Platin-rodyum tel normalde özellikleriyle tanımlanır ve bu tanım, bir köprünün fotoğrafının doğruluğu gibi doğrudur: nesneyi gösterir ve ne işe yaradığı hakkında hiçbir şey söylemez. Telin baskın bir kullanımı vardır ve bu kullanım, hiçbir özellik listesinin ifade edemeyeceği bir gereksinim getirir.
Gereksinim bir voltajdır. Platin-rodyum tel, bir termokuplun bir bacağıdır ve bir termokupl, iki birleşim noktası arasındaki sıcaklık farkına ve iki alaşım arasındaki farka bağlı bir elektromotor kuvvet üretir. Tek başına hiçbir bacak bu voltajı üretmez. Platin ve %13 rodyum olarak sertifikalandırılmış bir bobin, bileşimi olan bir malzemedir ve yalnızca eşleşen türde bir telle birleştirildiğinde bir sıcaklık sensörü haline gelir.
Takip eden her şey bu gerçeğin sonucudur: dereceler türe göre belirlenir ve serbestçe seçilemez, önemli olan özellik voltajın kararlılığıdır, iletkenlik değil, fiyat rodyum tarafından belirlenir ve hizmetteki arızalar kırılmalar değil, voltajdaki değişikliklerdir.
Sıradan endüstriyel kullanımda üç değerli metal termokupl türü vardır ve her biri her iki bacağı da adlandırır. Tel, bir katalogdan seçilmiş bir alaşım olarak değil, adlandırılmış bir türün eşleşen bir bacağı olarak satın alınır.
| Tür | Pozitif bacak | Negatif bacak | Tanımlanmış toleransla aralık | Nerede kullanılır |
|---|---|---|---|---|
| B | Platin ve %30 rodyum | Platin ve %6 rodyum | 800 ila 1.700 °C | Seramik koruyucu tüpün zaten kullanıldığı en yüksek sıcaklıklar |
| R | Platin ve %13 rodyum | Platin | 0 ila 1.450 °C | Baz metal aralığının üst kısmındaki laboratuvar ve fırın çalışmaları |
| S | Platin ve %10 rodyum | Platin | 0 ila 1.450 °C | Kalibrasyon laboratuvarlarında hala yaygın olan eski standart tür |
Bu tablonun iki özelliği satın alma sonuçlarının çoğunu taşır. Birincisi, toleransın belirtilen bir aralık üzerinde tanımlanmış olması ve aralığın bu termokuplların ünlü olduğu sıcaklıklardan önce sona ermesidir. 1.600 °C'de kullanılan bir R veya S tipi çift, standardın hatasını tanımladığı aralığın dışındadır, bu da kullanılamayacağı anlamına gelmez. Doğruluk iddiasının artık geçerli olmadığı anlamına gelir.
İkincisi, B tipinin %30 rodyumlu pozitif bacağı ve %6 rodyumlu negatif bacağı olmasıdır. Üçü arasında her iki bacağın da rodyum içerdiği tek tür budur ve ayrıca oda sıcaklığına yakın neredeyse hiç çıktısı olmayan türdür, bu nedenle B tipi bir devre soğuk eklem telafisi olmadan kullanılır. Soğuk uçtaki voltaj, normal ortam aralığı için ihmal edilebilir derecede küçüktür.
Sıradan tanım, mükemmel elektriksel iletkenliği bir avantaj olarak listeler. Bu malzeme için iddia, gerçeğin tam tersine yakındır. Platin ve rodyum alaşımları bakıra kıyasla zayıf iletkenlerdir ve bir termokupl, herhangi birinin iyi iletmesinden değil, iki alaşım arasındaki termoelektrik güç farkı nedeniyle çalışır.
Gerçekte satın alınan özellik, voltajın sıcaklığa göre tekrarlanabilirliğidir ve üç bölümü vardır. Birincisi, türün sabitlediği alaşım bileşimidir. İkincisi, telin uzunluğu boyunca homojenliğidir, çünkü bir termokupl, bileşim veya gerilim gradyanının bulunduğu yerin sıcaklığının integralini rapor eder. Üçüncüsü, ölçülen voltajı bir sıcaklığa dönüştüren ve tedarikçi tarafından değil, standart tarafından tanımlanan tür için yayınlanan referans fonksiyondur.
Homojenlik, alıcıların hafife aldığı kısımdır. Bileşimi ve toleransı karşılayan bir tel, bükülmüş, kelepçelenmiş veya yolunun bir kısmı boyunca kirlenmiş olsa bile yanlış okuyabilir, çünkü hasarlı bölüm kendi voltajını üretir. Kalibrasyon, çiftin test edildiği gibi uygulandığından, çiftin hiçbir kalibrasyonu bu hatayı gidermez.
