Термопара

 

(72) Авторы ра Тарасо а изобретения Ю. Ф. Шевакин, В. И. Крупич и А. И. Федото -, / =; „„/

i,, :-"- - -„:", .- / (71) 3пивитедь . ТосУдаРственный наУчно-исследовательский, п Ф кодстРУкто институт сплавов и обработки цветных металло (54) ТЕРМОПАРА

Изобретение относится к измерению тем-. ператур, в частности к термоэлектрическим датчикам температуры, предназначенным для использования в узлах автоматики бытовых . газовых плит.

% 5

Известна хромель-копелевая термопара, содержащая два проволочных -электрода, сваренных рабочими концами (11.

Недостатком известной термопары является необходимость использования защитного чехла и недостаточно высокая термо-ЭДС.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является термопара, содержа щая трубчатый электрод, внутри которого расположен вваренный в его дно проволочный электрод, из них положительный электрод выполнен из хромеля, а отрицательный — иэ медно-никелевого сплава.

При этом трубчатый положительный элек- трод выполнен из хромеля, а проволочный 20 отрицательный — из копеля.

Сваренный конец термопары образующий рабочий спай, нагревается факелом газового пламени, холодные концы электродов их хро меля и копеля припаяны соответственно к латунной массивной втулке.и к тонкой медной проволоке, .передающим электрический ток к исполнительному механизму (клапану подачи газа в газовую плиту).

Основные требования к термопаре — обеспечение быстрого н безотказного срабатывания исполнительного механизма. Это определяется скоростью нарастания термо-ЭДС при розжиге и скоростью ее падения при выключении пламени, а также уровнем сигнала в стационар. ном режиме (2j.

Недостатками известной термопары являются ее большая инерционность и относительно малое значение термо-ЭДС, что приводит к низ- . кой надежности терморегулятора B целом.

Кроме того, сплав хромеля мало технологичеи что осложняет и делает очень дорогой техноло. гию изготовления трубки, а также изготовление термопары.

Целью изобретения является уменьшение инерционности и увеличение ЭДС термопары, а также повышение технологичности ее изготовления.

3 98741

Поставленная цель достигается тем, что отрицательный электрод выполнен в виде трубки из медно-никелевого сплава со следующим содержанием компонентов, вес.%:

Никель 15-75

Медь Остальное

Таким образом изменяется относительное расположение положительного и отрицательного 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 теплопроводностью. и большей термоэлектрической чувствительностью, чем материал внутреннего электрода. Кроме того, температура холодного конца медно-никелевой трубки ниже, чем хромелевой проволоки, поскольку латунная втулка, припаянная к медно-никелевой трубке, 11-13

Известная

13 — 16

7,5

Предлагаемая в его дно проволочный электрод, из них положительный электрод выполнен из хроме35 ля, а отрицательный — из медно-никелевого сплава, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения инерционности и увеличения ЭДС термопары, а также повышения технологичности ее изготовления, отрицатель40 ный электрод выполнен в виде трубки из медно-никелевого сплава со следующим содержанием компонентов, вес.%:

Никель 15 — 75

Медь Остальное

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 301567, кл. G 01 К 7/02, 1970.

2. Технические условия ТУ 51 — 02 — 165 — 79, зo ВПО "Союзгаэмашаппарат", с. 72 (прототип) ВНИИПИ Заказ 10281/27. Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Термопары имеют сопоставимые размеры электродов. Повышение величин.ы термоэлектрического сигнала предлагаемой термопары по сравнению с известной обеспечивает повы. щенную надежность узла автоматики в целом. Кроме того, преимуществом новой термопары является ее большая технологичность; трубка из медно-никелевого сплава изготовляется, с меньшим числом технологических операций, чем хромелевая, уменьшается расход дефицитного и дорогого. никеля, облегчается обработка заготовки для термопары и сварка, так как материал трубки мягче и менее ту гоплавок, чем в известной термопаре.

Формула изобретения

Термопара, содержащая трубчатый электрод, внутри которого расположен вваренный

4 4 обеспечивает лучший теплоотвод. В результате термо-ЭДС термопары при нагреве и охлаждении меняется быстрее, а величина сигнала в стационарном тепловом режиме больше, чем у известной термопары.

Пределы концентрации меди и никеля в сплаве для трубчатого электрода определяются тем, что термо-ЭДС по абсолютной величине должна быть больше, чем у хромеля; для этого сплав должен содержать от 15 до

75% никеля.

Пример. Трубчатый электрод был изготовлен из сплава, содержащего 60 вес.% никеля, 40 sec.% меди, а проволочный электрод — из сплава, содержащего 90,5 ввс.% никеля и 9,5 вес.% хрома (хромеля).

Численные характеристики узла автоматики с соответствующими термопарами приведены в таблице.