RU90898U1 - THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION - Google Patents

THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION Download PDF

Info

Publication number
RU90898U1
RU90898U1 RU2009138022/22U RU2009138022U RU90898U1 RU 90898 U1 RU90898 U1 RU 90898U1 RU 2009138022/22 U RU2009138022/22 U RU 2009138022/22U RU 2009138022 U RU2009138022 U RU 2009138022U RU 90898 U1 RU90898 U1 RU 90898U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermoelectrodes
thermocouples
thermocouple
cable
thermoelectric
Prior art date
Application number
RU2009138022/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Каржавин
Владимир Андреевич Каржавин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "ТЕСЕЙ"
Priority to RU2009138022/22U priority Critical patent/RU90898U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU90898U1 publication Critical patent/RU90898U1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

1. Преобразователь термоэлектрический кабельный, включающий в себя две термопары с одной и той же номинальной статической характеристикой, причем термоэлектроды различных термопар выполнены из проволоки с различной концентрацией легирующих элементов, и/или из проволоки с различным номинальным сечением, и/или из проволоки, прошедшей предварительную термическую обработку различного вида. ! 2. Термопарный кабель для изготовления преобразователя термоэлектрического по п.1, состоящий из четырех проволок, попарно изготовленных из двух различных термоэлектродных сплавов, проволоки помещены в металлическую оболочку из жаростойкой стали или сплава и изолированы друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией из окиси магния или окиси алюминия, при этом проволоки, выполненные из одного и того же термоэлектродного сплава отличаются друг от друга концентрацией легирующих элементов, и/или номинальным сечением, и/или видом предварительной термической обработки. ! 3. Преобразователь термоэлектрический, содержащий узел коммутации, защитный чехол, узел крепления термопар, выполненный со сквозным отверстием, предназначенным для размещения контрольного или эталонного средства измерения внутри защитного чехла, два чувствительных элемента в виде термопар с одной и той же номинальной статической характеристикой, причем термопары отличаются по типу материалов, изолирующих термоэлектроды, и/или по сечению термоэлектродов, и/или по концентрации легирующих элементов в термоэлектродах, и/или по виду их предварительной термической обработки, и/или по количеству элементов механической защиты термоэлектродов, по геометр1. The thermoelectric cable Converter, which includes two thermocouples with the same nominal static characteristic, and the thermoelectrodes of various thermocouples are made of wire with different concentration of alloying elements, and / or from wire with different nominal cross-section, and / or from wire that has passed preliminary heat treatment of various kinds. ! 2. A thermocouple cable for manufacturing a thermoelectric converter according to claim 1, consisting of four wires made in pairs of two different thermoelectrode alloys, the wires are placed in a metal sheath made of heat-resistant steel or alloy and insulated from each other and from the sheath by mineral insulation from magnesium oxide or alumina, while the wires made of the same thermoelectrode alloy differ from each other in the concentration of alloying elements, and / or the nominal cross section, and / or the type of preliminary heat treatment. ! 3. A thermoelectric converter comprising a switching unit, a protective case, a thermocouple attachment unit made with a through hole designed to house a control or reference measuring instrument inside the protective case, two sensing elements in the form of thermocouples with the same nominal static characteristic, and thermocouples differ in the type of materials that insulate the thermoelectrodes, and / or in the cross section of the thermoelectrodes, and / or in the concentration of alloying elements in the thermoelectrodes, and / or in the type of their dvaritelnoy heat treatment, and / or the number of elements of mechanical protection thermoelectrodes, Geometry

Description

Заявляемая группа полезных моделей относится к термометрии и может быть использована при измерении температуры на оборудовании, применяемом в длительных технологических процессах.The claimed group of utility models relates to thermometry and can be used to measure temperature on equipment used in long-term technological processes.

Известен термоэлектрический преобразователь /RU 41864, G01K 15/00, 2004/, который содержит защитную арматуру, состоящую из наружной и внутренней оболочек, керамический изолятор, внутри которого размещены термоэлектроды, соединенные попарно горячими спаями. При этом основной термоэлектрический преобразователь имеет возможность периодической установки в него проверочного преобразователя, помещаемого в общий для всех термоэлектродов изолятор. Термоэлектроды основного преобразователя и проверочный преобразователь размещены в сквозных каналах изолятора, расположенного по длине основного преобразователя, спаи термоэлектродов основного преобразователя расположены в пазах, выполненных в торцевой части изолятора. Внутренняя оболочка выполнена в виде керамического колпачка, надетого на торцевую часть изолятора, или в виде намотки из огнеупорной керамической нити, закрывающей горячие спаи термоэлектродов.Known thermoelectric converter / RU 41864, G01K 15/00, 2004 /, which contains protective fittings consisting of outer and inner shells, a ceramic insulator, inside of which are placed thermoelectrodes connected in pairs by hot junctions. In this case, the main thermoelectric converter has the ability to periodically install a test transducer into it, which is placed in an insulator common to all thermoelectrodes. The thermoelectrodes of the main transducer and the test transducer are placed in the through channels of the insulator located along the length of the main transducer, the junctions of the thermoelectrodes of the main transducer are located in the grooves made in the end part of the insulator. The inner shell is made in the form of a ceramic cap, worn on the end part of the insulator, or in the form of a winding of refractory ceramic thread that covers the hot junctions of thermoelectrodes.

Также известно устройство для измерения температуры в виде термоэлектрического преобразователя /RU 2299408, G01K 7/02, 2007/, содержащее защитный чехол, термометрическую вставку, выполненную из термопарного кабеля в металлической оболочке с минеральной изоляцией, причем термометрическая вставка оснащена узлом для ее крепления в преобразователе, клеммную колодку для подключения термометрической вставки к коммутационным проводам. Отличительной особенностью известного устройства является то, что термометрическая вставка расположена в защитном чехле несоосно с ним, а узел крепления выполнен со сквозным отверстием, предназначенным для размещения рабочей части контрольного или эталонного средства измерения внутри защитного чехла.Also known is a device for measuring temperature in the form of a thermoelectric converter / RU 2299408, G01K 7/02, 2007 /, comprising a protective cover, a thermometric insert made of a thermocouple cable in a metal sheath with mineral insulation, and the thermometric insert is equipped with a unit for mounting it in the converter , terminal block for connecting the thermometric insert to the patch wires. A distinctive feature of the known device is that the thermometric insert is not aligned with it in the protective cover, and the mounting unit is made with a through hole designed to accommodate the working part of the control or reference measuring means inside the protective cover.

