Классификация и условия работы термоэлектропреобразователей

(по ГОСТ Р 8.585)

Принято 6 основных типов - нормированных стандартных характеристик (НСХ) технических ТЭП с металлическими термоэлектродами:

1. Платинородий (90 % Pt + 10% Rh) – платиновые ТЭП (тип ТПП). В зависимости от назначения эти преобразователи подразделяются на эталонные, образцовые и рабочие. Они надежно работают в нейтральной и окислительной средах, но быстро разрушаются в восстановительной атмосфере. Также вредно действуют на платину пары металла и углерод, потому при промышленных измерениях требуется тщательная изоляция ТЭП от непосредственного воздействия измеряемой среды. ТЭП типа ТПП по жаростойкости и постоянству термо – ЭДС лучшие из всех существующих. Они долговечны. К недостаткам этих ТЭП следует отнести малую термо – ЭДС по сравнению с другими ТЭП.

2. Платонородий (30% Rh) – платинородиевый (6% Rh) ТЭП (тип ТПР). Особенностью ТЭП является развитие очень малой термо – ЭДС, что не требует введения поправки на температуру свободных концов. ТЭП типа ТПП и ТПР изготовляют обычно в виде проволоки диаметром 0.5 или 1 мм, которую изолируют фарфоровыми бусами или трубками.

3. Хромель (90.5% Ni + 9.5% Cr) – алюмелевый (94% Ni + 2%Al + 2.5%Mn + 1%Si + 0.5% примесей). ТЭП (тип ТХА) применяют для измерения температур до 1000^оС. Так как кривая зависимости термо – ЭДС от температуры близка к прямой. Большое содержание никеля в сплаве обеспечивает стойкость ТЭП против окисления и коррозии, а восстановительная среда вредно действует на проводники.

4. Хромель – копелевый (56% Cu + 44% Ni) ТЭП (тип ТХК) из всех стандартных ТЭП развивает наибольшую термо – ЭДС, что позволяет изготовлять термоэлектрические термометры с узкой температурной шкалой. Например с диапазоном от 0 до 300^оС. Стандартные ТЭП типа ТХА и ТХК изготавливают из проволоки диаметром 0.7 ÷ 3.2 мм и изолируются керамическими бусами.

5. Вольфрам – рений (5% Re) – вольфрам-рениевый (20% Re) (тип ТВР) и вольфрам – рений (10%) – вольфрам-рениевый (20%Re) применяют для измерения температур до 2300^оС в нейтральной и восстановительной средах, а также в вакууме. Также их используют для измерения температуры расплавленных металлов.

В особых случаях применяют и нестандартные ТЭП. Из них чаще всего используют медь - константановые (60%Cu + 40%Ni), железо – константановые, медь – копелевые. Следует учитывать, что железо в присутствии влаги корродирует и меняются его термоэлектрические характеристики. Нестандартные ТЭП при изготовлении обязательно градуируют.

Кроме того, осваиваются ТЭП с унифицированным выходным сигналом 0÷5, 4÷20 мА (ТППУ на пределы от 600 до 1300 °С) и др. ТЭДС, развиваемую ТЭП обычно измеряют потенциометрическим методом.

По международным обозначениям приняты 9 стандартных градуировочных характеристик МТШ – 90, а также эталонные термопары типов ТПП и ТПР с индивидуальными градуировочными характеристиками.

Эти стандартные градуировочные характеристики соотносятся с характеристиками по ГОСТ Р 8.585 следующим образом:

Пределы допускаемой основной погрешности преобразования термопар представлены в следующей таблице: