SU1138663A1 - Термопара дл измерени низких температур - Google Patents

Abstract

ТЕРМОПАРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗ-г КИХ ТЕМПЕРАТУР, содержаща  положительный электрод, выполненный из сплава на основе меди и никел , и отрицательный электрод, выполненный из сплава на основе меди и железа, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем уменьшени  термоэлектрической чувствительности при 273 К при сохранении высокой чувствительности ниже 77 К, положительньШ электрод выполнен иэ сплава, содержащего 0,011 ,5 мас.% никел  и медь остальное, а отрицательный электрод - из сплава , содержащего 0,01-0,2 мас.% железа , 0,01-1,5 мас.% алюмини  и медь остальное.

Description

СО 00 О) Од

со

Изобретение относитс  к измерении температур при помощи термопар.

Известна термопара дл  измерени  низких температур ij ,

Известна термопара, отрицательный электрод которой выполнен из спла ва на основе меди и железа j, а положительный из сплава на основе меди и железа, а положительный из сплава на основе меди и никел  2j .

Недостатками известных термопар  вл ютс  их нестабильность во времени и сравнительно больша  чувствительность при комнатной температуре

Цель изобретени  - повьшение точ ности измерени  путем уменьшени  термоэлектрической чувствительности вблизи 273 К при сохранении высокой чувствительности ниже 77 К (точки кипени  азота),

Дл  достижени  поставленной цели в. термопаре, дл  измерени  низких температур, содержгащей полозКителЬный электрод, выполненный из сплава на основе меди и никел , и отрицательный электрод, выполненный из сплава на основе меди и железа, положительный электрод выполнен из сплава , содержащего 0-,,5 мае,7с никел  и медь остальное, а отрицательный электрод - из сппава, содержащего 0,01-0,2 мас.% железа, 0,01-1,5 мас алюмини  и медь остальное.

Изменение термоэлектрической характеристики предлагаемой термопары в результате искусственного старени  при 300 С в течение 50 ч не превышает 60-80 мкВ.

Дополнительное введение алюмини  измен ет зависимость е(Т). В частности , при содержании алюгдани  0,10-0,20% в сплаве Cu Fe-Al и содержании никел  0,5-0,7% в сплаве CuWi их термоэлектрическа  чувствительность Практически совпадает в большом диапазоне температур (вблизи 0°С).

Подбором материалов термоэлек тродов можно добитьс  практически нулевой чувствительности термопары к температуре свободных концов, при этом термоэлектрические чувствительности обоих электродов при 273 К должны совпадать. Термо-ЭДС электродов при 273 К компенсируютс  так что ЭДС пары, равна нулю.

386632

Содержание железа в отрицательном электроде термопары может быть 0,01 0,20%. При этом абсолютна  дифференциальна  термо-ЭДС при 273 К может 5 иметь значени  от +1,6 до -8 .мкВ/град Сплав меди с никелем дает такую же термо-ЭДС при содержании никел  0,01-1,5%. Мала  термоэлектрическа  неоднородность положительного злек-

10 трода обеспечивает измерение температурй предлагаемой термопарой с точностью 0,1 град. Положительный тер;моэлектрод на основе сплава медьникель при концентрации никел  менее

15 0,01% имеет абсолютную дифференциальную термо-ЭДС 0,01-0,1 мКв/град во всем интервале 4,2-300 К и не представл ет практического интереса . Сплав медь-никель при содержа

20 НИИ никел  более 1,5% имеет термо-ЭДС большую по абсолютной величине, чем термо-ЭДС отрицательного электрода медь - железо - алюминий и поэтому неприемлен. Примеры возможных термопар показаны в таблице.

1

Из таблицы видно, что предложенна  ;термопара обладает практически нулевой чувствительностью при температу- о ре 273 К. Это позвол ет дл  большинства технических средств отказатьс  от термостатировани  свободных концов, поскольку изменение их температуры в пределах до не вли ет на интегральную термо-ЭДС,

Предлагаема  термопара имеет более стабильную во времени термозлёк-, трическую характеристику. Изменение термо-ЭДС термопары CuFeAl/CuKi jj при 300 С не превьш1ает 60-80 мкВ, а : при 20С в течение 2-3 лет не превышает 5 мкВ. Термоэлектрическа  неод- .нородность проволоки из сплава медь - железо - алюминий на длине 100 м , не превосходит 5 мкВ на 100 м 10 мкВ что обеспечивает удобство в комплектации термоэлектродов в пары.

Изменение термоэлектрической характеристики предлагаемой термопары , в результате циклических перегревов 4,2-250 К не превышает 0,1 град.

Нова  термопара найдет широкое применение в криогенной технике. Повьш1аетс  точность измерений, удешевл етс  аппаратура.

Claims (1)

1. ТЕРМОПАРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, содержащая положи- тельный электрод, выполненный из · сплава на основе меди и никеля, и отрицательный электрод, выполненный из сплава на основе меди и железа, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения термоэлектрической чувствительности при 273 К при сохранении высокой чувствительности ниже 77 К, положительный электрод выполнен из сплава, содержащего 0,011,5 мас.% никеля и медь остальное, а отрицательный электрод - из сплава, содержащего 0,01-0,2 мас.% железа, 0,01-1,5 мас.% алюминия и медь остальное. § £ о и* ЧИ ' U

   ФО □о <3* сь ФО

   I 138663