Применение известных устройств не позволяет определить время выхода зависимости термо-э.д.с. термопары от температуры за пределы установленного допуска. Точнее, время выхода можно определить проведением сличений показаний термопары и контрольного средства измерения температуры через достаточно короткие промежутки времени, но сколько таких сличений надо провести и как точно будет воспроизводится установленный промежуток времени при дальнейшей эксплуатации, предсказать невозможно. При этом каждое сличение требует затрат времени около 20 минут.The use of known devices does not allow to determine the exit time of the dependence of thermo-emf. thermocouples from temperature outside the specified tolerance. More precisely, the exit time can be determined by comparing the thermocouple readings and the temperature control means at fairly short intervals, but it is impossible to predict how many such comparisons need to be made and how accurately the set period of time will be reproduced during further operation. Moreover, each comparison requires a time investment of about 20 minutes.

Известны термопарные кабели (см., например, RU 66857, Н01В 9/00, 2007; RU 54250, Н01В 13/00, 2006; RU 30459, Н01В 7/00, 2003). Из известных термопарных кабелей невозможно изготовить заявляемое устройство для измерения температуры.Thermocouple cables are known (see, for example, RU 66857, НВВ 9/00, 2007; RU 54250, НВВ 13/00, 2006; RU 30459, Н01В 7/00, 2003). Of the known thermocouple cables it is impossible to make the claimed device for measuring temperature.

Задачей заявляемой группы полезных моделей является создание преобразователей термоэлектрических, позволяющих определять необходимость проведения их поверки (калибровки), т.е. определение момента времени, когда показания преобразователей могут не отражать действительную температуру, а, следовательно, их необходимо заменить или провести их периодическую поверку (калибровку). Своевременная замена или проведение поверки (калибровки), позволяющей ввести поправки к показаниям, обеспечит технический результат, заключающийся в повышении достоверности результатов измерений, надежности технологических процессов и качества производимой продукции.The objective of the claimed group of utility models is the creation of thermoelectric converters, allowing to determine the need for verification (calibration), i.e. determination of the point in time when the readings of the transducers may not reflect the actual temperature, and, therefore, they must be replaced or periodically calibrated (calibrated). Timely replacement or verification (calibration), which allows you to introduce corrections to the readings, will provide a technical result consisting in increasing the reliability of measurement results, the reliability of technological processes and the quality of products.

Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата, предлагается по первому варианту преобразователь термоэлектрический кабельный, содержащий две термопары с одной и той же номинальной статической характеристикой. Причем термоэлектроды различных термопар выполнены из проволоки с различной концентрацией легирующих элементов и/или из проволоки с различным номинальным сечением, и/или из проволоки, прошедшей предварительную термическую обработку различного вида.To solve the problem, as well as to achieve the claimed technical result, it is proposed according to the first embodiment, a thermoelectric cable converter containing two thermocouples with the same nominal static characteristic. Moreover, the thermoelectrodes of various thermocouples are made of wire with a different concentration of alloying elements and / or of a wire with a different nominal cross section, and / or of a wire that has undergone preliminary heat treatment of various types.

Для изготовления преобразователя термоэлектрического по первому варианту предлагается термопарный кабель, состоящий из четырех проволок, попарно изготовленных из двух различных термоэлектродных сплавов. Проволоки помещены в металлическую оболочку из жаростойкой стали или сплава и изолированы друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией из окиси магния или окиси алюминия. При этом проволоки, выполненные из одного и того же термоэлектродного сплава, отличаются друг от друга концентрацией легирующих элементов и/или номинальным сечением, и/или видом предварительной термической обработки.To manufacture a thermoelectric converter according to the first embodiment, a thermocouple cable is proposed, consisting of four wires made in pairs of two different thermoelectrode alloys. The wires are placed in a metal sheath made of heat-resistant steel or alloy and are isolated from each other and from the sheath by mineral insulation from magnesium oxide or aluminum oxide. In this case, wires made of the same thermoelectrode alloy differ from each other in the concentration of alloying elements and / or nominal cross-section, and / or type of preliminary heat treatment.

Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата, предлагается по второму варианту преобразователь термоэлектрический, содержащий узел коммутации, защитный чехол, узел крепления термопар, выполненный со сквозным отверстием, предназначенным для размещения контрольного или эталонного средства измерения внутри защитного чехла, два чувствительных элемента в виде термопар с одной и той же номинальной статической характеристикой. Причем термопары отличаются по типу материалов, изолирующих термоэлектроды, и/или по сечению термоэлектродов, и/или по концентрации легирующих элементов в термоэлектродах, и/или по виду их предварительной термической обработки, и/или по количеству элементов механической защиты термоэлектродов, ее геометрическим параметрам.To solve the problem, as well as to achieve the claimed technical result, it is proposed according to the second embodiment, a thermoelectric converter containing a switching unit, a protective cover, a thermocouple mounting unit made with a through hole designed to accommodate a control or reference measuring instrument inside the protective cover, two sensitive an element in the form of thermocouples with the same nominal static characteristic. Moreover, thermocouples differ in the type of materials that insulate the thermoelectrodes, and / or in the cross section of the thermoelectrodes, and / or in the concentration of alloying elements in the thermoelectrodes, and / or in the form of their preliminary heat treatment, and / or in the number of elements for mechanical protection of the thermoelectrodes, and its geometric parameters .

Дополнительно по второму варианту предлагается в качестве первого чувствительного элемента использовать кабельную термопару стандартной компоновки в оболочке из жаростойкой стали или сплава с минеральной изоляцией, например, из окиси магния или окиси алюминия. Под кабельной термопарой стандартной компоновки подразумевается преобразователь термоэлектрический кабельный (кабельная термопара), изготовленный в соответствии с требованиями стандарта Международной электротехнической комиссии №1515 «Термопары и термопарные кабели с минеральной изоляцией» и/или в соответствии с требованиями ГОСТ 23847-79 «Преобразователи термоэлектрические кабельные. Технические условия». А в качестве второго чувствительного элемента применить термопару с термоэлектродами, изолированными друг от друга, от основного чувствительного элемента и защитного чехла одно- или многоканальной керамической соломкой, или стеклонитью, или кремнеземной нитью.In addition, according to the second embodiment, it is proposed to use a standard-type cable thermocouple in a sheath made of heat-resistant steel or an alloy with mineral insulation, for example, magnesium oxide or aluminum oxide, as the first sensitive element. Standard thermocouple cable means a thermoelectric cable converter (cable thermocouple) made in accordance with the requirements of the International Electrotechnical Commission No. 1515 “Thermocouples and thermocouple cables with mineral insulation” and / or in accordance with the requirements of GOST 23847-79 “Thermoelectric cable converters. Technical conditions. " And as a second sensitive element, use a thermocouple with thermoelectrodes isolated from each other, from the main sensitive element and the protective cover with a single or multi-channel ceramic straw, or glass fiber, or silica thread.

Дополнительно по второму варианту предлагается первый чувствительный элемент изготовить в виде кабельной термопары стандартной компоновки с наружным диаметром от 4 до 8 мм, а второй чувствительный элемент выполнить в виде кабельной термопары стандартной компоновки с наружным диаметром от 1 до 3 мм.In addition, according to the second embodiment, it is proposed that the first sensitive element be made in the form of a cable thermocouple of a standard layout with an outer diameter of 4 to 8 mm, and the second sensor element should be made in the form of a cable thermocouple of a standard layout with an outer diameter of 1 to 3 mm.

