Патент ссср 257072
! 1 эi °: ч, З; т
О II И-С вЂ” А-М4
ИЗОБРЕТЕНИЯ
257072
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт, свидетельства ¹ 233966
Кл. 421, 8/02
Заявлено 22.1т .1968 (№ 1235933/18-10) с присоединением заявки №
Комитет ло делам изобретений и открытий лри Совете Министров
СССР
МПК G 01k
УДК 536.532(088,8) Приоритет
Опубликовано 11.Х1.1969. Бюллетень ¹ 35
Дата опубликования описания 14.IV.1970
Авторы изобретения
А, В. Цаповский, А. П. И, Бардыло и В. М. И. Бардыло
Заявитель
ТЕРМО ПАРА
Rr т — тэ т + тэ
Изобретение относится к датчикам температуры, измеряющим температуру водяного первичного теплоносителя атомных энергетических установок (АЭУ) .
Уже известны хромель-копелевые термопары с металлическим гермовводом, в которых для надежной герметизации узлов выводов термоэлектродов применены свернутые в спирали металлические трубки, изолированные по всей длине, к одним концам которых прива- 10 рены выводы и термоэлектроды, а к другим— основание, в свою очередь, приваренное к защитному чехлу термопары.
ЭДС, развиваемая термопарой на выводах, равна: 15 где ń— ЭДС, развиваемая термоэлектродами, 20
R» — омическое сопротивление термоэлектродов;
R, — омическое сопротивление трубок.
Сопротивление R» зависит как от значения измеряемой температуры, так и от градиента 25 температуры по длине термоэлектродов, что является недостатком таких термопар. Идеальной термопарой в этом случае следует считать термопару, у которой значение R„ от температуры не зависит, т, е. R„= const. Практи- 30 чески это требование в настоящее время выполняется следующим образом: последовательно с термоэлектродами включают добавочное сопротивление с нулевым температурным коэффициентом сопротивления (а = О).
Такое сопротивление можно изготовить пз манганина, константана, т. е. из того же материала, из которого изготовлены трубки гермоввода (R, ). Но прп этом падает чувствительтуЕт ность термопары ; чувствительность моЖ жет уменьшиться в 40 — 150 раз, что является большим недостатком этого способа компенсации изменения сопротивления R» II, кроме того, полной компенсации изменения R „ быть не может.
С целью повышения точности измерений в предлагаемой термопаре отношение диаметров хромелевого и копелевого термоэлектродов выбрано равным 2 — 2,2.
Вер«няя температура первичного водяного теплоносителя АЭУ не превышает 450 С и ее можно измерять «ромель-копелевыми термопарами, чувствительность которых превышает хромель-алюмелевые.
Для хромеля и копеля практически можно принять, что их удельные сопротивления до температуры + 450 С изменяется по закону прямой линии, т. е. температурные коэффициенты Нх постоянные.
257072 (7) г,2
D к рх х х— t к XK (3)
15 (4) 20
+ 4,l,.
2 хОк (5) 1 тэ— (6) Предмет изобретения
Учитывая, что:
p„= 0,67 ом ° мма/м, р„= 0,6 ом ° мм2/м и„= 0,00049 1/град, u, = — 0,00014 1/град.
Составитель В. И. Русланов
Техред Л. В. Куклина Корректор А П Васильевы
Редактор С: И. Хейфиц
Заказ 69618 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5
Типографии, пр. Сап, нова, 2
Сопротивление термоэлектродов термопары равно
R„= R (1 + а„Т) + Я, (1 + якT), (2) где R„» R,. — сопротивления хромелевого и копелевого электродов; а„и ак — температурные коэффициенты электросопротивления соответственно хромелевого и копелевого электродов;
Т вЂ” измеряемая температура.
Значения Rx и Рх равны: х
1 4l х
Rv ох = ох
5х х1 х
1к 41х рк рк 2
S, -.D где lÄ II l„— длины термоэлектродов;
D, и D, — диаметры термоэлектродов.
Подставив (3) и (4) в (2) и упростив, получим:
R = 4р,,1х у, 4;;1к 7-, 4; 1х х К х
Нетрудно заметить, что для получения
= colIst необходимо, чтобы
48,l„7. + 4;хl, х
2 х т. Е)к
2 и равенство длины термоэлектродов 1„= 1х, выполнение условия (6) возможно только при
D„. Ф D,. Это наглядно видно, если упростить выражение (6)
5 рх д2
Отсюда можно определить, например, диаметр электрода из хромеля через диаметр электрода из копеля.
Из (7) определим D„
Подставив численные значения, получим
D — х 0,67 0,00049 2 1 D (9) 0,5 (— 0,00014) Таким образом, применяя хромель-копелевые термоэлектроды, у IcOTOpbIx хромелевый электрод примерно в 2,1 раза по диаметру толще копелевого электрода, практически полностью исключаем изменение сопротивления термоэлектродов от температуры и от градиента температур по длине термоэлектродов.
Чувствительность термопары прп этом не изменяется.
Термопара по авт. св. М 233966, отличак и аяся тем, что, с целью повышения точности измерений, отношение диаметров хромелевого и копелевого термоэлектродов выбрано равным
2 — 2,2.
