Главная
>
Продольные короткозамкнутые термоэлементы ч о <n о о о со о - ill -<N ю о о о о £ о я: О м - Q- 2 §! И I h I о ю оо iii! о о. I 2 ю II °° п I- н S с .3 я с <и . о-£ я с Оё- = о) У о га g- - S Ш S S S * я я с о е- о я * >г ч: - СП 1-1. О-S*Era а га S S га га СП о) а) 2 iu ш н я я я l-i о) S о) со <v ч ч ч я я I л S в о я о в: к m д о га я o-oj о о ё с га са я g-e. i- !- га СЗ га я ё I- а я СП ja (u я в си я о. й в СО О О. !- с га g 1 m-я - <u га о. разователях получено отклонение от квадратичности преобразования не более 0,01%. На тщательно подобранных преобразователях погрешность асимметрии не превышает 0,002% [3]. Изменения характеристик при измерениях через три месяца дали расхождения не более ±0,01% [19]. Для реализации метода равных температур разработаны преобразователи с двумя нагревателями. Данные о таких преобразователях [67] приведены в табл. XII. 12. Таблица XII.12 Параметры преобразователей для установки УВАФ-1 [22]
В работах [123. 126] сообщается о разработке многоэлементных преобразователей в Национальной физической лаборатории Англии. Отличительной особенностью этих преобразователей является применение термоэлектрической батареи, изготовленной путем осаждения меди на констаитаиовые проводники. Применена технология, используемая в термоэлектрических приемниках излучения [129]. Методика изготовления показана иа рис- XII. 60. Толщина покрытий выбирается такой, чтобы несущественно сказывалась противоЭДС, вызванная вихревыми токами, и минимально шунтировался тепловой поток через термопары. Количество термопар 40-160, холодные спаи расположены на медном блоке. Нагреватель бифилярнын, изготовлен из двух скрученных проводников длиной около 2,5 см. Преобразователь помещается в стеклянную колбу и вакуумируется. Эквивалентная схема преобразователя приведена на рис. XII. 61. Из нее следует, что развиваемое термобатареей напряжение E=.N,AT{a-a-, (XII.76) Рис. XII.60. Стадии изготовления многоэлементного термопреобразователя: а - покрытие бакелитового каркаса 1 полистироловой пленкой толщиной I 0,25 мм; б - крепление нагревателя 2 на полистироловую пленку и слюды 3 толщиной 0,025 мм; в - монтаж медного электрода 4 и намотка константаиовой спирали Б; г - электролитическое осаждение меди на участке 6, 7 спирали, растворение полистирола, освобождение спирали от каркаса [126]. где а - термоЭДС пары медь-константан, Nj- количество эле--меитов, АГ - перепад температуры между колодками и горячими спаями. Связь между развиваемым термобатареей напряжением и количеством элементов приведена на рис. XII. 62. Несущественное возрастание напряжения при увеличении количества элементов обусловлено одновременным уменьшением теплового сопротивления батареи и, следовательно, перепада температуры. Получены следующие характеристики преобразователей: термоЭДС до 35 мВ/К, при нагреве спаев до 40° С выходное напряжение достигает 100 мВ (батарея из 80 спаев). Изменение термоЭДС при изменении направления тока не превышает 10~*%. Такая малая погрешность объясняется тем, что спаи нагревателя с медными проводниками расположены рядом и могут находиться в хорошем тепловом контакте Друг с другом, поэтому влияние эффекта Пельтье на распределение температуры в нагревателе незначительно. Ослаблено и влияние эффекта Томсона - проводники нагревателя lEn тепловом контакте, поэтому превышение n!n=vf нагревателя компенсируется таким же п!п° fn = РУ - Р* .хода в режим составляет около 10 с, емкость между спаями и нагревателем 1-1,5 пФ ем-тчпТи ° ° отношению к корпусу 15-20 пФ, номинальный ток 30 мА. Частотные погрешности до 10 кГц не обнаружены. Л-4- 80 120 160 УУ тэ термоэлектрической батареи с rRs [R2R3 гз 2 з Рис. XII.61. Эквивалентная схема гальваническим покрытием:, / - нагреватель; 2 - холодильник; 3 - термобатарея; R, - сопротивление кон-стаитановой ветви: R R,- эквивалентные сопротивления константана и меди в биметаллической ветви [126]. Рис. XII.62. Зависимость выходного сигнала многоэлементного преобразователя от количества термопар при различных токах через нагреватель: 5 - / = 50 мА; 3, 4 - I = 25 мА; 2, 4 - измерения в воздушной среде; /, 3- измерения в вакууме [126]. Рис. XII.63. Конструкция многоэлементного преобразователя с термобатареей, изготовленной гальваническим методом- Р -;:иГГ\11?лтв-;;Т-% -реходы; ...ОСНО- Рис. XII.64. Дифференциальный многоэлементный преобразователь с термобатареей из константана и гальванически осажденной меди-[176] !° ° - Дная ветвь; Sпреобразователь в корпусе Разновидности конструкций многоэлементных преобразователей с термобатареями, изготовленными гальваническим покрытием [90], приведены на рис. XII. 63, XII. 64. Конструкция двухэлементного мембранного преобразователя представлена на рис. XII. 65. Улучшение характеристик воздушных многоэлементных преобразователей достигается при изготовле- Рис. XII.65. Схема мембранного термопреобразователя: 1, 3 - трубчатые токоподводы; 2 - мембранный нагреватель; 4 - платиновые теплопереходы; 5 - электронзоляция и спаи термопар [84]. Свойства опытных многоэлементных преобразователей из микропровода [24\ иии нагревателя и термобатареи из микропровода [24]. Опитные образцы таких преобразователей изготовлены из микропровода в стеклянной изоляции: материал нагревателя - манганин и сплав Н63ГХ, материал термопар - хромель и копель. Батарея содержит 15-20 термопар. Монтаж преобразователей произведен на .массивном медном основании, конструкция помещена в термо-(статированный герметичный корпус, ветви термопар соединены конденсаторной сваркой, соединение нагревателя с термобатареей произведено коллоидным серебром. Параметры преобразователей приведены в табл. XII. 13. ПО Микропровод разработаны преобразователи Т200 с одним нагревателем и Т201 с двумя нагревателями; номинальный ток 30 мА, I сопротивление термопар 100-200 Ом, квадратичность 0,03%, диапазон частот 40-20 000 Гц, термоЭДС 13,5-15 мВ, сопротивление нагревателя Т201 - 15,5 ± 0,3 Ом, Т200 - 14,3 ± 0,3 Ом. Масса не более 140 г, диаметр 33 мм, высота 46 мм. Таблица XII.13 Параметры ряда исходных термопреобразователей [6]
Таблица XII.I4
|