प्लैटिनम-रोडियम तार का वर्णन सामान्यतः उसके गुणों के आधार पर किया जाता है, और यह वर्णन एक पुल की तस्वीर के वर्णन की तरह सटीक होता है: यह वस्तु को दिखाता है और यह नहीं बताता कि यह किस लिए है। तार का एक प्रमुख उपयोग है, और वह उपयोग एक ऐसी आवश्यकता को लागू करता है जिसे कोई गुण सूची व्यक्त नहीं कर सकती।
आवश्यकता एक वोल्टेज है। प्लैटिनम-रोडियम तार एक थर्मोकपल का एक सिरा है, और एक थर्मोकपल एक विद्युत वाहक बल उत्पन्न करता है जो उसके दो जंक्शनों के बीच तापमान अंतर और दो मिश्र धातुओं के बीच अंतर पर निर्भर करता है। कोई भी सिरा अकेले वह वोल्टेज उत्पन्न नहीं करता है। प्लैटिनम के साथ 13% रोडियम के रूप में प्रमाणित एक तार एक संरचना वाली सामग्री है, और यह केवल तभी तापमान सेंसर बनता है जब इसे मिलान वाले प्रकार के तार से जोड़ा जाता है।
इसके बाद जो कुछ भी आता है वह उस तथ्य से आता है: ग्रेड प्रकार द्वारा तय किए जाते हैं और स्वतंत्र रूप से नहीं चुने जा सकते, जो गुण मायने रखता है वह वोल्टेज की स्थिरता है न कि चालकता, कीमत रोडियम से प्रभावित होती है, और सेवा में विफलताएं टूटने से नहीं बल्कि वोल्टेज में परिवर्तन से होती हैं।
सामान्य औद्योगिक उपयोग में तीन महान-धातु थर्मोकपल प्रकार होते हैं, और प्रत्येक दोनों सिरों का नाम बताता है। तार को एक नामित प्रकार के मिलान वाले सिरे के रूप में खरीदा जाता है, न कि कैटलॉग से चुनी गई मिश्र धातु के रूप में।
| प्रकार | धनात्मक सिरा | ऋणात्मक सिरा | परिभाषित सहनशीलता के साथ सीमा | जहां इसका उपयोग किया जाता है |
|---|---|---|---|---|
| बी | प्लैटिनम के साथ 30% रोडियम | प्लैटिनम के साथ 6% रोडियम | 800 से 1,700 डिग्री सेल्सियस | उच्चतम तापमान, जहां सिरेमिक सुरक्षा ट्यूब का उपयोग वैसे भी किया जाता है |
| आर | प्लैटिनम के साथ 13% रोडियम | प्लैटिनम | 0 से 1,450 डिग्री सेल्सियस | प्रयोगशाला और भट्टी का काम, बेस-मेटल रेंज के शीर्ष पर |
| एस | प्लैटिनम के साथ 10% रोडियम | प्लैटिनम | 0 से 1,450 डिग्री सेल्सियस | पुराना मानक प्रकार, अभी भी अंशांकन प्रयोगशालाओं में आम है |
उस तालिका की दो विशेषताएं अधिकांश खरीद परिणामों को वहन करती हैं। पहली यह है कि सहनशीलता एक बताई गई सीमा पर परिभाषित की गई है, और सीमा उन तापमानों से पहले समाप्त हो जाती है जिनके लिए ये थर्मोकपल प्रसिद्ध हैं। 1,600 डिग्री सेल्सियस पर उपयोग किया जाने वाला टाइप आर या एस जोड़ा उस सीमा से बाहर है जिस पर मानक अपनी त्रुटि को परिभाषित करता है, जिसका अर्थ यह नहीं है कि इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है। इसका मतलब है कि सटीकता का दावा अब लागू नहीं होता है।
दूसरा यह है कि टाइप बी में 30% रोडियम वाला एक धनात्मक सिरा और 6% वाला एक ऋणात्मक सिरा होता है। यह तीनों में से एकमात्र है जहां दोनों सिरों में रोडियम होता है, और यह वह भी है जिसमें कमरे के तापमान के पास लगभग कोई आउटपुट नहीं होता है, यही कारण है कि टाइप बी सर्किट को कोल्ड-जंक्शन मुआवजे के बिना उपयोग किया जाता है। ठंडे सिरे पर वोल्टेज सामान्य परिवेश सीमा पर अनदेखा करने के लिए पर्याप्त छोटा होता है।
