§ 5. Термоэлектрические термометры
Термоэлектрическим термометром называют цепь из двух разнородных проводников, концы которых электрически соединены. При нагревании одного из спаев в цепи возникает термоэлектрическая э.д.с. (эффект Зеебска). Величина се зависит от материала электродов и разности температур спаев, но не зависит от диаметра или длины электродов. Кроме спаев, любой участок цепи можно нагревать или охлаждать, но это не отразится на величине термоэлектрической э.д.с. При замыкании цепи в ней появится ток. Спай, имеющий более высокую температуру, называют горячим (рабочим концом), а низкую (10) —холодным (свободным концом). Термоэлектрод А, от которого в холодном спас ток идет к другому электроду, принято называть положительным, а второй Б — отрицательным.
Холодный спай термометра переносят в зону пониженной постоянной температуры (обычно 0°С), тогда показания прибора зависят только от температуры горячего спая.
Материалом термоэлектродов служат платина и различные сплавы: хромель (89% никеля, 9,8% хрома, 1% железа, 0,2% марганца), алюмель (94% никеля, 2% алюминия, 2,5% марганца, 1% кремния), копель (56% меди, 44% никеля), плати-нородий и др.
В качестве нормативного для отсчета величины э.д.с. принят платиновый электрод. По отношению к нему хромелевый электрод создает э.д.с. +2,96 мВ, алюмелевый — 1,2 мВ, а копеле-вый — 4,0 мВ.
В наименовании термоэлектрического термометра принято ставить на первое место материал положительного электрода, а на второе — отрицательного.
Хромель-алюмелевый (ХА) термометр при разности температур спаев 100° С создает термоэлектрическую э.д.с., равную 2,96—/—1,2/ = 4,16 мВ. Это наиболее распространенный термоэлектрический термометр.
Хромель-копелевые (ХК) термометры характеризуются повышенной в сравнении с другими термоэлектрической э.д.с., но невысокой жаропрочностью. Предел измерения их от —50 до + 600° С.
Низкие температуры измеряют медькопстантановыми термометрами (МК). Наиболее надежные в настоящее время плати-но-платинородиевые термометры (ПП).
Наиболее стабильные термоэлектрические свойства имеют термометры па основе вольфрама, рения и их сплавов.
Конструктивно термоэлектрические термометры оформляют в соответствии с условиями эксплуатации.
Рабочие концы термоэлектродов соединяют сваркой или спайкой, используя серебряный (оловянный) припой, а по всей остальной длине изолируют.
Защитный чехол для температур до 600° С изготовляют стальным, до 1100° С — из жаростойкого сплава, до 1300°С -фарфоровым и до 1600° С — из окиси алюминия.
Основные технические характеристики некоторых приборов системы ГСП для измерения температуры приведены в таблице 1.
В графе «исполнение приборов» приняты следующие обозначения: О — обыкновенные, Т — тропические, Э — экспортные, В — водозащищенные, ВУ — виброустойчивые, УС — ударостойкие.
Приборы ГСП выпускаются классов точности К-1 (образцовые), К-П и К-ПГ.
Приборы ТСМ выпускаются классов точности К-П и К-Ш.
После определенного срока эксплуатации их класс точности переводится в К-1У и К-'У. Отклонение Ко от номинального для К-1 составляет ±0,05%; К-П— ±0,1; К-У—±0,8%.
