156021. lajstromszámú szabadalom • Hosszú élettartamú wolfram-rénium hőelem

3 tolás során valamibe beleakad, apró darabokra esik szét. A találmány szerinti hőelem gradiensmérőként alkalmazva, néhány kp erővel is kifeszíthető úgy, hogy az érzékelőpont belógása elhanyagol- 5 ható, még méteres hosszon is, miáltal a mérés helyét igen jól meg tudjuk határozni. A -találmány szerint készült igen nagy hőmérséklethatárig használható, többszöri mérésre alkalmas hőelemet az alábbiak kombinációja 10 jellemzi: — a hőelem érzékelőj e^pontjában egyesített — célszerűen összeforrasztott, vagy. hegesztett — szárak száma 3, vagy annál több; — a hőelemszárak legalább egyikének anyaga 15 olyan 5%-nál kisebb réniumtartalmú wolfram, mely egy, vagy több, kizárólag páratlan vegyértékű elemet tartalmaz, éspedig elemienként 0,02%-nál kisebb mennyiségben; — a hőelemszárak egyik végén zárt, fémoxid- 20 mázzal bevont wolírarncsőbe vannak érintésmentesen behelyezve, mely cső másik vége vákuumzáró pecséttel van ellátva, belsejében pedig inertgáztöltés van. A legnagyobb isimért hőmérsékletméréshatárú 25 fém hőelem a találmány értelmében többféleképpen is elkészíthető: egyik megoldásnál az érzékelő-pontba egy további huzalt hegesztünk, mely áramot nem vezet, hanem segítségével az érzékelő-pontot a felületre kötjük. Másik leihe- £0 tőség: az érzékelő-pontban egyesítünk még egy, vagy több passzív szárat, melyek vagy egyirányúak az áramot szállító szárakkal, vagy ellenkező irányúak. Előbbi esetben három, azonos anyagból készült szár tekercseléssel úgy S5 alakítható ki, hogy a negyediket a térben megtartsák. Abban az esetben, ha a szárak ellenkező irányúak, az érzékelőpontot a térben kifeszítve lebegve tarthatják. Az így elkészített hőelem 40 még 500 C°/cm gradiensű tér mérésére is alkalmas, mert szárainak hővezetése mindkét irányban azonos. Az ilyen alakzattal készített hőelem igen gyors mérést tesz lehetővé: 0,5 mm szárátmérő 45 esetén az ún. kacsos hőelem időállandója 1 másodperc, a rácsos hőelemé 10, a gradiensmérőé 4 másodperc, ami természetesen a tér esetleges hidrogéntartalmának és hőmérsékletének növelésével csökken. 50 Új megoldást sikerült találnunk a hőelem védőcső kialakítására is. A védőcsövet — a szokásos kerámiaicsövek helyett — wolframból, vagy molibdénből készült cső alkotja, melynek révén a hőelemes hőimérsékletmérés-technikában 55 eddig teljesen ismeretlen, rendikívüli igénybevételt képes a 'hőelem elviselni: olvadt acélba mártható, sőt ilyen helyzetben beépíthető, redukáló atmoszférában pedig 2400 C°-ig használható. 60 A hőelemes hőimérsékletmérés terén jelenleg ismeretlen olyan wolfram vagy molibdén alapanyagú védőcső alkalmazása, amely gázzáró s így külső oxidáló atmoszféra esetén is használható. 65 4 Felismertük, hogy ha a — már a hőelemszár anyagánál tárgyalt — kis réniumtartalmú alapanyagból lényegesen kisebb, 0,01—1% Re-tartalommal külső védőcsövet készítünk, és azt kívülről fémoxidnmázzal vonjuk be, akkor az így elkészített hőelem oxidáló atmoszférában is kiválóan használható, lehetővé válik továbbá, hogy a védőcső belsejében inert védőgáz-atmoszférát tarthassunk fenn a hőelemszárak megvédése céljából. A védőcső külső felületét a máz felvitelé előtt, annak jobb tapadása érdekében célszerű recézni. A recézés, azon túlmenően, hogy a máz tapadását a rendkívül nagy igénybevétel esetében is biztosítja, a hőelem időállandóját is csökkenti. A találmány szerinti hőelem egyik előnyös kiviteli alakjánál két hőelemlhuzal van egymástól elszigetelve, ezek azonban nem feltétlenül wolfram-rénium ötvözetűek, hanem a már szabványosított kivitellel és anyagból is készülhetnek. A védőcső inertgáz-töltésének fenntartásához a cső nyílásánál vákuumzáró pecséttel való lezárást alkalmazunk. Kísérleteink azt mutatták, hogy üveganyagú pecsét esetén az olvadt vasba való 300-szori bemerítés után is jól biztosítható volt a cső belső felületének és a hőelemszáraknák korrózióvédelme. A találmány szerinti hőelem néhány, példaképpeni kiviteli alakját ábráink segítségével ismertetjük, melyek közül — az 1. ábra háromszárú kacsos hőelemet mutat be vázlatosan; — a 2,. ábrán négyszárú hőelem látható wolframcsőben kifeszítve; — a 3. ábrán rácsos négyszárú hőelemet mutat be, végül — a 4. ábránkon fémoxid-mázas, wolfram védőcsöves hőelem látható. Az l.-es ábrán látható megoldásnál 1 a háromszárú hőelem érzékelő pontja, amelyből a hőelektromos erőt elvezető 2 hőelemszárak és a 3 harmadik szár — az ún. kacs — fut ki, mely utóbbi például egy tekercselt csőkemence 4 tekercsmenetére van felcsavarva. A 2. ábrán látható elrendezés előnye az, hogy a 8 wolfram védőcsőben kifeszített hőelemnél az 1 érzékelő pontból kifutó 2a és 2b hőelemszárak azonos anyagúak, miáltal a hőelem éppen annak a térrésznek hőmérsékletét mutatja, amelyben az 1 érzékelőpont van, hiszen az ebbe a pontba vezetett hőteljesítmény azonos a másik két száron át elvezetett bőteljesítménnyel. A 3. ábránkon bemutatott rácsos négyszárú hőelemnél az 1 érzékelő pontból három darab, azonos anyagú 2 hőelemszár fut ki és az eltérő anyagú (célszerűen a negatív) 5 hőelemszárral együtt a 6 kerámia pálcába fut. A 2 hőelemszárak például a velük azonos anyagú 7 tekercselő huzallal merevítve vannak, Végül 4. ábránkon bemutatott fémoxidmázas védőcsőben elhelyezett hőelemnél 1 az érzékelő pont, a 2 hőelemszárak 6 kétlyűkú kerámiatestben futnak, mindezek a 8 wolfram- vagy molibdén-alapanyagú védőcsőben helyezkednek 2