пыми такие элементы, как водород, \.f\ а, j глерид и др. Нч мчктч ие>/>чо-димость не только изолировать термоэлектроды друг от друга, по и lep-метизировать их.

9,7. Термопары для измерения низких температур

Характерной особенностью терKJЭ.тeкipti4.ei,oiо мето.та н.гр-м,ич низких температур является то, что с убыванием TCNUiepaTypH \.\\ un.i-ются условия генерирования термоЭДС.

Термопара медь - константан (Т.МК) нирактике измерения шыкпх км-ператур получила наиболее широкое нрпмеиеиие 1148. Условное обозначение номинальных статических харак- теристнк (НСХ) преобразования в соот- 0 МкВ/1\ ветствии с ГОСТ 3044-84 (СТ СЭВ

Е,МВ

200 т.ч

Рнс. 9.2L Зависимость от температуры интегральной терхюЭДС

Ли 21 % Со в паре с:

1 серебром; П - медью; 1П - хромелем

Рис. 9.22. Зависимость от температуры дифференциальной термоЭДС Ац - 21 % Со в паре с: I - серебром; II - медью; III - хромелем

1059-85): МК (М) с термоэлектродами медь (Ml) и сплав копель .WH.Wu 43...0,5 (56 % Си - 44 % Ni) для диапазона измеряемых температур -200...-J-400 X; МК (Т) с термоэлектродами медь (Ml), и сплав константан (55 % Си - 45 % Ni; Мп, Fe) для диапазона -200...+700 °С. В табл. 9.9, 9.10 приведены НСХ указанных термопар. В отличие от электродов нз чистых металлов сплавы часто выходят за рамки требований по однородности, предъявляемых к термоэлектродам. Особенно это относится к константану, выбор которого для измерения низких температур требует особой тщательности и внимания. Для ПТ пригоден только термрпарный константан. Обычная электротехническая медь удовлетворяет требованиям по однородности. Как видно из табл. 9.9, термоЭДС ТМК убывает с температурой и при 20 К становится меньше 5 мкВ К~. Прн температурах ниже тройной точки водорода (13, 81 К) используются сплавы Кондо, значительно более эффективные, чем Т\К в диапазоне температур 2...20 К.

о о о ;с о lo ю о с-0 - t-- О ст.- ii - -- ю со о 00 ir. ci сг, -го о о -г; :г . i -О ?о со JO i г i

) ю ю ю ю ю

I I I м

I I М ! М Ч I I

со Ю LC lOlOCOCOCOCcSc-- о о о сг--- 01

....... I I I I I......

Ю LC Ю Ю LO

со LO Ю Ю 1С LO

Mill

М II I м

о о - см

со LO LO LO со со со CM Cf CM - о о о о -- -- CN

I I M M M I M I M M M I I

fcoo----lcoo:l-rac- - cc--f-occMOa:CMC---C4r--.---

cOLOThO-OOCMCOcOOlCrjcO rXiOOOOr---OiOt---

o 00 CO 00 lo - GO Ю - CO cT) LO о i.t. cn

LoЮ LO loCO со CO oi CI -

I II II

- о o о о о - -

colO LOlO LO

Mill I

* со со со CM CM см - - о

M II M I M II I

--i-юo-- ootocмcмo:taoocмLO<oalcuoг -

-iCMOiLO- JtOOOr-cOCOaicOh-ctj - -OGOOO - -O-.1

ooqcoco-ai cocoot ioocoooOLoai-T.co Ю LO Tj- Tj- -t CO CO со CM cm cm - - o o o о o - -

LO lO

LO-CMOi- OiOOCOOlOtOiOCMtOCMCMCM . - CMOicOCMCOOC-

C0 t CO 0 CO CO CO CM CM -7 o C? o О o О -

CO - - --чч- -- - J

Ю 00 N- LO CTl - - y > >-LJ с i-J -OlN-LOCO--OOLOCOON-COOtCOOOCM

to LO* 10 10 1010 со со со см см см -

ccooccococmoocoScmS

С0 о 0 СМ 00 о о 00

II М II II I

ТермоЭДС, мВ. для температуры, °С

CO о го It о I о I ~ X ю i: r- - - ~

- OJ со обiq 0 со сч оо со сг-с 0 оо СП СГ; о о* со с

Г- ?С -у

х X.

