RU42311U1 - THERMOELECTRIC CONVERTER - Google Patents
THERMOELECTRIC CONVERTERInfo
- Publication number
- RU42311U1 RU42311U1 RU2004121351/22U RU2004121351U RU42311U1 RU 42311 U1 RU42311 U1 RU 42311U1 RU 2004121351/22 U RU2004121351/22 U RU 2004121351/22U RU 2004121351 U RU2004121351 U RU 2004121351U RU 42311 U1 RU42311 U1 RU 42311U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermoelectric converter
- converter according
- heat
- protective cover
- thermoelectrodes
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims abstract description 12
- DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N rhenium tungsten Chemical compound [W].[Re] DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
1. Термоэлектрический преобразователь, состоящий из двух вольфрам-рениевых термоэлектродов, соединенных на одном конце, изолированных друг от друга по всей длине и помещенных в защитный чехол, выполненный из вакуум-плотного материала в виде детали с глухим отверстием так, что несоединенные концы термоэлектродов находятся вне чехла, отличающийся тем, что защитный чехол заполнен инертным газом и герметично закрыт пробкой и соединен с монтажной арматурой в месте вывода термоэлектродов из защитного чехла, причем монтажная арматура надета на защитный чехол с зазором, в который помещен теплоизолирующий, термостойкий материал.2. Термоэлектрический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что защитный чехол выполнен из лейкосапфира.3. Термоэлектрический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что защитный чехол выполнен из кварцевого стекла.4. Термоэлектрический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что пробка выполнена из материала с коэффициентом теплового расширения, численное значение которого находится в диапазоне между численными значениями коэффициента теплового расширения вольфрам-рениевого сплава и коэффициента теплового расширения материала чехла.5. Термоэлектрический преобразователь по п.4, отличающийся тем, что пробка выполнена из стекла с температурой размягчения от 500 до 1100°С.6. Термоэлектрический преобразователь по п.4, отличающийся тем, что пробка выполнена из стеклокристаллического материала.7. Термоэлектрический преобразователь по п.4, отличающийся тем, что пробка выполнена из термостойкого клея-герметика.8. Термоэлектрический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что термоэлектро�1. A thermoelectric converter consisting of two tungsten-rhenium thermoelectrodes connected at one end, isolated from each other along the entire length and placed in a protective case made of a vacuum-tight material in the form of a part with a blind hole so that the unconnected ends of the thermoelectrodes are outside the cover, characterized in that the protective cover is filled with an inert gas and hermetically closed with a stopper and connected to the mounting fittings at the point where the thermoelectrodes are taken out of the protective cover, and the mounting fittings are put on the protective cover with a gap in which a heat-insulating, heat-resistant material is placed. Thermoelectric transducer according to claim 1, characterized in that the protective case is made of leucosapphire. Thermoelectric converter according to claim 1, characterized in that the protective cover is made of quartz glass. Thermoelectric converter according to claim 1, characterized in that the plug is made of a material with a thermal expansion coefficient, the numerical value of which is in the range between the numerical values of the thermal expansion coefficient of the tungsten-rhenium alloy and the thermal expansion coefficient of the cover material. Thermoelectric converter according to claim 4, characterized in that the stopper is made of glass with a softening temperature from 500 to 1100°C.6. Thermoelectric converter according to claim 4, characterized in that the plug is made of glass-ceramic material. Thermoelectric transducer according to claim 4, characterized in that the plug is made of heat-resistant adhesive-sealant. Thermoelectric converter according to claim 1, characterized in that thermoelectric
Description
Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при создании вольфрам-рениевых термоэлектрических преобразователей, предназначенных для измерения температур в окислительных или углеродсодержащих средах, в том числе в присутствии соединений серы.The inventive utility model relates to measuring technique and can be used to create tungsten-rhenium thermoelectric converters designed to measure temperatures in oxidizing or carbon-containing environments, including in the presence of sulfur compounds.
