Characteristic curves of iridium-rhodium sensing elements in high-temperature transducer applications

Abstract

Для підвищення потужності і коефіцієнта корисної дії газових турбін і двигунів внутрішнього згоряння при забезпеченні їх високої надійності необхідно вимірювати температуру газів та її розподіл у камерах згоряння. Значення цих температур можуть перевищувати 1800 °С в окислювальному середовищі. Тому при створенні конструкцій термоперетворювачів для вимірювання в таких складних умовах особливу увагу необхідно звернути на вибір термометричних матеріалів. Вимоги необхідної точності і температурного діапазону вище 1800 °С в окислювальному середовищі задовільняє тільки термоперетворювач із термоелектродами на основі іридію та іридійродієвих стопів. Статична характеристика перетворення таких чутливих елементів є індивідуальною, і кожен термоперетворювач підлягає градуюванню. Розглянуто методику визначення індивідуальної статичної характеристики перетворення іридійродієвих чутливих елементів високотемпературних термоперетворювачів. Описано підготовчі роботи, які необхідно виконати до проведення градуювання та основні етапи визначення статичної характеристики. Наведено загальний вигляд експериментальної устави для градуювання чутливих елементів. За результатами градуювання запропоновано форму апроксимаційного полінома індивідуальної статичної характеристики.

In order to increase the capacity and efficiency factor of gas turbines and internal combustion engines while preserving their high reliability, the gas temperature and its distribution need to be measured in combustion chambers. Values of these temperatures can exceed 1800 °С in an oxidizing atmosphere. Therefore, designing temperature transducers for measurements in such severe environments, special attention should be paid to the selection of thermometric materials. The requirements of the necessary accuracy and temperature range over 1800 °С in an oxidizing atmosphere are fulfilled only by the temperature transducer based on iridium-rhodium alloys. The characteristic curve of such sensing elements is individual and each temperature transducer is to be calibrated. The paper discusses a technique of determining the individual characteristic curve of iridium-rhodium sensing elements of high-temperature transducers. The preparation steps to be taken prior to the calibration and the main stages of determining the characteristic curve are described. The general view of the experimental set for calibrating the sensing elements is presented. Based on the calibration results, the form of approximating polynomial of the individual characteristic curve is proposed.