Дополнительно по второму варианту предлагается в качестве первого чувствительного элемента использовать кабельную термопару с увеличенной толщиной оболочки или с оболочкой, состоящей из двух коаксиально расположенных слоев различного металла, или с оболочкой из стали или сплава с химическим составом близким к составу термоэлектродов и имеющей коэффициент линейного расширения, сопоставимый с коэффициентом линейного расширения термоэлектродов, или кабельную термопару с минеральной изоляцией, обладающей большим, чем окись магния и окись алюминия, сопротивлением изоляции во всем диапазоне температур, а в качестве второго чувствительного элемента применить кабельную термопару стандартной компоновки с диаметром электродов, не превышающем диаметр термоэлектродов основного чувствительного элемента.In addition, according to the second variant, it is proposed to use a cable thermocouple with an increased sheath thickness or with a sheath consisting of two coaxially arranged layers of different metal, or with a steel or alloy sheath with a chemical composition close to the composition of thermoelectrodes and having a linear expansion coefficient, as the first sensitive element comparable to the coefficient of linear expansion of thermoelectrodes, or a cable thermocouple with mineral insulation, which is larger than magnesium oxide and about vivo Recording aluminum, insulation resistance across the temperature range, and as a second sensing element to apply cabling standard thermocouple arrangement with electrodes with a diameter not exceeding the diameter of the main thermoelectrodes sensor element.

Из многочисленных публикаций известно, что кабельные термоэлектрические преобразователи обладают более высокой стабильностью по сравнению с проволочными. Так, изменение показаний кабельных термопар типа ХК диаметром 4 мм (диаметр электрода 0,85 мм) при 425±10°С за 10000 часов не превышает 0,5°С, а за 25000 часов составляет 1,15°С /Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. и др. Температурные измерения. Справочник. Киев: Наукова Думка, 1989., с.387/, тогда как для проволочных достигает 1°С за 10000 часов.From numerous publications it is known that cable thermoelectric converters have higher stability compared to wire ones. Thus, a change in the readings of cable thermocouples of type XK with a diameter of 4 mm (electrode diameter 0.85 mm) at 425 ± 10 ° C for 10,000 hours does not exceed 0.5 ° C, and for 25,000 hours it is 1.15 ° C / Gerashchenko O. A., Gordov A.N., Eremina A.K. and other temperature measurements. Directory. Kiev: Naukova Dumka, 1989., p. 387 /, while for wire reaches 1 ° C in 10,000 hours.

Сравнительные испытания термопар типа ХА показали, что изменение термо-э.д.с. кабельной термопары наружным диаметром 3 мм (диаметр термоэлектродов 0,65 мм) при температуре 800°С за 10000 часов составляет примерно 2,5°С, тогда как у обычной термопары ТХА с термоэлектродами диаметром 3,2 мм оно достигает 3°С, а при диаметре электродов 0,7 мм превышает 200-250 мкВ (5-6°С) при тех же условиях /Рогельберг И.Л., Бейлин В.М. Сплавы для термопар. Справочник. М.: Металлургия, 1983, с.84/.Comparative tests of type XA thermocouples showed that the change in thermo-emf. a cable thermocouple with an outer diameter of 3 mm (diameter of thermoelectrodes 0.65 mm) at a temperature of 800 ° С for 10,000 hours is approximately 2.5 ° С, whereas for a conventional ТХА thermocouple with thermoelectrodes of 3.2 mm in diameter it reaches 3 ° С with an electrode diameter of 0.7 mm exceeds 200-250 μV (5-6 ° C) under the same conditions / Rogelberg I.L., Beilin V.M. Alloys for thermocouples. Directory. M .: Metallurgy, 1983, p. 84 /.

Повышенная стабильность кабельных термопар объясняется затруднением окисления термоэлектродов из-за ограниченного количества кислорода внутри кабеля, а также дополнительной защитой термоэлектродов от воздействия рабочей среды металлической оболочкой и окисью магния.The increased stability of cable thermocouples is explained by the difficulty in oxidizing thermoelectrodes due to the limited amount of oxygen inside the cable, as well as additional protection of thermoelectrodes from exposure to the working medium with a metal sheath and magnesium oxide.

Повысить метрологическую стабильность термопар можно и за счет небольшого изменения химического состава термоэлектродов. Легирование производят элементами, увеличивающими сопротивление газовой коррозии. При этом легирующие элементы или незначительно меняют термо-э.д.с. сплавов, или их влияние компенсируется за счет других легирующих элементов. Так, положительное влияние десятых долей процента кремния на жаростойкость хромеля приводит и к повышению его стабильности. Легирование одного и того же сплава разными элементами может быть причиной изменения направления дрейфа термо-э.д.с. Например, легирование хромеля алюминием увеличивает его термо-э.д.с., а кремнием уменьшает. Введение в сплав обоих элементов уменьшает нестабильность хромеля до пренебрежимо малой величины.The metrological stability of thermocouples can also be increased due to a small change in the chemical composition of thermoelectrodes. Alloying is done with elements that increase the resistance to gas corrosion. In this case, the alloying elements or slightly change the thermo-emf. alloys, or their influence is compensated by other alloying elements. Thus, the positive influence of tenths of a percent of silicon on the heat resistance of chromel also leads to an increase in its stability. Alloying the same alloy with different elements can cause a change in the direction of drift of the thermoelectric power. For example, alloying chromel with aluminum increases its thermo-emf, while silicon decreases it. The introduction of both elements into the alloy reduces chromel instability to a negligible value.

В работе [Bentley R.E. Optimising the thermoelectric stability of ID-MIMS type К thermocouples by adjusting the levels of Mn and Al. Proceedings of international symposium "Temperature-92. It's measurement and control in science and industry", v.6, part 1, American institute of physics, New York, 1992, pp.591-594.], посвященной оптимизации состава легирующих элементов термоэлектродов кабельной термопары ХА, указываются оптимальные исходные концентрации в алюмелевом электроде марганца на уровне 0,8% и алюминия на уровне 0,7%. Их присутствие в сплаве воздействует на изменение термо-э.д.с. в обратном направлении, чем обратимые превращения в хромеле. В результате термопара будет иметь максимальную стабильность.In [Bentley R.E. Optimizing the thermoelectric stability of ID-MIMS type K thermocouples by adjusting the levels of Mn and Al. Proceedings of international symposium "Temperature-92. It's measurement and control in science and industry", v.6, part 1, American institute of physics, New York, 1992, pp.591-594.], Devoted to optimization of the composition of alloying elements of thermoelectrodes cable thermocouple XA, indicate the optimal initial concentration in the alumel electrode of manganese at 0.8% and aluminum at 0.7%. Their presence in the alloy affects the change in thermopower. in the opposite direction than reversible transformations in chromel. As a result, the thermocouple will have maximum stability.

