SU1413445A1 - Method of measuring temperature - Google Patents

Description

«й"Th

СПSP

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано лл  измерени  , высоких температур, The invention relates to thermometry and can be used to measure, high temperatures,

Цель изобретени  - повышение точ- ности измерени  высоких температур путем стабилизации термоЭДС термопарыThe purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring high temperatures by stabilizing the thermopower of thermocouple

При измерении высоких температур, преимущественно в диапазоне 1800- , нар ду с протекающим в про- цессе эксплуатации при таких температурах высокотектературным отжигом термопары поддерживают неизменным уровень механических напр жений в материале ее термоэлектродов, дл  чего организуют процесс фреттинг-коррозии в области рабочего спа .When measuring high temperatures, mainly in the range of 1800-, along with the high-temperature annealing of the thermocouple occurring during operation at such temperatures, the thermocouple maintains a constant level of mechanical stresses in the material of its thermoelectrodes, for which the process of fretting corrosion is organized in the area of the working spa.

Непрерывно вносимые вследствие фреттинг-износа искажени  кристалли- чесК;Ой решетки термоэлектродов и микротрещины формируютс  в микропоры, посто нно залечиваемые в процессе экcплyaтauJ и, В результате механические напр жени  в материале тер,моэлект родов, с одной стороны, посто нно релаксируют на имеющихс  стоках, с др угой стороны, воспроизвод тс  благодар  протекающему фреттинг-износу. Поэтому уровень искажений кристаллической решетки, как и микропористость остаетс  посто нным в течение всего срока эксплуатации термопары, что и обуславливает стабилизацию термоЭДС последней, .Crystalline crystal distortions continuously introduced by fretting wear; Thermoelectrode lattices and microcracks are formed into micropores, which are constantly healed in the process of exposure and, as a result, mechanical stresses in the material of thermoelectric genera, on the one hand, constantly relax on existing drains. On the other hand, are reproduced due to the occurring fretting wear. Therefore, the level of lattice distortions, as well as the microporosity, remains constant throughout the lifetime of the thermocouple, which causes the thermopower to stabilize last.

На чертеже показано устройство дл  определени  температуры согласно изобретению, .The drawing shows a device for determining the temperature according to the invention,.

В качестве измерительного преобразовател  используют вольфрамрение- вую термопару ВР 5/20, гор чий спай которой образован путем плотной навивки на жесткий термоэлектрод 1(ВР 5) гибкого термоэлектрода 2 (Б 20). Во избежание ослаблени  плотности навивки конец образованного таким образом гор чего спа  термопары обжимают тан- талловым капилл ром (не показан), К осевому, жесткому термоэлектроду 1 подсоединен вибратор электрострикцн- онного генератора звуковых колебаний, вьтолненный, например, в виде тонко- пленочного конденсатора, одной обкладкой которого служит торец термоэлектрода 1, качество торцовой поверхностиAs a measuring transducer, a tungsten-fusion thermocouple BP 5/20 is used, the hot junction of which is formed by tight winding on a rigid thermoelectrode 1 (BP 5) of a flexible thermoelectrode 2 (B 20). In order to avoid weakening the density of the winding, the end of the hot thermocouple thus formed is compressed by a tantal capillary (not shown). An axial, rigid thermoelectrode 1 is connected to an oscillator of an electro-eccentric oscillator of acoustic oscillations, such as a thin-film capacitor one plate of which is the end of the thermoelectrode 1, the quality of the end surface

KOTolporo обеспечиваетс  путем электроискровой резки и электрохимического полировани , диэлектриком - слой электрострикционного материала 3 (в данном случае ВЦИзО) толщинойKOTolporo is provided by electrospark cutting and electrochemical polishing; dielectric is provided by a layer of electrostrictive material 3 (in this case, VZIZO) with a thickness of

0 о 0 o

Q Г Q G

5five

00

5five

0,05-0,2 мкм, нанесенного методом тонкопленочной технологии на торец термоэлектрода 1, На диэлектрик 3 методом тонкопленочной технологии нанесен служащий второй обкладкой конденсатора слой металла 4 (меди) тап- шиной несколько микрометров, к которому присоединен провод 5, подвод щий питание к вибратору генератора, Дл  сн ти  термоЭДС термопары служат медные удлинительные провода 6 и 7, подсоединенные к термоэлектродам 1 и 2 путем навивки.0.05-0.2 µm applied by thin-film technology on the end of thermoelectrode 1; Dielectric 3 is applied using thin-film technology by a layer of metal 4 (copper) serving as the second capacitor plate with a tube several micrometers to which a wire 5 is attached. To the generator vibrator, To remove thermopower of the thermocouple, copper extension wires 6 and 7 are connected to thermoelectrodes 1 and 2 by winding.

