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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:熱電対が熱膨張した後、元の寸法には戻らないのか?)

熱電対の熱膨張後、元の寸法に戻らないのか

2023/10/18 01:45

このQ&Aのポイント
  • 熱電対を使用して1300℃と100℃の温度を数千回測温しようとしていますが、途中で断線してしまいます。
  • この熱電対は1500℃くらいの高温測定も可能ですが、使用方法によっては元の寸法に戻らない可能性があります。
  • 熱電対の径が細くなっている可能性があるため、熱膨張後に元の寸法に戻らない可能性があります。
※ 以下は、質問の原文です

熱電対が熱膨張した後、元の寸法には戻らないのか?

2010/09/10 15:10

R熱電対を使用し、測温しています。
1300℃と100℃の数分の繰り返しの状況を数千回測温しようとしていますが、どうしても途中で断線してしまいます。
1500℃くらいの高温測定も可能な熱電対なのに、使用方法によってはこのようなものなのでしょうか。
なんとなく熱電対の径が細くなっている様にも見えます。

回答 (4件中 1~4件目)

2010/09/11 08:52
回答No.4

断線の原因を突き止めるには、線の切れ方をよく観察することが基本と
思います。

細くなっているような気がするではなく、実際に計測することをお勧め
します。また、破断面を拡大して良く観察して下さい。
断線する箇所は、先端玉部分ではないとのことですが、先端からどれほど
離れた箇所でしょうか? 切れる部分はどの程度の温度に曝されているの
でしょうか? 熱電対に張力が掛からないように、ループ状の弛みを付けて
いるでしょうか?    などなど点検なさって下さい。


また、R熱電対は、還元性雰囲気や金属蒸気に弱い性質があるようですの
で、そのような環境条件になっていないかなども点検なさることをお勧め
したいと思います。

お礼

2010/09/13 08:56

的確なご指摘ありがとうございます。
破断箇所の観察を行い、何が起こっているのか、もっとよく調べます。

質問者

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質問する
2010/09/10 20:53
回答No.3

(白金-13%ロジウム)の発熱体の温度と寿命の関係をみると、1300℃では7~8Hr。1500℃では1Hrも持たない様子

>熱電対の径が細くなっている
さもありなんですが

酸化膜ができないので蒸発して痩せるとか
 

ホットエアーを造るヒーターなので、エアーを流すから蒸発が早い、それと定電流の加熱を奨めてるとはいえ痩細って使えなくなる限度では、熱電対との差があるかと推測します。
電気炉の熱電対はこんな短寿命ではないが、管に閉込めているからなのか?

お礼

2010/09/13 08:42

思った以上に寿命が短いですね。
が、高温酸化炉等で使用されているR熱電対は、1500℃ 1Hrくらいで少なくとも50回程度使用しても熱電対がダメになる、ということがないのですが、何が違うのでしょうか?

質問者
2010/09/10 16:38
回答No.2

R熱電対というと白金-白金ロジウムでしょうか?熱電対は支持固定していま
すか?白金の線膨張率は9X10E-6/K程度(白金8.8X10E-6、白金ロジウム8.2
X10E-6)です。支持固定の対象は何でしょうか?鉄だと10X10E-6/Kと白金と
それほど変わりませんが、SUS304や銅だと17X10E-6/K位です。仮に熱電対の
線長が1m、高温での膨張率も等価として計算すれば
1200K×1000mm×8X10E-6=9.6mm だけ伸びの差が出ます。
ひずみ換算するとε=0.0096、白金のヤング率は E=16.80×10E4 MPaです。
応力換算するとσ=Eε=1610 MPa となります。白金の引張強さは123 MPa
と小さく、断線は当然と言えます。
以上の仮定が正しければ、熱電対の配線方法に十分余裕を取るように考慮す
べきです。実情を調査下さい。
回答(1)さんの言われる熱衝撃は内部欠陥や偏析のある材料に対するのが
一般的で、比較的内部組織が均一な金属でも起こるのかは疑問です。

補足

2010/09/10 17:20

まず、ご質問にお答えします。
白金-白金ロジウム。熱電対は支持固定無。先端玉部分のみ固定、断線箇所は線の部分なので、支持対象は関係なく、温度履歴が問題と考えています。

質問者
2010/09/10 15:30
回答No.1

熱衝撃
http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/ja/Thermal_shock

ガラス や 陶磁器 有名だが
鉄だろうがなんだろうyが起こる

1300℃と100℃の数分の繰り返しの状況を数千回
なんて
多分 どんな物質でも無理

お礼をおくりました

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