सामान्य विवरण उत्कृष्ट विद्युत चालकता को एक लाभ के रूप में सूचीबद्ध करता है। इस सामग्री के लिए दावा सत्य के विपरीत के करीब है। तांबे की तुलना में प्लैटिनम और इसके रोडियम मिश्र धातु खराब कंडक्टर हैं, और एक थर्मोकपल दो मिश्र धातुओं के बीच थर्मोइलेक्ट्रिक शक्ति के अंतर के कारण काम करता है, न कि इसलिए कि उनमें से कोई भी अच्छी तरह से संचालित होता है।
जो गुण वास्तव में खरीदा जाता है वह तापमान के मुकाबले वोल्टेज की पुनरुत्पादकता है, और इसके तीन भाग हैं। पहला मिश्र धातु संरचना है, जिसे प्रकार तय करता है। दूसरा तार की लंबाई के साथ एकरूपता है, क्योंकि एक थर्मोकपल तापमान के अभिन्न अंग को रिपोर्ट करता है जहां भी संरचना या तनाव प्रवणता मौजूद होती है। तीसरा प्रकार के लिए प्रकाशित संदर्भ फ़ंक्शन है, जो मापे गए वोल्टेज को तापमान में परिवर्तित करता है और मानक द्वारा परिभाषित किया जाता है, न कि आपूर्तिकर्ता द्वारा।
खरीदार एकरूपता को कम आंकते हैं। एक तार जो संरचना और सहनशीलता को पूरा करता है, वह भी गलत पढ़ सकता है, भले ही उसे मोड़ा गया हो, क्लैंप किया गया हो, या उसके रन के हिस्से के साथ दूषित किया गया हो, क्योंकि क्षतिग्रस्त अनुभाग अपना वोल्टेज उत्पन्न करता है। जोड़े का कोई अंशांकन उस त्रुटि को दूर नहीं करता है, क्योंकि अंशांकन उस जोड़े पर लागू होता है जैसा कि उसका परीक्षण किया गया था।
सहनशीलता वर्ग वे हैं जहां यह व्यावसायिक हो जाता है। अमेरिकी और अंतर्राष्ट्रीय दोनों मानक एक थर्मोकपल के लिए त्रुटि की सीमाएं परिभाषित करते हैं, और वे सीमाएं एक जोड़े के मुकाबले लिखी जाती हैं। एक आपूर्तिकर्ता एक एकल स्पूल को संरचना और व्यास के मुकाबले प्रमाणित कर सकता है, और मिलान वाले सिरे के बिना सेंसर के रूप में अपनी सटीकता को प्रमाणित नहीं कर सकता है।
| गुण | एक स्पूल पर प्रमाणित किया जा सकता है | जोड़ी या असेंबली की आवश्यकता है |
|---|---|---|
| मिश्र धातु संरचना और रोडियम सामग्री | हाँ | लागू नहीं |
| व्यास और उसकी सहनशीलता | हाँ | लागू नहीं |
| सतह की स्थिति और ड्राइंग दोषों से मुक्ति | हाँ | लागू नहीं |
| संदर्भ फ़ंक्शन के मुकाबले त्रुटि की सीमाएं | केवल तार अनुरूपता कथन के रूप में | हाँ, एक थर्मोकपल के रूप में |
| लंबाई के साथ एकरूपता | केवल एक निर्दिष्ट परीक्षण द्वारा | हाँ, क्योंकि जोड़ी इसे एकीकृत करती है |
| पहली उच्च-तापमान जोखिम के बाद बहाव | नहीं | हाँ, और इसके लिए स्थिरता परीक्षण की आवश्यकता है |
