Termopara - co to jest? Wiele wynika z tytułu. Urządzenie jest przetwornikiem służącym do pomiaru temperatury czynnika roboczego. Strukturalnie składa się z dwóch przewodników wykonanych z różnych metali, spawanych lub lutowanych ze sobą na jednym końcu. Urządzenie jest bardzo proste, ale trudno je dobrze wyprodukować.
Jak działa termopara
Dwa różne przewodniki są połączone w pierścień. Gdy temperatura złączy jest inna, pojawia się między nimi różnica potencjałów ze względu na efekt termoelektryczny.
Zasada termopary jest następująca. W medium, które ma być kontrolowane, umieszcza się złącze robocze, a wolne końce łączy się z urządzeniem pomiarowym. Im większa różnica między właściwościami przewodników a różnicą cieplną na końcach, tym większa siła elektromotoryczna w obwodzie (termo-EMF).
Zależność między napięciem a temperaturą różni się w zależności od metalu. Niektóre typy czujników są zaprojektowane dla ich własnych zakresów termicznych. Mogą również mieć różną odporność na korozję i agresywne środowiska.
Miejsce docelowe
Zabezawaryjną pracę urządzeń termicznych, zastosowano termoparę. Co to jest za kocioł gazowy? A jak to działa? Należy rozważyć bardziej szczegółowo. Przede wszystkim zapewnia automatyczne wyłączenie sprzętu w przypadku awarii kotła gazowego. Potrzebna jest również termopara do kuchenki gazowej, aby wywołać elektryczny zapłon gazu, gdy tylko zacznie płynąć. Oprócz pełnienia funkcji kontrolnej urządzenie może służyć jako czujnik temperatury.
Godność
Przyjrzyjmy się pozytywnym cechom termopary:
- przyrząd o wysokiej precyzji;
- szeroki zakres pomiarowy;
- możliwość naprawy wysokiej temperatury;
- prosta konstrukcja;
- dostępność, niski koszt i trwałość termoelektrod;
- łatwa instalacja i konserwacja.
Wady
Termopara ma również swoje wady:
- bardzo niska czułość;
- wielki opór;
- nieliniowość zależności termo-EMF od temperatury;
- trzeba sztucznie utrzymywać temperaturę jednego z końców.
Termo-EMF elektrod zależy w znacznym stopniu od obecności zanieczyszczeń w metalach, obróbki mechanicznej i termicznej. Aby ją zwiększyć, stosuje się termostosy kilku termopar.
Cechy konstrukcyjne termopar przemysłowych
Czujniki termiczne są w większości wykonane z metali nieszlachetnych. Odnarażenie na działanie środowiska zewnętrznego, są one zamknięte rurą z kołnierzem, który służy do mocowania urządzenia. Okucia ochronne chronią przewody przed wpływem agresywnego środowiska i są wykonane bez szwu. Materiał to stal zwykła (do 600ºС) lub nierdzewna (do 1100ºС). Termoelektrody są izolowane od siebie azbestem, rurkami porcelanowymi lub kulkami ceramicznymi.
Jeżeli zacisk znajduje się blisko, przewody termopary są do niego podłączone bezpośrednio, bez dodatkowych złączy. Gdy przyrząd pomiarowy znajduje się w pewnej odległości, gdy jest włączony w obwód, wolne końce termopary umieszcza się w odlewanej głowicy przymocowanej do rurki ochronnej. Wewnątrz znajdują się mosiężne listwy zaciskowe na porcelanowej podstawie do podłączenia przewodów kompensacyjnych wykonanych z tych samych materiałów co termoelektrody, ale bez precyzyjnych i ściśle kontrolowanych charakterystyk. Są tańsze i grubsze. Wprowadzane są do głowicy przez złączkę z uszczelką azbestową. Ceramika służy do wyrównania temperatury na wszystkich złączach. Na górze znajduje się gwintowana nasadka ochronna z hermetycznym uszczelnieniem.
Końcówki zaciskane nie powinny być instalowane na przewodach, ponieważ mogą one obniżyć dokładność odczytów. Pierścień jest wykonany z drutu i zaciśnięty pod śrubą.