Tolerans sınıfları, bunun ticari hale geldiği yerdir. Hem Amerikan hem de uluslararası standartlar, bir termokupl için hata sınırlarını tanımlar ve bu sınırlar bir çifte karşı yazılır. Bir tedarikçi, tek bir makarayı bileşim ve çapa göre sertifikalandırabilir ve eşleşen bacak olmadan sensör olarak doğruluğunu sertifikalandıramaz.
| Özellik | Tek bir makarada sertifikalandırılabilir | Çift veya montaj gerektirir |
|---|---|---|
| Alaşım bileşimi ve rodyum içeriği | Evet | Uygulanamaz |
| Çap ve toleransı | Evet | Uygulanamaz |
| Yüzey durumu ve çekme kusurlarından arınmışlık | Evet | Uygulanamaz |
| Referans fonksiyona karşı hata sınırları | Yalnızca tel uyumluluk beyanı olarak | Evet, termokupl olarak |
| Uzunluk boyunca homojenlik | Yalnızca belirtilen bir testle | Evet, çünkü çift onu entegre eder |
| İlk yüksek sıcaklık maruziyetinden sonra sürüklenme | Hayır | Evet ve kararlılık testi gerektirir |
Sertifikadaki sayılar, sınıflar arasındaki farkın ilgili sıcaklıklara kıyasla büyük olması nedeniyle belirtilmeye değer. R ve S tipleri için, 0 ila 1.450 °C arasındaki standart hata sınırı artı eksi 1.5 °C'dir ve özel sınır artı eksi 0.6 °C veya okumanın %0.1'idir, hangisi daha büyükse. B tipi için 800 ila 1.700 °C arasındaki sınır, okumanın bir yüzdesi olarak, standart sınıf için %0.5 olarak ifade edilir ve daha sıkı bir sınıf mevcuttur.
Özel limitleri sipariş eden ve standart limitleri alan bir alıcı, hala kendi spesifikasyonları dahilinde olan ve kalibrasyon programının varsaydığı şey olmayan tel almıştır. Tolerans sınıfı, standart ve baskı ile birlikte siparişte yer almalıdır, çünkü iki sistem aynı tabloları kullanmaz.
Rodyum, ticari kullanımda en pahalı metallerden biridir ve platinden daha ince bir piyasada işlem görür. Bu tek gerçek, yukarıdaki tablodaki her telin maliyetini yeniden düzenler ve her derece için farklı şekilde yeniden düzenler.
| Alaşımda rodyum | Rodyumun platin fiyatının iki katı olduğu durumda metal maliyetinin payı | Rodyumun üç katı olduğu durumda | Rodyumun beş katı olduğu durumda |
|---|---|---|---|
| 6 % | 11 % | 16 % | 24 % |
| 10 % | 18 % | 25 % | 36 % |
| 13 % | 23 % | 31 % | 43 % |
| 30 % | 46 % | 56 % | 75 % |
Tablo bir fiyat listesi değil, aritmetiktir ve bir şekil göstermek içindir. %6 rodyum içeriğinde tel, rodyum ek ücretli bir platin satın alımı gibi davranır. %30'da pozisyon tersine döner ve tel, platin eklemeli bir rodyum satın alımı gibi davranır. Bu iki nokta arasındaki aynı rodyum fiyat hareketi, siparişteki dereceye tamamen bağlı olan bir faktörle faturayı değiştirir.
İki ticari sonuç doğar. Birincisi, fiyat temeli olmayan bir teklifin bu malzeme için hiç de bir teklif olmamasıdır, çünkü metal içeriği sorgulama ve teslimat arasında dönüşüm maliyetinden daha fazla hareket edebilir. İkincisi, hurda ve kesim geri kazanımının bir düşünce sonrası değil, ekonominin bir parçası olmasıdır, çünkü başarısız bir çalıştırmadaki metal hala metaldir.
Değerli metal termokuplun arıza modu nadiren kırık bir teldir. Sıcaklıkla eşleşmeyi bırakan bir voltajdır ve nedenleri kimyasal ve metalürjiktir.
