Общие требования

1. Высокая чувствительность ТЭП (S=dE/dT)

2. Стабильность и воспроизводимость статических характеристик.

3. Линейность характеристик.

4. Термопрочность и химическая инертность (стойкость к окислению).

5. Механическая прочность.

6. Однородность структуры.

7. Технологичность.

Диапазон температур от 200 до +1500С обеспечивается стандартными техническими ТЭП (см. таблицу).

Платинородий-платиновые (ПП) ТЭП (10% Rh)

1. Высокая стабильность в условиях длительной эксплуатации в окислительных и инертных средах.

2. Используется как для прецизионных, так и для промышленных измерений. Применяется в качестве основного интерполяционного прибора в МТШ-90 в диапазоне температур от 630,74 до 1364 К.

3. Зависимость термо-ЭДС от температуры – квадратичная. В диапазоне температур 0…300С коэффициент преобразования - 7,7 мкВ/К, а в диапазоне 1500…1600 – 12 мкВ/К.

4. Длительная эксплуатация до температуры 1100С. При температурах свыше 1300С в платине происходит постепенный рост кристаллов, на которых концентрируются загрязняющие элементы.. Платина становится активным поглотителем СО, СО₂, карбидов и оксидов металлов, что приводит к снижению термо-ЭДС.

Платинородий-платинородиевые (ПР) ТЭП (30% и 6% Rh).

1. Высокая устойчивость к загрязнениям при высоких температурах (по сравнению с платинородий-платиновыми ТЭП).

2. Зависимость термо-ЭДС от температуры при t> 1000С близка к линейной со средним коэффициентом преобразования 11 мкВ/К.

3. Очень малая термо-ЭДС при температуре менее 100С, что позволяет использовать практически любые термоудлиняющие электроды и не учитывать температуру холодного спая.

4. Значительно меньше подвержены влиянию агрессивных сред (по сравнению с платинородий-платиновыми ТЭП).

5. Являются наиболее точными СИ температуры в диапазоне 1300…1800С.

Хромель-алюмелевые (ХА) ТЭП. (Хромель 90% Ni+10%Cr, алюмель 95% Ni+5%(Al, Si, Co, Mn)

Наиболее распространённые ТЭП из числа неблагородных металлов.

1. Широкий диапазон измеряемых температур.

2. Практически линейная статическая характеристика.

3. Высокий коэффициент преобразования (40 мкВ/К).

4. Эксплуатируется в инертной или восстановительной среде. В окислительной среде при высоких температурах происходит поверхностное окисление хрома. Стабильность характеристик определяется надёжной защитой от окислительной среды.

Хромель-копелевые (ХК) ТЭП (Копель 56%Cu+44%Ni)

1. Имеют нелинейную характеристику с аппроксимацией квадратичной зависимостью.

2. Имеют самый высокий коэффициент преобразования (65 мкВ/К вблизи 0С и 90 мкВ/К вблизи 800С).

3. Имеет широкое распространение для технических измерений.

4. Подвержены влиянию циклических изменений температур. Возможно накопление в термоэлектродах механических напряжений, что делает неопрделённым срок их эксплуатации.

Вольфрамрений-вольфрамрениевые (ВР) ТЭП ((5% Re и 20% Re).

Изготавливаются методом порошковой металлургии.

1. Очень чувствительны к содержанию Re. Последний не может быть определён с точностью, превышающей 0,3%, что предопределяет сильный разброс характеристик.

2. Работают устойчиво в восстановительной и инертной средах. В окислительной среде – только для одноразовых экспериментов.

3. Относится к числу высокотемпературных ТЭП.

Конструкция термопар. Основные отличия от термометров сопротивления (ТС). Преимущества и недостатки, а также область применения сравнительно с ТС.

Термопара (ТП) образуется из 2-х проводников А и В, два спая которых находятся при разных температурах Т₁ и Т₂. В результате между спаями возникает ТЭДС, значение которой зависит от материалов и разности температур.

ТЭП относится к числу генераторных преобразователей.

Преимущества: Не требует электропитания. Прост в изготовлении. Отсутствует само-разогрев, характерный для ТС. Имеет малые размеры. Низкая инерционность. Возможность непосредственного измерения температур.

Недостатки: Необходимость точного измерения t_xc. Нелинейность характеристик в широком диапазоне (значений больше чем у ТС). Низкая чувствительность по сравнению с ТС.