Introduction au fil de Platine-rhodium

Le fil platine-rhodium est normalement décrit par ses propriétés, et la description est exacte de la même manière qu'une photographie d'un pont est exacte:Il montre l'objet et ne dit rien de ce qu'il est pourLe fil a une utilisation dominante, et cette utilisation impose une exigence qu'aucune liste de propriétés ne peut exprimer.

Un fil platine-rhodium est une jambe d'un thermocouple.et un thermocouple produit une force électromotive qui dépend de la différence de température entre ses deux jonctions et de la différence entre les deux alliagesUne bobine certifiée platine avec 13% de rhodium est un matériau avec une composition:et il ne devient un capteur de température que lorsqu'il est relié à un fil du type correspondant.

Tout ce qui suit provient de ce fait: les niveaux sont fixés par le type et ne peuvent pas être choisis librement, la propriété qui compte est la stabilité de la tension et non la conductivité,le prix est dominé par le rhodium, et les défaillances en service sont des changements de tension et non des ruptures.

Les grades sont fixés par type

Il existe trois types de thermocouple de métaux nobles en usage industriel ordinaire, et chacun nomme les deux pattes..

Deux caractéristiques de ce tableau portent la plupart des conséquences d'achat.et la gamme se termine avant les températures pour lesquelles ces thermocouples sont célèbresUne paire de type R ou S utilisée à 1 600 °C est en dehors de la plage au-dessus de laquelle la norme définit son erreur, ce qui ne signifie pas qu'elle ne peut pas être utilisée.

La deuxième est que le type B a une jambe positive avec 30% de rhodium et une jambe négative avec 6%.et c'est aussi celui avec presque aucune sortie près de la température ambianteLa tension à l'extrémité froide est suffisamment faible pour être ignorée sur la plage ambiante habituelle.

La conductivité est une mauvaise propriété

La description habituelle énumère l'excellente conductivité électrique comme un avantage.Le platine et ses alliages de rhodium sont de faibles conducteurs par rapport au cuivre., et un thermocouple fonctionne en raison de la différence de puissance thermoélectrique entre deux alliages, pas parce que l'un ou l'autre est bien conducteur.

La propriété qui est réellement achetée est la reproductibilité de la tension par rapport à la température, et elle a trois parties.La seconde est l'homogénéité du fil le long de sa longueur, car un thermocouple indique l'intégrale de la température le long du fil partout où une composition ou un gradient de contrainte existe.qui convertit la tension mesurée en température et est définie par la norme et non par le fournisseur.

L'homogénéité est la partie sous-estimée par les acheteurs. un fil qui répond à la composition et à la tolérance peut encore être mal lu après avoir été plié, serré, ou contaminé le long d'une partie de sa course,parce que la section endommagée génère sa propre tensionAucun étalonnage de la paire n'élimine cette erreur, puisque l'étalonnage s'applique à la paire telle qu'elle a été testée.

Ce qu'un fil peut promettre et ce dont la paire a besoin

Les classes de tolérance sont là où cela devient commercial. Les normes américaines et internationales définissent des limites d'erreur pour un thermocouple, et ces limites sont écrites contre une paire.Un fournisseur peut certifier une seule bobine en fonction de sa composition et de son diamètre, et ne peut pas certifier sa précision en tant que capteur sans la jambe correspondante.

Les chiffres figurant sur le certificat méritent d'être nommés, car l'écart entre les classes est important par rapport aux températures concernées.450 °C est plus ou moins 1Pour le type B, la limite supérieure à 800 à 1700 °C est exprimée en pourcentage de la lecture, à 0.5 % pour la classe standard, avec une classe plus restreinte disponible.

Un acheteur qui commande des limites spéciales et reçoit des limites standard a reçu un fil qui est toujours dans sa propre spécification et n'est pas ce que le calendrier d'étalonnage a supposé.La classe de tolérance appartient à l'ordre, avec la norme et l'édition, car les deux systèmes n'utilisent pas les mêmes tableaux.

