SU1120181A1 - Thermocouple for measuring low temperatures - Google Patents
Thermocouple for measuring low temperatures Download PDFInfo
- Publication number
- SU1120181A1 SU1120181A1 SU833588988A SU3588988A SU1120181A1 SU 1120181 A1 SU1120181 A1 SU 1120181A1 SU 833588988 A SU833588988 A SU 833588988A SU 3588988 A SU3588988 A SU 3588988A SU 1120181 A1 SU1120181 A1 SU 1120181A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- copper
- thermocouple
- low temperatures
- alloy
- positive electrode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
1. ТЕРМОПАРА ДШ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, содержаща отрицательный электрод, выполненны|11 из сплава на основе меди, содержащего железо в количестве 0,01-0,5 мас.%, и положительный электрод, отличающа с тем, что, с целью повышени точности измерени низких температур путем получени близкой к нулю чувствительности при 273 К, положительный электрод выполнен из сплава на основе меди при следующем количественном соотношении компонентов, мас.%: Никель 0,01-3,5 Медь Остальное 2. Термопара по п.1, о тл и ч а ю щ а с тегм, что отрицательный электрод, выполненный из сплава на 9 основе меди, дополнительно содержит литий в количестве 0,0005-0,05 мас.%. ГО о 001. TERMOPAR LH DIMENSIONS OF LOW TEMPERATURES, containing a negative electrode, are made of an alloy of copper-based alloy containing an amount of 0.01-0.5 wt.% And a positive electrode, which, in order to improve measuring low temperatures by obtaining close to zero sensitivity at 273 K, the positive electrode is made of a copper-based alloy with the following ratio of components, wt.%: Nickel 0.01-3.5 Copper Rest 2. Thermocouple according to claim 1, о tl and h and y and a tag with that negative electro d, made of an alloy on 9 based on copper, additionally contains lithium in the amount of 0.0005-0.05 wt.%. GO o 00
Description
1 Изобретение относитс к термомет рии, а именно к измерени м низких температур с помощью термопар. Известна термопара дл измерени низких температур, содержаща отрицательный электрод, вьшолненный из сплава на основе меди и положительный электрод tl 3. Однако термопара обладает значительной чувствительностью вблизи ко натной температуры, поэтому при кол бани х температуры опорного спа , превышающих доли градуса, измерение температуры ведетс с большой погре ностью. Кроме того, стабилизаци температуры опорного спа требует применени энергоемкой и громоздкой аппаратуры, что не всегда осуществи мо в услови х авиационной и космиче кой техники. Наиболее близкой к предлагаемой вл етс термопара дл измерени ни ких температур, содержаща отрицательный электрод, выполненный из спл ва на основе меди, содержащего 0,01 0,5 мас.% железа и положительньй электрод t2T. В термопаре значительно снижена чувствительность термоэлектродов при 273 К и составл ет пор дка 0,6 мкв/град. Однако при современном метрологи ческом обеспечении р да областей но вой техники требуетс дальнейшее по вышение точности измерени т цшерат ры, что может быть достигнуто и за счет еще большего снижени чувствительности термопары вблизи 273 К. цель изобретени - повышение тЬч ности измерени путем получени бли кой к нулю чувствительности при 273 К. : Поставленна цель достигаетс тем, что в термопару дл измерени низких температур, содержащую отрицательный электрод, выполненный из сплава на основе меди, содержащего железо в количестве 0,01-0,5 мас.% и положительный электрод, положител ный электрод выполнен из сплава на основе меди при следующем количественном соотношении компонентов, ьвс.%:. Никель 0,01-3,5 Медь Остальное 1 Отрицательный электрод, выполненный из сплава на основе меди, дополнительно содержит литийв количестве 0,0005-0,05, мас.%. Термопара работает следующим образом . Положительный электрод в разработанной термопаре обладает малой дифференциальной термо-ЭДС при 4-77 К и сравнительно большой при 273-300 К, причем по знаку совпадающей с термоЭДС сплава медь -железо.