160894. lajstromszámú szabadalom • Elemi szálakból kialakított szárakból álló hőelem

160894 keztében annyira megjavul a szárak mechanikai igénybevétellel szembeni ellenállása, hogy egyes célokra rénium nélkül is teljesen megfelelő szilárdság- érhető el, ami az előállítási költségeket csökkenti. A szigetelő oxidzománc- 5 cal bevont szárak hővezetőiképessége a sodrott megoldás esetén jelentősen kisebb, mint hasonló keresztmetszetű és hosszúságú egyszerű száraké, ami által a hőtérbe történő kis mélységű bemerítés esetén a hőelvezetésből szár- 10 mázó hiba jelentősen csökken. Ezek mellett az előnyök mellett az így elkészített hőelemek egyúttal párhuzamosan kapcsolt hőelem telepnek is tekinthetők, amely kiegyenlíti azt a kis termofeszültség szórást is, amit a szárak anyagának 15 összetételszórása okoz. Ennek fontosságát nem tudjuk eléggé hangsúlyozni. Ugyanis találmányunk szerinti hőelemeknél 600 °C felett W-Re hőelemeknél a hőmérsékletértékek szórását sikerült + l%-ról ±0,5% értékre csökken- 20 teni és ezzel a PtRh-Pt hőelemek szórását — jóval olcsóbb anyaggal — elérni. Megemlítjük, hogy merevítés céljából alkalmaztak már három vagy több szárú hőelemet. A találmány szerinti hőelemnek ezzel szemben 25 csupán két szára van, ezek több elemi szálból állnak, ily módon azonban nem merevítő hatást, hanem éppen ellenkezőleg hajlékonyságot érünk el. Ugyanakkor viszont lényegesen hosszabb szá- a0 rak is alkalmazhatók, mint akár a merevítés nélküli egyszerű kétszáras, de egyetlen huzalból álló szárú, akár pedig a hasonlóan csupán elemi huzalokból álló, de három vagy több szárból álló hőelemeknél. 35 Ugyancsak megemlítjük, hogy a védőbevonat önmagában ismeretes ugyan (pl. a 156.02,2 számú magyar szabadalmi leírásból), de ott csupán a melegmérőpontot takarta ilyen bevonat, míg találmányunk értelmében olyan hőelem készí- 40 tendő, ahol a hőelem szárainak legalább 20%nyi hosszát, vagy akár az egész szárát is ilyen védőbevonat borítja. Találmányunk szerinti hőelemhuzal egvébként folyamatos üzemben oly módon is előállítható, g hogy az elemi fonalak összesodrását, ill. spiralizálását közvetlenül azok bevonása követi. 50 55 A találmány szerinti hőelemhuzal (amely bevonat nélkül kb. 250—500 p vastag), ill. hőelem — különböző felhasználási területein — alkalmas tok nélküli alkalmazásra is, bár célszerűbb hőérzékélő berendezésekbe tokkal együtt beépíteni. Hyen szokásos hőérzékélő berendezések, amelyekben a találmány szerinti hőelemhuzal, ill. hőelem alkalmazásra kerülhet, általában a merülőszondák, hőelemszerelvények, de arra is alkalmas kiváló hő- és korrózióállósága miatt a találmány szerinti hőelem, hogy kemencefal téglába,ágyazzuk be, és a téglák a kémenoefalba beépítve állandó hőfokregisztrálására alkalmasak. A találmány szerinti megoldás tehát igen alkalmas tartós mérések megoldására, amikor a hidegpontot messze ki kell vinni a mérőponttól. 65 A találmányunk szerinti hőelemet, ill. annak alkalmazását, példaképpen az 1—.3. ábrák szerinti kiviteleken szemléltetjük, amelyektől azonban eltérő kiviteli alak is lehetséges a találmány szerint. Az 1. ábrán hőszonda látható, amelyen 1 lapított kvarccsövet, 2 az abban elhelyezett találmány szerinti W—WRe (25%-os) termoelemhuzalt, 3 a hőelemhuzal melegpontját, 4 annak hidegpontját, 5 az elektromos érintkezőket, 8 vízüveg alumíniumoxid kitöltőmasszát, 7 pedig azbeszt-csövet jelöl. Az ábrából látható, ,hogy a hőszonda érzékelő része meglehetősen hosszan nyúlik ki a hidegpont szigetelését biztosító testből. A minimális kinyúlásnak legalább 2 cm-nek kell lennie. Az 1. ábra szerinti hőszonda különösen alkalmas kis térfogatú, nagyértékű olvadék hőfokának pontos mérésére, az olvadékba csak az érzékelő nyúlvány merül be, a szigetelő test nem. Így a hőérzékélő nem hűti le észrevehetően az olvadékot. A 2. a), b) és ábrán a kohászati és más ipari hőfokmérésekhez használatos hőelemszerelvény látható, melyben a találmányunk szerinti hőelem foglal helyet. Az ábrán, mely A—A szerinti keresztmetszetet, illetve egy nagyított hosszmetszetet is feltüntet, 10 jelöli az elektromos csatlakozót, 11 a védőkerámia csövet, 12 kétlyukú kerámiacsövet, amelyben a hőelemszárak elhelyezkednek, 13 pedig a hőelemszárakat, 14 kerámiába olvasztott hőérzékélő pontot jelöl. Az összesodrott elemi szálból készült wolfram-molibdén szárak Si02

, AI2O3 stb. oxidból álló kettős zománccal vannak bevonva, és szereléskor 10 cm sugárra, meghajlíthatok. Az elemi szálak összesodrása helyett részleges megoldás is alkalmazható, melynél pl. egy vagy több elemi szálra ráspiralizálunk egy, vagy több elemi szálat, vagy általában tetszés szerinti kombinációban úgy rendezzük el az elemi szálakat, hogy legalább egy közülük ne a szár tengelyirányával azonos irányú legyen, hanem ahhoz képest spirálvonalú. A 3. ábra olyan, találmány szerinti kivitelű kemencefal téglát mutat be, amelyben korrózió ellen szigetelt és a kemencék hőmérsékletét hónapokig bíró, wolfram-molibdén vagy wolfram-wolframrénium hőelem van beépítve. Az ábrán 20 magát a kifúrt téglát jelöli, 21 a találmányunk szerinti hőelem két szárát, 22 kerámiába olvasztott érzékelőt, 23 kétlyukú kerámiacsövet, 24 a csatlakozófej rögzítésére' szolgáló hőálló acélcsövet és 25 magát a csatlakozófejet. A 3. ábra szerinti tégla alakú hőszonda tetszés szerinti kemencébe beépíthető és regisztráló mV mérőhöz csatlakoztatva folyamatosan jelzi a kemence élettartama folyamán annak hőmérsékletét. t '