151045. lajstromszámú szabadalom • Három- vagy annál többszárú hőelem
MAGYAR népköztársaság országos találmányi HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1962. május 11. (KO—1706) Közzététel napja: 1963. VII. 24. Megjelent: 1964. X. 31. 151045 Szabadalmi osztály: 42 i 3—20 Nemzetközi osztály: G 01 k Decimál osztályozás: Körtvélyessy László fizikus, Budapest Három- vagy annál többszárú hőelem 1 A hőelemek a hőkezelési hőmérsékletek mérésében és szabályozásában mind nagyobb szerepet kapnak; más területeken is kiszorítják egyszerűségük, kis időállandójuk és pontosságuk miatt a más rendszerű hőmérőket. E találmány tárgya a hőelemes hőmérők továbbfejlesztése (elsősorban szabályozástechnikai alkalmazás céljára), a fémes hőelemeknél magas hőfokon (főleg 2300 C° felett) még különösen előtérben levő védőszerelvény problémájának 10 megoldása. A hőelemhuzalok a hőkezelési térbe többnyire kerámia, vagy fém védőcsőben elhelyezve nyúlnak be és egymástól kerámia anyaggal vannak szigetelve. Ez az elrendezés megvédi 15 a hőelemhuzalokat a szennyeződéstől és az esetleg egyenlőtlen hőmérsékletű hőkezelési térben való elmozdulástól. A fent vázolt, klaszszikusnak mondható elrendezés hibái az alábbiak: Az elrendezés időállandója 100 mp nagyságrendű, mivel a hőkezelési tér hőmérsékletváltozása csak hosszabb idő után jelentkezik a hőelemhuzalok hegesztési, vagy forrasztási pontjánál. Ez a tény bármely rendszerű sza- 25 bályozás alkalmazása esetén is lengésekre vezethet. A kialakuló lengések amplitúdója annál nagyobb, minél kisebb a kemence, illetve általában a szabályozott szakasz időállandója. Találkozunk olyan törekvésekkel, amelyek a 30 2 hőelem időállandóját úgy kívánják csökkenteni, hogy a klasszikus védőszerelvényben elhelyezett hőelemhuzalok hegesztésénél elkerülik a megolvadt anyag gö'iimbé alakulását. Ezen 5 néhányéves módszer alkalmazása azonban csak néhány százalékos időállandó csökkentést tesz lehetővé, a lengési problémát egyáltalán nem oldja meg. Az időállandó csökkentésére a mindennapi gyakorlatban elterjedten alkalmazzák a védőcső-csonkítást, amelynél a hőelemhuzalokat és a hőkezelés terét egymástól — a mérőhelytől számított néhány centiméteren — semmi nem választja el. Ez a megoldás az időállandó jelentős csökkenésével jár és alacsonyabb hőfokon gyakran kielégítő. Magasabb hőmérsékleten a közönséges védőcső elolvad, a hőelemhuzal lehajlik, ezért 1800 C° fölötti hőkezelések esetén az olcsó alumíniumoxid kerámia helyett bérillium-, yttrium- vagy tó- 20 rium (esetleg más ritka elem) oxidjával készített kerámiát kell alkalmazni. E kerámiák azonban költségesek, az egészségre veszélyesek és törékenyek, legfeljebb 2300 C°-ig alkalmazhatók. A védőcső problémának különös jelentőséget ad a legújabban kifejlesztett wolfram-rhénium hőelem, amellyel az ötvözet olvadáspontjából kifolyólag 2800 C°-ig lehetne hőmérsékletet mérni. E hőelem elterjedését az gátolja, hogy ma még nem ismeretes megfelelő védőszerel-151045
