6. 4. INFORMACE - Měření teploty 

6. 4. 6. Termoelektrické snímače pro vysoké teploty

Základní informace:

   Pro vyšší teploty do 1 500°C, krátkodobě do 1 600°C, se používají termoelektrické články řady PtRh-Pt. Patří mezi nejstarší (dvojice PtRh 10-Pt, Le Chatelier - 1877). Tento termoelektický článek dosáhl největšího rozšíření. Pro správnou funkci je důležitá stálost složení slitin větví a především čistota platinové větve. Při trvalém používání při teplotě 1 200°C se však obě větve termoelektrického článku rozprašují. Snímač se musí pečlivě chránit před redukčním prostředím, před parami kovů a zvlášť před křemíkem, který lehce difunduje do materiálu termoelektrického článku a mění jeho složení, a tím i jeho charakteristiku, na což nesmíme zapomenout při volbě materiálu izolace pro měřící spoj termoelektrického článku. Na obr. 2.6. je graficky naznačen vliv přísady rhodia na termoelektrické napětí článku PtRh-Pt. Z grafu je též patrný průběh charakteristiky snímače PtRh 18, z něhož vyplývá, že pro většinu měření je parazitní vliv srovnávacího spoje potlačen. 
   Při vyšších teplotách a delší době používání se též stává, že rhodium ze slitinové větve (např. PtRh 10) difunduje v místě spoje do čisté platiny, čímž se podstatně a nenávratně změní charakteristika snímače. Aby se potlačil uvedený jev a aby se zvětšila stabilita snímače, byl vyvinut termoelektrický článek s oběma větvemi slitinovými s různým procentem druhé složky. Tím se zmenší možnost přecházení rhodiové složky z jedné větve do druhé. V tab. 2.7. jsou uvedena termoelektrická napětí některých termoelektrických dvojic platinové řady. Závislost termoelektrických napětí pro některé další vysokoteplotní dvojice je na obr. 2.8. Hodnota napětí je podstatně nižší než termoelektrických článků z neušlechtilých kovů. Např. Dvojice IrRh 40-Ir se dá použít do 2 000°C, krátkodobě pro 2 100°C. Má dobrou stabilitu termoelektrického napětí v oxidačním a neutrálním prostředí. Jako ochranné trubky se používá slinutého korundu s kysličníkem thoria nebo hořčíku. 
   Pro měření v oxidačním prostředí jsou většinou vhodné slitiny platiny, rhenia a iridia. Termoelektrické články k měření v redukčním prostředí jsou většinou tvořeny z prvků nebo slitin molybdenu, wolframu, rhenia a tantalu. Termoelektrický článek wolfram-rhenium (do 2 200°C) se vyznačuje velkou hodnotou termoelektrického napětí. Určitou nevýhodou je křehkost jeho materiálu. Pro měření v interním plynu nebo ve vakuu je nejvhodnější termoelektrický článek W-Ir, který má velkou citlivost. Používá se do teplot 2 500°C. V redukční  atmosféře se jím smí měřit pouze krátkodobě. Výhodou je, že v oblasti přes 1 000°C je jeho charakteristika téměř lineární. Termoelektrický článek W-W Re se používá pro nepřetržité měření do         2 500°C a krátkodobě do 2 800°C v redukční nebo interní atmosféře. 
   Použitelnost termoelektrických článků W-Mo, Ir-IrRh, Ir-Re, Re-W a dalších bývá v mnoha případech v provozních podmínkách nad 1 800°C z různých příčin omezena, např. Pro nevyhovující stálost, nezbytnost použití ochranného plynu apod.

DOWNLOAD

Mertep.exe Kompletní dokumentace pro Měření teploty ( Word 6 )
 

PROCON-CL,  a.s.,  Jižní 2140,  470 01 Česká Lípa,  Tel/Fax:  487823277,  487823672,  E - mail: procon@clnet.cz