ЖУРНАЛ «СТА» №2/2004

72 СТА 2/2004 www.cta.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА При более высоких температурах вза- имодействие алюмеля с сернистыми соединениями приводит к его сильной общей коррозии. Исключить взаимо- действие алюмеля с серой непросто, так как её источниками могут быть топливо печей, остатки масла и эмуль- сий в защитных чехлах, некоторые сорта цемента и асбеста. Влияние се- ры и её соединений на алюмель — са- мая распространённая причина преж- девременного выхода из строя хро- мельалюмелевых термопар. Особое место среди различных причин, влияющих на стабильность показаний термопар ХА, занимают термические напряжения, возникаю- щие под действием либо длительных статических нагрузок на термоэлект- роды, либо в результате термоцикли- рования. Причиной изменения тер- моэдс являются остаточные микро- напряжения. Они увеличиваются с ростом степени деформации и с рос- том степени статической нагрузки. Поэтому не рекомендуется резко вы- нимать ТП из объекта, так как даже одноразовое извлечение его из среды с температурой 1100°С может вызвать изменение статической характерис- тики на десятки градусов. Все перечисленные проблемы ис- пользования термопары ХА иниции- ровали внедрение и стандартизацию ведущими промышленными странами термопары нихросилнисил ТНН (тип N) , разработанной в лаборатории ма- териаловедения министерства оборо- ны Австралии в 60х годах ХХ века. Похожая термопара сильхсилин была разработана в СССР, но она так и не получила широкого применения. Ма- териалы термоэлектродов нихросил и нисил демонстрируют существенно лучшую стабильность термоэдс по сравнению со сплавом ХА за счет уве- личения концентрации хрома и крем- ния в никеле, а также введения в ни- сил магния, которые перевели про- цесс окисления материала термоэлек- тродов из внутреннего межкристал- литного в поверхностный. Образую- щаяся на термоэлектродах защитная пленка окислов подавляет дальнейшее окисление. Увеличение содержания хрома в нихросиле до 14,2% фактичес- ки устранило обратимую нестабиль- ность, характерную для хромеля. Од- нако некоторые исследователи [8] всё же наблюдали обратимую нестабиль- ность термопары НН, но её максимум смещался к температуре 700°С (в хро- меле — 400°С). Эта нестабильность определяется не структурными пре- вращениями малого порядка, а скорее микроструктурой металлического зер- на сплава, наличием примесей, в част- ности, образованием и распадом в ни- хросиле карбидов хрома Cr 23 C 6 , а так- же интерметаллидных фаз в нисиле, в зависимости от температуры [9]. От- жиг термоэлектродов при 1100°С в те- чение 12 ч с последующим резким ох- лаждением на воздухе снимает все об- ратимые изменения. Абсолютная ве- личина обратимой нестабильности в целом меньше, чем в термопаре ХА. Долговременная стабильность прово- лочной термопары НН, как отмечает- ся всеми исследователями, сущест- венно лучше, чем у ТХА. Изменение термоэдс термопары НН с термоэлек- тродами диаметром 3,2 мм за 1100 ч на воздухе при температуре 1200°С не 0 204 316 649 871 93 1204° (200 ч) 100 200 300 400 Изменение термоэдс, мкВ 1093° 1093° 1204° (200 ч) 982° 871° 760° 649° 427° 538° 427 538 760 982 1093 0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 Температура, °С Изменение показаний, °С Рис. 4. Изменение термоэдс термопары ХА с термоэлектродами диаметром 3,2 мм за 1000 ч нагрева на воздухе при температурах, указанных на кривых Реле перегрузки J7TKN Промежуточные реле J7KNA-AR АвтоматическиевыключателиJ7MN ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ КОММУТАЦИОННАЯ ТЕХНИКА Реле Преобразователи частоты Таймеры и счётчики Терморегуляторы Датчики Панельные индикаторы • Европейское качество по доступной цене • Большой набор принадлежностей • Расширенный диапазон температур Контакторы J7KN ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР OMRON #95 МОСКВА (095) 234-0636 • info@prosoft.ru • www.prosoft.ru С.-ПЕТЕРБУРГ (812) 325-3790 • root@spb.prosoft.ru • www.prosoft.ru ЕКАТЕРИНБУРГ (343) 376-2820 • info@prosoft.ural.ru • www.prosoft.ural.ru