В результате термо-ЭДС пары в области (4-77Ю велика, а в области (273-300) К - мала . Подбором материалов электродов можно добитьс практически нулевой чувствительности термопары к температуре свободных концов, дл чего термоэлектрическа чувствительность обоих электродов при 273 К должна совпадать. При этом термо-ЭДС электродов при 273 К как бы компенсируютс , так что ЭДС пары равна нулю. Содержание железа в отрицательном электроде в зависимости от назначени термопары измен етс от 0,0t до 0,5%. При этом абсолютна дифференциальна термо-ЭДС при 273 К может иметь значени от +1,6 до -12,5 мкв/ /град. Сплав меди с никелем дает такую же термо-ЭДС при содержании никел соответственно от 0,01 до 3,5%. Термоэлектри 1еска неоднородность положительного электрода обеспечивает измерение температуры предлагаемой термопарой с точностью 0,1 град. Положительный электрод на основе сплава медь-никель, при концентрации никел менее 0,01% имеет абсолютную дифференциальную термо-ЭДС ,010 ,1 мкв/град во всем интервале 4,230 К и не представл ет практического интереса. Сплав- медь-никель при содержании никел более 3,5% имеет термоэлектрическую неоднородность, дающую ошибку определени температуры более 0,1 град. В таблице приведены значени коэффициентов термо-ЭДС термопар, изготовленных из известных и предлага- i емых термоэлектродов с различным содержанием вход щих в сплав ингредиентов .1 The invention relates to thermometry, in particular to the measurement of low temperatures using thermocouples. A known thermocouple for measuring low temperatures, containing a negative electrode made from a copper-based alloy and a positive electrode tl 3. However, the thermocouple has considerable sensitivity near the rotate temperature, therefore, with reference temperature peaks exceeding fractions of a degree, the temperature is measured with great humility. In addition, stabilization of the temperature of the reference junction requires the use of energy-intensive and bulky equipment, which is not always possible under the conditions of aviation and space technology. The closest to the present invention is a thermocouple for measuring low temperatures, containing a negative electrode made of copper-based alloy containing 0.01–0.5 wt.% Iron and a positive t2T electrode. In a thermocouple, the sensitivity of thermoelectrodes is significantly reduced at 273 K and is in the order of 0.6 µV / degree. However, with the current metrological support of a number of areas of new technology, it is necessary to further improve the accuracy of measurements of csherats, which can be achieved by further reducing the sensitivity of the thermocouple near 273 K. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by getting closer to zero sensitivity at 273 K.: The goal is achieved by the fact that in a thermocouple for measuring low temperatures, containing a negative electrode made of an alloy based on copper containing iron in an amount of 0.01 -0.5 wt.% And a positive electrode, the positive electrode is made of an alloy based on copper with the following quantitative ratio of components, bcc.% :. Nickel 0.01-3.5 Copper Else 1 Negative electrode made of an alloy based on copper, additionally contains lithium in the amount of 0.0005-0.05, wt%. Thermocouple works as follows. The positive electrode in the developed thermocouple has a small differential thermo-EMF at 4-77 K and a relatively large one at 273-300 K, and the sign coinciding with the thermopower of the copper – iron alloy. As a result, the thermo-EMF pair in the region (4-77 O is large, and in the range of (273-300) K, the selection of electrode materials makes it possible to achieve almost zero sensitivity of the thermocouple to the temperature of the free ends, for which the thermoelectric sensitivity of the two electrodes at 273 K should coincide. coziness, so that the emf of the pair is zero. The iron content in the negative electrode, depending on the purpose of the thermocouple, varies from 0.05 to 0.5%. At the same time, the absolute differential thermo-emf at 273 K can range from +1.6 to -12.5 µV / / degree The copper alloy with nickel gives the same thermo-emf with a nickel content of between 0.01 and 3.5%, respectively .The thermoelectric 1hc heterogeneity of the positive electrode provides the temperature measurement offered by the thermocouple with an accuracy of 0.1 degrees. A positive electrode based on a copper-nickel alloy with a nickel concentration of less than 0.01% has an absolute differential thermo-emf of 010.1 µV / deg over the entire range of 4.230 K and is not of practical interest. The alloy-copper-nickel with a nickel content of more than 3.5% has thermoelectric non-uniformity, giving an error in determining the temperature of more than 0.1 degrees. The table shows the values of thermo-EMF coefficients of thermocouples made from known and proposed thermoelectrodes with different content of ingredients included in the alloy.