प्रमाणपत्र पर संख्याएं नाम देने लायक हैं, क्योंकि वर्गों के बीच का फैलाव शामिल तापमानों की तुलना में बड़ा होता है। प्रकार आर और एस के लिए, 0 से 1,450 डिग्री सेल्सियस पर मानक त्रुटि सीमा प्लस या माइनस 1.5 डिग्री सेल्सियस है, और विशेष सीमा प्लस या माइनस 0.6 डिग्री सेल्सियस या रीडिंग का 0.1% है, जो भी अधिक हो। टाइप बी के लिए 800 से 1,700 डिग्री सेल्सियस की सीमा रीडिंग के प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, मानक वर्ग के लिए 0.5% पर, एक तंग वर्ग उपलब्ध है।
एक खरीदार जो विशेष सीमाएं ऑर्डर करता है और मानक सीमाएं प्राप्त करता है, उसे तार मिला है जो अभी भी उसके अपने विनिर्देश के भीतर है और वह नहीं है जो अंशांकन अनुसूची ने माना था। सहनशीलता वर्ग आदेश पर होना चाहिए, मानक और संस्करण के साथ, क्योंकि दो प्रणालियां समान तालिकाओं का उपयोग नहीं करती हैं।
रोडियम व्यावसायिक उपयोग की सबसे महंगी धातुओं में से एक है, और यह प्लैटिनम की तुलना में पतले बाजार में कारोबार करता है। यह एकल तथ्य ऊपर दी गई तालिका के प्रत्येक तार की लागत को पुनर्गठित करता है, और यह प्रत्येक ग्रेड के लिए अलग-अलग पुनर्गठित करता है।
| मिश्र धातु में रोडियम | यदि रोडियम प्लैटिनम मूल्य का दोगुना हो तो धातु लागत का हिस्सा | यदि रोडियम तीन गुना हो | यदि रोडियम पांच गुना हो |
|---|---|---|---|
| 6% | 11% | 16% | 24% |
| 10% | 18% | 25% | 36% |
| 13% | 23% | 31% | 43% |
| 30% | 46% | 56% | 75% |
तालिका अंकगणितीय है, मूल्य सूची नहीं, और यह एक आकार दिखाने के लिए है। 6% रोडियम सामग्री पर तार प्लैटिनम खरीद की तरह व्यवहार करता है जिसमें रोडियम अधिभार होता है। 30% पर स्थिति उलट जाती है, और तार रोडियम खरीद की तरह व्यवहार करता है जिसमें प्लैटिनम जोड़ा जाता है। इन दो बिंदुओं के बीच रोडियम मूल्य में समान हलचल चालान को एक ऐसे कारक से बदल देती है जो पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करता है कि आदेश पर कौन सा ग्रेड है।
दो व्यावसायिक परिणाम निकलते हैं। पहला यह है कि मूल्य आधार के बिना एक उद्धरण इस सामग्री के लिए बिल्कुल भी उद्धरण नहीं है, क्योंकि धातु सामग्री पूछताछ और डिलीवरी के बीच रूपांतरण लागत से अधिक हो सकती है। दूसरा यह है कि स्क्रैप और ऑफकट रिकवरी अर्थशास्त्र का हिस्सा है न कि बाद का विचार, क्योंकि एक विफल रन में धातु अभी भी धातु है।
महान-धातु थर्मोकपल का विफलता मोड शायद ही कभी एक टूटा हुआ तार होता है। यह एक वोल्टेज है जो तापमान से मेल खाना बंद कर देता है, और इसके कारण रासायनिक और धातुकर्मिक होते हैं।
| तंत्र | यह रीडिंग को क्या करता है | यह क्या सीमित करता है |
|---|---|---|
| लोहा, सिलिकॉन, या फास्फोरस द्वारा संदूषण | वोल्टेज को स्थानांतरित करता है, अक्सर एक दिशा में और स्थायी रूप से | सुरक्षा ट्यूब और शीथ चयन, और स्वच्छ हैंडलिंग |
| उच्च तापमान पर रोडियम प्रवासन | धीमा बहाव, क्योंकि स्थानीय संरचना बदल जाती है | तापमान पर समय, और आवधिक पुन: अंशांकन |
