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

Megjelent: 1957. október hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.722. SZÄM 21. b. 27. OSZTÁLY — KO—867. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés termoelemhez való huzal vizsgálatára A Magyar Állam, mint a feltalálók, Póllai Ödön oki. gépészmérnök és Köves Béla platinaműves, budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1955. április 23. A Pt-Pt/Rh hőelemek gyártása tulajdonképpen kohászati probléma, melynél a megvalósítandó feladat a 10% Rh-t tartalmazó pozitív szár anyagát oly módon előállítani, hogy a huzallá húzott anyag összetétele, vagyis ötvözési aránya a szabványban a kész hőelemre előírt hőfokmérési tűrések betartása érdekében, a huzal egész hosszában ne változzon 2/10 000 résznél nagyobb értékben. A kohászati módszerek helyességének, illetve az ötvözés egyenletességének megállapítása a megkívánt nagy pontosság miatt nem végezhető el a fémvizsgálatoknál szokásos analitikai módszerekkel. Az ellenőrzés célszerűen csak elektromos mérések alapján történhet, mert az ismert hőmérsékleten állapítható meg, hogy a vizsgált hőelem a szabványban előírt termofeszültséget adja-e. A hőmérséklet megállapítására hitelesített, úgynevezett főnormai hőelem használatos. Szükség van továbbá olyan kemencére, amelynek minden pontján a főnormal és a bemérendő 4—5 hőelem azonos hőmérsékleten hasonlítható össze. Ez a feltétel nikkel vagy kerámia blokk justírozást, a mérendő magas hőmérsékletek pedig Pt vagy Mo anyagú fűtőtestek alkalmazását teszik» szükségessé. A blokk körül koncentrikusan elhelyezett fűtőtestek ellenére tapasztalható, hogy a fűtőrudak egyenlőtlen kiöregedése, vagy a fűtőszálak egyenlőtlen keresztmetszete miatt, a blokk féloldalasan izzik ki, miáltal a mérőtér egyes pontjai között 3—4 C°-os eltérések mutatkoznak. Ez a két összehasonlítandó hőelem helyzetének felcserélésével megállapítható. Az összehasonlító mérések tartamára a kemencét vagy állandó, yagy szabályszerűen változó hőfokon kell tartani. Amennyiben azonban még 1300 C° hőmérsékletnél is csak 1—2 C° hőmérsékletkülönbséget engedélyezünk a mérőtér különböző pontjain, úgy ez a feltétel a fűtési periódus alatt semmiképpen sem biztosítható, ha azonban a kemence lehűlése folyamán végezzük el a megkívánt méréseket, akkor a legtöbb — különféle pontatlanságot előidéző — hibák kiküszöbölhetők. Ily módon a justírozó blokk nincs külső egyenlőtlen meleg hatásnak kitéve, tehát hőmérséklet kiegyenlítő szerepét kifogástalanul tudja ellátni. Ebben az esetben a mérőtér egyforma mélységben levő minden pontja 0.2 C°-on belül azonos hőmérsékletű lesz. A hőelem bemérését eddig mindig a fűtési periódus alatt végezték. A lehűlési .folyamat alatt történő méréseket eddig nem tudták megvalósítani, mert magas hőmérsékleteknél a kemence lehűlése,- bár szabályszerűen, de oly gyorsan történik, hogy amíg az összehasonlítandó két hőelem által leadott termofeszültséget külön-külön bemérték, addig a kemence hőmérséklete 10—20°-kal is csökkent és így a mért feszültségek nem voltak összehasonlításra alkalmasak. Az eddig alkalmazott mérési eljárásnak másik hátránya az volt, hogy a legyártott huzaltekercset beméréshez fel kellett darabolni és a huzaltekercs 5—6 különböző helyéről kivágott részéből hőelemeket kellett készíteni, hogy azokat a főnormal hőelemmel összehasonlítva megállapítható legyen, hogy azonos hőmérsékleten mennyi termofeszültséget ad le a megvizsgált és mennyit a főnormal hőelem. További hátrány, hogy az eddig használatos eljárás csak az elkészített hőelemekben megvizsgált darabok minőségére adott felvilágosítást és a huzalfekercs meg nem vizsgált- nagy részét át kellett feleslegesen és hibásan ötvözni akkor is, ha azok esetleg használhatók lettek volna, mert a tekercsből tetszőlegesen kivett ún. „szúrópróbák" esetleg helytelen átlageredményt adtak. Az értékes, Ptanyag átolvasztása és újbóli megmunkálása feleslegesen kb. 1%-os anyagveszteséggel járt és tekintettel arra, hogy a huzalanyagok 60 m-es hosszban készülnek, az eddigi bemérésben rejlő hibák miatt olykor 50 méteres huzaltekercseket kellett átolvasztani, újraötvözni, új hőelemeket készíteni és újból bemérni. A huzalok ismételt gyártása és bemérése ennél , fogva több Pt-anyagfelhasználással, nagy időveszteséggel és költségekkel járt, mivel az eddigi mérések alapján csak többszöri átötvözéssel lehetett a helyes ötvözési arányt megközelíteni. A találmány a fenti hátrányok megszüntetésére alkalmas és lényege oly kapcsolási elv alkalmazásával szerkesztett berendezés, amely lehetővé teszi, hogy a hőelemek huzal — vagyis félkész — anyaga, azok egész hosszára kiterjedően bemérhető