Le rhodium représente la plus grande partie de la facture

Le rhodium est l'un des métaux les plus chers en usage commercial, et il se négocie sur un marché plus mince que le platine.et il le réorganise différemment pour chaque grade.

Le tableau est arithmétique, pas une liste de prix, et il est là pour montrer une forme. à une teneur en rhodium de 6%, le fil se comporte comme un achat de platine avec un supplément de rhodium. à 30%, la position est inversée,et le fil se comporte comme un achat de rhodium avec un ajout de platineEntre ces deux points, le même mouvement du prix du rhodium modifie la facture d'un facteur qui dépend entièrement de la qualité de la commande.

Deux conséquences commerciales en découlent. La première est qu'une cotation sans base de prix n'est pas du tout une cotation pour ce matériau.la teneur en métal peut évoluer entre la demande et la livraison de plus que le coût de conversionLa deuxième est que la récupération des déchets et des débris est une partie de l'économie et non une réflexion tardive, parce que le métal dans une course ratée est toujours le métal.

Pourquoi un thermocouple ne fonctionne plus

Le mode de défaillance d'un thermocouple de métaux nobles est rarement un fil cassé.

La première rangée est celle qui termine la plupart des installations plus tôt.certains ciment isolant, et les enveloppes métalliques à haute température deviennent toutes des sources de contamination, et l'erreur résultante apparaît sous la forme d'un biais lent que l'opérateur compense en ajustant le point de réglage.

La troisième rangée explique un schéma qui surprend les équipes de maintenance, le fil ne s'affaiblit pas progressivement, il recristallise, les grains grandissent jusqu'à ce que la section transversale soit une chaîne de quelques cristaux,et le prochain cycle thermique le briseLe support le long de la course et un rayon de courbure minimum retardent ce résultat, et le redressement répété l'accélère.

Ce qu'il faut écrire sur l'ordre

Cinq articles sont soumis à la spécification, et les deux premiers sont ceux qui sont le plus souvent laissés au fournisseur.

Le dernier élément est où une équipe d'achat gagne sa vie.ou un essai d'homogénéité le long de la longueurLa commande de la première en supposant la seconde est l'incompréhension la plus fréquente dans cette gamme de produits.

Où le DLX s'adapte

DLX fournit du fil de platine-rhodium et la jambe de platine correspondante en provenance de Changzhou, Jiangsu, dans les types et diamètres standard, la composition et le diamètre étant indiqués par rapport à la commande.Les mêmes travaux concernent les alliages thermocouples à base de nickel où la température est inférieure et le budget est différent, ainsi que les tubes de protection et les raccords qui déterminent la durée de vie de l'un ou l'autre fil.

Deux questions résolvent la plupart des questions. La première est quel type et quelle jambe, car cela fixe l'alliage et la base de prix. La seconde est ce que le certificat doit prouver,parce qu'une déclaration de composition et un étalonnage répondent à des questions différentes et entraînent des coûts différents.

Questions des acheteurs

Le fil platine-rhodium est-il un capteur à part entière?

Non, il s'agit d'une jambe d'un thermocouple, la tension apparaît lorsqu'il est relié à la jambe correspondante à une jonction de mesure et que les autres extrémités sont maintenues à une température de référence connue.Une bobine peut être certifiée pour sa composition et son diamètre, et sa précision en tant que capteur n'existe que dans une paire.

Quel type doit être spécifié, B, R ou S?

Type B pour le haut de la gamme, où la tolérance est définie entre 800 et 1700 °C et où les deux pattes contiennent du rhodium.où la tolérance est définie à partir de 0 °C et la jambe négative est du platine purLe type S est l'ancienne norme et le type R le plus récent des deux, et ils ne sont pas interchangeables dans une boucle calibrée.

Un certificat de limite spéciale signifie-t-il que le thermocouple est précis?

