"Термоэлектрлік түрлендіргіштер және кедергінің термотүрлендіргіштері"

Термоэлектрлік түрлендіргіштер және кедергінің термотүрлендіргіштері

Соңғы жылдары көбінесе термоэлектрлік түрлендіргіштер және кедергінің түрлендіргіштері қолданады. Электротермометрдің ортақ даму тенденциясы осы 10-15 жылда оның салттық әдістері: екінші ретті құрылғылар мен контактілі емес−сәулеленудің пирометрімен бірге контактілі термоэлектрлік түрлендіргіштер және кедергінің термотүрлендіргіштері қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Кедергінің түрлендіргіштері (КТ) және термоэлектрлік түрлендіргіштер (ТТ) жоғары метрологиялық құрылымды және қызметтің ұзақ мерзімін иеленеді. Бірақ та бірінші ретті түрлендіргішке сұраныс үзіліссіз өсуде, жақсарған метрологиялық сипаттамалары бар жаңа термотүрлендіргіштерді, комплектейтін элементтерді және материалдардың құрылуына жету халық шаруашылығының өсімшесінің жетістігі арқасында жасауға болады. Өлшейтін элементтер ретінде кедергінің түрлендіргішіне де платина мен мыстан жасалған сезімтал элементтер(СЭ) қолданылады. Платиналық сезімтал элементтер жобалау принципі соққы және діріл кезінде бұзылмайтын оның қобалжымайтын керамикалық қаңқа каналдары жағдайында орнықтыру (1.4.1-сурет) және платиналық жоғарғы таза шағылдырғыш сымдардан «еркін» спиральдарды дайындаумен сипатталады.

1.4.1-сурет. Платиналық сезімтал элемент: 1− платитиналық шиыршық; 2− керамикалық қаңқа; 3−ингибиторлы ұнтақ

1.4.1-кесте

Платиналық өлшеуіш элементтердің негізгі сипаттамалары

Шиыршықтардың қатаюы керамикалық қаңқа каналында ингибиторлы құрылымды иеленетін, оқшауланған ұнтақпен оларды толтыру жолымен іске асады. Құрылымның герметикасы, мәнсіз қоспалар, сезімтал элемент (платинаның) материалының аздаған қалдық деффмациясы оның тұрақтылығын жақсартады. Температураның 500°С өзгеруі кезінде метрологиялық параметрлердің өзгеруі әсерінен болатын кемшілікті өлшенетін температураны 100000сағ жұмыстан кейін 0.5% жоғарылатпайтынын зерттеулер көрсетті.

Өндірістік шарттарда қатты дененің мысалы мойынтіректің жоғарғы температурасын жиі өлшеп отыру керек. Бұл жағжайда үлкен емес жазықтыққа СЭ шыдамды болуы керек. Өлшеу элементтерінің платиналық және мысты құрылымдарының екі типі белгілі: қаңқалы және қаңқасыз. Өлшеу элементтерінің сымдары (платиналық және мыстық) , оқшауланған бояумен жабылған, алынатын(қаңқасыз элемент үшін) немесе оқшауланған(қаңқалы элемент үшін) қаңқаға 1.4.2 және 1.4.3 суреттерінен көрініп тұрғандай, жұқа қабатпен бифилярлы матырылады.

1.4.2-сурет. Қаңқасыз жазықСЭ: 1.4.3-сурет. Қаңқадағы жазық СЭ

1 - СЭ аймағы; 1-қаңқа;

2- шығысы. 2-аймақ;

3-қорғаушы түтік.

Термоэлектрлік түрлендіргіштің көмегімен температураны өлшеу кезінде кедергілі түрлендіргішпен жұмыс жасағанға қарағанда үлкен қателік пайда болуы мүмкін. Бұл термоэлектродты материалдарға гомогендердің жиі жетіспеуімен түсіндіріледі. Гомогендіктің себептерінің бірі термоэлектродты қоспалардан монокристалдық ликвациялар пайда болуынан тұрады.

Контактілі емес әдіс термопаралар мен сымдарды дайындау кезінде термоөңдеу ақауымен механикалық және термиялық салулармен шарттасуы мүмкін. Ауытқу көзі болып жоғары температурада айналатын кейбір материалдардың бейімділігі табылады. Өлшенетін температураның көлеміне тәуелділігі, жұмыс ортасының талабы мен әртүрлі типтегі термопаралар талап ететін нақтылықты таңдайды. Мысалы, алюминий− хромды термопаралар үшін бұл шекара 1000°С тең, хром тамшылы термопаралар үшін шектік температура 600°С құрайды. Бұл дегеніміз 3,2 мм термоэлектрод диаметрімен алюминий−хромды термопаралардың зиян қоспалардан аулақ ортасында 1000°С кезінде 2000 жылдағы термо −ЭҚК өзгеруінің 1% де жарамсыз. Кейбір жағдайларда термо −ЭҚК өзгеруі және сымдардың құрылымдарының нашарлауы атмосфералық және футерлік пештердегі заттардың жұтылуымен шақырылады. Сондықтан да сыртқы ортадан термопараларды қорғау үшін қорғаныш арматураларын және термоберік материалдарды қолданады. Жаңа ТТ құруға нашар материалдар негізіне жаңа жоғарытұрақтылықты 750°−1000°С кезінде термо −ЭҚК тұрақтылығын реттейтін термоэлектродты вакуумды балқыту қорытпалары жатады.

Бұл бөлімде «градус» құрылғысы сипатталады, кедергі кезінде термопараның сигналының орнатылған мәнін автоматты түрде анықтайтын және цифрлық түрде қорытынды алатын, оның көмегімен потенциаметрдің автоматты түрде көрсетілуі бойынша температураның визуалды түрде анықталуы кезінде болатын, субьективті қателіктер түгелдей жойылады, сонымен қатар бақылаудың оперативтілігі мен нақтылығы жоғарылайды.

«Градус» құрылғысы негізіне ликвидус температурасы бойынша, сұйық болаттағы көміртектің концентрациясын автоматты түрде анықтау үшін танылған құрылғыда, ертеректе қолданылған техникалық шешімдер жатады. Құрылғы цифлық техникада қарапайым техникалық түйін болып келетін,

есептейтін сұлбада түгелдей құрылған.