Дл  проведени  измерений термопару закрепл ют на объекте контрол . При эксплуатации термоэлектрод 1 в зоне подсоединений удлинительного провода 6 заземл етс . Одновременно с регистрацией термоЭДС термопары (при подаче переменного напр жени  питани ) осуществл ют вибрационное воздействие на термоэлектрод 1 частотой 5-20000 Гц, в результате чего он вибрирует относительно неподвижного термоэлектрода 2, При этом в зоне гор чего спа  развиваетс  процесс фреттинг-износа, следствием которого  вл етс  формирование и развитие микрополостей в объеме термоэлектродов 1 и 2, служащих местами релаксации механических напр жений, вызьгеающих дестабилизацию градуировочной характеристики термопары.For measurements, the thermocouple is fixed on the control object. During operation, the thermoelectrode 1 in the area of the connections of the extension wire 6 is grounded. Simultaneously with the thermocouple registration of the thermocouple (when an alternating supply voltage is applied), the thermoelectric electrode 1 is operated at a frequency of 5-20000 Hz, as a result of which it vibrates relative to the stationary thermoelectrode 2. which is the formation and development of microcavities in the volume of thermoelectrodes 1 and 2, which serve as places of relaxation of mechanical stresses that destabilize the calibration characteristics of the thermocouple.

Максимальный эффект стабилизации термоЭДС термопары ВР 5/20 достигаетс  при , С повышением темпера- |туры происходит все более эффективна  релаксаци  микронапр жений, возникающих в результате фреттинг-корро- зии, вследствие чего эффект стабилизации термоЭ ЦС  вл етс  недостаточным . При понижении температуры происход щее накопление микронапр жений в термоэлектродных материалах  вл етс  доминирующим фактором, что также обуславливает изменени  термоЭДС.The maximum effect of thermocouple stabilization of thermocouple BP 5/20 is achieved when, With an increase in temperature, the microvoltages resulting from fretting corrosion become more and more effective, as a result of which the stabilization effect of thermoETCS is insufficient. With a decrease in temperature, the accumulation of microstresses in thermoelectrode materials is the dominant factor, which also causes changes in thermoelectric power.

Таким образом, диапазон допустимых рабочих температур составл ет 1800- 2200 С. Оптимальна  частота взаимоперемещени  термоэлектродов 1 и 2 составл ет / 1000 Гц. Как на пониженных частотах (менее 5 Гц), так и в облас- ти повышенных частот (свьше 20 кГц), повышение концентрации микронапр жений , вносимых при фреттинг-коррозии, незначительно,Thus, the range of permissible operating temperatures is 1800-2200 C. The optimal frequency of mutual displacement of thermoelectrodes 1 and 2 is / 1000 Hz. Both at lower frequencies (less than 5 Hz) and at higher frequencies (more than 20 kHz), the increase in the concentration of microstresses introduced during fretting corrosion is insignificant,

3141344531413445

ормула изобретени formula of invention

ч по тe ЭД ра л  ки т оh on te ED ra l ki t o

Способ определени  температуры, состо щий в непрерывной регистрации термоЭДС закрепленной в объекте контрол  термопары, гор чий спай которой образован путем навивки гибкого термоэлектрода на жесткий, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  высоких тe mepaтyp путем стабилизации термоЭДС термопары, одновременно с регистрацией термоЭДС последней осуществл ют вибрационное воздействие на жесткий термоэлектрод со звуковой часто- т ой. The method of determining the temperature, consisting in the continuous registration of thermopower fixed in the object of control of a thermocouple, the hot junction of which is formed by winding a flexible thermoelectrode onto a hard one, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring high terapatip by stabilizing thermoelectric thermocouple The latter is subjected to a vibration effect on a hard thermoelectrode with a sound frequency.

К измеритель нопу приборуTo the meter to the instrument

к источнику питани  генерато/заto the power source

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ определения температуры, состоящий в непрерывной регистрации термоЭДС закрепленной в объекте контроля термопары, горячий спай которой образован путем навивки гибкого термоэлектрода на жесткий, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения высоких температур путем стабилизации термоЭДС термопары, одновременно с регистрацией термоЭДС последней осуществляют вибрационное воздействие на жесткий термоэлектрод со звуковой частотой .A method for determining the temperature, which consists in continuously recording the thermopower fixed in the thermocouple control object, the hot junction of which is formed by winding a flexible thermoelectrode onto a rigid one, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring high temperatures by stabilizing the thermopower of the thermocouple, simultaneously with the registration of the thermopower of the thermocouple, vibration exposure to a hard thermoelectrode with sound frequency.