Медь – константан 4,0 250 - 400
Термопары из благородных металлов. Эти термопары, принадлежащие к платиновой группе, имеют широкое распространение в основном как образцовые термопары и как термопары для измерения температур свыше 1000°С.
Основной термопарой этой группы является термопара платинородий — платина, один термоэлектрод которой представляет собой чистую платину, а второй—сплав 90% Рt + 10% Rh. Эта термопара может применяться для измерения температур до 1600°С кратковременно и до 1400°С длительно. Термопара РtRh — Рt развивает при 1600°С термоЭДС, равную 17 мB (при температуре свободных концов, равной нулю).
Термопары, выполненные из сплавов благородных металлов, пригодны для измерения температур, достигающих 1700 и 1800°С. К таким термопарам относится термопара ПР 30/6.
В термопаре ПР 30/6 положительным термоэлектродом является сплав, состоящий из 70% Рt и 30% Rh, а отрицательным термоэлектродом — сплав из 94% Рt и 6% Rh. Верхним пределом кратковременно измеряемой температуры для этой термопары можно принять температуру, равную 1750°С. Термопары платинородий— платинородий имеют термоЭДС несколько меньшую: например, при 1546оС термоЭДС термопары ПР 30/6 равна 10,82 мВ.
Так как термоЭДС этой термопары при комнатных температурах весьма мала, то термостатирование свободных концов ее излишне.
Кроме термопары ПР 30/6, применяют аналогичные термопары с другим содержанием родия (ПР 40/10, ПР 30/15 и ПР 40/20), развивающие несколько меньшую ЭДС, чем термопара ПР 30/6, но пригодные для измерения немного более высоких температур (до 1800-1850°С).
Описание экспериментальной установки
Для изучения контактных методов измерения температуры (с помощью датчиков различных типов) используется Стенд (рис. 2), включающий в себя термостатируемую измерительную ячейку 1, в которую помещаются исследуемые и эталонный датчики 5, систему управления температурой ячейки 3, многоканальную систему сбора и обработки информации с датчиков 2 и компьютер 4. Сама измерительная ячейка представляет собой замкнутый объем, заполненный воздухом. Внутренние стенки ячейки выполнены из алюминия. Поскольку алюминий обладает достаточно высокой теплопроводностью, это позволяет практически ликвидировать градиенты температур вдоль стенок измерительной ячейки, обусловленные несимметричностью расположения нагревателей и элемента.
Рис. 2. Схема Стенда «Термостатированная измерительная система»:
1 – термостатируемая измерительная ячейка, 2 – многоканальная система сбора информации с датчиков, 3 –система управления температурой ячейки, 4 – компьютер, 5 – набор датчиков.
Наличие внутри ячейки воздуха, являющегося хорошим теплоизолятором, приводит к временной задержке установления температуры в области расположения датчиков по сравнению с температурой стенок, но, в то же время, это позволяет несколько сгладить колебания температуры стенок ячейки во времени, связанные с поддержанием заданной температуры.
Диапазон температур, задаваемых в измерительной ячейке, от –17 ºС до +65 ºС. Температура выше комнатной создается с помощью электрических нагревателей, ниже комнатной – с помощью элементов Пельтье. Температура может задаваться ступенчато (с шагом, начиная от одного градуса) и в режиме монотонного нагрева (охлаждения). Точность поддержания температуры ячейки 0,1 ºС.
Задание режимов работы измерительной ячейки и получение данных с датчиков осуществляется посредством ЭВМ. В целом применяется единая схема стенда для изучения различных типов датчиков.
На данном стенде могут изучаться термопары, термометры сопротивления, а также различные полупроводниковые датчики температуры с аналоговыми выходами. Одновременно может быть подключено до восьми датчиков разных типов. Система сбора и обработки информации позволяет измерять напряжение в диапазоне от десятков микровольт до вольт, а также значения силы тока для датчиков с унифицированным токовым выходом в диапазоне 0-20 мкА. Для ряда типов термопар возможно получение результатов непосредственно в виде ºС.