- см о со см со- lO с: о; см --г> см ГС i - -о сг-

СОЮОО - lOCTJ-OLOCMCTiCO-CNJ-о сг, сг. СГ,

CD см -- со о 10 г-- со СГ5 LO о со см

обоосгГсгГос? -см со со L.O Ю ,0 со

СГ5О1СГ500-О*С0ГЮ00С0Г--С0 ОС со ЗС 10 10- X

ocмюcг5*cг5*opcoococoLO со со го lO с jc

о Юсо см 00 ОЮ-СО СМ 00 о со СМ GC о to

00 00 О с? о см С со Ю Ю со 1 ОС СЭ о

t00C0*t>-in00N-O00- 00Cr5L0- со со со Tf СС О СМ

SN-OOOCOOO - 1>-ЮСОа500 t-; t- qc О C-I

lOCTitO-CDCMrCOC7iOCDCMN. cq Ю - r--- CO СЭ о

00 00 СУГстГо о -CMCM CO-t LO LO CO CO сю GO Оз о о

-. ч-4w - - - CM CM

COOCMOCO---rOO-tOiO о CO 00 CO CM ю о

(слс:юа5сооосослйсмсл(юсосм -I со со

a5-4fOLOOcD--rC400-4fC7iiot>-cq СГ5 lo - г--- со сг5 ю

00 сл аГо о -см см сосот ю LO со со г-- оо со сп о

C000a5CQ00LOt>-lON.CDCMCMtcO СГ: СО О) - со

CCDCbCOO-CrCOOlCDCO - CT5h-cO lO Ю Ю О ОС CTi

051 CTi OLO - CDCMN-COOlinOCOCM 00 О CO 0C

00 00 C7i о о - CM CM CO со lo lO со o r-- со ОС CTv СП о

CM-lOCDCMCOOCMOl- N-Oir-Oh- О CO <M С o-i r-~

t;g5--00CMr-.CM(ON.iOC0-O О 05 05 О - См 0-

ООСОСЛта5100сО-- ГСООО ОЮСМ оо со Оз со ) со ТГ

t>- 00 00 сл оГ о см* Oj со* со LO LO со со оо сг. о

-ОСОСМООСЛЮСОСО- - СОСООСО о -о - С: - О

£?5ЙСЛСМСО--СОСМООЮСМСЛГСО со со Tt V- со rt

0C) C00C)C0O5 OL0 - COCM00C0O5LC-- hi. СО сг: LO - 1 СО

гСоооослсло-*-* см CTcoco--loco со Г- оо оГ СГ: о

, - -

сооос*э1>---со--ЮОсосо-ОоЬ 00 к X S -

1>-смоосооо слюосо- г 4слюо S й Ьо ? о со

00 00 05 05 о о см см со со LO Ю со t г--- У2 С ?

001005CDOOLOCO-CMtN.-*OC0O - сО О X ?j r~

- СОЮООСМСООЮ--tCOOOOCQ-CO CM CM oi СЛ 1 -

ccoc) co05т oLO TfhcMoq c? сосмоотгососмх

N- 00 QO 05 05 о о CM CO CO in CD Cd h- t OO Сл СП* о О

- - - tM сч

O)tNO)(N<N(M(NC0C0C0 СО П

QOOOOOOO

С-0 со со со

4ih(l)eKTHBiibi при измерениях темиерагур ниже водородных;. Сплавы Коп-:Ю представляют собой твердые растворы, в которых в обыкповипюм металле в очень небольших количествах ра.гтворепы переходтле или редко-аемелыше металлы. Моляр1юе содержание растворов составляет от пеи<ольких тысячных до нескольких десятых долен нропенла. 11л них характерна очень большая по сравнению ео всехи! (ктальны>п1 металлами и сплавами термоЭДС (в некоторых источниках ее называют гиганчско!!). 11анболее исследованы растворы железа, кобальта, Nia>ranna, серебра, меди. На рис. 9.21 и 9.22 представлены температурные завпенмостн полиогт и дифференциальной термоЭДС для термопар, которые соеьавлсчпт из тер-

50 100 150 200 250 1,н

Рис. 9.2.3. Зависимость от температуры интегральпон терхюЭДС ,\и - 0,07 % Fe в паре с; 1 - .чедыо: II - .хромелем

Рпс. 9.24. Зависимость от температуры дифференциальной терхюЭДС Аи - 0,07 % Fe в паре с: I - медью; П - хромелем

моэлектродов, изготовленных из сплава золота и кобальта (хюлярпое содержание 2,1 %), и других растворенных металлов.

Для измерения гелиевых и водородных температур натгболее приме-нн.м ПТ, а котором один из термоэлектродов изготовлен из сплава золота и железа (молярное содержание 0,07 %). На рис. 9.23 представлена температурная зависимость интегральной термоЭДС такого тер\юэлектрода в паре с медью и хромелем, на рис. 9.24 - температурная зависимость чувствителыгости этой термопары. Невоспронзводнмость значений Е (Г), связанная с повторением циклов охлаждения, пе превышает + 0,01 % при измерении гелиевых температур и уменьшается с повышением температуры. Разброс значений термоЭДС для 15 произвольно выбранных термо-?лектродов одной и той же катушки имеет наибольшее значение прн 4,2 К и соответствует ± 0,2 %. Нестандартизированная номинальная статическая характеристика сплава золота и железа с указанным выше содержанием в паре с хромелем приведена в табл. 9.11, а в паре с медью - в табл. 9.12.

Для измерений в диапазоне температур 1...80 К рекомендуются ПТ, у которых электроды изготовлены из сплавов серебро - золото (молярное содержание 0,37 %) и золото - железо (молярное содержание 0,03 %). С потгижением температуры чувствительность повышается и составляет ЮмкВ . при 2 К, 14 мкВ К~ при 10 К и 8 мкВ К~ при 40 К. При индивидуальном установлении номинальной статической характеристики ее погрешность достигает 0,1 К,