Еще одним путем повышения термоэлектрической стабильности сплавов является их термическая обработка. Например, хромелевые термоэлектроды, отожженные при температуре, лишь не намного превышающей температуру начала рекристаллизации, или отожженные при высокой температуре, но затем подвергнутые отжигу на «упорядочение» при 400-450°С, обладают стабильностью, превышающей стабильность термоэлектродов, отожженных по стандартным режимам, на 30-40%.Another way to increase the thermoelectric stability of alloys is their heat treatment. For example, chromel thermoelectrodes annealed at a temperature not only much higher than the temperature of the onset of recrystallization, or annealed at high temperature, but then subjected to annealing for “ordering” at 400-450 ° С, have stability exceeding the stability of thermoelectrodes annealed by standard conditions, 30-40%.

Таким образом, разная метрологическая стабильность двух абсолютно идентичных по конструкции термопар может быть предопределена предварительной термической обработкой или наличием легирующих добавок в термоэлектродах.Thus, the different metrological stability of two thermocouples absolutely identical in design can be predetermined by preliminary heat treatment or the presence of alloying additives in thermoelectrodes.

Необходимо также отметить, что нестабильность кабельной термопары незначительно зависит от диаметра кабеля, если он превышает 3 миллиметра. Для малых диаметров (0,5-2,0 мм) она существенно возрастает при уменьшении диаметра оболочки и, соответственно, термоэлектродов. Связано это, прежде всего, с природой механизмов, вызывающих изменение статической характеристики кабельных термопар. Эти причины ограничивают верхний предел применения кабельных термопар в зависимости от их диаметра. Так, в стандарте ASTM E 608/E 608M-00 (2004) «Типовые технические условия для термопар из неблагородных металлов с минеральной изоляцией, в металлической оболочке» приводятся следующие рекомендуемые верхние пределы температур для кабельных термопар:It should also be noted that the instability of a cable thermocouple slightly depends on the diameter of the cable if it exceeds 3 millimeters. For small diameters (0.5-2.0 mm), it increases significantly with a decrease in the diameter of the shell and, accordingly, thermoelectrodes. This is due primarily to the nature of the mechanisms that cause a change in the static characteristics of cable thermocouples. These reasons limit the upper limit for the use of cable thermocouples depending on their diameter. So, in the standard ASTM E 608 / E 608M-00 (2004) "Typical specifications for thermocouples made of base metals with mineral insulation, in a metal sheath" the following recommended upper temperature limits for cable thermocouples are given:

Таблица 1Table 1 Верхний температурный предел для различных диаметров оболочки, °С [°F]The upper temperature limit for various shell diameters, ° C [° F] Номинальный диаметр оболочкиNominal shell diameter Тип термопарыThermocouple type ммmm дюймinch ТT JJ EE K, NK, N 0.50.5 0.0200.020 260 (500)260 (500) 260 (500)260 (500) 300 (570)300 (570) 700 (1290)700 (1290) ... 0.0320.032 260 (500)260 (500) 260 (500)260 (500) 300 (570)300 (570) 700 (1290)700 (1290) 1.01.0 0.0400.040 260 (500)260 (500) 260 (500)260 (500) 300 (570)300 (570) 700 (1290)700 (1290) 1.51.5 0.0620.062 260 (500)260 (500) 440 (825)440 (825) 510 (950)510 (950) 920 (1690)920 (1690) 2.02.0 ... 260 (500)260 (500) 440 (825)440 (825) 510 (950)510 (950) 920 (1690)920 (1690) ... 0.0930.093 260 (500)260 (500) 480 (900)480 (900) 580 (1075)580 (1075) 1000 (1830)1000 (1830) 3.03.0 0.1250.125 315 (600)315 (600) 520 (970)520 (970) 650 (1200)650 (1200) 1070 (1960)1070 (1960) 4.54.5 0.1880.188 370 (700)370 (700) 620 (1150)620 (1,150) 730 (1350)730 (1350) 1150 (2100)1150 (2100) 6.06.0 0.2500.250 370 (700)370 (700) 720 (1330)720 (1330) 820 (1510)820 (1510) 1150 (2100)1150 (2100) 8.08.0 0.3750.375 370 (700)370 (700) 720 (1330)720 (1330) 820 (1510)820 (1510) 1150 (2100)1150 (2100)

Различная восприимчивость кабельных термопар с разным диаметром к термоударам, как фактору, влияющему на их метрологические характеристики, показана на фигуре 1. Под термоударом в исследованиях, проведенных ООО «ПК «ТЕСЕЙ», понимается погружение термопары из комнатной температуры в печь с температурой 1000°С за одну минуту, выдержка до стабилизации показаний, далее вывод термопары из печи за то же время с последующим охлаждением до комнатной температуры за счет естественной конвекции. Нагрев за первую минуту составляет около 700°С. Исследовались термопары типа КТНН (нихросил-нисил) диаметром 4,5; 3 и 2 мм. Для каждой модификации изменение зависимости отслеживалось после проведения 500 термоударов. Как видно из представленных результатов, разница изменений характеристик для термопар диаметром 3 и 4,5 мм находится в пределах 0,2-0,3°С, что укладывается в неопределенность проведения измерений. Показания термопар диаметром 2 мм после 500 термоударов отличаются от показаний термопар диаметром 3 и 4,5 мм на величину равную или превышающую 0,15% от измеряемой температуры.The different susceptibility of cable thermocouples with different diameters to thermal shock, as a factor affecting their metrological characteristics, is shown in Figure 1. Thermal shock in studies conducted by TESEY PK means the immersion of a thermocouple from room temperature in a furnace with a temperature of 1000 ° C. for one minute, holding to stabilize the readings, then removing the thermocouple from the furnace at the same time, followed by cooling to room temperature due to natural convection. Heating in the first minute is about 700 ° C. The thermocouples of the KTNN type (nichrosil-nisil) with a diameter of 4.5 were investigated; 3 and 2 mm. For each modification, the change in dependence was monitored after 500 thermal shocks. As can be seen from the presented results, the difference in changes in characteristics for thermocouples with a diameter of 3 and 4.5 mm is in the range of 0.2-0.3 ° C, which fits into the uncertainty of the measurements. The readings of thermocouples with a diameter of 2 mm after 500 shocks differ from the readings of thermocouples with a diameter of 3 and 4.5 mm by an amount equal to or greater than 0.15% of the measured temperature.

Производятся также кабели специальных конструкций, отличающиеся от стандартных исполнений наличием второй защитной оболочки из другого материала или изготовлением оболочки с увеличенной в 1,5-2 раза толщиной (фиг.2). Приведенные конструкции также позволяют увеличить метрологическую стабильность при прочих равных условиях.Cables of special designs are also produced, which differ from standard designs by the presence of a second protective sheath from another material or by the manufacture of a sheath with a thickness 1.5–2 times increased (FIG. 2). The above designs also make it possible to increase metrological stability, ceteris paribus.

