Giới thiệu về Platinum-Rhodium Wire

Dây hợp kim Platinum-Rhodium thường được mô tả bằng các đặc tính của nó, và mô tả đó chính xác theo cách một bức ảnh về cây cầu là chính xác: nó cho thấy đối tượng và không nói gì về mục đích sử dụng của nó. Dây có một công dụng chính, và công dụng đó đặt ra một yêu cầu mà danh sách đặc tính không thể diễn tả.

Yêu cầu đó là một điện áp. Dây hợp kim Platinum-Rhodium là một nhánh của cặp nhiệt điện, và cặp nhiệt điện tạo ra một sức điện động phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai mối nối của nó và sự chênh lệch giữa hai hợp kim. Không nhánh nào tự tạo ra điện áp đó. Một cuộn dây được chứng nhận là Platinum với 13% Rhodium là một vật liệu có thành phần, và nó chỉ trở thành cảm biến nhiệt độ khi được nối với một dây thuộc loại phù hợp.

Mọi thứ tiếp theo đều xuất phát từ sự thật đó: các cấp được cố định theo loại và không thể chọn tùy ý, đặc tính quan trọng là sự ổn định của điện áp chứ không phải độ dẫn điện, giá cả bị chi phối bởi Rhodium, và các lỗi trong quá trình sử dụng là sự thay đổi điện áp chứ không phải đứt gãy.

Các Cấp Được Cố Định Theo Loại

Có ba loại cặp nhiệt điện kim loại quý được sử dụng phổ biến trong công nghiệp, và mỗi loại đặt tên cho cả hai nhánh. Dây được mua như một nhánh phù hợp của một loại đã đặt tên, không phải là một hợp kim được chọn từ danh mục.

Hai đặc điểm của bảng đó mang lại hầu hết các hậu quả mua hàng. Đầu tiên là dung sai được xác định trong một phạm vi đã nêu, và phạm vi kết thúc trước nhiệt độ mà các cặp nhiệt điện này nổi tiếng. Một cặp loại R hoặc S được sử dụng ở 1.600 °C nằm ngoài phạm vi mà tiêu chuẩn xác định lỗi của nó, điều này không có nghĩa là nó không thể được sử dụng. Nó có nghĩa là tuyên bố về độ chính xác không còn áp dụng.

Thứ hai là loại B có nhánh dương với 30% Rhodium và nhánh âm với 6%. Đây là loại duy nhất trong ba loại mà cả hai nhánh đều chứa Rhodium, và nó cũng là loại có đầu ra gần như bằng không ở nhiệt độ phòng, đó là lý do tại sao mạch loại B được sử dụng mà không cần bù nhiệt độ mối nối lạnh. Điện áp ở đầu lạnh đủ nhỏ để bỏ qua trong phạm vi môi trường xung quanh thông thường.

Độ dẫn điện là đặc tính sai

Mô tả thông thường liệt kê độ dẫn điện tuyệt vời như một lợi thế. Đối với vật liệu này, tuyên bố đó gần như trái ngược với sự thật. Platinum và các hợp kim Rhodium của nó là những chất dẫn điện kém so với đồng, và cặp nhiệt điện hoạt động nhờ sự khác biệt về công suất nhiệt điện giữa hai hợp kim, chứ không phải vì một trong hai chất dẫn điện tốt.

Đặc tính thực sự được mua là khả năng tái tạo điện áp theo nhiệt độ, và nó có ba phần. Phần đầu tiên là thành phần hợp kim, được cố định bởi loại. Phần thứ hai là tính đồng nhất của dây dọc theo chiều dài của nó, bởi vì cặp nhiệt điện báo cáo tích phân nhiệt độ dọc theo dây bất cứ nơi nào có sự chênh lệch về thành phần hoặc ứng suất. Phần thứ ba là hàm tham chiếu được công bố cho loại, chuyển đổi điện áp đo được thành nhiệt độ và được xác định bởi tiêu chuẩn chứ không phải bởi nhà cung cấp.

Tính đồng nhất là phần mà người mua đánh giá thấp. Một dây đáp ứng thành phần và dung sai vẫn có thể đọc sai sau khi nó bị uốn cong, kẹp hoặc nhiễm bẩn dọc theo một phần của đường chạy, bởi vì phần bị hỏng tạo ra điện áp riêng của nó. Không có hiệu chuẩn nào của cặp có thể loại bỏ lỗi đó, vì hiệu chuẩn áp dụng cho cặp như nó đã được kiểm tra.