| लगभग 1,300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर दाने का विकास | भंगुरता, फिर थर्मल साइकलिंग पर फ्रैक्चर | रन के साथ समर्थन, और बार-बार झुकने से बचना |
| यांत्रिक क्षति और कोल्ड वर्क | स्थानीय वोल्टेज ऑफसेट जिन्हें कोई जोड़ी अंशांकन दूर नहीं कर सकता | गठन के बाद एनीलिंग, और न्यूनतम मोड़ त्रिज्या |
| ठंडे सिरे पर नमी और कम करने वाले वातावरण | अनियमित रीडिंग और टर्मिनलों का क्षरण | सील किए गए हेड, और सही मुआवजा तार |
पहली पंक्ति वह है जो अधिकांश प्रतिष्ठानों को जल्दी समाप्त करती है। सिरेमिक ट्यूब के अंदर प्लैटिनम-रोडियम तार भट्टी से सुरक्षित है न कि ट्यूब से। सिलिका रिफ्रैक्टरीज़, कुछ इन्सुलेशन सीमेंट, और उच्च तापमान पर धातु की शीथ सभी संदूषण स्रोत बन जाते हैं, और परिणामी त्रुटि एक धीमी पूर्वाग्रह के रूप में दिखाई देती है जिसे ऑपरेटर सेटपॉइंट को समायोजित करके क्षतिपूर्ति करता है।
तीसरी पंक्ति एक पैटर्न की व्याख्या करती है जो रखरखाव टीमों को आश्चर्यचकित करती है। तार धीरे-धीरे कमजोर नहीं होता है। यह पुन: क्रिस्टलीकृत होता है, दाने तब तक बढ़ते हैं जब तक कि क्रॉस-सेक्शन कुछ क्रिस्टल की एक श्रृंखला न बन जाए, और अगला थर्मल चक्र इसे तोड़ देता है। रन के साथ समर्थन और एक न्यूनतम मोड़ त्रिज्या उस परिणाम को स्थगित कर देती है, और बार-बार सीधा करना इसे तेज कर देता है।
पांच वस्तुएं विनिर्देश को वहन करती हैं, और पहली दो वे हैं जिन्हें अक्सर आपूर्तिकर्ता पर छोड़ दिया जाता है।
| वस्तु | यह क्यों मायने रखता है |
|---|---|
| प्रकार और खरीदा जा रहा सिरा | टाइप बी, आर, और एस दोनों सिरों पर अलग-अलग मिश्र धातुएं हैं, और सामान्य प्लैटिनम-रोडियम के रूप में ऑर्डर किया गया तार एक का नाम नहीं लिया है |
| सहनशीलता वर्ग, मानक और संस्करण के साथ | विशेष और मानक सीमाएं दो या अधिक के कारक से भिन्न होती हैं, और दो मानक अलग-अलग तालिकाओं का उपयोग करते हैं |
| सहनशीलता के साथ व्यास और एक मापने की विधि | फाइन वायर व्यास के हिसाब से बेचा जाता है, और विधि तय करती है कि कॉइल पास होता है या नहीं |
| लंबाई, स्पूल, और आपूर्ति की स्थिति | एनील्ड या एज़-ड्रॉन पहले-उपयोग बहाव को बदलता है, और स्पूल तय करता है कि रन बनाया जा सकता है या नहीं |
| प्रमाणन: संरचना, और कोई भी जोड़ी या एकरूपता परीक्षण | एक संरचना प्रमाण पत्र सटीकता प्रमाण पत्र नहीं है, और अंतर उद्धरण में है |
अंतिम वस्तु वह है जहां खरीद टीम अपनी कमाई करती है। संरचना का प्रमाण पत्र सस्ता है और मिश्र धातु के बारे में एक प्रश्न का उत्तर देता है। जोड़ी का अंशांकन, या लंबाई के साथ एकरूपता परीक्षण, माप के बारे में एक प्रश्न का उत्तर देता है और तदनुसार लागत करता है। दूसरे को मानते हुए पहले का आदेश देना इस उत्पाद लाइन में सबसे आम गलतफहमी है।