Korekcja zmiany temperatury na zaciskach może być wykonana za pomocą urządzenia elektronicznego, które poprawia dokładność pomiaru.
Co może być termoparą. Cena i funkcje
Termoparą mogą być dowolne dwa spawane druty z różnych metali. Stosowany w przemyślewymienne materiały, odporne na wysoką temperaturę, trwałe i wysokie termiczne pola elektromagnetyczne. Istnieją również inne urządzenia statyczne o dużej dokładności i podobnej zasadzie działania, jednak termopary są prostsze i tańsze.
Jako elektrody używany jest miękki drut wyżarzony ze specjalnych stopów. Działa w maksymalnej temperaturze około 1000 stopni. Stopy mają stabilne i wysokie wartości termo-emf.
Najpopularniejszymi czujnikami są te z dwiema elektrodami, gdzie katoda jest wykonana ze stopu niklowo-chromowego (chromel), a anoda z innego metalu, takiego jak alumel (termopara TCA). Najłatwiej go podłączyć za pomocą wtyczki.
Każdy typ czujnika różni się zakresem temperatury pracy, generowanym polem elektromagnetycznym, odpornością mechaniczną i chemiczną, trwałością i wymiennością.
Musisz kupować tylko te urządzenia, które spełniają wymagane parametry. Dotyczy to szczególnie odporności na ciepło, w przeciwnym razie urządzenie będzie musiało zostać wkrótce zmienione.
Termopara kotła jest dostępna w różnych wersjach w zależności od modelu. Ceny czujników są mniej więcej na tym samym poziomie. Średnio wynoszą 500-600 rubli. W sprzedaży dostępne są również czujniki wraz z dodatkowym przetwornikiem elektronicznym, który kompensuje odczyty urządzenia. Jest wbudowany bezpośrednio w głowicę termopary. Cena czujnika staje się wyższa, ale przewody kompensacyjne nie są wymagane. Może być podłączony do głowicy termoparyzwykły drut miedziany.
Najlepiej brać produkty do konkretnych modeli, których specyfikacje są dla siebie odpowiednie. Urządzenia uniwersalne nie różnią się wytrzymałością.
Rodzaje czujników
- Typ K wykonany z materiału niklowo-chromowego (termopara TCA) lub niklowo-aluminiowego (XA) o następujących właściwościach: niska cena, trwałość, błąd nie większy niż 0,4%, granice pomiarowe od -270 do 1269 stopni. Zaprojektowany do pracy w środowiskach utleniających i obojętnych.
- L - Chromel-Kopel (THC), niedroga termopara z górną granicą 600 stopni.
- J - żelazo-konstantan. Czujnik zajmuje drugie miejsce pod względem popularności, zakres od -210 do +760 st., mniej trwały, odporny na utlenianie.
- E - nikiel-chrom lub nikiel-konstantan o wyższej dokładności i sile sygnału, górna granica pomiaru nie przekracza 870 stopni.
-
Czujniki z metali szlachetnych działają w wyższych temperaturach, ale są droższe, co czyni je najczęściej używanymi w przemyśle.
termopara do kotła gazowego
Opcje połączenia termopary
Zgodnie z metodami pomiarowymi najczęściej spotykane są czujniki uziemione. Ich końce drutu są zespawane w jeden węzeł, zakończony specjalną sondą. Tuleja styka się z ochronną powłoką zewnętrzną, dzięki czemu ciepło jest szybko przenoszone, a termopara ma małą bezwładność. Na dokładność odczytów duży wpływ mają zakłócenia elektryczne. Zgodnie z tą zasadądziałająca termopara do kotła gazowego. W takim przypadku urządzenie pomiarowe nie powinno być uziemione, ponieważ przez masę mogą pojawić się dodatkowe obwody, wprowadzając błąd w odczytach.
Jeżeli złącze nie styka się z osłoną ochronną, to taki projekt nazywa się nieuziemionym. Chociaż zmniejsza to prędkość czujnika, jest on mniej podatny na pasożytnicze zakłócenia elektryczne.