Một dây có thể hứa hẹn điều gì, và điều gì cần cặp

Các lớp dung sai là nơi điều này trở nên thương mại. Cả tiêu chuẩn của Mỹ và quốc tế đều xác định giới hạn lỗi cho cặp nhiệt điện, và các giới hạn đó được viết dựa trên một cặp. Nhà cung cấp có thể chứng nhận một cuộn dây duy nhất dựa trên thành phần và đường kính, và không thể chứng nhận độ chính xác của nó như một cảm biến nếu không có nhánh phù hợp.

Các con số trên chứng chỉ đáng để nêu tên, vì sự chênh lệch giữa các lớp là lớn so với nhiệt độ liên quan. Đối với loại R và S, giới hạn lỗi tiêu chuẩn trên 0 đến 1.450 °C là cộng hoặc trừ 1,5 °C, và giới hạn đặc biệt là cộng hoặc trừ 0,6 °C hoặc 0,1% giá trị đọc, tùy theo giá trị nào lớn hơn. Đối với loại B, giới hạn trên 800 đến 1.700 °C được biểu thị bằng phần trăm giá trị đọc, ở mức 0,5% cho lớp tiêu chuẩn, với một lớp chặt chẽ hơn có sẵn.

Người mua đặt hàng giới hạn đặc biệt và nhận giới hạn tiêu chuẩn đã nhận dây vẫn nằm trong thông số kỹ thuật của nó và không phải là những gì lịch hiệu chuẩn giả định. Lớp dung sai thuộc về đơn đặt hàng, cùng với tiêu chuẩn và phiên bản, vì hai hệ thống không sử dụng bảng giống hệt nhau.

Rhodium chiếm phần lớn hóa đơn

Rhodium là một trong những kim loại đắt nhất được sử dụng trong thương mại và nó giao dịch trên thị trường mỏng hơn Platinum. Sự thật duy nhất đó tổ chức lại chi phí của mọi dây trong bảng trên, và nó tổ chức lại nó khác nhau cho mỗi cấp.

Bảng này là số học, không phải bảng giá, và nó ở đó để thể hiện một hình dạng. Với hàm lượng Rhodium 6%, dây hoạt động như một giao dịch Platinum với phụ phí Rhodium. Ở mức 30%, vị trí đảo ngược, và dây hoạt động như một giao dịch Rhodium với bổ sung Platinum. Giữa hai điểm đó, cùng một chuyển động về giá Rhodium làm thay đổi hóa đơn theo một yếu tố phụ thuộc hoàn toàn vào cấp nào có trong đơn đặt hàng.

Hai hậu quả thương mại theo sau. Đầu tiên là báo giá không có cơ sở giá không phải là báo giá đối với vật liệu này, vì hàm lượng kim loại có thể di chuyển giữa yêu cầu và giao hàng nhiều hơn chi phí chuyển đổi. Thứ hai là việc thu hồi phế liệu và cắt bỏ là một phần của kinh tế chứ không phải là suy nghĩ sau, bởi vì kim loại trong một lần chạy bị lỗi vẫn là kim loại.

Điều gì kết thúc một cặp nhiệt điện trong quá trình sử dụng

Chế độ lỗi của cặp nhiệt điện kim loại quý hiếm khi là dây bị đứt. Đó là một điện áp ngừng khớp với nhiệt độ, và các nguyên nhân là hóa học và luyện kim.

Hàng đầu tiên là thứ kết thúc hầu hết các cài đặt sớm. Dây hợp kim Platinum-Rhodium bên trong ống gốm được bảo vệ khỏi lò nung chứ không phải khỏi ống. Vật liệu chịu lửa silica, một số xi măng cách điện và vỏ bọc kim loại ở nhiệt độ cao đều trở thành nguồn gây ô nhiễm, và lỗi phát sinh xuất hiện dưới dạng sai lệch chậm mà người vận hành bù đắp bằng cách điều chỉnh điểm đặt.

Hàng thứ ba giải thích một mô hình làm ngạc nhiên các đội bảo trì. Dây không yếu dần dần. Nó kết tinh lại, các hạt phát triển cho đến khi mặt cắt ngang là một chuỗi vài tinh thể, và chu kỳ nhiệt tiếp theo sẽ làm gãy nó. Hỗ trợ dọc theo đường chạy và bán kính uốn tối thiểu trì hoãn kết quả đó, và việc làm thẳng lặp đi lặp lại sẽ đẩy nhanh nó.