+ 0,01 Fe + ,0,15 Fe + 0,50 Fe 0,15 Fe + 0,002 Li+ 0.01 Fe +, 0.15 Fe + 0.50 Fe 0.15 Fe + 0.002 Li
Си + 0,01 FeCu + 0.01 Fe
Си + 0,15 FeCu + 0.15 Fe
Си + 0,50 FeCu + 0.50 Fe
Си + 0,10 Fe + 0,003 Li + 0,10 Fe + 0,OP05 Li + 0,10 Fe 4- 0,05 Li + 0,15 Fe + 0,003 LiCu + 0.10 Fe + 0.003 Li + 0.10 Fe + 0, OP05 Li + 0.10 Fe 4- 0.05 Li + 0.15 Fe + 0.003 Li
1one
5five
8eight
10ten
1313
77
8eight
10ten
0,10.1
5five
0,t0, t
10ten
77
0,150.15
0,10.1
10ten
0,150.15
10ten
//
0,150.15
10 1510 15
0,150.15
Из таблицы видно, что предлагаема термопара не уступает известной . по чувствительности при криогенных температурах и обладает практически нулевой чувствительностью при темпеpatype тающего льда. Это позвол ет дл большинства технических измерений отказатьс от термостатировани своб.од№з1х концов, поскольку изменение их температуры в пределах до. 20®С не вли ет на интегральную тер мо-ЭДС,что способствует снижению стоимости контрольно-измерительной; аппара: туры и уменьшению знергопотреблени .The table shows that the proposed thermocouple is not inferior to the known. sensitivity at cryogenic temperatures and has almost zero sensitivity at the temperature of melting ice. This allows for most technical measurements to refuse temperature control of free ends, since the change in their temperature is in the range of up to. 20®C does not affect the integral thermo-EMF, which helps reduce the cost of control and measuring; Staff: Tours and Reduce Energy Consumption.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833588988A SU1120181A1 (en) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | Thermocouple for measuring low temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833588988A SU1120181A1 (en) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | Thermocouple for measuring low temperatures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1120181A1 true SU1120181A1 (en) | 1984-10-23 |
Family
ID=21062590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833588988A SU1120181A1 (en) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | Thermocouple for measuring low temperatures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1120181A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457448C2 (en) * | 2007-10-24 | 2012-07-27 | Хераеус Электро-Ните Интернациональ Н.В. | Thermocouple extension cord |
-
1983
- 1983-03-15 SU SU833588988A patent/SU1120181A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР Я 545881, кл. G 01 К 7/02, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 457137, кл. G 01 К 7/02, 1973 (прототип) . * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457448C2 (en) * | 2007-10-24 | 2012-07-27 | Хераеус Электро-Ните Интернациональ Н.В. | Thermocouple extension cord |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Beaumont et al. | An anomaly in the heat capacity of chromium at 38· 5° c | |
Roberts | Heat and thermodynamics | |
Christian et al. | Thermo-electricity at low temperatures. VI. A redetermination of the absolute scale of thermo-electric power of lead | |
White et al. | Indium resistance thermometer; 4 to 300 K | |
Macdonald et al. | Thermo-electricity at low temperatures I. The ‘ideal’metals: sodium, potassium, copper | |
Kozhevnikov et al. | Thermophysical properties of materials at low temperatures: A handbook | |
SU1120181A1 (en) | Thermocouple for measuring low temperatures | |
Mortimer et al. | The use of thermistors for the measurement of lake temperatures: With 2 tables and 14 figures in the text | |
JPH0658821A (en) | Temperature sensor | |
Callendar | The radio-balance. A thermoelectric balance for the absolute measurement of radiation, with applications to radium and its emanation | |
Van der Plaats | A theoretical evaluation of a heat-flow differential scanning calorimeter | |
Ziegler et al. | Specific heat and thermal conductivity of four commercial titanium alloys from 20 to 300 K | |
US2712563A (en) | Thermoelectric element | |
Wood et al. | Pyrometry | |
SU1138663A1 (en) | Thermocouple for measuring low temperatures | |
Charsley et al. | The Lattice Thermal Conductivities of Annealed Copper‐Aluminium Alloys | |
Holland et al. | Behavior of Co, Ni and precious metals in copper converting process: experimental study | |
Quinn et al. | Platinum metal thermocouples | |
Goetz et al. | Density and conductivity of bismuth single crystals grown in magnetic fields with relation to their mosaic structure | |
SU1082856A1 (en) | Invar alloy | |
WO2023087365A1 (en) | Research method for silver selenide in copper anode slime refining | |
Kannuluik et al. | The thermal and the electrical conductivity of a copper crystal at various temperatures | |
SU593084A1 (en) | Compensating wire for thermocouple | |
SU769360A1 (en) | Compensation wire | |
Quinn | The international temperature scale of 1990 (ITS-90) |