Cela signifie que le fil a atteint une limite plus stricte par rapport à la fonction de référence lorsqu'il a été testé.et sur la contaminationPour les types R et S, la limite spéciale est de plus ou moins 0,6 °C ou 0,1% de la lecture, contre plus ou moins 1,5 °C pour la classe standard.

Pourquoi la teneur en rhodium est-elle si importante pour le prix?

En effet, le rhodium est l'un des métaux les plus chers en usage commercial et les échanges sur un marché mince.le rhodium représente la plus grande part du coût du métal à tout rapport de prix plausible, donc le même mouvement du prix du rhodium modifie beaucoup plus une cotation de type B qu'une de type R.

Pourquoi un thermocouple platine-rhodium dérive-t-il?

Trois raisons prédominent: la contamination par le fer, le silicium ou le phosphore provenant du tube de protection ou de l'environnement; la migration du rhodium à haute température, qui modifie la composition locale;et travaux à froid ou dommages mécaniques au cours de la courseLes deux premiers sont chimiques et le troisième est physique, et seul le premier est facilement évité par sélection.

Le fil peut-il être plié et redressé en service?

Il peut être plié à un rayon minimal et ne doit pas être redressé à plusieurs reprises.et à ce moment-là un cycle thermique le briseLe support le long de la course et un rayon de courbure généreux prolongent la vie plus que tout changement de grade.

Résumé

Un fil platine-rhodium correspond à la moitié d'une mesure: le type fixe les deux alliages, la classe de tolérance fixe l'erreur et la paire fixe la précision.Une liste de propriétés qui loue la conductivité a décrit le mauvais matériau, parce que ces alliages conduisent mal et sont achetés pour la reproductibilité d'une tension.

Le côté commercial suit le rhodium: à 6% le fil se comporte comme du platine avec une surcharge, et à 30% il se comporte comme du rhodium avec un ajout.la contamination modifie la lecture lentement, la croissance des grains casse le fil soudainement, et aucun n'est visible dans un certificat de composition.

Références

ASTM E230/E230M, spécification standard pour les tableaux de force électromotrice à température pour les thermocouples normalisés, pour les fonctions de référence et les limites d'erreur standard et spéciales pour les types B,R et S.

La norme IEC 60584-1 prévoit des thermocouples, des tableaux de référence et des tolérances pour les fonctions de référence internationales et les tolérances des classes 1, 2 et 3.

BIPM, guide de la thermométrie secondaire, thermométrie des thermocouples, pour le traitement de l'inhomogénéité, du recuit et de la dérive dans les thermocouples de métaux nobles.

ASTM E220, étalonnage des thermocouples par techniques de comparaison, pour la méthode utilisée lorsqu'une paire est étalonnée par rapport à une référence.

Tableaux de type publiés pour les thermocouples de métaux nobles, pour les compositions des pieds des types B, R et S et leurs gammes de température indiquées.

Données techniques du fabricant pour le fil thermocouple platine-rhodium, pour les températures pratiques d'utilisation continue et les exigences de protection au sommet de chaque plage.

ISO/CEI 17025, exigences générales relatives à la compétence des laboratoires d'essai et d'étalonnage, pour ce que représente un certificat d'étalonnage délivré par un tiers.

Les valeurs de tolérance indiquées ici sont les limites publiées des normes indiquées et s'appliquent aux fils neufs testés selon la fonction de référence.qui dépend du couple, sur l'homogénéité le long de la longueur installée et sur la contamination.et ils ne sont pas une cotation de prix ou une prévision du marchéLes plages de type sont les plages au-delà desquelles une tolérance est définie, et l'utilisation en dehors de celles-ci est possible sans déclaration de précision définie.La sélection du tube de protection et de la gaine est spécifique à l'application et n'est pas couverte par le cahier des charges du fil.Les normes sont révisées, et l'édition indiquée sur la commande régit.