Преобразователь термоэлектрический

Заявляемая полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована при создании термоэлектрических преобразователей, предназначенных для измерения высоких (до 1150°С) температур и работающих в агрессивных рабочих средах, не разрушающих материал защитной арматуры, находящихся под давлением, например, в продуктах сгорания жидкого или газообразного топлива. Преобразователь термоэлектрический, включающий термочувствительный элемент и защитную арматуру, выполненную в виде заглушенного с одной стороны металлического чехла, отличающийся тем, что материал чехла выполнен из сплава, выбранного из ряда 310 по стандарту AISI, 310S по стандарту AISI и 1.4845 (X12Cr Ni 2521) по стандарту DIN 17440.

Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при создании термоэлектрических преобразователей, предназначенных для измерения высоких (до 1150°С) температур и работающих в агрессивных рабочих средах, не разрушающих материал защитной арматуры, находящихся под давлением, например, в продуктах сгорания жидкого или газообразного топлива.

Известны конструкции преобразователей термоэлектрических, приведенные в каталогах производителей «Hartman & Braun» ("Temperature and accessories", стр.10-3.03, издание сентябрь 98 г.), «Jumo» («датчики для измерения температуры и влажности» лист 90.100 издание 94 г.), «Maida international LTD» («industrial thermocouples index» стр. 17 издание 2002).

В качестве прототипа выбрана конструкция преобразователей термоэлектрических с металлическими термопарами в качестве термочувствительных элементов /Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. и др., Киев, Наукова думка, 1984, с.347-348, с.368-371/, помещенных в защитную арматуру, выполненную в виде чехла, заглушенного с одной стороны.

Недостатками известных конструкций является то, что для изготовления чехлов термопреобразователей, работающих при температурах более 1000°С применяются весьма дорогостоящие железоникелевые сплавы ХН45Ю, ХН78Т, Inconel 600, AISI 446.

Перед авторами стояла техническая задача создания конструкции преобразователя термоэлектрического, лишенного указанного недостатка.

Для решения поставленной задачи в преобразователе термоэлектрическом, включающем термочувствительный элемент и защитную арматуру, выполненную в виде заглушенного с одной стороны металлического чехла, предлагается материал чехла выполнять из сплава, выбранного из ряда 310 по стандарту AISI, 310S по стандарту AISI и 1.4845 (X12CrNi 2521) по стандарту DIN 17440.

В частных случаях, в качестве термочувствительных элементов предлагается использовать хромель-алюмелевые (тип К) или нихросил-нисиловые (тип N) термопары, изготовленные из термоэлектродной проволоки или термопарного кабеля, при этом чехол выполнять из цельнотянутой или электросварной трубы.

Указанные сплавы имеют максимальную температуру начала интенсивного

окалинообразования 1150°С и обладают хорошей коррозионной стойкостью как в восстановительной, так и в окислительной атмосферах. Сплавы могут применяться в атмосфере содержащей диоксид углерода при температуре до 900°С. Данные сплавы имеют высокую коррозионную стойкость к концентрированной азотной кислоте при температуре 20°С и жидким нитратам до температуры 420°С. Использование чехлов из сплавов 310 и 310S по стандарту AISI или их аналога по стандарту DIN 17440 сталь 1.4845 (X12CrNi 2521) приводит к решению поставленной технической задачи.

Технический результат, достигаемый использованием чехлов из сталей 310, 310S, 1.4845, состоит в том, что для большинства технологических процессов, протекающих при температурах 1000-1150°С, замена чехлов из сплава ХН45Ю или ХН78Т на чехлы из сплавов 310, 310S, 1.4845 обеспечивает снижение их стоимости в среднем в 1.5 раза, при этом такая замена не приведет к снижению эксплуатационных характеристик преобразователей типа К и N (потому что, как одни, так и другие указанные сплавы в этом диапазоне температур имеют близкие показатели по скорости окалинообразования и не влияют на метрологический ресурс термопар), а в некоторых случаях ведет к увеличению их срока службы.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство, где 1 - термометрическая вставка, 2 -защитный чехол, 3 - заглушенная часть чехла. Чехол изготовлен из сталей 310 или 310S, или 1.4845.

Устройство работает следующим образом. В защитную арматуру помещают термочувствительный элемент (термопару) и закрепляют ее. Защитная арматура предохраняет термопару от непосредственного воздействия рабочей среды. Защитную арматуру 2 закрепляют на термометрируемом объекте так, что бы заглушенная часть чехла 3 находилась в контакте с рабочей средой, температуру которой необходимо измерять. Рекомендуемая максимальная температура применения сталей 310, 310S, 1.4845 в воздушной среде - 1150 С.

1. Преобразователь термоэлектрический, включающий термочувствительный элемент и защитную арматуру, выполненную в виде заглушенного с одной стороны металлического чехла, отличающийся тем, что материал чехла выполнен из сплава, выбранного из ряда: 310 по стандарту AISI, 310S по стандарту AISI или 1.4845 (X12Cr Ni 25 21) по стандарту DIN 17440.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде хромель-алюмелевой термопары, изготовленной из термоэлектродной проволоки или термопарного кабеля.

3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде нихросил-нисиловой термопары, изготовленной из термоэлектродной проволоки или термопарного кабеля.

4. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что чехол имеет монтажный элемент для крепления на термометрируемом объекте.

5. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что чехол выполнен из цельнотянутой трубы.

6. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что чехол выполнен из электросварной трубы.