Сплавы для термопар

При соприкосновении двух металлов с различной работой выхода электронов (А_вых) часть электронов проводимости перейдет от металла с меньшей (А_вых) к металлу с большей (А_вых). В результате первый металл зарядится положительно, а второй – отрицательно. Между проводниками возникнет контактная разность потенциалов U (рис. 28. 3).

Рис. 15.3. Образование контактной разности потенциалов:

1,2 – металлы, 3 – спай, U – контактная разность потенциалов

Если два проводника соединить в двух точках (рис. 28.3.) и поддерживать в них различную температуру, то в цепи возникнет термоэлектродвижущая сила (термоЭДС):

где U _г – контактная разность потенциалов горячего спая, U _х – контактная разность потенциалов холодного спая, k – постоянная Больцмана, е – заряд электрона, n ₁, n ₂ – концентрации электронов проводимости в металлах 1 и 2, соответственно, Т _г, Т _х – температуры горячего и холодного спая, соответственно.

Такое устройство называются термопарой и применяются для измерения температуры различных объектов.

Для пользования термопарой строят тарировочный график Т _г = f (E) при Т _х = 0ºС.

Рис.15.4. Схема термопары:

1,2 – металлы, 3 – милливольтметр, 4 – объект измерения температуры,

ГС – горячий спай,ХС– холодный спай

Для изготовления термопар применяют следующие материалы:

§ чистые металлы – Pt, Cu, Fe;

§ сплавы – хромель (Ni – 90%, Cr – 10%), алюмель (Ni – 95%, Al, Si, Mg – остальное), копель (Cu – 56%, Ni – 44%), платинородий (Pt -90%, Rh - 10%), константан.

Максимальные рабочие температуры термопар приведены в табл. 15. 2.

Таблица 15. 2.

Максимальные рабочие температуры некоторых термопар

Термопара	Максимальная рабочая температура, ºC
Медь - константан
Медь - копель
Железо - константан
Железо - копель
Хромель - копель
Хромель - алюмель	900 – 1000
Платинородий - платина

Дата добавления: 2017-01-13