Известна конструкция термоэлектрического преобразователя, состоящего из двух вольфрам-рениевых электродов, соединенных на одном конце и изолированных друг от друга по всей длине кварцевым стеклом в виде стержня, образовавшегося после расплавления кварцевых бус, надетых на электроды и кварцевого боя помещенного в защитный чехол, выполненный из вакуум-плотного материала. Защитный чехол выполнен в виде детали с глухим отверстием, а несоединенные концы термоэлектродов выведены из чехла. Известная конструкция весьма проста, легка в сборке и обладает хорошими метрологическими характеристиками. /Управление высокотемпературными процессами с помощью ЭВМ, Л., Стройиздат, 1983, с.62-65/ Однако срок службы известного термоэлектрического преобразователя в диапазоне 1750-1850°С недостаточен и составляет 90-120 часов. Указанный недостаток связан с испарением стекла, а также с появлением дополнительных температурных напряжений в защитном чехле в месте монтажа чехла на термометрируемом объекте, что зачастую приводит к механическому разрушению защитного чехла.A known design of a thermoelectric converter, consisting of two tungsten-rhenium electrodes connected at one end and isolated from each other along the entire length by quartz glass in the form of a rod formed after the melting of quartz beads, worn on electrodes and quartz battle placed in a protective cover made of vacuum dense material. The protective cover is made in the form of a part with a blind hole, and the unconnected ends of the thermoelectrodes are removed from the cover. The known design is very simple, easy to assemble and has good metrological characteristics. / Control of high-temperature processes using a computer, L., Stroyizdat, 1983, p. 62-65 / However, the service life of the known thermoelectric converter in the range of 1750-1850 ° C is insufficient and is 90-120 hours. This drawback is associated with the evaporation of the glass, as well as with the appearance of additional temperature stresses in the protective cover at the place of installation of the cover on a thermometer object, which often leads to mechanical destruction of the protective cover.
Авторы решали задачу по созданию термоэлектрического преобразователя с повышенным ресурсом. Для решения поставленной задачи предлагается термоэлектрический преобразователь, состоящий из двух вольфрам- The authors solved the problem of creating a thermoelectric converter with an increased resource. To solve this problem, a thermoelectric converter is proposed, consisting of two tungsten-
рениевых термоэлектродов, соединенных на одном конце, изолированных друг от друга по всей длине и помещенных в защитный чехол, выполненный из вакуум-плотного материала в виде детали с глухим отверстием, так, что несоединенные концы термоэлектродов находятся вне чехла. Отличительной особенностью заявляемого термоэлектрического преобразователя является то, что защитный чехол заполнен инертным газом и герметично закрыт пробкой и соединен с монтажной арматурой в месте вывода термоэлектродов из защитного чехла, причем монтажная арматура надета на защитный чехол с зазором, в который помещен теплоизолирующий, термостойкий материал.rhenium thermoelectrodes connected at one end, insulated from each other along the entire length and placed in a protective cover made of a vacuum-tight material in the form of a part with a blind hole, so that the unconnected ends of the thermoelectrodes are outside the cover. A distinctive feature of the inventive thermoelectric converter is that the protective cover is filled with inert gas and hermetically sealed with a stopper and connected to the mounting fittings at the point where the thermoelectrodes exit the protective cover, and the mounting fittings are worn on the protective cover with a gap in which a heat-insulating, heat-resistant material is placed.
Дополнительно предлагается защитный чехол выполнить из лейкосапфира или из кварцевого стекла.Additionally, it is proposed that the protective case be made of leucosapphire or quartz glass.
Дополнительно предлагается пробку выполнить из материала с коэффициентом теплового расширения, численное значение которого находится в диапазоне между численными значениями коэффициента теплового расширения вольфрам-рениевого сплава и коэффициента теплового расширения материала чехла.In addition, it is proposed that the plug be made of a material with a coefficient of thermal expansion, the numerical value of which is in the range between the numerical values of the coefficient of thermal expansion of a tungsten-rhenium alloy and the coefficient of thermal expansion of the cover material.
Дополнительно предлагается пробку выполнить из стекла с температурой размягчения от 500 до 1100°С, стеклокристаллического материала (ситалла) или из термостойкого клея-герметика.In addition, it is proposed that the cork be made of glass with a softening temperature of 500 to 1100 ° C, glass-crystalline material (glass) or heat-resistant adhesive sealant.
Дополнительно предлагается термоэлектроды изолировать друг от друга посредством керамической трубки, которая может быть выполнена из лейкосапфира или корунда.It is further proposed that thermoelectrodes be isolated from each other by means of a ceramic tube, which can be made of leucosapphire or corundum.