डीएलएक्स चांगझौ, जिआंगसू से प्लैटिनम-रोडियम तार और मिलान वाले प्लैटिनम सिरे की आपूर्ति करता है, मानक प्रकारों और व्यासों में, संरचना और व्यास के साथ आदेश के मुकाबले रिपोर्ट किया जाता है। वही काम निकल-आधारित थर्मोकपल मिश्र धातुओं को कवर करते हैं जहां तापमान कम होता है और बजट अलग होता है, साथ ही सुरक्षा ट्यूब और फिटिंग जो तय करते हैं कि कोई भी तार कब तक चलता है।
दो प्रश्न अधिकांश पूछताछों को सुलझाते हैं। पहला यह है कि कौन सा प्रकार और कौन सा सिरा, क्योंकि यह मिश्र धातु और मूल्य आधार तय करता है। दूसरा यह है कि प्रमाण पत्र को क्या साबित करना है, क्योंकि एक संरचना कथन और एक अंशांकन अलग-अलग प्रश्न उत्तर देते हैं और अलग-अलग लागत वहन करते हैं।
नहीं। यह एक थर्मोकपल का एक सिरा है। जब इसे एक मापने वाले जंक्शन पर मिलान वाले सिरे से जोड़ा जाता है और दूसरे सिरों को ज्ञात संदर्भ तापमान पर रखा जाता है तो वोल्टेज दिखाई देता है। एक स्पूल को संरचना और व्यास के लिए प्रमाणित किया जा सकता है, और एक सेंसर के रूप में इसकी सटीकता केवल एक जोड़ी के हिस्से के रूप में मौजूद है।
रेंज के शीर्ष के लिए टाइप बी, जहां सहनशीलता 800 से 1,700 डिग्री सेल्सियस से परिभाषित है और दोनों सिरों में रोडियम होता है। लगभग 1,450 डिग्री सेल्सियस तक के काम के लिए टाइप आर और एस, जहां सहनशीलता 0 डिग्री सेल्सियस से परिभाषित है और ऋणात्मक सिरा शुद्ध प्लैटिनम है। टाइप एस पुराना मानक है और टाइप आर दोनों में से अधिक हाल का है, और वे कैलिब्रेटेड लूप में विनिमेय नहीं हैं।
इसका मतलब है कि तार का परीक्षण किए जाने पर संदर्भ फ़ंक्शन के मुकाबले एक तंग सीमा को पूरा किया। सेवा में सटीकता जोड़ी पर, स्थापित रन के साथ दोनों तारों की एकरूपता पर, और संदूषण पर निर्भर करती है। प्रकार आर और एस के लिए विशेष सीमा प्लस या माइनस 0.6 डिग्री सेल्सियस या रीडिंग का 0.1% है, जो मानक वर्ग के लिए प्लस या माइनस 1.5 डिग्री सेल्सियस के मुकाबले है।
क्योंकि रोडियम व्यावसायिक उपयोग की सबसे महंगी धातुओं में से एक है और पतले बाजार में कारोबार करता है। 6% रोडियम पर तार ज्यादातर प्लैटिनम खरीद है। 30% पर, जैसा कि टाइप बी में है, रोडियम किसी भी प्रशंसनीय मूल्य अनुपात पर धातु लागत का बड़ा हिस्सा है, इसलिए रोडियम मूल्य में समान हलचल टाइप आर की तुलना में टाइप बी उद्धरण को कहीं अधिक बदल देती है।
तीन कारण हावी हैं: सुरक्षा ट्यूब या पर्यावरण से लोहा, सिलिकॉन, या फास्फोरस द्वारा संदूषण; उच्च तापमान पर रोडियम प्रवासन, जो स्थानीय संरचना को बदलता है; और रन के साथ कोल्ड वर्क या यांत्रिक क्षति, जो स्थानीय वोल्टेज ऑफसेट बनाती है। पहले दो रासायनिक हैं और तीसरा भौतिक है, और केवल पहले को चयन द्वारा आसानी से रोका जा सकता है।
इसे न्यूनतम त्रिज्या तक मोड़ा जा सकता है और इसे बार-बार सीधा नहीं किया जाना चाहिए। लगभग 1,300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर दाने तब तक बढ़ते हैं जब तक कि तार कुछ क्रिस्टल की एक श्रृंखला न बन जाए, और उस बिंदु पर एक थर्मल चक्र इसे तोड़ देता है। रन के साथ समर्थन और एक उदार मोड़ त्रिज्या किसी भी ग्रेड परिवर्तन से अधिक जीवन का विस्तार करती है।
