Платиновой проволоки

Сплавы для термопар (табл. 7, рис. 8). Наиболее распространенной термопарой из благородных металлов является платинородий-платиновая термопара ПП-1 (сплав платины с 10% родия в паре с чистой платиной). Ее наиболее выгодно применять при 600— 1200°С в окислительной атмосфере; в этих условиях она весьма стабильна и гарантирует минимальные ошибки в измерении температуры.

а — термопары из неблагородных металлов: б и в—платинородий-платиновая термопара.

Платинородий-платиновая термопара является самой точной и служит для измерения высоких температур. Точность обеспечивается, во-первых, тем, что благородные металлы, из которых изготовлена эта термопара, можно получить в очень чистом виде; неоднородность

Платинородий-платиновая термопара тарируется сличением ее показаний с показаниями образцовой термопары или по постоянным точкам затвердевания металлов. При этом, помимо указанных выше точек, применяемых для градуировки эталонных термопар, используют и другие системы постоянных точек, например, температуры затвердевания цинка (419,5°С), сурьмы (630,5°С) и меди (1083°С).

3-8. Платинородий-платиновая термопара........ 104

При выполнении этих условий платиновая термопара может применяться до 1000° в тонких кварцевых чехлах.

Термопару перед градуировкой следует полностью отжечь, лучше всего, пропуская через нее ток. Для работы при низких температурах платиновая термопара может быть отожжена при 1200° в течение 5 мин., а для использования выше этой температуры отжиг должен &ъпъ произведен при температуре более высокой, чем измеряемые. Градуировка термопар до точки плавления меди не представляет затруднений и выполняется методом снятия кривых охлаждения при соблюдении предосторожностей, описанных в главе 12 [61]. При работе с точным потенциометром нужно, чтобы градуировка данной термопары воспроизводилась в пределах :i"0.3—0,2° и абсолютная ошибка в этом интервале не превосходила ±0,5—0,4°.

Для более длительных выдержек необходим автоматический контроль температуры. В связи с небольшим размером печи контроль оказывается здесь более трудным, чем температуры больших печей, описанных в главе 4. В камере Юм-Розери и Рейнольдса [153] дополнительная точность может быть достигнута при помощи двойной кольцевой термопары. В этой конструкции первая термопара платина-платинородиевая (13% родия) применяется для точного измерения температуры, а вторая термопара — хромель-алюмелевая — связана с регулятором температуры. Таким образом, более высокая э. д. с. регулирующей термопары обусловливает повышенную чувствительность, в то время как любое небольшое отклонение температуры показывает платиновая термопара, и по ее показаниям может быть отрегулирован контролирующий прибор. Другие камеры тоже имеют две соответственно расположенные термопары— одну-для регулировки температуры, другую—для ее измерения.

При выполнении этих условий платиновая термопара может применяться до 1000° в тонких кварцевых чехлах.

Термопару перед градуировкой следует полностью отжечь, лучше всего, пропуская через нее ток. Для работы при низких температурах платиновая термопара может быть отожжена при 1200° в течение 5 мин., а для использования выше этой температуры отжиг должен &ъпъ произведен при температуре более высокой, чем измеряемые. Градуировка термопар до точки плавления меди не представляет затруднений и выполняется методом снятия кривых охлаждения при соблюдении предосторожностей, описанных в главе 12 [61]. При работе с точным потенциометром нужно, чтобы градуировка данной термопары воспроизводилась в пределах :i"0.3—0,2° и абсолютная ошибка в этом интервале не превосходила ±0,5—0,4°.

Для более длительных выдержек необходим автоматический контроль температуры. В связи с небольшим размером печи контроль оказывается здесь более трудным, чем температуры больших печей, описанных в главе 4. В камере Юм-Розери и Рейнольдса [153] дополнительная точность может быть достигнута при помощи двойной кольцевой термопары. В этой конструкции первая термопара платина-платинородиевая (13% родия) применяется для точного измерения температуры, а вторая термопара — хромель-алюмелевая — связана с регулятором температуры. Таким образом, более высокая э. д. с. регулирующей термопары обусловливает повышенную чувствительность, в то время как любое небольшое отклонение температуры показывает платиновая термопара, и по ее показаниям может быть отрегулирован контролирующий прибор. Другие камеры тоже имеют две соответственно расположенные термопары— одну-для регулировки температуры, другую—для ее измерения.

Одним из способов изготовления этого электрода (рис. 3.5) является гальваническое покрытие серебром платиновой проволоки, впаянной в стеклянную трубку, с использованием в качестве электролита высокочистого раствора цианида серебра [7]. Серебряное покрытие затем анодно хлорируют в разбавленной соля-

Общий вид платинового термометра сопротивления (а) и его чувствительный элемент (б)\ 1 - стальной чехол; 2- чувствительный элемент; 3 - штуцер для установки термометра при измерении; 4 - головка для присоединения термометра к электроизмерительному прибору; 5- серебряные выводы; 6 - слюдяная накладка; 7- серебряная лента; 8 - бифилярная обмотка из платиновой проволоки; 9 - слюдяной каркас

На рис. 3.6 показано устройство чувствительного элемента лабораторного платинового термометра сопротивления конструкции П. Г. Стрелкова. Каркас / термометра геликоидальной формы изготовлен из плавленого кварца. Платиновая проволока 2 диаметром 0,05... 0,1 мм, свитая в спираль, закреплена в каркасе. К верхним концам спирали приварено по два вывода 3 из платиновой проволоки диаметром 0,3 мм. Чувствительный элемент помещен в защитную кварцевую гильзу 4 диаметром 5 ... 6 мм и длиной 50 ... 100 мм, заполненную гелием или другим газом при давлении 0,02 МПа. При тарировке и точном измерении температуры сопротивление термометра определяют компенсационным методом, при этом термометр сопротивления должен иметь четыре вывода 3. Только в этом случае компенсационный метод позволяет исключить влияние соединительных проводов на результаты измерений.