Теплоизолирующий, термостойкий материал может иметь волокнистую структуру, в качестве которой предлагается применить, например, минеральную вату или асбестовую ткань.The heat-insulating, heat-resistant material may have a fibrous structure, for which it is proposed to use, for example, mineral wool or asbestos fabric.
Также дополнительно предлагается теплоизолирующий, термостойкий материал выполнить из клея-герметика.It is also additionally proposed that the heat-insulating, heat-resistant material is made of adhesive sealant.
Заполнение защитного чехла инертным газом, герметизация его пробкой и соединение с монтажной арматурой в месте вывода термоэлектродов из защитного чехла, а также установка монтажной арматуры на защитный чехол Filling the protective cover with inert gas, sealing it with a stopper and connecting it to the mounting fittings at the point where the thermoelectrodes exit the protective cover, as well as mounting the mounting fittings to the protective cover
с зазором, в который помещен теплоизолирующий, термостойкий материал позволяют повысить ресурс работы термоэлектрического преобразователя. Указанные выше дополнительные технические решения повышают надежность устройства. Таким образом, достигается технический результат.with a gap in which a heat-insulating, heat-resistant material is placed, they can increase the life of the thermoelectric converter. The above additional technical solutions increase the reliability of the device. Thus, a technical result is achieved.
На прилагаемом чертеже представлена заявляемая полезная модель, где 1, 2- вольфрам-рениевые термоэлектроды, 3 - защитный чехол, 4 - пробка, 5 - монтажная арматура, 6 - теплоизолирующий, термостойкий материал, 7 - керамическая трубка, 8 - электроизоляционная втулка.The attached drawing shows the claimed utility model, where 1, 2 - tungsten-rhenium thermoelectrodes, 3 - protective cover, 4 - cork, 5 - mounting fittings, 6 - heat-insulating, heat-resistant material, 7 - ceramic tube, 8 - electrical insulating sleeve.
Устройство работает следующим образом. Термоэлектрический преобразователь размещают на термометрируемом объекте, закрепляя при помощи монтажного элемента 5 так, что защитный чехол 3 оказывается погруженным в измеряемую среду. При этом защитный чехол 3 размещают, как правило, вертикально. Термоэлектроды 1 и 2 подключают к вторичному измерительному прибору. При повышении температуры измеряемой среды на участке термоэлектродов 1 и 2, где имеется градиент температуры, возникает термоэлектродвижущая сила, которую регистрируют вторичным прибором. Величина термоэлектродвижущей силы однозначно коррелирует с температурой измеряемой среды. При этом защитный чехол 3 предохраняет термоэлектроды 1 и 2 от воздействия измеряемой среды, содержащей агрессивные вещества, например, кислород. Внутренний объем защитного чехла 3 заполнен инертным газом, что также позволяет предохранить термоэлектроды от окисления или «отравления» примесями. Пробка 4, с одной стороны, предотвращает попадание из окружающей среды во внутренний объем защитного чехла 3 различных примесей, влияющих на метрологические характеристики термопреобразователя, а с другой - предотвращает выход инертного газа из защитного чехла 3. То, что пробка 4 выполнена из материала с коэффициентом теплового расширения, численное значение которого находится в диапазоне между численными значениями коэффициента теплового расширения вольфрам-рениевого сплава и коэффициента теплового расширения материала чехла, позволяет надежно The device operates as follows. The thermoelectric transducer is placed on the thermometer object, securing with the help of the mounting element 5 so that the protective cover 3 is immersed in the measured medium. In this case, the protective cover 3 is placed, as a rule, vertically. Thermoelectrodes 1 and 2 are connected to a secondary measuring device. When the temperature of the medium being measured increases in the area of thermoelectrodes 1 and 2, where there is a temperature gradient, a thermoelectromotive force arises, which is recorded by a secondary device. The value of thermoelectromotive force unambiguously correlates with the temperature of the medium being measured. In this case, the protective cover 3 protects the thermoelectrodes 1 and 2 from the influence of the measured medium containing aggressive substances, for example, oxygen. The internal volume of the protective cover 3 is filled with an inert gas, which also allows you to protect the thermoelectrodes from oxidation or "poisoning" by impurities. Cork 4, on the one hand, prevents 3 various impurities from entering the internal volume of the protective cover from the environment, which affect the metrological characteristics of the thermal converter, and on the other hand, prevents the inert gas from leaving the protective cover 3. That cork 4 is made of material with a coefficient thermal expansion, the numerical value of which is in the range between the numerical values of the thermal expansion coefficient of the tungsten-rhenium alloy and the thermal expansion coefficient of the cover material, allowing is reliable