| Mekanizma | Okumaya ne yapar | Ne sınırlar |
|---|---|---|
| Demir, silikon veya fosfor ile kirlenme | Voltajı kaydırır, genellikle tek yönde ve kalıcı olarak | Koruyucu tüp ve kılıf seçimi ve temiz kullanım |
| Yüksek sıcaklıkta rodyum göçü | Yavaş sürüklenme, çünkü yerel bileşim değişir | Sıcaklıkta zaman ve periyodik yeniden kalibrasyon |
| Yaklaşık 1.300 °C'nin üzerindeki tane büyümesi | Kırılganlık, ardından termal döngüde kırılma | Çalışma boyunca destek ve tekrarlanan bükülmeden kaçınma |
| Mekanik hasar ve soğuk çalışma | Çift kalibrasyonunun gideremeyeceği yerel voltaj ofsetleri | Şekillendirme sonrası tavlama ve minimum bükülme yarıçapları |
| Soğuk uçta nem ve indirgeyici atmosferler | Kararsız okumalar ve terminallerin korozyonu | Mühürlü kafalar ve doğru kompanzasyon teli |
İlk satır, çoğu kurulumu erken sonlandıran satırdır. Seramik tüp içindeki platin-rodyum tel, fırından değil tüpten korunur. Silika refrakterler, bazı yalıtım çimentoları ve yüksek sıcaklıktaki metal kılıflar, hepsi kirlilik kaynakları haline gelir ve ortaya çıkan hata, operatörün ayar noktasını ayarlayarak telafi ettiği yavaş bir sapma olarak görünür.
Üçüncü satır, bakım ekiplerini şaşırtan bir deseni açıklar. Tel yavaş yavaş zayıflamaz. Yeniden kristalleşir, taneler birkaç kristal zinciri olana kadar büyür ve bir sonraki termal döngü onu kırar. Çalışma boyunca destek ve minimum bükülme yarıçapı bu sonucu erteler ve tekrarlanan düzeltme hızlandırır.
Beş öğe spesifikasyonu taşır ve ilk ikisi en sık tedarikçiye bırakılanlardır.
| Öğe | Neden önemlidir |
|---|---|
| Tür ve satın alınan bacak | B, R ve S tipleri her iki bacakta da farklı alaşımlardır ve jenerik platin-rodyum olarak sipariş edilen bir tel birini adlandırmamıştır |
| Standart ve baskı ile tolerans sınıfı | Özel ve standart limitler iki veya daha fazla faktörle farklılık gösterir ve iki standart farklı tablolar kullanır |
| Toleranslı ve ölçüm yöntemli çap | İnce tel çapa göre satılır ve yöntem bobinin geçip geçmediğini belirler |
| Uzunluk, makara ve tedarik koşulu | Tavlanmış veya çekilmiş, ilk kullanımdaki sürüklenmeyi değiştirir ve makara, çalıştırmanın yapılıp yapılamayacağını belirler |
| Sertifikasyon: bileşim ve herhangi bir çift veya homojenlik testi | Bileşim sertifikası bir doğruluk sertifikası değildir ve fark teklifte yer alır |
Son öğe, bir satın alma ekibinin geçimini sağladığı yerdir. Bileşim sertifikası ucuzdur ve alaşım hakkında bir soruyu yanıtlar. Çiftin kalibrasyonu veya uzunluk boyunca homojenlik testi, ölçüm hakkında bir soruyu yanıtlar ve buna göre maliyetlendirilir. İlkini sipariş ederken ikincisini varsaymak, bu ürün hattındaki en yaygın yanlış anlamadır.
DLX, Changzhou, Jiangsu'dan standart türler ve çaplarda, siparişe karşı raporlanan bileşim ve çap ile platin-rodyum tel ve eşleşen platin bacak tedarik eder. Aynı çalışmalar, sıcaklığın daha düşük olduğu ve bütçenin farklı olduğu nikel bazlı termokupl alaşımlarını, koruyucu tüpleri ve her iki telin ne kadar süreyle dayanacağını belirleyen bağlantı parçalarını kapsar.
İki soru çoğu sorguyu çözer. Birincisi, hangi tür ve hangi bacak, çünkü bu alaşımı ve fiyat temelini belirler. İkincisi, sertifikanın neyi kanıtlaması gerektiğidir, çünkü bir bileşim beyanı ve bir kalibrasyon farklı soruları yanıtlar ve farklı maliyetler taşır.
Hayır. Bir termokuplun bir bacağıdır. Voltaj, bir ölçüm birleşim noktasında eşleşen bacağa bağlandığında ve diğer uçlar bilinen bir referans sıcaklıkta tutulduğunda ortaya çıkar. Bir makara bileşim ve çap için sertifikalandırılabilir ve bir sensör olarak doğruluğu yalnızca bir çiftin parçası olarak mevcuttur.
Aralığın üst kısmı için B tipi, toleransın 800 ila 1.700 °C'den tanımlandığı ve her iki bacağın da rodyum içerdiği yer. Yaklaşık 1.450 °C'ye kadar olan çalışmalar için R ve S tipleri, toleransın 0 °C'den tanımlandığı ve negatif bacağın saf platin olduğu yer. S tipi eski standarttır ve R tipi ikisinin daha yenisidir ve kalibre edilmiş bir döngüde birbirinin yerine geçemezler.