Еще одной причиной изменения характеристики кабельного термоэлектрического преобразователя может быть различие в коэффициентах термического расширения его составных частей, что приводит к механической деформации термоэлектродов ТП, эксплуатирующегося в режиме теплосмен. Возникающие при этом остаточные микронапряжения вызывают изменение термо-э.д.с. Для уменьшения влияния деформации все составляющие термопару материалы подбирают таким образом, чтобы они в процессе эксплуатации вели себя как одно целое и оказывали минимальное влияние друг на друга. Это достигается путем максимально возможного выравнивания коэффициентов термического расширения материалов и строгим дозированием содержания легирующих элементов и примесей в термоэлектродных сплавах термопары и оболочке кабеля. Такие кабельные термопары получили название термопар интегральной компоновки. В работе [Daneman H.L. The Choice of sheathing for mineral insulated thermocouples. J. Measurements & Control, 25(1), 1991, pp.93-95] приводятся данные о высокой стабильности кабельной термопары КТНН в оболочке из модифицированного сплава нихросил наружным диаметром кабеля 3 мм в течение 2200 ч при температуре 1100°С. Изменение термо-э.д.с. не превысило 4°С. Для кабельных термопар КТНН диаметром 2 мм в оболочке из сплава марки Ig при температуре 1200°С оно составило -6°С и -9°С за 2000 и 4000 часов выдержки соответственно. [Bailleui G., Fourrez S. High stability type K&type N thermocouples for operation up to 1200°C. Proceedings of international symposium "Temperature-2002. It's measurement and control in science and industry", v.7, part 1, American institute of physics, New York, 2002].Another reason for the change in the characteristics of the cable thermoelectric converter may be the difference in the coefficients of thermal expansion of its components, which leads to mechanical deformation of thermoelectrodes TP, operating in the heat exchange mode. The resulting residual microstresses cause a change in thermo-emf. To reduce the effect of deformation, all the materials making up the thermocouple are selected in such a way that they behave as a whole during operation and have a minimal effect on each other. This is achieved by maximally equalizing the coefficients of thermal expansion of materials and by strictly dosing the content of alloying elements and impurities in thermoelectrode alloys of the thermocouple and cable sheath. Such cable thermocouples are called integrated thermocouples. In the work [Daneman H.L. The Choice of sheathing for mineral insulated thermocouples. J. Measurements & Control, 25 (1), 1991, pp.93-95] provides data on the high stability of the KTHN cable thermocouple in a sheath of modified alloy nichrosil with an outer cable diameter of 3 mm for 2200 hours at a temperature of 1100 ° C. Change in thermo-emf. did not exceed 4 ° C. For cable thermocouples KTHN with a diameter of 2 mm in a shell of an Ig grade alloy at a temperature of 1200 ° C, it was -6 ° C and -9 ° C for 2000 and 4000 hours exposure, respectively. [Bailleui G., Fourrez S. High stability type K & type N thermocouples for operation up to 1200 ° C. Proceedings of international symposium "Temperature-2002. It's measurement and control in science and industry", v.7, part 1, American institute of physics, New York, 2002].

Разработка и изготовление кабельных термопар интегральной компоновки позволяет достигать высокой стабильности не только термопар нихросил-нисил, но и хромель-алюмелевых [Bentley R.E. Thermoelectric behaviour of Ni-based ID-MIMS thermocouples using the Nicrosil-plus sheathing alloy. Proceedings of international symposium "Temperature-92. It's measurement and control in science and industry", v.6, part 1, American institute of physics, New York, 1992, pp.585-590].The development and manufacture of cable thermocouples with an integrated layout allows achieving high stability not only of nichrosil-nisil thermocouples, but also of chromel-alumel [Bentley R.E. Thermoelectric behavior of Ni-based ID-MIMS thermocouples using the Nicrosil-plus sheathing alloy. Proceedings of international symposium "Temperature-92. It's measurement and control in science and industry", v.6, part 1, American institute of physics, New York, 1992, pp.585-590].

К повышению стабильности кабельных термопар приводит и применение изоляционных материалов, обладающих большим, чем окись магния, сопротивлением изоляции во всем диапазоне температур и препятствующих переходу легирующих элементов с термоэлектрода на термоэлектрод и с оболочки на термоэлектроды. В работе [Barberree D.A., The next generation of thermocouples for the turbine engine industry. Proceedings of international symposium "Temperature-2002. It's measurement and control in science and industry", v.7, parts 1 and 2, American institute of physics, New York, 2002] приводятся данные о повышении стабильности кабельных термопар ХА с оболочкой из инконеля и минеральной изоляцией Ml-Dry™ в среднем в 4 раза, а минимально в три. Испытания проводились при 1200°С в вакууме. Максимальное время сохранения статической характеристики в пределах ±10°С от номинальной для термопар с изоляцией из окиси магния составило 500 часов. Отклонения характеристики от номинальной для термопар с изоляцией Ml-Dry™ не превысили ±5°С за 1500 часов.The use of insulating materials with greater than magnesium oxide insulation resistance over the entire temperature range and preventing the transition of alloying elements from a thermoelectrode to a thermoelectrode and from a shell to thermoelectrodes leads to increased stability of cable thermocouples. In [Barberree D.A., The next generation of thermocouples for the turbine engine industry. Proceedings of international symposium "Temperature-2002. It's measurement and control in science and industry", v.7, parts 1 and 2, American institute of physics, New York, 2002] provides data on increasing the stability of XA cable thermocouples with an inconel sheath and mineral insulation Ml-Dry ™ on average 4 times, and a minimum of three. The tests were carried out at 1200 ° C in vacuum. The maximum retention time of the static characteristic within ± 10 ° C of the nominal for thermocouples with magnesium oxide insulation was 500 hours. Deviations of the characteristic value from the nominal value for thermocouples with Ml-Dry ™ insulation did not exceed ± 5 ° С in 1500 hours.

Таким образом, метрологическая стабильность термоэлектрических преобразователей зависит от типа материалов, изолирующих термоэлектроды, от сечения термоэлектродов, от концентрации легирующих элементов в термоэлектродах, от вида их предварительной термической обработки, от количества элементов механической защиты термоэлектродов и ее геометрических параметров.Thus, the metrological stability of thermoelectric converters depends on the type of materials insulating thermoelectrodes, on the cross section of thermoelectrodes, on the concentration of alloying elements in thermoelectrodes, on the type of their preliminary heat treatment, on the number of elements of mechanical protection of thermoelectrodes and its geometric parameters.

