(54) ТЕШОПАРА - . ; . 1 . . Изобретенне относитс к измерению тем- . ператур, в частности к термоэлектрическим датчикам температуры, предназиаченньш дл использовани в узлах автоматики бытовых . газовых плит. Известна хромель-копелева термопара, со- держаща проволочных электрода, сваренных рабочими концами 1. Недостатком известной термопары вл етс необходимость использовани защитного чехла и недостаточно высока термо-ЭДС. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой вл етс термопара, содрржа Ща трубчатый злектрод, внутри которого рас положен вваренный в его дно прово;орчный электрод, из них положительный злектрод выполнен из хромел , а отрицательный - из медно-шпселевого сплава. При этом трубчатый положительный электрод выполнен из хромел , а п юволочный отрицательный - из копел . Сваренный конец термопары образующий рабочий спай, нагреваетс факелом газового пламени, холодные концы электродов их хро мел и копел припа ны соответственно к латунной массивной втулке и к тонкой медной проволоке, передающим электрический ток к исполнительному механизму (клапану подачи газа в газовую плиту). Основные требовани к термопаре - обеспечение быстрого и безотказного срабатывани исполннтельного механизма. Это определ етс скоростью нарастани термо-ЭДС при розжиге и скоростью ее падени при выключении пламени , а также уровнем сигнала в стационарном режиме 12. Недостатками известной термопары вл ютс ее больша инерционность и отиос телыю малое зиачение термо-ЭДС, что приводит к низкой надежности терморегул тора в целом. Кроме того, сплав хромел мало технолошчеи чго осложн ет-и делает очень дорогой технологию изготовлени трубки, а также изготовление термопары. Целью изобретени вл етс уменьщение инерционности и увеличение ЭДС термопа{Я|1, а также повыщенне технологичности ее изготовлени . Поставленна цель достигаетс ем, что отрицательный электрод вьтолнен в виде трубки из медно-никелевого сплава со следующим содержанием компонентов, вес.%: Никель15-75 МедьОстальное Таким образом измен етс относительное расположение положительного и отрицательног электродов термопары, при этом вклад медного и латунного проводов в термо-ЭДС незначительный и им можно пренебречь. Наружный трубчатый электрод термопары выполнен из матеоиала с большей теплопроводность и большей термоэлектритеской чувствительностью , чем материал внутреннего электрода . Кроме того, температура холодного конца медно-никелевой трубки ниже, чем хромелевой проволоки, поскольку латунна втулка , припа нна к медно-никелевой трубке, обеспечивает лучший теплоотвод. В результате термо-ЭДС термопары при нагреве и охлаждении мен етс быстрее, а величина сигнала в стационарном тепловом режиме больше, ИМ у известной термопары. Пределы концентращш меди и никел в сплаве дл трубчатого электрода определ кГтс тем. Что термо-ЭДС по абсолютной величине должна быть больше, чем у хромел ; дл этого сплав должен содержать от 15 до 75% никел . Пример. Трубчатый электрод был изготовлен из сплава, содержащего 60 вес.% никел , 40 вес.% меди, а проволочный электрод - из сплава, содержащего 90,5 вес.% никел и 9,5 вес.% хрома (хромел ). Численные характеристики узла автоматики с соответствующими термопарами приведены в таблице.(54) TESHOPAR -. ; . one . . The invention relates to the measurement of themes. Thermoelectric temperature sensors, in particular, for thermoelectric temperature sensors, are intended for use in household automation units. gas stoves. A known chromel-copel thermocouple containing wire electrodes welded with working ends 1. A disadvantage of the known thermocouple is the need to use a protective sheath and the thermal emf is not high enough. The closest in technical essence to the present invention is a thermocouple, containing a tubular electrode within which a wire is welded into its bottom, orc electrode, of which the positive electrode is made of chromel, and the negative electrode is made of copper-alloy. At the same time, the tubular positive electrode is made of chromel, and the negative negative one is made of copel. The welded end of the thermocouple forming the working junction is heated by a gas flame, the cold ends of the electrodes, their chalk and copel are soldered respectively to a brass massive sleeve and to a thin copper wire that transmits electric current to the actuator (gas supply valve to the gas stove). The basic requirements for a thermocouple are to provide quick and reliable response of the actuator mechanism. This is determined by the rate of rise of thermo-EMF during ignition and the rate of its fall when the flame is turned off, as well as the signal level in stationary mode 12. The disadvantages of the known thermocouple are its large inertia and remote thermo-emf, which leads to low reliability of thermostats torus in general. In addition, the alloy of cromel doesn’t make a little toughness and makes it very expensive to make a tube, as well as to make a thermocouple. The aim of the invention is to reduce the inertia and increase the emf of the thermopa {I | 1, as well as to increase the manufacturability of its production. The goal is to achieve that the negative electrode is made in the form of a tube made of a copper-nickel alloy with the following content of components, wt.%: Nickel15-75 CopperOther So the relative location of the positive and negative electrodes of the thermocouple changes, while the contribution of copper and brass wires to thermo-emf is negligible and can be neglected. The outer tubular electrode of the thermocouple is made of a material with a higher thermal conductivity and greater thermal sensitivity than the material of the inner electrode. In addition, the temperature of the cold end of the copper-nickel tube is lower than that of the chrome-plated wire, since the brass sleeve, attached to the copper-nickel tube, provides the best heat sink. As a result, the thermocouple EMF during heating and cooling changes faster, and the magnitude of the signal in a stationary thermal regime is greater than that of a known thermocouple. The limits of copper and nickel concentrates in the alloy for a tubular electrode are determined by kGts. That thermo-emf in absolute value should be greater than that of chromel; for this, the alloy should contain from 15 to 75% nickel. Example. The tubular electrode was made of an alloy containing 60 wt.% Nickel, 40 wt.% Copper, and the wire electrode was made of an alloy containing 90.5 wt.% Nickel and 9.5 wt.% Chromium (chromel). Numerical characteristics of the automation unit with the corresponding thermocouples are given in the table.
11-1311-13
Известна Known
7,57.5
13-1613-16
Предлагаема Offered
Термопары имеют conocTaBnvwe размеры электродов. Повышение величины термоэлектрического , сигнала предлагаемой термопары по сравнению с известной обеспечивает повышенную надежность узла автоматики в целом . Кроме того, преимуществом новой термопары вл етс ее больша т(5хнологичность; трубка из медно-никелевого сп.11ава изготовл етс ; с меньшим числом те:шологических операций, чем хромелева , уменьшаетс расход дефицитного и дорогого. никел, облегчаетс обработка заготовки дл термопары и сварка, так как материал трубки м гче и менее тутоплавок , чем в известной термопаре.Thermocouples have conocTaBnvwe electrode sizes. The increase in the value of thermoelectric signal of the proposed thermocouple compared to the known one provides increased reliability of the automation unit as a whole. In addition, the advantage of a new thermocouple is its large t (5-capacity; copper-nickel tube is manufactured; with a smaller number of them: chromel operations, the consumption of scarce and expensive nickel is reduced, the processing of the blank for thermocouples and welding, as the tube material is softer and less melt than in the known thermocouple.