Термоэлектрические преобразователи, изготовленные из хромеля и копеля — сплавов никеля с хромом и медью, массово применяются в качестве температурных датчиков. Современные автоматизированные системы управления технологическими процессами невозможно представить без измерительных приборов, сердцем которых являются хромель-копелевые термопары. Эти термоэлементы, которые отличает очень широкий диапазон измерений, способны работать в самых разнообразных средах, включая агрессивные. Столь массовое применение хромель-копелевых термопар обусловлено их высокими технико-экономическими показателями, в том числе низкой погрешностью измерений и невысокой стоимостью.

Как известно, термопара состоит из двух соединенных термоэлектродов, плюсового и минусового. В данном преобразователе плюсовым электродом является хромель, минусовым, соответственно — копель. Термопара из этих сплавов работоспособна при температурах измеряемой среды от -200 до +600 градусов Цельсия. В то время, как основной ее конкурент — преобразователь с термоэлектродами из хромеля и алюмеля способен работать в диапазоне -200 +1000°С. Хромель-копелевые термопары боятся деформаций, что также можно занести в список их недостатков. Но список достоинств будет значительно больше: низкое удельное сопротивление электродов из этих сплавов, высокий коэффициент термо-ЭДС, высокая точность измерений.

Отличные технико-экономические показатели этих термопар обусловлены физическими свойствами материалов, из которых сделаны термоэлектроды, никелевых сплавов хромеля и копеля. Познакомимся с ними более детально. Проволока для термопар из хромеля содержит 90% никеля, до 10% хрома и незначительные количества меди, марганца, кобальта и кремния — на уровне примесей. Хромель в широком диапазоне - от 20° до 1000 °С имеет линейный участок зависимости термо-ЭДС от температуры, а плавится только при 1435°С. Высокая жаростойкость позволяет применять проволоку из хромеля в нагревательных приборах, реостатах, в качестве компенсационных проводов.

В свою очередь, копель содержит 54% меди, 43% никеля и около 3% железа. Незначительно присутствуют примеси в виде кремния, марганца и углерода. Копель также имеет почти линейную характеристику термоэлектродвижущей силы при разных значениях температур, причем максимально его характеристики раскрываются при использовании в термопаре именно с хромелем. Во многом благодаря наличию перечисленных примесей, как и хромель, обладает высокой жаростойкостью. Проволоку из копеля применяют для производства термопар, а также, на основании ГОСТ 1791-67, в качестве компенсационного провода для удаленного подключения термодатчиков.

Термопары с электродами из хромеля и копеля используют для дистанционного измерения температур в металлургии, на нефтеперерабатывающих заводах, в системах автоматизированного управления технологическими процессами самых разнообразных производств.