Термопары из тугоплавких металлов

В вольфрам-молибденовой термопаре (ВМ) положительным электродом является вольфрам. Особенностью термопары ВМ является то, что в интервале температур 0 - 1330ее э.д.с. отрицательная, вблизи 1300она равна нулю, а выше 1300характеристика термопары положительная. Термопару ВМ можно использовать в вакууме, восстановительной среде. Чувствительность термопары невелика (= 7мкВ/). Специальная термопарная проволока из вольфрама и молибдена не выпускается, поэтому градуировочные характеристики термопар ВМ, сделанных из проволок различных партий, могут значительно различаться. После первых же измерений при повышенных температурах происходящие в вольфрамовов электроде превращения изменяют характеристики спая. В месте перехода появляется участоктермоэлектрической неоднородности. При измерениях этот участок может явиться причиной образования дополнительной э.д.с.

Рисунок 3.3 – Характеристики термопар группы

а – платиновой (1 – ПП; 2- ПР 13/1; 3 – ПР 30/6; 4 – ПР 100/20; 5 – ПР 30/13; 6 – ПР 40/20); б – вольфрам-рениевой (1 – ВР 5/20; 2 – ВР 10/20)

К лучшим высокотемпературным термопарам относится вольфрам-рениевая ВР 5/20, положительный электрод который изготовлен из сплава 95% W и 5% Re, а отрицательный – из сплава 80 % и 20 % Re. Ее характеристика приведена на рис.3.3,б. Применяется также термопара ВР 10/20. До 2000термопары имеют плавное изменение характеристики от 0 до 20 – 30 мВ. Достоинством этих термопар является также их высокая механическая прочность до 1,47 Па, при удлинении 18 – 20 %, широкий диапазон применения: в вакууме, водороде, в присутствии угольной и керамической пыли, на воздухе. Длительные измерения с их помощью можно проводить до 2300в инертной атмосфере, а кратковременные – в окислительной. В качестве компенсационных проводов для термопары ВР 5/10 используют медь и сплав меди с 2,25 % Ni или железоманганин, а для термопары ВР 10/20 - медь и сплав меди с 1,25 % Ni или железомедь.

Для уменьшения неоднородности и получения стабильности показаний рекомендуется подвергать проволоку предварительному отжигу в водороде при 1500 - 1600в течение 5 – 10 мин. Однако, отжиг не может полностью ликвидировать неоднородность проволоки из разных партий, поэтому для каждой термопары приходится строить индивидуальную характеристику. Погрешность показаний электродов, сделанных из проволоки разных партий, достигает 5при работе до 1500.