SU1290094A1 - Датчик температуры и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить стабильность электрофизических характеристик датчика при работе в йодной атмосфере.. Между металлической оболочкой 1 и цилиндрическим электродом 2 размещен поликристаллический материал 3, в качестве которого использованы полиподиды кобальта или никел  с карбамидом, имеющие массовое соотношение иодида декакарбамида никел  или кобальта и иода, равное (1,8 - 3,0):1. Внутренний диаметр металлической оболочки выполнен равным 3,0 - 3,5 диаметра цилиндрического электрода, а отношение высоты рабочего сло  материала 3 к его диаметру составл ет 2,5 - 4,0, что обеспечивает требуемую механическую прочность фиксации электрода и исключает температурный градиент между электродом и оболочкой. После размещени  материала в оболочке его подвергают прессованию под давлением 25 - 75 МПа, охлажда  его через каждые 25 ffla до исходной температуры . 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. сл to CD 4;ii

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  температуры и может быть использовано дл  измерени  температуры в атмосфере иода, на предпри ти х галургического профил .

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности электрофизических характеристик датчика при работе в йодной атмосфере,

На чертеже схематически изображена конструкци  термочувствительного датчика.

Датчик температуры содержит ко- аксиально расположенные металлическую оболочку 1 и цилиндрический электрод 2, выполненные из никел  или жаростойких сплавов, поликристаллический термочувствительный материал 3 - полииодид кобальта или никел  фракций 0,5 - 1,0 мм. На внешней стороне металлическа  оболочка и цилиндрический электрод могут иметь резьбу 4 дл  облегчени  монтажа датчика.

Ограничение интервала поликристаллических фракций полииодидов 0,5 - 1,0 мм обусловлено тем, что при величинах фракций больше 1,0 мм возрастает интервал разброса по электросопротивлению более чем на пор док, а при величинах фракций менее 0,5, по вл етс  эффект текучести запрессовк и наблюдаетс  ухудшение механических характеристик.

Поликристаллы полииодида дл  предотвращени  изменени  химического с става подвергают холодному прессованию под давлением Z5 - 75 МПа, причем через каждые 25 МПа осуществл ю охлаждение прессовок до исходной температуры (комнатной), предварите но поликристаллы термочувствительного материала помещают между металлической оболочкой и цилиндрическим электродом.

Интервал прессовани  25 - 75 МПа обусловлен тем, что плотность запресовок при давлении 75 МПа приближаетс  к 1, а дальнейшее повьшение да лени  приводит к по влению в прессоке жидкой фазы. При давлении меньше 25 МПа резко ухудшаютс  механически свойства запрессовок, что приводит к выпадению электрода.

Необходимость постадийного охлаждени  прессовок через. 25 МПа обуслолена тем, что при превышении давле

ни  свыше 25 МПа резко возрастает те- ские свойства прототипа в атмосфеO

5

0

кучесть образцов, что затрудн ет разбор пресс-формы и вызывает при этом по вление сколов, треш.ин и других .дефектов .

Выбор указанных интервалов св зан с индивидуальными физическими характеристиками поликристаллических полииодидов ,

Изменение температуры осуществл ют замером электросопротивлени  между электродом и металлической оболочкой, по величине которого определ ют абсолютную величину температуры,

И р и м е р 1, Поликристаллы поли- иодида кобальта с карбамидом состава .СО (Ur)1 (Т фракции 1 мм размещают между металлической оболочкой диаметром-12 мм и цилиндрическим электродом диаметром 4 мм и запрессовывают под давлением 50 МПа при комнатной температуре в две стадии (Р , 25 МПа и Р 50 МПа), выдержи- :ва  между каждым прессованием 5 10-12 мин дл  охлаждени  прессовок до исходной температуры. При выдержке менее 10 мин не происходит полное охлаждение образца, а вьщержи- вать более 12 мин нецелесообразно, так как температура образца становитс  уже комнатной. Перегрев образца приводит к частичному или полному расплавлению поликристаллов полииоди- да Со, Высота сло  запрес совки термочувствительного материала 36 мм, его диаметр 12 мм.