एक प्लैटिनम-रोडियम तार एक माप का आधा हिस्सा है। प्रकार दोनों मिश्र धातुओं को ठीक करता है, सहनशीलता वर्ग त्रुटि को ठीक करता है, और जोड़ी सटीकता को ठीक करती है। चालकता की प्रशंसा करने वाली एक गुण सूची ने गलत सामग्री का वर्णन किया है, क्योंकि ये मिश्र धातु खराब रूप से संचालित होती हैं और वोल्टेज की पुनरुत्पादकता के लिए खरीदी जाती हैं।
व्यावसायिक पक्ष रोडियम का अनुसरण करता है। 6% पर तार अधिभार के साथ प्लैटिनम की तरह व्यवहार करता है, और 30% पर यह एक जोड़ के साथ रोडियम की तरह व्यवहार करता है। विफलता पक्ष पर्यावरण का अनुसरण करता है: संदूषण धीरे-धीरे रीडिंग को स्थानांतरित करता है, दाने का विकास तार को अचानक तोड़ देता है, और दोनों संरचना प्रमाण पत्र में दिखाई नहीं देते हैं।
ASTM E230/E230M, मानकीकृत थर्मोकपल के लिए तापमान-विद्युत वाहक बल तालिकाओं के लिए मानक विनिर्देश, प्रकार बी, आर, और एस के लिए संदर्भ फ़ंक्शन और मानक और विशेष त्रुटि सीमाएं।
IEC 60584-1, थर्मोकपल, संदर्भ तालिकाएं और सहनशीलता, अंतर्राष्ट्रीय संदर्भ फ़ंक्शन और कक्षा 1, 2, और 3 सहनशीलता के लिए।
BIPM, द्वितीयक थर्मामेट्री के लिए गाइड, थर्मोकपल थर्मामेट्री, महान-धातु थर्मोकपल में असंगति, एनीलिंग और बहाव के उपचार के लिए।
ASTM E220, तुलना तकनीकों द्वारा थर्मोकपल का अंशांकन, जब एक जोड़ी को संदर्भ के मुकाबले कैलिब्रेट किया जाता है तो उपयोग की जाने वाली विधि के लिए।
महान-धातु थर्मोकपल के लिए प्रकाशित प्रकार तालिकाएं, प्रकार बी, आर, और एस के लेग संरचनाओं और उनकी बताई गई तापमान सीमाओं के लिए।
प्लैटिनम-रोडियम थर्मोकपल तार के लिए निर्माता तकनीकी डेटा, प्रत्येक सीमा के शीर्ष पर व्यावहारिक निरंतर-उपयोग तापमान और सुरक्षा आवश्यकताओं के लिए।
ISO/IEC 17025, परीक्षण और अंशांकन प्रयोगशालाओं की क्षमता के लिए सामान्य आवश्यकताएं, तीसरे पक्ष से अंशांकन प्रमाण पत्र क्या दर्शाता है।
यहां उद्धृत सहनशीलता आंकड़े नामित मानकों की प्रकाशित सीमाएं हैं, और वे संदर्भ फ़ंक्शन के मुकाबले परीक्षण किए गए नए तार पर लागू होते हैं। वे सेवा में सटीकता का बयान नहीं हैं, जो जोड़ी पर, स्थापित लंबाई के साथ एकरूपता पर, और संदूषण पर निर्भर करती है। लागत शेयर अनुमानित मूल्य अनुपातों पर रोडियम अंश के प्रभाव के अंकगणितीय चित्रण हैं, और वे मूल्य उद्धरण या बाजार पूर्वानुमान नहीं हैं। प्रकार सीमाएं वे सीमाएं हैं जिन पर सहनशीलता परिभाषित की गई है, और उनके बाहर उपयोग परिभाषित सटीकता दावे के बिना संभव है। सुरक्षा ट्यूब और शीथ चयन आवेदन विशिष्ट है और तार विनिर्देश द्वारा कवर नहीं किया गया है। मानकों को संशोधित किया जाता है, और आदेश पर नामित संस्करण शासित होता है। यहां कुछ भी इंजीनियरिंग रिलीज या खरीदार और आपूर्तिकर्ता के बीच सहमत अंशांकन का विकल्प नहीं है।