На фиг.3 представлено поперечное сечение преобразователя термоэлектрического по первому варианту (оно же является поперечным сечением предлагаемого термопарного кабеля), где 1, 2, 3, 4 - проволоки (термоэлектроды), причем 1 и 2 изготовлены из одного термоэлектродного сплава, а 3 и 4 - из другого, 5 - металлическая оболочка из жаростойкой стали или сплава, 6 - минеральная изоляция из окиси магния или окиси алюминия, при этом термоэлектроды 1 и 3 объединены в одну термопару, а 2 и 4 - в другую. Проволоки (термоэлектроды), выполненные из одного и того же термоэлектродного сплава, отличаются друг от друга концентрацией легирующих элементов и/или номинальным сечением, и/или видом предварительной термической обработки.Figure 3 shows the cross section of the thermoelectric converter according to the first embodiment (it is also the cross section of the proposed thermocouple cable), where 1, 2, 3, 4 are wires (thermoelectrodes), 1 and 2 are made of one thermoelectrode alloy, and 3 and 4 - from another, 5 - a metal sheath made of heat-resistant steel or alloy, 6 - mineral insulation from magnesium oxide or aluminum oxide, while thermoelectrodes 1 and 3 are combined into one thermocouple, and 2 and 4 - into another. Wires (thermoelectrodes) made of the same thermoelectrode alloy differ from each other in the concentration of alloying elements and / or nominal cross-section and / or type of preliminary heat treatment.

На фиг.4 изображен преобразователь термоэлектрический по второму варианту, где 7 - узел коммутации, 8 - защитный чехол, 9 - узел крепления термопар, выполненный со сквозным отверстием 10, предназначенным для размещения контрольного или эталонного средства измерения внутри защитного чехла, 11 и 12 - чувствительные элементы в виде термопар с одной и той же номинальной статической характеристикой, причем термопары отличаются по типу материалов, изолирующих термоэлектроды, и/или по сечению термоэлектродов, и/или по концентрации легирующих элементов в термоэлектродах, и/или по виду их предварительной термической обработки, и/или по количеству элементов механической защиты термоэлектродов, ее геометрическим параметрам.Figure 4 shows a thermoelectric converter according to the second embodiment, where 7 is a switching unit, 8 is a protective cover, 9 is a thermocouple mounting unit made with a through hole 10, designed to accommodate a control or reference measuring instrument inside the protective cover, 11 and 12 are sensitive elements in the form of thermocouples with the same nominal static characteristic, and thermocouples differ in the type of materials that insulate the thermoelectrodes, and / or in the cross section of the thermoelectrodes, and / or in the concentration of the alloying elements in in thermoelectrodes, and / or by the type of their preliminary heat treatment, and / or by the number of elements of mechanical protection of thermoelectrodes, its geometric parameters.

Устройство работает следующим образом. Для преобразователя термоэлектрического, содержащего защитный чехол 8, узел коммутации 7 и два чувствительных элемента 11 и 12 в виде термопар с одной и той же номинальной статической характеристикой, при наличии возможности выбирают термопары с максимально близкими метрологическими характеристиками. При этом конструкция термопар обеспечивает различную степень восприимчивости к факторам, влияющим на их метрологическую стабильность. Например, это кабельные термопары разного диаметра или одинакового, но с разной толщиной оболочки, или кабельная термопара и термопара с термоэлектродами, помещенными в керамические бусы.The device operates as follows. For a thermoelectric converter containing a protective cover 8, a switching unit 7 and two sensing elements 11 and 12 in the form of thermocouples with the same nominal static characteristic, if possible, choose thermocouples with the closest metrological characteristics. Moreover, the design of thermocouples provides a different degree of susceptibility to factors affecting their metrological stability. For example, these are cable thermocouples of different diameters or the same, but with different shell thicknesses, or cable thermocouples and thermocouples with thermoelectrodes placed in ceramic beads.

Для того, чтобы убедиться в различной степени восприимчивости выбранных термопар к факторам, влияющим на их метрологическую стабильность, предварительно для них устанавливают межповерочный (межкалибровочный) интервал по методике, изложенной в РМГ 74-2004 «МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖПОВЕРОЧНЫХ И МЕЖКАЛИБРОВОЧНЫХ ИНТЕРВАЛОВ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ». Причем дрейф показаний за установленный период времени у термопар должен отличаться на величину большую, чем неопределенность проведения измерений. На неопределенность результатов измерений температуры термопарами влияют многие факторы, основные из них это:In order to verify the varying degrees of susceptibility of the selected thermocouples to factors influencing their metrological stability, an intertesting (intercalibration) interval is preliminarily set for them according to the method described in RMG 74-2004 "METHODS FOR DETERMINING INTERTEST AND INTERCALIBER INTERVALES OF INTERVALS. Moreover, the drift of readings over a specified period of time for thermocouples should differ by an amount greater than the measurement uncertainty. Many factors influence the uncertainty of temperature measurements by thermocouples, the main ones are:

- неопределенность измерения термо-э.д.с. регистрирующим прибором;- uncertainty of measurement of thermo-emf. a recording device;

- неопределенность калибровки термопары, т.е. определения ее индивидуальной статистической характеристики;- uncertainty of thermocouple calibration, i.e. determining its individual statistical characteristics;

- термоэлектрическая характеристика удлинительной линии, соединяющей термопару с регистрирующим прибором;- thermoelectric characteristic of the extension line connecting the thermocouple to the recording device;

- случайные эффекты при проведении измерений- random effects when taking measurements

В лаборатории ПК «Тесей», оснащенной современными средствами измерений, обеспечивается расширенная неопределенность градуировки термопар типов К и N, равная ±0,1% от измеряемой температуры в диапазоне от 300 до 1100°С.In the laboratory of PC "Theseus", equipped with modern measuring instruments, an expanded uncertainty of the calibration of thermocouples of types K and N is equal to ± 0.1% of the measured temperature in the range from 300 to 1100 ° C.

Из правил вычисления расширенной неопределенности следует что, определение разницы показаний термопар можно производить с неопределенностью ±0,15% от уровня температуры в диапазоне от 300 до 1100°С.From the rules for calculating the expanded uncertainty, it follows that the determination of the difference in thermocouple readings can be made with an uncertainty of ± 0.15% of the temperature level in the range from 300 to 1100 ° C.

Таким образом, для обеспечения работоспособности устройства необходимо выбрать пару термопар, показания которых за установленный в лабораторных условиях межповерочный интервал расходятся, по крайней мере, на величину равную ±0,15% от измеряемого уровня температуры.Thus, to ensure the operability of the device, it is necessary to choose a pair of thermocouples, the readings of which for the calibration interval established in laboratory conditions diverge, at least by an amount equal to ± 0.15% of the measured temperature level.

