Constantan
Constantan ist eine Kupfer-Nickel-Legierung, die üblicherweise aus 60% Kupfer und 40% Nickel besteht.Sein Hauptmerkmal ist seine Beständigkeit, die über einen weiten Temperaturbereich konstant ist. Andere Legierungen mit ähnlich niedrigen Temperaturkoeffizienten sind bekannt, wie Manganin (Cu86Mn12Ni2).
Zusätzliche empfohlene Kenntnisse
Inhalt
- 1 Constantan-Legierung
- 2 A-Legierung
- 3 P-Legierung
- 4 Physikalische Eigenschaften
- 5 Temperaturmessung
Constantan-Legierung
Von allen modernen DMS-Legierungen ist Constantan die älteste und immer noch die am weitesten verbreitete. Diese Situation spiegelt die Tatsache wider, dass Constantan die beste Gesamtkombination von Eigenschaften aufweist, die für viele Dehnungsmessstreifen-Anwendungen benötigt werden. Diese Legierung weist beispielsweise eine ausreichend hohe Dehnungsempfindlichkeit bzw. einen Dehnungsfaktor auf, der relativ unempfindlich gegenüber Dehnungsniveau und Temperatur ist. Sein spezifischer Widerstand ist hoch genug, um geeignete Widerstandswerte auch in sehr kleinen Gittern zu erreichen, und sein Temperaturkoeffizient des Widerstands ist nicht übermäßig. Darüber hinaus zeichnet sich Constantan durch eine gute Ermüdungsbeständigkeit und eine relativ hohe Dehnungsfähigkeit aus. Es muss jedoch beachtet werden, dass Constantan dazu neigt, bei Temperaturen über 65 ° C (150 ° F) eine kontinuierliche Drift zu zeigen; und diese Eigenschaft sollte berücksichtigt werden, wenn die Nullstabilität des Dehnungsmessstreifen über einen Zeitraum von Stunden oder Tagen kritisch ist.
A-Legierung
Sehr wichtig ist, dass Constantan zur Selbsttemperaturkompensation verarbeitet werden kann, um eine breite Palette von Wärmeausdehnungskoeffizienten des Testmaterials zu erreichen. Eine Legierung wird in Selbsttemperaturkompensation (S-T-C) geliefert. 00, 03, 05, 06, 09, 13, 15, 18, 30, 40 und 50, zur Verwendung auf Prüfmaterialien mit entsprechenden Wärmeausdehnungskoeffizienten, ausgedrückt in Teilen pro Million Länge (oder µm/m) pro Kelvin oder Grad Celsius oder Grad Fahrenheit.
P-Legierung
Für die Messung sehr großer Dehnungen von 5% (50 000 Mikrodehnungen) oder mehr wird normalerweise geglühtes Konstantan (P-Legierung) als Gittermaterial ausgewählt. Constantan in dieser Form ist sehr duktil; und, in Messlängen von 0.125 in (3 mm) und länger, kann auf > 20% gespannt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die P-Legierung bei hohen zyklischen Belastungen mit jedem Zyklus eine dauerhafte Widerstandsänderung aufweist und eine entsprechende Nullverschiebung im Dehnungsmessstreifen verursacht. Wegen dieser Eigenschaft und der Tendenz für vorzeitigen Gitterausfall mit wiederholtem Belasten, wird P-Legierung normalerweise nicht für zyklische Belastungsanwendungen empfohlen. P-Legierung ist mit S-T-C Zahlen von 08 und von 40 für Gebrauch auf Metallen und Plastik, beziehungsweise verfügbar.
Physikalische Eigenschaften
Elektrischer spezifischer Widerstand bei Raumtemperatur | 0,52 × 10-6 Ω·m |
Temperaturkoeffizient bei 20 °C | 0,00002 K-1 |
Dichte | 8,9 × 103 kg/m3 |
Schmelzpunkt | 1221 bis 1300 °C |
Spezifische Wärmekapazität | 0,39 J / (g · K) |
Wärmeleitfähigkeit bei 23°C | 19,5 W/(m.K) |
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 20-100°C | 14,9 × 10-6 K-1 |
Dehnfestigkeit | 400-490 MPa |
Bruchdehnung | |
Elastizitätsmodul | 162 Gpa |
Temperaturmessung
Constantan wird auch verwendet, um Thermoelemente mit Drähten aus Eisen, Kupfer oder Chromel zu bilden.