Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Проволока алюмель ГОСТ 1790-2016: термоэлектродный сплав ХНМ для термопар
Проволока алюмель по ГОСТ 1790-2016 — это термоэлектродный материал из сплава ХНМ (никель-марганец-алюминий), выпускаемый в виде холоднотянутой проволоки круглого сечения. Сплав содержит около 94 % никеля, 2 % марганца, 2 % алюминия, 1 % кремния и примеси железа и кобальта. Именно этот состав обеспечивает стабильную термо-ЭДС в паре с хромелем (ХА) и формирует отрицательный электрод термопар типа К (TXA). ГОСТ 1790-2016 регламентирует диаметры от 0,2 до 3,2 мм, предельные отклонения, механические свойства и значение номинальной термо-ЭДС.
Технические характеристики проволоки алюмель
Проволока алюмель нормируется по диаметру, временному сопротивлению разрыву, относительному удлинению и термоэлектрической способности. Номинальная термо-ЭДС в паре с хромелем при 100 C составляет 4,10 мВ, при 300 C — 12,21 мВ, при 500 C — 20,64 мВ, при 1000 C — 41,28 мВ. Отклонение термо-ЭДС от номинала не должно превышать 0,2 мВ в диапазоне до 300 C. Удельное электрическое сопротивление — 0,32–0,38 мкОмм. Плотность сплава ХНМ — 8,6 г/см, температура плавления — 1430–1450 C. Рабочий диапазон термопар типа К с алюмелевым электродом — от –200 до +1200 C в окислительных средах.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Термо-ЭДС при 500 C, мВ |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | –0,04 | 650–850 | 15 | 20,64 0,15 |
| 1,0 | –0,06 | 600–800 | 18 | 20,64 0,15 |
| 1,5 | –0,08 | 550–750 | 20 | 20,64 0,15 |
| 2,0 | –0,10 | 500–700 | 22 | 20,64 0,15 |
| 3,2 | –0,12 | 450–650 | 25 | 20,64 0,15 |
Области применения
Проволока алюмель ГОСТ 1790-2016 применяется как отрицательный термоэлектрод в термоэлектрических преобразователях типа К (TXA) в паре с хромелевой проволокой ХА. Основные сферы использования:
- Металлургические печи сопротивления и индукционные установки — измерение температуры расплава и футеровки до 1100 C.
- Газотурбинные установки и котельные агрегаты — контроль температуры уходящих газов и перегретого пара.
- Нефтехимические реакторы и трубчатые печи пиролиза — мониторинг технологических режимов в зоне катализа.
- Цементные вращающиеся печи и обжиговые линии — измерение температуры клинкера в зоне спекания.
- Термопреобразователи для систем автоматики и АСУ ТП — комплектация датчиков ТХА, ТХАУ, КТХА.
- Лабораторное и испытательное оборудование — калибровка вторичных приборов и поверочных стендов.
Особенности эксплуатации и монтажа
Алюмелевая проволока сохраняет термоэлектрическую стабильность в окислительных средах при непрерывной работе до 1100 C и кратковременно до 1200 C. В восстановительных и вакуумных средах термо-ЭДС дрейфует из-за избирательного испарения марганца и кремния, поэтому требуется защитная арматура — чехлы из корунда, карбида кремния или жаростойких сталей. При монтаже термопар не допускается контакт алюмеля с хромелем вне спая, чтобы исключить паразитные термопары. Сварка горячего спая выполняется аргонодуговым методом или контактной сваркой без флюса. Минимальный радиус изгиба проволоки — 5 диаметров. Соединение с удлинительными проводами типа КХ(А) производится только через клеммные колодки с изотермическими зажимами.
Вопросы и ответы
Какая термо-ЭДС у проволоки алюмель при 1000 C?
В паре с хромелем номинальная термо-ЭДС при 1000 C составляет 41,28 мВ. Допустимое отклонение по ГОСТ 1790-2016 — не более 0,2 мВ в диапазоне до 300 C и пропорционально выше для высоких температур.
Можно ли применять алюмелевую проволоку в вакууме?
Не рекомендуется. В вакууме и восстановительных средах марганец и кремний испаряются, что приводит к необратимому дрейфу термо-ЭДС. Для таких условий используют термопары типа N (НН) или защитную арматуру с инертным газом.
Какой диаметр проволоки алюмель выбрать для термопары ТХА?
Для стационарных промышленных датчиков с защитным чехлом применяют проволоку 1,5–3,2 мм. Для малоинерционных измерений и лабораторных термопар используют диаметры 0,2–0,5 мм, обеспечивающие минимальную тепловую инерцию.
Чем алюмель отличается от хромеля?
Алюмель — сплав ХНМ на никелевой основе с марганцем и алюминием, образует отрицательный электрод термопары типа К. Хромель — сплав ХА с хромом, образует положительный электрод. В паре они дают номинальную термо-ЭДС 41,28 мВ при 1000 C.