Термопара ТПП(R) в Минске


Термопара ТПП(R): платинородий-платиновые преобразователи для высокотемпературных измерений

Термопара ТПП(R) — это платинородий-платиновый термоэлектрический преобразователь типа R по ГОСТ 6616-94 и МЭК 60584, где положительный электрод выполнен из сплава ПР-10 (платина + 10 % родия), а отрицательный — из технически чистой платины. Номинальная статическая характеристика преобразования (НСХ) типа R обеспечивает термо-ЭДС 10,506 мВ при 1000 C в свободных концах при 0 C. Рабочий диапазон длительного применения — от 0 до 1300 C, кратковременного — до 1600 C. Термопара ТПП(R) относится к классу благороднометаллических датчиков и применяется там, где требуется высокая точность и стабильность при экстремальных температурах.

Технические характеристики и конструктивные особенности

Чувствительность термопары ТПП(R) составляет 6–14 мкВ/C в зависимости от температуры, что ниже, чем у хромель-алюмелевых аналогов, однако обеспечивает превосходную воспроизводимость и минимальный дрейф градуировки. Допуски по ГОСТ 6616-94: класс 1 — 1,0 C в диапазоне 0–1100 C, класс 2 — 1,5 C. Электроды изготавливаются из проволоки диаметром 0,3–0,5 мм, изолируются керамическими бусами из оксида алюминия (AlO) или муллита, защищаются чехлом из корунда (AlO 99 %), карбида кремния или жаростойкой стали. Для работы в агрессивных средах применяются защитные гильзы из дисилицида молибдена (MoSi) или платиновые чехлы.

Термопара ТПП(R) требует компенсационных проводов с аналогичной НСХ (тип R или компенсационные провода ПП), холодный спай термостатируется или компенсируется электронным способом. Свободные концы подключаются к измерительным преобразователям (нормализаторам) с входом типа R, например, к модулям аналогового ввода с холодным спаем.

Области применения

  • Металлургия: измерение температуры расплава стали в ковшах, печах-ковшах, дуговых сталеплавильных печах (ДСП), индукционных печах.
  • Стекловарение: контроль температуры стекломассы в ванных печах и фидерах стеклоформующих машин.
  • Керамическая промышленность: обжиг в туннельных и роликовых печах, зоны спекания.
  • Нефтехимия: пиролизные печи, реакторы каталитического крекинга, установки риформинга.
  • Энергетика: газотурбинные установки, котлы-утилизаторы, высокотемпературные пароперегреватели.
  • Аэрокосмическая отрасль: испытания двигателей, стендовые измерения в камерах сгорания.

Сравнение с другими типами термопар

ТипМатериал электродовДиапазон, CЧувствительность, мкВ/CСтоимость
ТПП(R)ПР-10 / Pt0…13006–14Высокая
ТПП(S)ПР-10 / Pt0…13006–12Высокая
ТХА(K)Хромель / алюмель–200…120039–42Низкая
ТХК(L)Хромель / копель–200…60064–69Низкая
ТВР(A)ВР-5 / ВР-200…16008–12Очень высокая

Эксплуатационные ограничения

Термопара ТПП(R) чувствительна к восстановительной среде: при контакте с водородом, парами кремния, углеродом и металлическими парами происходит загрязнение платины, приводящее к дрейфу НСХ. В вакууме и инертных средах ресурс работы значительно выше. При температурах выше 1400 C наблюдается рекристаллизация и рост зерна платинового электрода, что снижает механическую прочность. Для продления срока службы рекомендуется применять защитные чехлы из корунда с высокой плотностью ( 3,8 г/см) и избегать резких термоциклов.

Вопросы и ответы

Какой максимальный диапазон измерений у термопары ТПП(R)?

Длительная эксплуатация — до 1300 C, кратковременная — до 1600 C. При превышении 1400 C ускоряется деградация платинового электрода.

Можно ли использовать термопару ТПП(R) в восстановительной атмосфере?

Нет, восстановительная среда (водород, CO, пары металлов) вызывает загрязнение платины и дрейф градуировки. Требуется инертная или окислительная среда, либо специальные защитные чехлы.

Какие компенсационные провода подходят для ТПП(R)?

Применяются компенсационные провода типа R (или ПП) с аналогичной НСХ. Допускается использование медных проводов при условии термостатирования холодного спая.

Какой класс допуска обеспечивает термопара ТПП(R)?

По ГОСТ 6616-94 класс 1 — 1,0 C в диапазоне 0–1100 C; класс 2 — 1,5 C. Для прецизионных измерений применяется индивидуальная градуировка.