Test edildiğinde referans fonksiyona karşı daha sıkı bir limite uyduğu anlamına gelir. Hizmetteki doğruluk, çifte, her iki telin kurulu çalışma boyunca homojenliğine ve kirlenmeye bağlıdır. R ve S tipleri için özel limit, standart sınıf için artı eksi 1.5 °C'ye karşı artı eksi 0.6 °C veya okumanın %0.1'idir.
Çünkü rodyum, ticari kullanımda en pahalı metallerden biridir ve ince bir piyasada işlem görür. %6 rodyumda tel çoğunlukla bir platin satın alımıdır. %30'da, B tipinde olduğu gibi, rodyum, herhangi bir makul fiyat oranında metal maliyetinin daha büyük payıdır, bu nedenle rodyum fiyatındaki aynı hareket, R tipi teklifinden çok daha fazla bir B tipi teklifini değiştirir.
Üç neden baskındır: koruyucu tüp veya ortamdan demir, silikon veya fosfor ile kirlenme; yüksek sıcaklıkta rodyum göçü, yerel bileşimi değiştirir; ve çalışma boyunca soğuk çalışma veya mekanik hasar, yerel voltaj ofsetleri oluşturur. İlk ikisi kimyasaldır ve üçüncüsü fizikseldir ve yalnızca ilki seçimle kolayca önlenebilir.
Minimum yarıçapa kadar bükülebilir ve tekrarlanan düzeltmelerden kaçınılmalıdır. Yaklaşık 1.300 °C'nin üzerinde taneler, tel birkaç kristal zinciri olana kadar büyür ve bu noktada bir termal döngü onu kırar. Çalışma boyunca destek ve cömert bir bükülme yarıçapı, herhangi bir derece değişikliğinden daha fazla ömrü uzatır.
Platin-rodyum tel bir ölçümün yarısıdır. Tür her iki alaşımı da belirler, tolerans sınıfı hatayı belirler ve çift doğruluğu belirler. İletkenliği öven bir özellik listesi, yanlış malzemeyi tanımlamıştır, çünkü bu alaşımlar zayıf iletir ve bir voltajın tekrarlanabilirliği için satın alınır.
Ticari taraf rodyumu takip eder. %6'da tel, ek ücretli platin gibi davranır ve %30'da, eklemeli rodyum gibi davranır. Arıza tarafı çevreyi takip eder: kirlenme okumayı yavaşça kaydırır, tane büyümesi teli aniden kırar ve hiçbiri bileşim sertifikasında görünmez.
ASTM E230/E230M, standart spesifikasyon, standartlaştırılmış termokupllar için sıcaklık-elektromotor kuvvet tabloları, referans fonksiyonları ve B, R ve S tipleri için standart ve özel hata limitleri.
IEC 60584-1, termokupllar, referans tabloları ve toleranslar, uluslararası referans fonksiyonları ve sınıf 1, 2 ve 3 toleransları için.
BIPM, ikincil termometri kılavuzu, termokupl termometri, değerli metal termokupllarda homojenlik, tavlama ve sürüklenme tedavisi için.
ASTM E220, karşılaştırma teknikleriyle termokuplların kalibrasyonu, bir çift referansa karşı kalibre edildiğinde kullanılan yöntem için.
Değerli metal termokupllar için yayınlanmış tür tabloları, B, R ve S tiplerinin bacak bileşimleri ve belirtilen sıcaklık aralıkları için.
Platin-rodyum termokupl tel için üretici teknik verileri, her aralığın üst kısmındaki pratik sürekli kullanım sıcaklıkları ve koruma gereksinimleri için.
ISO/IEC 17025, test ve kalibrasyon laboratuvarlarının yetkinliği için genel gereksinimler, üçüncü taraf bir kalibrasyon sertifikasının neyi temsil ettiği için.
Burada belirtilen tolerans rakamları, belirtilen standartların yayınlanmış limitleridir ve referans fonksiyona karşı test edilen yeni tel için geçerlidir. Bunlar, hizmetteki doğruluk beyanı değildir, çünkü bu, çifte, kurulu uzunluk boyunca homojenliğe ve kirlenmeye bağlıdır. Maliyet payları, varsayılan fiyat oranlarında rodyum kesrinin etkisinin aritmetik örnekleridir ve fiyat teklifi veya piyasa tahmini değildir. Tür aralıkları, bir toleransın tanımlandığı aralıklardır ve bunların dışındaki kullanımlar, tanımlanmış bir doğruluk iddiası olmadan mümkündür. Koruyucu tüp ve kılıf seçimi uygulamaya özeldir ve tel spesifikasyonu tarafından kapsanmaz. Standartlar revize edilir ve siparişte belirtilen baskı geçerlidir. Burada belirtilenler, bir mühendislik sürümü veya alıcı ve tedarikçi arasında anlaşılan kalibrasyonun yerini tutmaz.