Brevet FR2656923A3 — publié le 19910712

FR 2656923 A3 19910712 FR 9000098 A 19900105 La présente invention concerne la thermométrie et, tout particulièrement, elle se rapporte aux termocouples. La présente invention peut être utilisée avec succès dans les capteurs thermo-électriques, y compris les capteurs utilisables une seule fois, pour mesurer la température des métaux fondus, des milieux oxydants et neutres. Le choix optimal de la section transversale des thermo-électrodes revêt actuellement une grande importance lors de la mise au point des capteurs et, notamment, des capteurs utilisant des métaux nobles. On connaît des thermocouples (I.P. Kuritnyk, G.S. Burkhanov, B.I. Stadnyk, "Matériaux pour la thermométrie à haute température", "Metallurgia" (Moscou), 1986, pages 17 à 26), comportant, en tant que thermo-électrodes positive et négative, des fils d'un diamètre de 0,1 à 1,0 mm en platine et ses alliages au rhodium, à savoir, par exemple, Pt ; Pt + 6% Rh Pt + 10% Rh ; Pt + 13% Rh ; Pt + 20% Rh ; Pt + 30% Rh Pt + 40% Rh. La réalisation des thermo-électrodes en fils du même diamètre conduit à une consommation trop élevée de métaux nobles, à la croissance de l'inertie des thermocouples et à des difficultés d'identification des thermo-électrodes positive et négative. On connais un thermocouple (RO, A, 79369) dans lequel la thermo-électrode négative est en platine et la thermo-électrode positive est en platine rhodié, Pt + 10% Rh. Dans la zone de la soudure chaude, les thermo-électrodes sont en fils ronds du même diamètre, de 0,5 mm, et dans la zone des alliages froids, la section des deux thermo-électrodes est carrée, le côté étant de 0,35 mm, ce qui permet de faire une certaine économie de métaux nobles. Cependant, ce thermocouple est difficile à fabriquer étant donné le fait que, pour obtenir des thermo-électrodes de section carrée, il est nécessaire de recourir à des équipements supplémentaires. De plus, en vue de pouvoir utiliser le thermocouple du type connu en différentes conditions de service, il faut à chaque fois choisir convenablement le rapport des longueurs que doivent avoir les tronçons de section ronde et carrée. La présente invention a pour objectif de créer un thermocouple dans lequel l'exécution constructive des thermo-électrodes permettrait de choisir le rapport optimal de ses sections transversales. Le problème posé est atteint du fait que, dans un thermocouple, comportant des thermo-électrodes positives et négative, réalisées sous forme de fils en alliage platine-rhodium, selon l'invention, le diamètre de la section transversale de la thermo-électrode positive est choisi en partant de la relation D = 0,7 à 08 Dn p où D et Dn sont respectivement les diamètres des p sections transversales des thermo -électrodes positive et négative. La présente invention permet d'économiser jusqu'à 50% de métal noble à l'une des thermo-électrodes, de réduire l'inertie du thermocouple et de rendre plus simple l'identification des thermo-électrodes positive et négative. Le thermocouple selon l'invention comporte des thermo-électrodes positive et négative réalisées en fils en alliages platine-rhodium tels que, par exemple, Pt ; Pt + 6% Rh ; Pt + 10% Rh ; Pt + 20% Rh Pt + 30% Rh ; Pt + 408Ó Rh et autres. Par ailleurs, la thermo-électrode positive, qui se distingue toujours par une teneur plus élevée en rhodium, est plus mince et son diamètre est de 0,7 à 0,8 fois le diamètre de la thermo-électrode négative.C'est ainsi, par exemple, que lorsqu'on réalise la thermo-électrode négative sous la forme d'un fil en Pt, ou en Pt + 6% Rh, dont le diamètre Dn se chiffre à 0,1, 0,3 et 0,5 mm, la thermo-électrode positive est réalisée, dans le premier cas en Pt + 10% Rh, ou Pt 13% Rh, et dans le second cas, en Pt + 30% Rh, alors que le diamètre du fil, utilisé pour sa fabrication, est égal à 0,7, 0,21 et 0,4 mm ce qui fait 0,7 à 0,8 Dn La relation ci-dessus a été déterminée à partir de la condition de résistance égale à des thermoélectrodes et de leur stabilité dans la plage de service des thermocouples. Le fonctionnement d'un thermocouple est le suivant. La thermo-électrode positive, dont le diamètre en section est de 0,7 à 0,8 fois le diamètre en section transversale de la thermo-électrode négative, est connectée à l'une des extrémités de cette dernière pour former la soudure chaude qui est placée à l'endroit de l'objet de mesure tel que, par exemple, un four à arc électrique ou un four Martin, dans la zone du métal fondu, tandis que les extrémités libres des termo -électrodes sont raccordées, à l'aide de conducteurs de compensation (ou directement), à un appareil de mesure. Grâce au rapport des diamètres des sections transversales proposé selon la présente invention pour les thermo-électrodes, on arrive à maintenir au même niveau les paramètres de résistance des thermocouples tout en assurant une économie considérable de métaux nobles (jusqu'à 50%), la réduction de l'inertie et la simplicité d'identification des thermo-électrodes. REVENDICATION Thermocouple,du type comportant des thermoélectrodes positive et négative, réalisées sous forme de fils en alliages platine-rhodium, caractérisé en ce que le diamètre de la section transversale de la thermo-électrode positive est choisi en partant de la relation D = (0,7 à 0,8) Dn où Dp et Dn sont les diamètres des sections transversales des thermo-électrodes, respectivement, positive et négative.