SU1264010A1

SU1264010A1 - Thermocouple and method for manufacturing same

Info

Publication number: SU1264010A1
Application number: SU843798684A
Authority: SU
Inventors: Павел Степанович Кислый; Остап Васильевич Заверуха; Ярослав Орестович Горичок; Зенон Дмитриевич Василечко; Василий Иванович Мыхайлив; Николай Михайлович Торбин; Алексей Иванович Курылив; Василий Иванович Сухоребрый; Богдан Иванович Гиль; Игорь Петрович Куритник; Богдан Иванович Стадник
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1986-10-15

Abstract

Изобретение относитс к термометрии , а именно к измерению высоких температур в нейтральных и агрессивных средах. Цель изобретени - повышение надежности и стабильности Метрологических свойств. Слой 2 электроизол ции размещен на всей цилиндрической поверхности внутреннего термоэлектрода 1 за исключением зоны рабочего спа 4. Слой 2 может быть вьшолнен из карбонитрида бора. Внешний электрод 3 получают осаждением поликристаллического сло карбида с 6 кремни при давлении газовой смеси 20-40 мм рт.ст. и температуре по (Л верхности внутреннего электрода 11001300 С одновременно на слой 2 электроизол ции и участок электрода в зоне 4 рабочего спа до требуемой толщины . 2 с., 2 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to thermometry, in particular to the measurement of high temperatures in neutral and corrosive environments. The purpose of the invention is to increase the reliability and stability of the Metrological properties. The electrical insulation layer 2 is placed on the entire cylindrical surface of the internal thermoelectrode 1, with the exception of the working spa zone 4. Layer 2 can be made of boron carbonitride. The outer electrode 3 is obtained by deposition of a polycrystalline carbide layer with 6 silicon at a gas mixture pressure of 20–40 mm Hg. and the temperature along (L of the surface of the internal electrode of 11001300 C simultaneously to the electrically insulating layer 2 and the electrode section in zone 4 of the working spa to the required thickness. 2 s., 2 Cp f-crystals, 1 sludge.

Description

Изобретение относится к термометрии, а именно к измерению высоких температур в нейтральных и агрессивных средах.The invention relates to thermometry, namely to the measurement of high temperatures in neutral and aggressive environments.

Цель изобретения - повышение надежности и стабильности метрологических свойств.The purpose of the invention is to increase the reliability and stability of metrological properties.

На чертеже схематически представг* лена термопара.In the drawing, a thermocouple is shown schematically.

Термопара включает внутренний термоэлектрод 1, слой электроизоляции 2, внешний термоэлектрод 3. рабочий (горячий) спай 4.The thermocouple includes an internal thermoelectrode 1, an insulation layer 2, an external thermoelectrode 3. a working (hot) junction 4.

Термопара работает следующим образом .Thermocouple works as follows.

Помещают рабочий спай термопары в измеряемую среду, возникающая в результате нагрева термо-ЭДС термопары, по соединительным проводам поступает на прибор контроля термопары. Затём по известной градуировоч- ной зависимости термо-ЭДС от температуры. и определяют последнюю.The working junction of the thermocouple is placed in the measured medium, which arises as a result of heating the thermo-EMF of the thermocouple, through the connecting wires it enters the thermocouple control device. Then, according to the known calibration dependence of thermo-EMF on temperature. and determine the latter.

Предложенный способ изготовления термопары реализуется следующим образом.The proposed method for manufacturing a thermocouple is implemented as follows.

На внутренний термоэлектрод, выполненный из графита, наносят слой электроизоляции, например, из карбонитрида бора., оставляя свободной от изоляции зону рабочего спая. Для подключения соединительного провода к холодному концу электрода оставляют свободным торец или часть цилиндрической поверхности. Затем помещают термоэлектрод с изоляцией в реакционную камеру в межэлек^,т’родное пространство газоразрядного устройства. В камере создают разрежение · ϊ0 Z’ мм рт.ст., затем через.'камеру в течение 15-20 мин пропускают чистый водород при давлении 2040 мм рт.ст., после чего включают газовый разряд с напряжением горения 500 В и удельной мощностью разряда 5-10 Вт/см² и повышают температуру внутреннего электрода до 1100 1300 С, в течение 5-10 мин продолжают пропускать через камеру водород. Затем в результате термического разложения металлоорганического соединения кремния, например метилтрихлорсилана, подают пары соединения кремния в камеру с водородом, доводя соотношение компонентов' до 1:1 - 1:10 при давлении в камере 20-40 мм рт.ст., и расходе газовой смеси 1,5-10 л/ч. При этих ^параметрах ведут осаждение кубического карбида кремния из газовой фазы на слой электроизоляции и участок графитового электрода, свободный от изоляции в зоне рабочего спая 4, до получения внешнего электрода требуемой толщины. По еле окончания процесса осаждения внешнего электрода охлаждают графитовый электрод и при его температуре 200-300°С прекращают подачу водорода и выключают газовый разряд.A layer of electrical insulation, for example, boron carbonitride, is applied to an internal thermoelectrode made of graphite, leaving the working junction area free of insulation. To connect the connecting wire to the cold end of the electrode, an end face or part of a cylindrical surface is left free. Then, a thermoelectrode with insulation is placed in the reaction chamber in the interelectrode ^{, the} native space of the gas-discharge device. A vacuum of ϊ 0 Z 'mm Hg is created in the chamber, then pure hydrogen is passed through the chamber for 15-20 minutes at a pressure of 2040 mm Hg, after which a gas discharge with a burning voltage of 500 V and specific power is turned on discharge 5-10 W / cm ² and increase the temperature of the internal electrode to 1100 1300 C, continue to pass hydrogen through the chamber for 5-10 minutes. Then, as a result of thermal decomposition of the organometallic silicon compound, for example methyltrichlorosilane, silicon compound vapors are fed into the chamber with hydrogen, bringing the ratio of components to 1: 1 - 1:10 at a pressure in the chamber of 20-40 mm Hg and gas flow rate 1.5-10 l / h. With these parameters, cubic silicon carbide is deposited from the gas phase onto the electrical insulation layer and the graphite electrode section, which is free from insulation in the working junction zone 4, until an external electrode of the required thickness is obtained. After barely completing the deposition of the external electrode, the graphite electrode is cooled and at its temperature of 200-300 ° C, the hydrogen supply is stopped and the gas discharge is turned off.

Claims

Claim

ί. A thermocouple containing coaxially arranged thermoelectrodes connected in a working system, separated by a layer of electrical acoustics, the internal thermoelectrode made of graphite, which is made in order to increase reliability and stability metrological properties, the layer of electrical insulation is located on the entire cylindrical surface of the internal thermoelectrode with the exception of the working junction zone, and the external electrode is made of a polycrystalline layer of cubic silicon carbide -

2. A thermocouple according to claim 1, characterized in that the electrical insulation layer is made of boron carbonitride.

3. A method of manufacturing a thermocouple by pi. 1 and 2, which consists in sequentially applying electrical insulation and the material of the second electrode on the surface of one electrode, it is important that the polycrystalline layer of silicon carbide is deposited simultaneously on the electrical insulation layer and on the surface of the inner electrode in, a working junction by thermal decomposition of an organometallic silicon compound from a nonequilibrium gas phase containing couples of an organometallic silicon compound and hydrogen in a ratio of 1: 1 to 1:10, the process being carried out at a gas pressure a mixture of 20-40 mm RT.article, a mixture flow rate of 1.5-

10 l / h and the surface temperature of the internal electrode And 00-1300 ^s C.

4. The method according to p. 3, about t and h a torn and th with the fact that methyl trichloroil is used as the silicon compound.