Термопара ТПР(B) в Минске


Термопара ТПР(B): платинородиевые термопреобразователи для высокотемпературных измерений

Термопара ТПР(B) — это термоэлектрический преобразователь типа B по классификации МЭК 60584, изготовленный из платинородиевых сплавов: положительный термоэлектрод — сплав ПР-30 (70 % платины, 30 % родия), отрицательный — сплав ПР-6 (94 % платины, 6 % родия). Номинальная статическая характеристика преобразования (НСХ) типа B обеспечивает рабочий диапазон от 600 C до 1800 C с кратковременным перегревом до 1820 C. Термопара ТПР(B) применяется в металлургии, стекловарении, производстве керамики и в энергетических установках, где требуется измерение температуры в окислительных средах без прямого контакта с восстановителями.

Конструктивные особенности и материалы

Термоэлектроды ТПР(B) изготавливаются методом волочения до диаметра 0,3–0,5 мм и поставляются в виде проволоки, помещённой в керамическую изоляцию. Защитные чехлы выполняются из корунда (AlO 99 %), муллита или карбида кремния. Для эксплуатации в вакууме или инертных средах применяются чехлы из оксида циркония. Горячий спай термопары ТПР(B) не требует компенсации температуры холодного спая в диапазоне до 100 C, поскольку при 0–50 C термоЭДС не превышает 3 мкВ, что упрощает подключение к измерительным приборам без компенсационных проводов.

Стандартные градуировочные характеристики типа B регламентируются ГОСТ 8.585-2001 и МЭК 60584-1. Отклонения от НСХ для первого класса допуска составляют 1,5 C в диапазоне 600–1700 C, для второго класса — 0,25 % от измеряемой температуры. Дрейф показаний при длительной эксплуатации при 1600 C не превышает 2–4 C за 1000 часов.

Технические параметры термопары ТПР(B)

ПараметрЗначениеУсловияКласс допускаСтандарт
Диапазон измерений600–1800 Cокислительная среда1ГОСТ 8.585-2001
ТермоЭДС при 1000 C4,83 мВхолодный спай 0 C1МЭК 60584-1
ТермоЭДС при 1600 C12,43 мВхолодный спай 0 C1МЭК 60584-1
Диаметр термоэлектродов0,3–0,5 ммстандартное исполнение—ТУ 95.414-83
Допустимое отклонение1,5 C600–1700 C1ГОСТ 8.585-2001
Материал чехлакорунд AlOдо 1800 C—ТУ 4321-001

Области применения

  • Металлургические печи и агрегаты: измерение температуры расплава стали и шлака в ковшах, конвертерах и дуговых печах.
  • Стекловаренные печи: контроль температуры варочной части и выработочного канала при производстве листового и тарного стекла.
  • Керамическое производство: обжиг фарфора, огнеупоров и технической керамики в туннельных и камерных печах.
  • Энергетика: контроль температуры дымовых газов в топках котлов и газотурбинных установках.
  • Авиакосмическая отрасль: испытания сопловых блоков и камер сгорания на стендовых установках.
  • Лабораторные исследования: калибровка и поверка эталонных термопреобразователей в диапазоне до 1800 C.

Эксплуатационные ограничения

Термопара ТПР(B) не предназначена для работы в восстановительных средах, парах металлов и углеродсодержащих атмосферах, так как родий катализирует разложение углеводородов с образованием сажи, вызывающей загрязнение спая и дрейф НСХ. При эксплуатации в вакууме выше 1600 C наблюдается испарение родия, что приводит к изменению градуировки. Для защиты от механических повреждений и агрессивных сред применяются чехлы из карбида кремния или оксида циркония. Монтаж термопары ТПР(B) осуществляется с использованием компенсационных проводов типа В (медь–медьникель) только при температуре холодного спая выше 100 C.

Вопросы и ответы

Каков максимальный рабочий диапазон термопары ТПР(B)?

Длительная эксплуатация — до 1700 C, кратковременная — до 1800 C. При 1820 C ресурс термопары сокращается до нескольких десятков часов.

Требуется ли компенсация температуры холодного спая для ТПР(B)?

В диапазоне 0–50 C термоЭДС не превышает 3 мкВ, поэтому компенсация не требуется. При температуре холодного спая выше 100 C необходимо использовать удлинительные провода типа В.

Можно ли применять ТПР(B) в вакууме?

Кратковременно — да, при давлении не ниже 10 мм рт. ст. и температуре до 1600 C. Длительная работа в вакууме приводит к испарению родия и дрейфу показаний.

Какой класс допуска обеспечивает термопара ТПР(B)?

Стандартно — первый класс с отклонением 1,5 C в диапазоне 600–1700 C. Второй класс допускает отклонение 0,25 % от измеряемой температуры.