143722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés termoelemhez való huzal vizsgálatára

2 143.722 és kiértékelhető legyen, lehetővé teszi továbbá azt is, hogy a huzalanyagok tekercsalakjukban, vagyis feldarabolásuk ós hőelembe való beépítésük nélkül bemérhetők és kiértékelhetők. A találmány szerinti kapcsolási .elv alkalmazása és az összehasonlítandó főnormai és a vizsgálandó hőelemanyag közötti hőfokdifferencia ugyancsak új mérési eljárása lehetővé teszik a bemérések időbeli lerövidítését, minek eredményeképpen a bemérések az e területen eddig megvalósítani nem tudott lehűlési periódus alatti mérésekkel végezhetők el. A találmány szerinti differenciálkapcsolás, valamint azzal kapcsolatos mérési és kiértékelési eljárás alkalmazása teljesertékű megoldást adnak az egész fel nem darabolt huzaltekercs kiértékelésére és esetleges korrekciójának hibátlan megállapítására. Az eddig használatos régi eljárásnál az egyes hőelempárok által leadott teljes termofeszültségek közvetlen mérése esetén 1000 C° hőmérsékletnél, pl, 10,0 mV hőelektromos erő mellett, akár a teljes mérőberendezés 1% hibalehetőségét, akár a mérőtér különböző pontjain 10 C° hőmérséklet- különbséget feltételezünk, úgy 100 mikro Volt hibalehetőségével kellett számolni. Ha azonban az összehasonlítandó hőelempárok között differenciál kapcsolást, létesítünk, - azaz a főnormai és a bemé-. lendő hőelempárok által adott termofeszültségek különbségét mérjük, úgy 1000 C°-nál nem 10,0 mV-ot, hanem a vizsgált hőelem minősége szerint 0,0-tól plusz-mínusz 0,20 mV nagyságrendű termofeszültség különbséget mérünk. Ez esetben, ha a mérőberendezés 1%-os hibáját, vagy a mérőtér hőmérsékletének a mérési idő alatt 10 C°-kal történő lehűlését, akár pedig a mérőtér 10 C° pontatlansággal történő beállítását, figyelembe vesszük, úgy csak 1 mV hiba adódhat. Elméletileg tehát a találmány szerinti eljárással az eddig használatos eljárással szemben százszoros pontosság érhető el. A találmányt, annak mérési és kiértékelési eljárására vonatkozó diagrammokat és foganatosítására való berendezést példaképpen a mellékelt rajzok alapján az alábbi leírás ismerteti. Az 1. ábra a vizsgálandó hőelemekkel való közvetlen, valamint a differenciál mérések összehasonlítását diagrammszerűen szemlélteti. A 2. ábra a hőelemek ötvözött anyagának huzala tekercsben! folyamatos mérésére való, differenciál elven működő berendezést szemléltet vázlatosan. A 3. ábra a hőelemnek a régi direkt és az új differenciál mérési eljárással megállapított korrekciós görbéit szemlélteti. A 4. ábra több hőelem együttes összehasonlító mérésére való berendezés kapcsolását és elrendezését mutatja vázlatosan. Az 5. ábra a hőelemtekercs huzalanyagának különböző helyeire vonatkozó korrekciós görbéit, a 6. ábra a huzaltekercs egész hosszára vonatkozó korrekciós görbéjét ábrázolja. A 7. ábra a hőelem egész tekercsfoeni huzalanyagára vonatkozó korrekciós területet meghatározó --görbéket szemléieteti, végül a 8. ábra a huzaltekercs hosszmetszetére vonatkozó korrekció átlagértékének kiszámítását mutatja. Az 1. ábra diagrammjának abszcisszájára -a hőmérsékletet C "-okban, ordinátájára pedig a termofeszültséget mV-okban visszük fel. Az ábrán —1— a főnormál hőelem, —2— a bemérendő hőelem által leadott termofeszültség görbéje,, —3— görbe pedig differenciálmérés esetén ugyanannak a bemérendő és főnormál hőelem termofeszültségeinek különbségét ábrázolja e hőmérséklet függvényében. —a— távolság szemlélteti a kemence lehűlését a bemérés ideje alatt, ekkor —b— a direkt mérés esetén elkövetett hiba, —c— a differenciálmérés esetén elkövetett hiba. Az 1. ábra szemléltetően mutatja a differenciál módszerrel mért termofeszültségek kisebb hibalehetőségét, mely még akkor is fennáll, ha az eljárás gyorsasága érdekében a bemérő kemence lehűlési ideje alatt végezzük a méréseket, amikor ugyan a mérések ideje alatt változik a tér hőmérséklete, de azonos időben a mérőtér minden pontjának azonos hőmérséklete van és ezáltal az összehasonlítási lehetőség feltétlenül biztosítva van. Miután az eljárás egyszerűsége érdekében a mérőtér hőmérsékletének megállapításánál csak hőfok leolvasóműszert használunk, a régi módszerrel szemben gyakorlatilag kb. tízszeres, azaz egy nagyságrenddel nagyobb pontosság érhető el. A korrekciónak V-nyi pontossággal történő megállapítása a kívánalmaknak már bőven megfelel, mert ilyen pontosság a régi eljárással még a legköltségesebb felműszereléssel sem volt elérhető. Egész huzaltekercs tetszőleges részéből képezett hőelem bemérését differenciál kapcsolással a 2. ábra szerint végezzük. A 2. ábrán —4— a jusztírozó blokk, amelyben az —5— kerámia védőcső foglal helyet. Az —5— védőcsőben van elhelyezve a —6— főnormál hőelem és a —7— bemérendő hőelem. A berendezés további készülékei a —8— Pt/Rh huzaltekercs, a —9— kétpólusú átkapcsoló, a —10— hőfokleolvasó, a —11— pólusváltó, a —12— kompenzátoros a —13— galvanométer. A ---9— kétpólusú kapcsoló I. állásánál a mérőtér hőfoMt állapítjuk meg a —6— főnormál hőelem és —10— hőfokleolvasó segítségével, majd a —9— kapcsoló II. állásában a —7— összehasonlítandó hőelemek termofeszültségeinek különbségét mérjük be —11— pólusváltó, —12— kompenzátor .és —13— galvanométer segítségével. A mért hő^ foknál a kapott érték azonnal a korrekció nagyságát adja meg. E berendezéssel akár az egész huzaltekercset folytatólagosan egész hosszában végigmérhetjük, anélkül, hogy azt — mint a régi módszer szerint történt — fel kelljen darabolni, vagy abból hőelembe való beépítésre alkalmas darabokat kelljen vagdosni. A 3. ábra ugyanannak a hőelemnek azonos körülményei között megmért korrekciós görbéit ábrázolja az új, illetve a régi eljárás szerint bemérve. —d— a direkt méréssel-meghatározott korrekciós görbe, —e— pedig a találmány szerinti differenciál méréssel meghatározott korrekciós görbe. —f— a tűrés felső határa, —g— a tűrés alsó határa. Az ábrából is megállapítható az eljárás egyik előnye, hogy pontos és megbízható eredményeket ad. A hőelemek találmány szerinti eljárással meghatározott korrekciós görbéjének pontjai jelenték-