaturen die Thermokraft der beiden Schenkel des Thermoelements gegeneinander möglichst gering und um die Raumtemperatur herum verschwindend klein ist. Es wird z_. B. verlangt, daß die Thermokraft zwischen minus und plus 5o° möglichst den Wert Null annimmt und unter 40o° möglichst gering sein soll. Darüber hinaus wird von den gleichen Thermoelementen häufig noch gefordert, daß sie bis zu verhältnismäßig hohen Temperaturen, z. B. bis goo°, in Luft brauchbar sein müssen. Die letzte Forderung bedeutet, daß die Werkstoffe, aus denen das Thermoelement aufgebaut ist, bis zu dieser Temperatur nicht wesentlich verzundern dürfen, weil sich sonst ihre Thermokraft ändert.
• Man hat für ähnliche Zwecke bereits Thermoelemente verwendet, die aus einer etwa 4oo/oigen Nickel-Eisen-Legierung als Plusschenkel und Beinnickel als Minusschenkel bestanden. Derartige Thermoelemente genügen der Forderung, daß die Thermokraft in der Gegend der Raumtemperatur nahezu Null wird, wobei das Gebiet mit der Thermokraft nahezu Null je nach der Zusammensetzung der Nickel-Eisen-Legierung etwas nach oben oder nach unten verschoben werden kann. Es erstreckt sich aber bei derartigen Thermoelementen immer, nur über einen. verhältnismäßig engen Temperaturbereich, d. h. einen solchen von etwa ioo°. Wenn die Temperatur diesen Bereich durchschritten hat, steigt die Thermokraft sofort steil an. Außerdem tritt bei diesen Thermoelementen schon bei etwa 85o° eine Verzunderung in einem solchen Ausmaß ein, daß die Thermokraft des Plusschenkels stark beeinfiußt wird.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Thermoelement, das die eingangs gestellten Forderungen mindestens weitgehend erfüllt. Ein solches Thermoelement ist aus zwei Nickel-Kupfer-Legierungen aufgebaut, und zwar -aus einer Legierung aus Nickel mit etwa 5 bis 15 % Kupfer -als Plusschenkel und einer Legierung aus Nickel mit etwa 2o bis 35 % Kupfer als Minusschenkel. Dabei können die Legierungen außer Nickel und Kupfer noch übliche Verarbeitungs- und Desoxydatiönszusätze in kleinen Mengen enthalten, z. B. Mangan bis etwa 1,5 0/0. Neben oder an Stelle von Mangan können auch andere Elemente treten, wie z: B. Silicium oder Beryllium, doch soll die Gesamtmenge derartiger Zusätze 2 % nicht übersteigen. Ein Thermoelement mit einem Plusschenkel aus Nickel mit 7;5 %, Kupfer und i % Mangan und einem Minusschenkel aus Nickel mit 30°/o Kupfer und i % Mangan zeigt z. B. von o bis ioo° eine praktisch Null betragende Thermokraft. Bis etwa 27ä° steigt die Thermokraft verhältnismäßig langsam an (sie beträgt bei 275° -f- 1,4 mV), um dann mit zunehmender Temperatur bis zu etwa iooo° annähernd linear zu steigen. Bei iooo° beträgt sie 16,3 mV. Durch Änderung der Zusammensetzung der Legierungen innerhalb der oben angegebenen Grenzen kann man die Kurvenform den von Fall zu Fall vorliegenden Bedingungen- anpassen und z. B. den Bereich möglichst kleiner Thermokraft enger oder weiter halten oder die Steilheit des linearen Anstiegs vergrößern oder verkleinern.
• Thermoelemente, die erfindungsgemäß aus zwei Nickel-Kupfer-Legierungen aufgebaut sind; erweisen sich als ausreichend zunderbeständig bis etwa goo°.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Thermoelement, dadurch gekennzeichnet, daß sein Plusschenkel aus einer Legierung aus 5 bis i 5 % Kupfer, o bis 211/o Mangan, Rest . Nickel besteht und sein Minusschenkel aus einer Legierung aus 2o bis 35% Kupfer, o bis 2% Mangan, Rest Nickel.
2. 2. Thermoelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen neben oder an -Stelle von Mangan andere Desoxydations- und Verarbeitungszusätze in einer Gesamtmenge von höchstens 2% enthalten.