Платиновые термометры сопротивления

Чистая платина является одним из наиболее распространенных металлов, применяемых для изготовления термометров сопротивления.

Платина отвечает обязательным требованиям, предъявляемым к материалам для изготовления термометров сопротивления.

Диапазон использования платины от минус 269 до плюс 1100 °C. Термометрическая платина для рабочих термометров характеризуется отношением

.

Для воспроизведения международной практической термометрической шкалы используется особо чистая платина в виде отожженной свободной от напряжения проволоки, имеющей отношение

.

Сопротивление платины имеет сложную нелинейную температурную зависимость. В интервале температур 0÷850 °C зависимость экстраполируется выражением

,

на интервале от минус 200 до 0 °C – выражением

,

где A = 3,968×10^–3 °C^–1, B = – 5,847 10 ^–7 °C ^–2, C = – 4,22×10^–12 °C^–4.

Платиновые термометры сопротивления имеют следующие значения сопротивления при 0 °C: 1, 5, 10, 50, 100 и 500 Ом (в эксплуатации находятся термометры с R ₀ = 46 Ом). Этим термопреобразователям сопротивления присвоены следующие условные обозначения номинальной статической характеристики преобразования: 1П, 5П, 10П, 50П, 100П и 500П (термометры с сопротивлением R ₀ = 46 Ом обозначаются гр. 21).

Некоторые стандартизованные номиналы чувствительных элементов платиновых рабочих термометров представлены в табл. 6.9.

Таблица 6.9. Платиновые термометры сопротивления

Условное обозначение НСХ	R 0, Ом	Диапазон измерений, °С
1П		–50…+1100
5П		–100…+1100
10П		–200…+1000
гр. 21		–260…+1000
50П		–260…+1000
100П		–260…+1000
500П		–260…+300

Недостатком платины является ее загрязнение в восстановительной среде парами металлов, окислами углерода и другими веществами, что особенно проявляется при высоких температурах.

Проволочные чувствительные элементы являются превалирующими в практической термометрии. Однако в настоящее время с ними успешно конкурируют термометры в металлопленочном исполнении. Такие термометры изготавливаются на различных подложках – из ситалла, сапфира, поликора методом вакуумного напыления. Такие термометры имеют особую перспективу при массовом производстве. Большая часть операций по их изготовлению и подгонке номинала сопротивления практически полностью автоматизирована.

В металлопленочном исполнении чувствительные элементы характеризуются несколько меньшим ТКС по сравнению с проволочными (до 10 %).

В металлопленочном исполнении возможно эффективное применение материалов, нетрадиционных для термометрии. Так, для области температур 4,2…25 К известно использование марганцевого пленочного термометра, имеющего линейную функцию преобразования в этой области и высокую воспроизводимость (не хуже 0,01 К).