После размещения преобразователя термоэлектрического на объекте производят непрерывную регистрацию показаний обеих термопар. Так как степень восприимчивости термопар к факторам, влияющим на их метрологическую стабильность, разная, то с течением времени показания термопар начнут расходиться. Причем с большой степенью вероятности можно утверждать, что скорость расхождения показаний будет большей, чем при установлении межповерочного интервала по РМГ-74. При достижении определенной разницы, величина которой будет зависеть от выбранных конструкций термопар и условий эксплуатации, но не меньшей чем расширенная неопределенность установления разницы показаний термопар, производят поверку или калибровку преобразователя.After placing the thermoelectric converter at the facility, the readings of both thermocouples are continuously recorded. Since the degree of susceptibility of thermocouples to factors influencing their metrological stability is different, over time the readings of thermocouples will begin to diverge. Moreover, with a high degree of probability it can be argued that the speed of the discrepancy of the readings will be greater than when establishing the calibration interval according to RMG-74. Upon reaching a certain difference, the value of which will depend on the selected thermocouple designs and operating conditions, but no less than the expanded uncertainty of determining the difference in thermocouple readings, the transducer is checked or calibrated.

Для повышения достоверности поверки ее производят без демонтажа преобразователя термоэлектрического с объекта по методике МИ 3091-2007 «ГСИ. Преобразователи термоэлектрические с дополнительным каналом для эталонного кабельного термоэлектрического преобразователя. Методика поверки». После чего принимают решение о замене преобразователя или вводят поправки к показаниям обеих термопар и продолжают измерения до достижения нового расхождения на установленную величину.To increase the reliability of verification, it is carried out without dismantling the thermoelectric converter from the object according to the method of MI 3091-2007 “GSI. Thermoelectric converters with an additional channel for a standard cable thermoelectric converter. Verification Technique. ” Then they decide to replace the converter or amend the readings of both thermocouples and continue the measurements until a new discrepancy is reached by the set value.

Для доказательства достижения технического результата было изготовлено 3 термоэлектрических преобразователя с двумя чувствительными элементами, один в виде кабельной термопары градуировки ХА диаметром 4,5 мм, другой в виде кабельной термопары градуировки ХА диаметром 2 мм. Преобразователи эксплуатировались в печи отжига кирпича в циклическом режиме на протяжении 3,5 месяцев. В процессе эксплуатации производилась регистрация показаний обеих термопар. Температура определялась по номинальной статической характеристике с учетом поправок, полученных при первоначальной градуировке термопар. Полученные результаты для термопар одного из преобразователей представлены на фиг.5. Как видно, через 105 суток разница показаний при температуре 1000°С составила 3,4°С. При проведении измерений их расширенная неопределенность оценивалась в 2,5°С. Контрольная калибровка термопар по методике МИ 3091-2007 показала, что отклонение от первоначальной градуировки для термопары диаметром 4,5 мм составило 5,6°С на уровне 1000°С и термопара не вышла за пределы допуска, установленного для термопар 2-го класса. Отклонение термопары диаметром 2 мм составило 10,2°С, что свидетельствует о выходе ее показаний за пределы установленного допуска для термопар 2-го класса точности. Полученные результаты с учетом неопределенностей выполнения измерений подтверждают работоспособность предлагаемого устройства.To prove the achievement of the technical result, 3 thermoelectric converters with two sensitive elements were manufactured, one in the form of a cable thermocouple for graduation XA with a diameter of 4.5 mm, the other in the form of a cable thermocouple for graduation XA with a diameter of 2 mm. The converters were operated in a brick annealing furnace in a cyclic mode for 3.5 months. During operation, the readings of both thermocouples were recorded. The temperature was determined by the nominal static characteristic taking into account the corrections obtained during the initial calibration of thermocouples. The results obtained for thermocouples of one of the transducers are presented in figure 5. As can be seen, after 105 days the difference in readings at a temperature of 1000 ° C was 3.4 ° C. During measurements, their expanded uncertainty was estimated at 2.5 ° C. The control calibration of the thermocouples according to the MI 3091-2007 method showed that the deviation from the initial calibration for the thermocouple with a diameter of 4.5 mm was 5.6 ° C at 1000 ° C and the thermocouple did not go beyond the tolerance established for class 2 thermocouples. The deviation of the thermocouple with a diameter of 2 mm was 10.2 ° С, which indicates that its readings went beyond the established tolerance for thermocouples of the 2nd accuracy class. The results obtained, taking into account the uncertainties of the measurement, confirm the operability of the proposed device.

Таким образом, решается поставленная задача - создание преобразователей термоэлектрических, позволяющих определять необходимость проведения их периодической поверки или калибровки, а также достигается технический результат, заключающийся в повышении достоверности результатов измерений, надежности технологических процессов и качества производимой продукции.Thus, the task is solved - the creation of thermoelectric converters, allowing to determine the need for periodic verification or calibration, and also achieved the technical result, which consists in increasing the reliability of measurement results, the reliability of technological processes and the quality of products.

Claims (6)