Nên viết gì vào đơn đặt hàng

Năm mục mang thông số kỹ thuật, và hai mục đầu tiên là những mục thường bị bỏ lại cho nhà cung cấp.

Mục cuối cùng là nơi đội ngũ mua hàng phát huy tác dụng. Chứng nhận thành phần có chi phí thấp và trả lời câu hỏi về hợp kim. Hiệu chuẩn cặp, hoặc kiểm tra tính đồng nhất dọc theo chiều dài, trả lời câu hỏi về phép đo và tương ứng với chi phí. Đặt hàng cái đầu tiên trong khi giả định cái thứ hai là sự hiểu lầm phổ biến nhất trong dòng sản phẩm này.

DLX phù hợp ở đâu

DLX cung cấp dây hợp kim Platinum-Rhodium và nhánh Platinum phù hợp từ Thường Châu, Giang Tô, theo các loại và đường kính tiêu chuẩn, với thành phần và đường kính được báo cáo theo đơn đặt hàng. Tương tự như vậy đối với các hợp kim cặp nhiệt điện gốc Niken nơi nhiệt độ thấp hơn và ngân sách khác nhau, cùng với ống bảo vệ và các phụ kiện quyết định tuổi thọ của cả hai loại dây.

Hai câu hỏi giải quyết hầu hết các yêu cầu. Câu hỏi đầu tiên là loại nào và nhánh nào, vì điều đó cố định hợp kim và cơ sở giá. Câu hỏi thứ hai là chứng chỉ phải chứng minh điều gì, vì tuyên bố thành phần và hiệu chuẩn trả lời các câu hỏi khác nhau và mang theo các chi phí khác nhau.

Câu hỏi người mua hỏi

Dây hợp kim Platinum-Rhodium có phải là cảm biến độc lập không?

Không. Nó là một nhánh của cặp nhiệt điện. Điện áp xuất hiện khi nó được nối với nhánh phù hợp tại mối nối đo và các đầu kia được giữ ở nhiệt độ tham chiếu đã biết. Một cuộn dây có thể được chứng nhận về thành phần và đường kính, và độ chính xác của nó như một cảm biến chỉ tồn tại như một phần của một cặp.

Nên chỉ định loại nào, B, R hay S?

Loại B cho mức cao nhất của phạm vi, nơi dung sai được xác định từ 800 đến 1.700 °C và cả hai nhánh đều chứa Rhodium. Loại R và S cho công việc lên đến khoảng 1.450 °C, nơi dung sai được xác định từ 0 °C và nhánh âm là Platinum nguyên chất. Loại S là tiêu chuẩn cũ hơn và loại R là loại mới hơn trong hai loại, và chúng không thể thay thế cho nhau trong một vòng lặp đã hiệu chuẩn.

Chứng nhận giới hạn đặc biệt có nghĩa là cặp nhiệt điện chính xác không?

Nó có nghĩa là dây đã đáp ứng giới hạn chặt chẽ hơn so với hàm tham chiếu khi nó được kiểm tra. Độ chính xác trong quá trình sử dụng phụ thuộc vào cặp, vào tính đồng nhất của cả hai dây dọc theo đường chạy đã lắp đặt, và vào sự nhiễm bẩn. Đối với loại R và S, giới hạn đặc biệt là cộng hoặc trừ 0,6 °C hoặc 0,1% giá trị đọc, so với cộng hoặc trừ 1,5 °C cho lớp tiêu chuẩn.

Tại sao hàm lượng Rhodium lại quan trọng đối với giá cả?

Bởi vì Rhodium là một trong những kim loại đắt nhất được sử dụng trong thương mại và giao dịch trên thị trường mỏng. Với 6% Rhodium, dây chủ yếu là giao dịch Platinum. Ở mức 30%, như trong loại B, Rhodium chiếm phần lớn chi phí kim loại ở bất kỳ tỷ lệ giá hợp lý nào, do đó, cùng một chuyển động về giá Rhodium làm thay đổi báo giá loại B nhiều hơn nhiều so với loại R.

Tại sao cặp nhiệt điện Platinum-Rhodium lại bị trôi?

Ba lý do chiếm ưu thế: nhiễm bẩn bởi sắt, silicon hoặc phốt pho từ ống bảo vệ hoặc môi trường; di chuyển Rhodium ở nhiệt độ cao, làm thay đổi thành phần cục bộ; và làm việc nguội hoặc hư hỏng cơ học dọc theo đường chạy, tạo ra các dịch chuyển điện áp cục bộ. Hai lý do đầu là hóa học và lý do thứ ba là vật lý, và chỉ lý do đầu tiên dễ dàng ngăn ngừa bằng cách lựa chọn.