герметизировать внутренний объем защитного чехла 3. В качестве инертного газа может быть использован гелий, аргон, азот. При воздействии высоких температур защитный чехол 3 линейно удлиняется, однако, благодаря тому, что монтажная арматура 5 надета на защитный чехол с зазором, в который помещен теплоизолирующий, термостойкий материал 6, защитный чехол 3 имеет некоторую степень свободы и не разрушается под воздействием термических напряжений. Двухканальная керамическая трубка 7 электроизолирует термоэлектроды 1 и 2 друг от друга, аналогичную функцию выполняют электроизоляционные втулки 8.seal the inner volume of the protective cover 3. Helium, argon, nitrogen can be used as an inert gas. When exposed to high temperatures, the protective cover 3 linearly lengthens, however, due to the fact that the mounting fixture 5 is put on the protective cover with a gap in which the heat-insulating, heat-resistant material 6 is placed, the protective cover 3 has a certain degree of freedom and does not collapse under the influence of thermal stresses. A two-channel ceramic tube 7 electrically isolates the thermoelectrodes 1 and 2 from each other, the insulating sleeves 8 perform a similar function.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121351/22U RU42311U1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | THERMOELECTRIC CONVERTER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121351/22U RU42311U1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | THERMOELECTRIC CONVERTER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU42311U1 true RU42311U1 (en) | 2004-11-27 |
Family
ID=48238510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004121351/22U RU42311U1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | THERMOELECTRIC CONVERTER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU42311U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186482U1 (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" | temperature sensor |
| RU203571U1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-04-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | High temperature thermoelectric converter |
-
2004
- 2004-07-20 RU RU2004121351/22U patent/RU42311U1/en active Protection Beyond IP Right Term
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186482U1 (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" | temperature sensor |
| RU203571U1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-04-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | High temperature thermoelectric converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4871263A (en) | Protective tube for a temperature sensor | |
| US5228975A (en) | Gas sensor having hermetic and electrically insulating seal in housing | |
| CA1098337A (en) | Pyrometric sheath and process | |
| JP4437592B2 (en) | Fast response thermocouple | |
| JP2014160006A (en) | Sensor probe | |
| RU42311U1 (en) | THERMOELECTRIC CONVERTER | |
| CN101034016B (en) | Special type WRe temperature sensor | |
| EP3032231B1 (en) | Thermometer | |
| CN103217231A (en) | Fiber Bragg grating temperate sensor for oil-immersed transformer | |
| JP3603614B2 (en) | thermocouple | |
| RU2298176C2 (en) | Solid-electrolyte oxygen concentration detector and method of making the detector | |
| JP2004020559A (en) | Thermocouple for atmosphere furnace | |
| CN201514292U (en) | Thermal resistance type temperature sensor | |
| JPH11201831A (en) | Metal fusion temperature measuring thermocouple | |
| RU2677927C1 (en) | Potentiometric oxygen concentration sensor | |
| RU77108U1 (en) | THERMAL CONVERTER | |
| JP2785892B2 (en) | Oxygen sensor | |
| JP2000088667A (en) | Fiber-reinforced thermocouple | |
| JP3641759B2 (en) | Manufacturing method of temperature sensor with integrated thermocouple and protective tube | |
| JP3533944B2 (en) | Structure of thermocouple protection tube with destruction detection function | |
| JPH01272932A (en) | Protection device for thermocouple for high-purity and high-temperature atmosphere | |
| JP4274662B2 (en) | Ceramic gas sensor tube | |
| EP3236249B1 (en) | Sensor for sensing hydrogen in liquid and gaseous media | |
| JP2002156287A (en) | Thermocouple | |
| JP2000019025A (en) | Thermocouple for molten metal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ND1K | Extending utility model patent duration |
Extension date: 20170720 |