Патент ссср 400820
О ll И С А Н И Е 400820
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15.XI.1971 (¹ 1713806!18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.Х.1973. Бюллетень № 40
Дата опубликования описания 8.1.1974
М. Кл. G Olk 7/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР
А0 делам изобретений и открытий
УДК 536.532 (088.8) Авторы изобретения
В. М. Бейлин, И. Л. Рогельберг и Б. Я. Токарев
Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов «Гипроцветметобработка»
Заявитель
ТЕРМОПАРА
Изобретение относится к области измерительной тсхники, в частности, к измерению криогенных температур термопарами.
Известно несколько типов термопар для измерения криогенных температур. В качестве положительных электродов для этих термопар применяют медь или хромель, а в качестве отрицательных — сплавы медь + железо, золото + железо.
Однако для термопар медь/золото + железо и медь/медь+ железо характерны сравсравнительно невысокая чувствительность з области криогенных температур (не выше
15 мкв/ К), узость области максимальной чувствительности, что ограничивает их рабочий диапазон, и сравнительно высокая чувствительность при температуре свободных концов 273 К, что приводит к значительной ошибке при измерении низких температур.
Последнее особенно относится к термопарам, в которых в качестве положительного электрода используется хромель. При этом чувствительность термопар при температуре свободных концов значительно выше (приблизительно вдвое), чем при низких температурах, что может привести к большой погрешности при измерении температуры. Кроме того, хромелевый термоэлектрод имеет высокую термоэлектрическую неоднородность.
Чувствительность термопары медь(золото + кобальт рсзко падает при понижении температуры ниже 10 — 15 К, поэтому ее нецелесообразно применять для измерения очень низких температур. Недостатками ее также яьляются рост чувствительности с ростом температуры (чувствительность при
273 К приблизительно в 3 раза выше, чем при температуре жидкого водорода и в 10 раз выше, чем прп температуре жидкого гелия), а также большая термоэлектрическая нестабильность и неоднородность. Это вызвано тем, что сплав золото + кобальт, применяемый для низкотемпературных термопар, представляет собой пересыщенный твердый раствор, находящийся в метастабильном состоянии.
Цель изобр стен ия — увеличение чувствительности термопары в диапазоне рабочих (криогенных) температур, уменьшение чувствительности при температуре свободных концов 273 К, а следовательно, повышение точности измерения температуры.
Это достигается тем, что отрицательный тсрмоэлектрод тсрмопары выполнен из сплава золота с железом, положительный термоэлектрод — пз сплава палладия, легированного хромом в количестве 0,2 — 0,4% и рутением в количестве 0,8 — 0,6%, при суммарном содержании указанных элементов, равном 1%.
30 На чертежс показаны кривые температур400820
273
ТK гоп
Составитель И. Дубсон
Техред T. Грачева
Редактор T. Рыбалова
Корректор Л. Чуркина
Заказ 3611!12 Изд. ¹ 1998 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ной зависимости термо-э.д.с. предложенной термопары (кривая I) и термопар медь + железо/медь (кривая 2), золото + железо/медь (кривая 8).
Преимуществом предложенной тсрмопары является высокая чувствительность в широкой области криогенных температур (порядка 16 мкв/ К в диапазоне 4 — 100 К и не менее 10 мкв/ К до 150 К при максимальной чувствительности, равной примерно
21 мкв/ К).
Чувствительность термопары при низких температурах превосходит чувствительность известных термопар. Кроме того, чувствительность предложенной термопары в области температуры свободных концов 273 К близка к нулю, что обеспечивает значительное уменьшение погрешности, связанной с колебаниями температуры свободных концов, и повышение точности измерений.
B термопаре сплав палладия с хромом и рутением является ненасыщенным твердым раствором, благодаря этому создается его высокая термоэлектрическая стабильность и однородность.
Предмет изобретения
Термопара для измерения низких температур от 1 до 200 К, отрицательный термоэлектрод которой выполнен из сплава золота с железом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения чувствительности в диапазоне ра. бочих (криогенных) температур и уменьшения чувствительности при температуре свободных концов 273 К, ее положительный термоэлектрод выполнен из сплава на основе палладия, легированного хромом в количестве
0,2 — 0,4% и рутением в количестве 0,8 — 0,6%, при суммарном содержании указанных эле20 ментов, равном 1%.