Dây có thể được uốn cong và làm thẳng trong quá trình sử dụng không?

Nó có thể được uốn cong đến bán kính tối thiểu và không nên được làm thẳng lặp đi lặp lại. Trên khoảng 1.300 °C, các hạt phát triển cho đến khi dây là một chuỗi vài tinh thể, và tại thời điểm đó, một chu kỳ nhiệt sẽ làm gãy nó. Hỗ trợ dọc theo đường chạy và bán kính uốn lớn hơn sẽ kéo dài tuổi thọ hơn bất kỳ thay đổi cấp nào.

Tóm tắt

Dây hợp kim Platinum-Rhodium là một nửa của phép đo. Loại cố định cả hai hợp kim, lớp dung sai cố định lỗi, và cặp cố định độ chính xác. Một danh sách đặc tính ca ngợi độ dẫn điện đã mô tả sai vật liệu, bởi vì các hợp kim này dẫn điện kém và được mua vì khả năng tái tạo điện áp.

Mặt thương mại theo sau Rhodium. Ở mức 6%, dây hoạt động như Platinum với phụ phí, và ở mức 30%, nó hoạt động như Rhodium với một khoản bổ sung. Mặt lỗi theo sau môi trường: nhiễm bẩn làm dịch chuyển kết quả đọc chậm, sự phát triển hạt làm đứt dây đột ngột, và cả hai đều không nhìn thấy được trong chứng nhận thành phần.

Tài liệu tham khảo

ASTM E230/E230M, đặc tả tiêu chuẩn cho bảng nhiệt độ-sức điện động cho các cặp nhiệt điện tiêu chuẩn hóa, cho các hàm tham chiếu và giới hạn lỗi tiêu chuẩn và đặc biệt cho các loại B, R và S.

IEC 60584-1, cặp nhiệt điện, bảng tham chiếu và dung sai, cho các hàm tham chiếu quốc tế và các lớp dung sai 1, 2 và 3.

BIPM, hướng dẫn về đo nhiệt độ thứ cấp, đo nhiệt độ cặp nhiệt điện, để xử lý sự không đồng nhất, ủ và trôi trong các cặp nhiệt điện kim loại quý.

ASTM E220, hiệu chuẩn cặp nhiệt điện bằng kỹ thuật so sánh, cho phương pháp được sử dụng khi một cặp được hiệu chuẩn với một tham chiếu.

Các bảng loại đã xuất bản cho cặp nhiệt điện kim loại quý, cho thành phần nhánh của các loại B, R và S và phạm vi nhiệt độ đã nêu của chúng.

Dữ liệu kỹ thuật của nhà sản xuất cho dây cặp nhiệt điện Platinum-Rhodium, cho nhiệt độ sử dụng liên tục thực tế và các yêu cầu bảo vệ ở mức cao nhất của mỗi phạm vi.

ISO/IEC 17025, yêu cầu chung về năng lực của các phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn, cho những gì một chứng chỉ hiệu chuẩn từ bên thứ ba đại diện.

Các số liệu dung sai được trích dẫn ở đây là giới hạn đã công bố của các tiêu chuẩn được đặt tên, và chúng áp dụng cho dây mới được kiểm tra theo hàm tham chiếu. Chúng không phải là tuyên bố về độ chính xác trong quá trình sử dụng, điều này phụ thuộc vào cặp, vào tính đồng nhất dọc theo chiều dài đã lắp đặt và vào sự nhiễm bẩn. Tỷ lệ chi phí là minh họa số học về ảnh hưởng của tỷ lệ Rhodium ở tỷ lệ giá giả định, và chúng không phải là báo giá hoặc dự báo thị trường. Phạm vi loại là phạm vi mà dung sai được xác định, và việc sử dụng bên ngoài chúng có thể thực hiện được mà không có tuyên bố độ chính xác được xác định. Lựa chọn ống bảo vệ và vỏ bọc là đặc thù của ứng dụng và không được đề cập trong đặc tả dây. Các tiêu chuẩn được sửa đổi, và phiên bản được đặt tên trên đơn đặt hàng sẽ chi phối. Không có gì ở đây là sự thay thế cho việc phát hành kỹ thuật hoặc cho hiệu chuẩn đã thỏa thuận giữa người mua và nhà cung cấp.