Датчик температуры, изготовленный таким способом, помещают в атмосферу иода или на воздухе и снимают Q электрофизические характеристики в зависимости от .температуры и их стабильность при повторных термообработках . Так, при- температуре 77 К удельное объемное электросопротивление ,010 Ом см, при 290 К - 4-10 Ом-см, коэффициент термочувствительности В в интервале температур 77 - 290 К составл ет 9444 К,

Стабильность электрофизических характеристик определ ли путем выдержки датчика в атмосфере иода при изотермической термообработке с-периодическим измерением электрофизи- .ческих свойств. Испытани  показали стабильность электрофизических характеристик: 40 сут отклонени  и В находили в пределах 0,2 - 1,2% и 5,2% соответственно электриче0

5

45

55

ре иода претерпели энaчитeль ыe изменени  уже после 48 ч вьщержки (2 сут), при 20°С: отклонени  f и В составл ли соответственно 8-10 и 43%,

В таблице приведены результаты измерений электрофизических характеристик датчиков температуры, изготовленных согласно предлагаемому способу ,

Ф. ормула изобретен-и  

Claims (3)

1, Датчик температуры, содержащий коаксиально расположенные металлическую оболочку и цилиндрический электрод с размещеннь1м между ними поликристаллическим термочувствитель ным материалом, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  стабильности электрофизических характеристик , в качестве поликристаллического термочувствительного материала использованы полииодиды кобальта или никел  с карбамидом (Ur) состава СО (Ni) (Ur),, (1.), , причем отношение внутреннего диаметра металлической оболочки к диаметру цилиндрического электрода составл  Со (Ur (1) 1,00 п 1,8:1

Со (Ur),J CI) 0,50 п 3,0:1

No (Ur)J CI) 0,75 п 2,4:1

LNi (Ur),J (IJa 1,10 n 2,4:1

Ni (Ur),J (t) 0,40 п 2,4:1

Co (Ur),J (I), 0,75 n 3,1:1

3,0 3,0 25 25

50 0,2-1,2 5,2

3,5 4,0 25 25 25 75 0,1-1,5 4,1

3,2 2,5 25

25 0,15-1,0 3,5

3,0 3,0 25 25 26 76 1,0-3,0 6,7

3,0 3,0 24

3,6 2,4 25 25

24 1,2-3,2 7,1

50 1,1-3,4 6,9

10

900944

ет 3,0 - 3,5, а отношение высоты рабочего сло  поликристаллического термочувствительного элемента к его диаметру составл ет 2,5-4,0,

2,Датчик по п.1, о т л и - чающийс  тем, что полииодиды кобальта или никел  с карбамидом (Ur) состава tCo (Ni) (Ur),-l (I имеют массовое соотношение иодид декакарбамид никел  или кобальта

и иода, равное (1,8 - 3,П):1.

3.Способ изготовлени  датчика температуры путем размещени  поликристаллического термочувствительного материала между коаксиально расположенными металлической оболочкой и цилиндрическим электродом, отличающийс  гем, что, с целью повьш1ени  стабильности электрофизических характеристик, поликристаллы термочувствительного материала фракции 0,5 - 1,0 мм после размещени  между металлической оболочкой и цилиндрическим электродом подвергают прессованию под давлением

25 - 75 МПа, причем через каждые 25 МПа осуществл ют охлс1ждение прессовок до исходной температуры.

15

20

25

50 0,2-1,2 5,2

25 0,15-1,0 3,5

24 1,2-3,2 7,1

50 1,1-3,4 6,9

Со (UrJJ (1), 0,75 2,9 4,1 25 25

-5

(прототип)

0,30 2,5 2,0 100

Примечание, пмассовое соотношение иодид декакарбамид никел  (кобальта) к иоду. Стабильность электрофизических свойств определ ли как отклонение по удельному объемному электросопротивлению ( и коэффициенту термочувствительности (В) при вьщержках в йодной атмосфере при 20 С в течение 1000 ч в

Р - Р % от начального значени :-100;

В,

100.

Составитель В.Агапова Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 7890/36 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4.

Продолжение таблицы

50 1,7-4,0 6,7 100 8,q-10,043,0

100.