Чистая платина является одним из наиболее распространенных металлов, применяемых для изготовления термометров сопротивления.
Платина отвечает обязательным требованиям, предъявляемым к материалам для изготовления термометров сопротивления.
Диапазон использования платины от минус 269 до плюс 1100 °C. Термометрическая платина для рабочих термометров характеризуется отношением
.
Для воспроизведения международной практической термометрической шкалы используется особо чистая платина в виде отожженной свободной от напряжения проволоки, имеющей отношение
.
Сопротивление платины имеет сложную нелинейную температурную зависимость. В интервале температур 0÷850 °C зависимость экстраполируется выражением
,
на интервале от минус 200 до 0 °C – выражением
,
где A = 3,968×10–3 °C–1, B = – 5,847 10 –7 °C –2, C = – 4,22×10–12 °C–4.
Платиновые термометры сопротивления имеют следующие значения сопротивления при 0 °C: 1, 5, 10, 50, 100 и 500 Ом (в эксплуатации находятся термометры с R0 = 46 Ом). Этим термопреобразователям сопротивления присвоены следующие условные обозначения номинальной статической характеристики преобразования: 1П, 5П, 10П, 50П, 100П и 500П (термометры с сопротивлением R0 = 46 Ом обозначаются гр. 21).
Некоторые стандартизованные номиналы чувствительных элементов платиновых рабочих термометров представлены в табл. 6.9.
Таблица 6.9. Платиновые термометры сопротивления
Условное обозначение НСХ | R0, Ом | Диапазон измерений, °С |
1П | –50…+1100 | |
5П | –100…+1100 | |
10П | –200…+1000 | |
гр. 21 | –260…+1000 | |
50П | –260…+1000 | |
100П | –260…+1000 | |
500П | –260…+300 |
Недостатком платины является ее загрязнение в восстановительной среде парами металлов, окислами углерода и другими веществами, что особенно проявляется при высоких температурах.
Проволочные чувствительные элементы являются превалирующими в практической термометрии. Однако в настоящее время с ними успешно конкурируют термометры в металлопленочном исполнении. Такие термометры изготавливаются на различных подложках – из ситалла, сапфира, поликора методом вакуумного напыления. Такие термометры имеют особую перспективу при массовом производстве. Большая часть операций по их изготовлению и подгонке номинала сопротивления практически полностью автоматизирована.
В металлопленочном исполнении чувствительные элементы характеризуются несколько меньшим ТКС по сравнению с проволочными (до 10 %).
В металлопленочном исполнении возможно эффективное применение материалов, нетрадиционных для термометрии. Так, для области температур 4,2…25 К известно использование марганцевого пленочного термометра, имеющего линейную функцию преобразования в этой области и высокую воспроизводимость (не хуже 0,01 К).