1. Преобразователь термоэлектрический кабельный, включающий в себя две термопары с одной и той же номинальной статической характеристикой, причем термоэлектроды различных термопар выполнены из проволоки с различной концентрацией легирующих элементов, и/или из проволоки с различным номинальным сечением, и/или из проволоки, прошедшей предварительную термическую обработку различного вида.1. The thermoelectric cable Converter, which includes two thermocouples with the same nominal static characteristic, and the thermoelectrodes of various thermocouples are made of wire with different concentration of alloying elements, and / or from wire with different nominal cross-section, and / or from wire that has passed preliminary heat treatment of various kinds. 2. Термопарный кабель для изготовления преобразователя термоэлектрического по п.1, состоящий из четырех проволок, попарно изготовленных из двух различных термоэлектродных сплавов, проволоки помещены в металлическую оболочку из жаростойкой стали или сплава и изолированы друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией из окиси магния или окиси алюминия, при этом проволоки, выполненные из одного и того же термоэлектродного сплава отличаются друг от друга концентрацией легирующих элементов, и/или номинальным сечением, и/или видом предварительной термической обработки.2. A thermocouple cable for manufacturing a thermoelectric converter according to claim 1, consisting of four wires made in pairs of two different thermoelectrode alloys, the wires are placed in a metal sheath made of heat-resistant steel or alloy and insulated from each other and from the sheath by mineral insulation from magnesium oxide or alumina, while the wires made of the same thermoelectrode alloy differ from each other in the concentration of alloying elements, and / or the nominal cross section, and / or the type of preliminary heat treatment. 3. Преобразователь термоэлектрический, содержащий узел коммутации, защитный чехол, узел крепления термопар, выполненный со сквозным отверстием, предназначенным для размещения контрольного или эталонного средства измерения внутри защитного чехла, два чувствительных элемента в виде термопар с одной и той же номинальной статической характеристикой, причем термопары отличаются по типу материалов, изолирующих термоэлектроды, и/или по сечению термоэлектродов, и/или по концентрации легирующих элементов в термоэлектродах, и/или по виду их предварительной термической обработки, и/или по количеству элементов механической защиты термоэлектродов, по геометрическим параметрам.3. A thermoelectric converter comprising a switching unit, a protective case, a thermocouple attachment unit made with a through hole designed to house a control or reference measuring instrument inside the protective case, two sensing elements in the form of thermocouples with the same nominal static characteristic, and thermocouples differ in the type of materials that insulate the thermoelectrodes, and / or in the cross section of the thermoelectrodes, and / or in the concentration of alloying elements in the thermoelectrodes, and / or in the type of their dvaritelnoy heat treatment, and / or the number of elements of mechanical protection thermoelectrodes by geometrical parameters. 4. Преобразователь термоэлектрический по п.3, отличающийся тем, что в качестве первого чувствительного элемента использована кабельная термопара стандартной компоновки в оболочке из жаростойкой стали или сплава с минеральной изоляцией, например из окиси магния или окиси алюминия, а в качестве второго чувствительного элемента применена термопара с термоэлектродами, изолированными друг от друга, от основного чувствительного элемента и защитного чехла одно- или многоканальной керамической соломкой, или стеклонитью, или кремнеземной нитью.4. Thermoelectric converter according to claim 3, characterized in that the first thermocouple is a cable thermocouple of a standard layout in a shell made of heat-resistant steel or an alloy with mineral insulation, for example, magnesium oxide or aluminum oxide, and a thermocouple is used as the second sensitive element with thermoelectrodes isolated from each other, from the main sensitive element and the protective cover with a single or multi-channel ceramic straw, or glass fiber, or silica thread Yu. 5. Преобразователь термоэлектрический по п.3, отличающийся тем, что первый чувствительный элемент изготовлен в виде кабельной термопары стандартной компоновки с наружным диаметром от 4 до 8 мм, а второй чувствительный элемент выполнен в виде кабельной термопары стандартной компоновки с наружным диаметром от 1 до 3 мм.5. The thermoelectric converter according to claim 3, characterized in that the first sensitive element is made in the form of a cable thermocouple standard layout with an outer diameter of from 4 to 8 mm, and the second sensitive element is made in the form of a cable thermocouple standard configuration with an outer diameter of 1 to 3 mm 6. Преобразователь термоэлектрический по п.3, отличающийся тем, что в качестве первого чувствительного элемента использована кабельная термопара с увеличенной толщиной оболочки или с оболочкой, состоящей из двух коаксиально расположенных слоев различного металла, или с оболочкой из стали или сплава с химическим составом, близким к составу термоэлектродов, и имеющей коэффициент линейного расширения, сопоставимый с коэффициентом линейного расширения термоэлектродов, или кабельная термопара с минеральной изоляцией, обладающей большим, чем окись магния и окись алюминия, сопротивлением изоляции во всем диапазоне температур, а в качестве второго чувствительного элемента применена кабельная термопара стандартной компоновки с диаметром электродов, не превышающем диаметр термоэлектродов основного чувствительного элемента.
Figure 00000001
6. The thermoelectric converter according to claim 3, characterized in that a cable thermocouple with an increased sheath thickness or with a sheath consisting of two coaxially arranged layers of different metal, or with a sheath of steel or alloy with a chemical composition close to one another is used as the first sensing element to the composition of thermoelectrodes, and having a coefficient of linear expansion comparable to the coefficient of linear expansion of thermoelectrodes, or a cable thermocouple with mineral insulation, having a large, h I eat magnesium oxide and aluminum oxide, insulation resistance over the entire temperature range, and as a second sensitive element we used a standard-type cable thermocouple with an electrode diameter not exceeding the diameter of the thermoelectrodes of the main sensitive element.
Figure 00000001
RU2009138022/22U 2009-10-15 2009-10-15 THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION RU90898U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138022/22U RU90898U1 (en) 2009-10-15 2009-10-15 THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138022/22U RU90898U1 (en) 2009-10-15 2009-10-15 THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU90898U1 true RU90898U1 (en) 2010-01-20

Family

ID=42121291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009138022/22U RU90898U1 (en) 2009-10-15 2009-10-15 THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU90898U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754756C1 (en) * 2021-02-12 2021-09-07 Олег Александрович Поваляев Measuring unit for temperature measurement
CN116782736A (en) * 2023-08-18 2023-09-19 江苏安胜达航天科技股份有限公司 Thermoelectric couple capable of adjusting thermoelectric potential and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754756C1 (en) * 2021-02-12 2021-09-07 Олег Александрович Поваляев Measuring unit for temperature measurement
CN116782736A (en) * 2023-08-18 2023-09-19 江苏安胜达航天科技股份有限公司 Thermoelectric couple capable of adjusting thermoelectric potential and manufacturing method thereof
CN116782736B (en) * 2023-08-18 2023-11-03 江苏安胜达航天科技股份有限公司 Thermoelectric couple capable of adjusting thermoelectric potential and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5043023A (en) Stable metal-sheathed thermocouple cable
RU90898U1 (en) THERMOELECTRIC CONVERTER (OPTIONS), THERMOCOUPLING CABLE FOR MANUFACTURING THERMOELECTRICAL CONVERTER FOR THE FIRST OPTION
JP2019035778A (en) thermometer
Webster Base-metal thermocouple tolerances and their utility in real-world measurements
RU2403540C1 (en) Thermoelectric converter (versions), thermocouple cable for making thermoelectric converter in first version, method of determining need for checking or calibrating thermoelectric converter
Pavlasek et al. Effects of quartz glass insulation on platinum gold thermocouples
RU2299408C1 (en) Device for measuring temperature in form of thermo-electric transformer
Jahan et al. Stability studies of a new design Au/Pt thermocouple without a strain relieving coil
US20050145960A1 (en) EMF sensor with protective sheath
JPH01299423A (en) Protective-tube type meter for continuous temperature measurement
Bentley Variability of deviation functions and ease of interpolation for Pt-based thermocouples
Sato Stability test of industrial platinum resistance thermometers at 450° C for 1000 hours
Belevtsev et al. Stability of a Cable Nicrosil‐Nisil Thermocouple under Thermal Cycling
KR20230137751A (en) Composite cable composed of compensating wire for thermocouple and tin-plated annealed copper wire
Fedynets et al. Theory and Practice of Temperature Measurement by Thermoelectric Transducers
Anderson et al. Problems in High Temperature Thermometry: Writing of this review was sponsored by the Energy Research and Development Administration under contract with the Union Carbide Corporation.
JP2006090742A (en) Sheath type k thermocouple
Moiseeva The prospects for developing standard thermocouples of pure metals
Edler Reliable and Traceable Temperature Measurements Using Thermocouples: Key to ensuring process efficiency and product consistency
KR101345705B1 (en) A speedy response thermocouple preventing decrease of insulation resistance at high temperature
Pavlasek et al. Development in constructing Au/Pt thermoelectric sensors
Pavlasek Limits of noble and base metal thermocouples
Gotoh Thermoelectric Scanning Study of Pt/Pd and Au/Pt Thermocouples up to 960° C with a Pressure Controlled Sodium Heat‐Pipe
Astrua et al. The combined use of a gas-controlled heat pipe and a copper point to improve the calibration of thermocouples up to 1100 C
NIST–Gaithersburg I. Temperature Scales, Uncertainty, and Traceability II. Thermocouples and Thermocouple Wires

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20121016