Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 14. 6 april 1954 - Termoelement, av Göran Lindholm
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
13 april 1954-
307
Termoelementet
Ingenjör Göran Lindholm, Stockholm
536.532
Ett av de mest använda instrumenten för mätning av
temperatur är termoelementet. Trots dess allmänna
användning råder det emellertid på många håll en viss
okunnighet om dess funktion och om dess rätta handhavande.
Val av termoelementmaterial
Sedan länge har man ansett typerna koppar-konstantan,
järnkonstantan, nickel-nickelkrom, chromel-alumel och
pla-tina-platinarodium vara de lämpligaste för mätändamål.
Dessa har förutom tillräcklig elektromotorisk kraft även
god beständighet vid de temperaturer de skall mäta, fig. 1.
Koppar-konstantan lämpar sig särskilt för temperaturer
mellan — 150°C och + 300°C. En ren koppartråd utgör
den positiva ledaren och konstantan (60 °/o Cu, 40 °/o Ni)
den negativa. Dessa materials beständighet mot korrosion
är av stor betydelse inom detta temperaturområde, där
fuktig atmosfär och kondensation ofta förekommer. Detta
i förening med låg anskaffningskostnad har gjort att denna
typ mer och mer användes inom industrin. Mellan 0 och
+ 15Ö°C är det heller inget termoelement som erbjuder så
stor mätnoggrannhet. Koppar-konstantan motstår såväl
oxiderande som reducerande atmosfär inom sitt mätområde.
Järn-konstantan har järn som positiv ledare och
konstantan som negativ. Lämpligt temperaturområde är 0 till
+ 750’°C, och atmosfären kan vara såväl oxiderande som
reducerande. Materialkostnaderna är även här
förhållandevis låga.
Nickel-nickelkrom elementet, som har ren nickel såsom
negativ ledare och en nickel-kromlegering (ca 10 °/o Cr)
såsom positiv ledare, är användbart upp till 1 000 à 1 100°C.
Chromel-alumel elementet har som positiv ledare en
kromnickel- (89 %> Ni, 10 °/o Cr, 1 °/o Fe) och som negativ
en nickelaluminiumlegering (94 °/o Ni, 2 °/o Al, 1 °/o Si,
2,5 %> Mn). Typen kan allmänt rekommenderas mellan 500
och 1 050°G men i oxiderande atmosfär kan god livslängd
erhållas ända upp till 1 200°C.
Med ett lämpligt skyddsrör över termoelementet uppnås
ofta mycket stor livslängd, som dock inte alltid helt kan
utnyttjas, då materialet genom åldring kan komma att ge
felaktiga värden. Chromel-alumel har nämligen den
egenskapen att spänningen sjunker, om termoelementet en
längre tid används vid den övre temperaturgränsen, eller
om temperaturvariationer på flera hundra grader ofta
förekommer.
Kan man inte regelbundet utföra kontroll med ett annat
termoelement, bör regelbundna utbyten göras, även om
termoelementet ytligt sett är felfritt.
Platina-platinarodium termoelement har den negativa
ledaren av ren platina och den positiva av platina legerat
med antingen 10 eller 13 °/o rodium. Dessa ger något olika
spänning, fig. 2, varför man måste använda den legering
för vilken avläsningsinstrumentet är avsett.
Med lämpligt skyddsrör lämpar sig denna typ för
temperaturer mellan 700 och 1 500°C. I oxiderande atmosfär
är livslängden god upp till 1 600°C.
För detta termoelement måste man ha hel isolator längs
den varma delen av elementet, emedan rodiumlegeringen i
annat fall har en tendens att utjämnas mellan de olika
elektroderna när de högre temperaturerna inom området
skall mätas.
På grund av förhållandevis höga kostnader och den svaga
elektromotoriska kraft som erhålles, användes
platina-platinarodium huvudsakligen där chromel-alumel inte räcker
till. Eftersom det är lätt att framställa likvärdiga
termoelement av platina-platinarodium, och dessa har god ke-
Fig. 1. Användningsområden för termoelement; A
koppar-konstantan, B järn-konstantan, C chromel-alumel, D
platina-platinarodium; d tråddiameter i mm.
misk stabilitet, har man även användning av typen som
jämförelseobjekt vid kalibreringar.
Trådtjocklekar och isolation
Med undantag för platina-platinarodium, som normalt
endast användes i dimensionen 0,5 mm, finns
termoelement-tråd från 0,25 mm upp till 4 mm diameter. Livslängden,
men även trögheten, tilltar med ökad diameter, varför man
från fall till fall får fastställa lämpligaste trådtjocklek.
Den vanligaste formen av isolation är keramiska tvåhåls
isolatorer. Genom att dessa kan erhållas i olika längder,
kan man utföra ett termoelement med den böjlighet som
erfordras. De långa isolatorerna minskar böjligheten men
bör användas där så är möjligt, emedan de blir billigare.
Där särskilt stor böjlighet önskas förses varje ledare med
enhåls pärlor. Vid det varma lödstället bör isolatorerna
Fig. 2. Elektromotorisk kraft för termoelement; A
koppar-konstantan, B järn-konstantan, C chromel-alumel och
nickel-nickelkrom, D och E platina-platinarodium, D med
10 °/o rodium, E med 13 °/o rodium.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
