Термопары из тугоплавких металлов

В вольфрам-молибденовой термопаре (ВМ) положительным электродом является вольфрам. Особенностью термопары ВМ является то, что в интервале температур 0 - 1330 ее э.д.с. отрицательная, вблизи 1300 она равна нулю, а выше 1300 характеристика термопары положительная. Термопару ВМ можно использовать в вакууме, восстановительной среде. Чувствительность термопары невелика (= 7мкВ/ ). Специальная термопарная проволока из вольфрама и молибдена не выпускается, поэтому градуировочные характеристики термопар ВМ, сделанных из проволок различных партий, могут значительно различаться. После первых же измерений при повышенных температурах происходящие в вольфрамовов электроде превращения изменяют характеристики спая. В месте перехода появляется участоктермоэлектрической неоднородности. При измерениях этот участок может явиться причиной образования дополнительной э.д.с.

Рисунок 3.3 – Характеристики термопар группы

а – платиновой (1 – ПП; 2- ПР 13/1; 3 – ПР 30/6; 4 – ПР 100/20; 5 – ПР 30/13; 6 – ПР 40/20); б – вольфрам-рениевой (1 – ВР 5/20; 2 – ВР 10/20)

К лучшим высокотемпературным термопарам относится вольфрам-рениевая ВР 5/20, положительный электрод который изготовлен из сплава 95% W и 5% Re, а отрицательный – из сплава 80 % и 20 % Re. Ее характеристика приведена на рис.3.3,б. Применяется также термопара ВР 10/20. До 2000 термопары имеют плавное изменение характеристики от 0 до 20 – 30 мВ. Достоинством этих термопар является также их высокая механическая прочность до 1,47 Па, при удлинении 18 – 20 %, широкий диапазон применения: в вакууме, водороде, в присутствии угольной и керамической пыли, на воздухе. Длительные измерения с их помощью можно проводить до 2300 в инертной атмосфере, а кратковременные – в окислительной. В качестве компенсационных проводов для термопары ВР 5/10 используют медь и сплав меди с 2,25 % Ni или железоманганин, а для термопары ВР 10/20 - медь и сплав меди с 1,25 % Ni или железомедь.

Для уменьшения неоднородности и получения стабильности показаний рекомендуется подвергать проволоку предварительному отжигу в водороде при 1500 - 1600 в течение 5 – 10 мин. Однако, отжиг не может полностью ликвидировать неоднородность проволоки из разных партий, поэтому для каждой термопары приходится строить индивидуальную характеристику. Погрешность показаний электродов, сделанных из проволоки разных партий, достигает 5 при работе до 1500 .