Złącze robocze można również umieścić bezpośrednio w mierzonym medium, ale ta metoda zmniejsza żywotność urządzenia z powodu korozji. W produkcji takie termopary są rzadko używane, ale w sprzęcie AGD można je zobaczyć wszędzie.
Wielopunktowa termopara jest używana do pomiaru temperatury w wielu punktach.
Schemat połączeń jest wykonany zgodnie z tą samą zasadą, tylko kilka czujników jest podłączonych do urządzenia zlokalizowanego w dwóch lub więcej miejscach.
Jak działa termopara kotła gazowego
Termopara - co to jest? Dla użytkownika wszystko staje się jasne, gdy występują przerwy w działaniu urządzeń gazowych. Złącze robocze termopary w kotle ogrzewane jest płomieniem zapalarki. W obwodzie indukuje się termoemf równy 20-25 mV, którego wartość jest wystarczająca do zadziałania zaworu elektromagnetycznego. To otwiera dopływ gazu do ogrzewania kotła. Palnik pilotowy działa zawsze podczas pracy kotła. Z niego zapala się główny palnik, który podgrzewa wodę. Potrzebna jest również termopara do kuchenki gazowej, aby zapewnić elektryczny zapłon palników.
Ponadto, niektóre kuchenki zapewniają ochronę przed awarią zasilania, gdy gaz zostanie utracony w sieci, a następnie ponownie dostarczony.
Gdy w kotle pali się pochodnia gazowa, miejsce lutowania termoelektrod pozostaje nagrzane, co zapewnia dopływ paliwa. Po zgaśnięciu płomienia złącze robocze termopary stygnie i przestaje generować prąd. Powoduje to awaryjne wyłączenie elektrozaworu, który odcina dopływ gazu.
Kontrola stanu
Termopara kotła gazowego jest sprawdzana za pomocą zaworu elektromagnetycznego, który jest sprzedawany w wyspecjalizowanych sklepach. Do zacisków uzwojenia zaworu należy przylutować dwa elastyczne przewody z krokodylkami, a następnie podłączyć do zacisków termopary. Gdy złącze robocze działającej termopary jest podgrzewane w płomieniu palnika gazowego lub świecy, zawór musi działać z wygenerowanego prądu. Urządzenie jest bardzo wygodne i bezpretensjonalne.
Sprawdzanie działania termopary odbywa się również za pomocą miliwoltomierza. Napięcie na wolnych końcach musi wynosić co najmniej 25 mV.
Jednym z powodów wyłączenia zapalnika jest awaria termopary. Słaba wydajność może być spowodowana tworzeniem się obcych formacji w miejscu adhezji. Jest czyszczony papierem ściernym „zero”. Wystarczy tylko usunąć płytkę nazębną. W przeciwnym razie kolec zostanie zniszczony.
Kiedy przewód termopary pęknie, można go połączyć krótkim kawałkiem zwykłego drutu miedzianego. Ważne jest, aby punkty styku miały tę samą temperaturę.
Jeżeli termopara kotła jest spalona, należy ją wymienić. Możesz złączyć końce przewodów, skręcając je ze sobą i podłączając do zacisków akumulatora. W takim przypadku należy dobrać odpowiedni czas połączenia, aby lutowanie okazało się wysokiej jakości. Ponadto należy uważać, aby metal z zacisków akumulatora nie dostał się na przewody termopary. Miejsce skręcania podczas procesu zgrzewania jest zwykle zanurzone w proszku grafitowym. Jeśli zmontujesz urządzenie z LATR, możesz dostosować prąd, a połączenie okaże się wysokiej jakości. Wszystkie te środki są tymczasowe, jeśli to możliwe, termoparę gazową należy wymienić na nową.
Wniosek
Termopara - co to jest? Jest to prosty konwerter termoelektryczny. Niezawodność i trwałość urządzenia sprawiają, że jest ono niezastąpionym narzędziem do awaryjnego wyłączenia kotła gazowego.
Termopary są również używane do elektrycznego zapłonu w kuchenkach gazowych oraz jako czujniki temperatury.