Для измерения температуры внутренней поверхности трубы на расстоянии примерно 65 мм от входного сечения в стенке трубы л а участке длиной около 150 мм закладывается термометр сопротивления. Термометр изготовляется из платиновой проволоки диаметром 0,1 мм, которая сперва покрывается алупдовой изоляцией толщиной порядка 20 мкм, а затем помещается в капилляр с диаметром 0,5 мм и толщиной стенки 0,1 мм из стали 1Х18Н9Т. На концах капилляра проволока укрепляется смесью из окиси магния и жидкого стекла. Термометр укладывается в паз шириной 0,5 и глубиной 0,9 мм, выполи энный в виде двухзаходной резьбы с шагом 7,25 мм. После этого паз покрывается слоем стали 1Х18Н9Т путем распиливания. Для вывода концов термометра сопротивления применяется серебряная проволока диаметром I мм.

Положение сильфона контролируется магнитным датчиком, который позволяет без труда заметить смещение штока 4 на 0,5 мм. Поправка на растяжение сильфона меньше, чем погрешность образцового пружинного мано-мера для измерения давления на газовой стороне системы. Платиновые проволочки включаются в разные плечи рабочей мостовой схемы. Сопротивление платиновой проволоки находится из условия разбаланса моста, а температура проволоки в момент бурного вскипания жидкости определяется по градуировочной кривой, построенной по данным предварительных опытов.

7 — серебряная лента; S—бифилярная обмотка из платиновой проволоки; 9—

Чем чище платина, тем выше температурный коэффициент электросопротивления и тем устойчивее показания термометра сопротивления. Чувствительные элементы термометров изготовляются из платиновой проволоки диаметром 0,05 мм; платина применяется марок «Экстра» и «Победа» на сопротивления 100 и 46 ом (термопары типа ЭТП по ГОСТ 6651-59). Платина чувствительных эле^ ментов термометров должна удовлетворять условиям, указанным в табл. 30. Допускаемые отклонения от сопротивления чувствительного элемента термометров при 0°С не должны превышать для 1-го класса +0,05% и для 2-го класса + 0,1% номинального значения сопротивления.

Существует еще хлористый раствор рутенирования, способ приготовления которого значительно проще описанных выше, хотя и значительно продолжительнее: это растворение рутения переменным током в соляной кислоте. Для этого рутениевый порошок насыпают на дно сосуда, подводят к нему ток с помощью платиновой проволоки, предварительно изолировав ее от контакта с электролитом, и тогда в соляной кислоте (36,5 г/л) при плотности переменного тока 50 А/дм2 и комнатной температуре за 25 ч можно получить раствор, содержащий 8 г/л рутения. Электролит на основе этого раствора имеет следующий состав: 2,0—3,5 г/л рутения (в пересчете на металл) и 7—9 г/л соляной кислоты.

Основным измерительным элементом течеискателя является мост (рис. 5), в который включены чувствительные элементы 1, 3 в виде спирали из платиновой проволоки, нагреваемой электрическим током. В другие плечи моста включены сопротивления 2, 4. Чувствительные элементы вплавлены в стеклянные капилляры и вмонтированы в приемник течеискателя. Газовая схема течеискателя включает в себя два канала (рис. 6). В один канал поступает смесь пробного газа с воздухом из области, непосредственно примыкающей к поверхности контролируемого оборудования. Во второй канал поступает воздух окружающего пространства из области, несколько отстоящей от поверхности оборудования. В состав течеискателя входит усилитель напряжения, световой и звуковой индикаторы напряжения. Сигнализация о наличии утечки осуществляется с помощью светодиода, являющегося световым индикатором. В комплекте течеискателя имеются электромагнитные телефоны, предна-

Травитель 17 [6 мл ледяной уксусной кислоты; 12 мл HNO3; 100 мл Н2О]. Этот раствор рекомендует Мудже [8] в качестве электролита для так называемого контрастного травления никеля и некоторых его сплавов. Продолжительность травления (напряжение 1,5 В) при применении в качестве катода платиновой проволоки составляет 20—60 с. При более длительном травлении возникает местная коррозия.

Наиболее оптимальным из серии бесконтактных методов является оптический метод измерения с помощью катетометра. К образцу в средней его части точечной сваркой приваривают метки из платиновой проволоки диаметром 20—25 мкм на расстоянии 1—2 мм одна от другой. Поле измерений составляет 8—10 мм (чтобы была охвачена зона с максимальными температурой и деформацией). Перед измерением образец подвергают термоциклированию в свободном состоянии для стабилизации теплового режима с последующим измерением термической деформации на каждом участке принятой базы. Затем образец закрепляют и подвергают действию циклических термических нагрузок до 10 циклов для стабилизации процесса циклического деформирования. При минимальной температуре цикла измеряют расстояние между метками. Второй замер производят при максимальной температуре по тем же меткам. Таким образом определяют участок образца с наибольшей деформацией за цикл. В дальнейших двух-трех циклах измерения повторяют только на этом участке.