Termopar - šta je to? Mnogo je jasno iz naslova. Uređaj je pretvarač koji se koristi za mjerenje temperature radnog medija. Strukturno se sastoji od dva provodnika napravljena od različitih metala, zavarenih ili zalemljenih jedan na drugi na jednom kraju. Uređaj je vrlo jednostavan, ali ga je teško dobro proizvesti.
Kako radi termopar
Dva različita provodnika su vezana u prsten. Kada je temperatura spojeva različita, između njih se javlja potencijalna razlika zbog termoelektričnog efekta.
Princip termopara je sljedeći. U medijum koji se kontroliše postavlja se radni spoj, a slobodni krajevi su povezani sa mernim uređajem. Što je veća razlika između svojstava provodnika i termičke razlike na krajevima, to je veća elektromotorna sila u kolu (termo-EMF).
Odnos između napona i temperature varira od metala do metala. Određeni tipovi senzora su dizajnirani za sopstvene termičke opsege. Takođe mogu imati različitu otpornost na koroziju i agresivna okruženja.
Odredište
Zanesmetan rad termičke opreme, koristi se termoelement. Šta je to za plinski kotao? I kako to funkcionira? Trebalo bi detaljnije razmotriti. Prije svega, osigurava automatsko isključivanje opreme u slučaju kvara plinskog kotla. Termopar za plinski štednjak je također potreban za stvaranje električnog paljenja plina čim počne da teče. Pored obavljanja kontrolne funkcije, uređaj se može koristiti i kao temperaturni senzor.
Dostojanstvo
Pogledajmo pozitivne karakteristike termopara:
- instrument visoke preciznosti;
- široki raspon mjerenja;
- mogućnost popravljanja visoke temperature;
- jednostavan dizajn;
- dostupnost, niska cijena i izdržljivost termoelektroda;
- jednostavna instalacija i održavanje.
Nedostaci
Termopar ima i svoje nedostatke:
- veoma niska osjetljivost;
- veliki otpor;
- nelinearnost temperaturne zavisnosti termo-EMF;
- potrebno je umjetno održavati temperaturu jednog od krajeva.
Termo-EMF elektroda značajno zavisi od prisustva nečistoća u metalima, mehaničke i termičke obrade. Za povećanje se koriste termoelementi od nekoliko termoparova.
Karakteristike dizajna industrijskog termoparova
Termalni senzori su uglavnom napravljeni od neplemenitih metala. Odizloženosti vanjskom okruženju, zatvaraju se cijevi s prirubnicom koja služi za pričvršćivanje uređaja. Zaštitni spojevi štite provodnike od utjecaja agresivnog okruženja i izrađuju se bez šava. Materijal je običan (do 600ºS) ili nerđajući (do 1100ºS) čelik. Termoelektrode su izolovane jedna od druge azbestom, porculanskim cijevima ili keramičkim perlama.
Ako se terminal nalazi blizu, onda se žice termoparova povezuju direktno na njega, bez dodatnih konektora. Kada se mjerni uređaj nalazi na udaljenosti, kada je uključen u krug, slobodni krajevi termoelementa se postavljaju u livenu glavu pričvršćenu na zaštitnu cijev. U unutrašnjosti se nalaze mjedeni terminalni blokovi na porculanskoj bazi za spajanje kompenzacijskih žica od istih materijala kao i termoelektrode, ali bez preciznih i strogo kontroliranih karakteristika. Jeftinije su i deblje. Uvode se u glavu kroz spojnicu sa azbestnom zaptivkom. Keramika služi za izjednačavanje temperature na svim spojevima. Na vrhu je zaštitna kapica s navojem sa hermetičkim zaptivkom.
Krimp završeci ne bi trebalo da se postavljaju na žice, jer mogu narušiti tačnost očitavanja. Od žice je napravljen prsten i stegnut ispod vijka.
Korekcija promjene temperature na terminalima može se izvršiti elektronskim uređajem, čime se poboljšava tačnost mjerenja.
Šta može biti termopar. Cijena i karakteristike
Termopar može biti bilo koje dvije zavarene žice od različitih metala. Koristi se u industrijiizmjenjivi materijali, sposobni izdržati visoke temperature, izdržljivi i visoki toplinski EMF. Postoje i drugi statički uređaji visoke preciznosti i sličnim principom rada, ali su termoparovi jednostavniji i jeftiniji.
Kao elektrode koristi se meka žarena žica od specijalnih legura. Radi na maksimalnoj temperaturi od oko 1000 stepeni. Legure imaju stabilne i visoke termo-emf vrijednosti.
Najčešći senzori su oni sa dvije elektrode, gdje je katoda legura nikl-hroma (hromel), a anoda drugi metal, kao što je alumel (TCA termoelement). Najlakši način da ga povežete je utikačem.
Svaki tip senzora se razlikuje po opsegu radne temperature, generisanom EMF-u, mehaničkoj i hemijskoj otpornosti, izdržljivosti i zamjenjivosti.
Morate kupiti samo one uređaje koji zadovoljavaju tražene parametre. Ovo posebno važi za otpornost na toplotu, inače će uređaj morati uskoro da se promeni.
Termopar za bojler je dostupan u različitim verzijama u zavisnosti od modela. Cijene senzora su otprilike na istom nivou. U prosjeku iznose 500-600 rubalja. U prodaji su i senzori u kompletu s dodatnim elektronskim pretvaračem, koji kompenzira očitanja uređaja. Ugrađuje se direktno u glavu termoelementa. Cijena senzora postaje veća, ali kompenzacijske žice nisu potrebne. Može se spojiti na glavu termoelementaobična bakrena žica.
Poželjno je uzeti proizvode za određene modele, čije su specifikacije prikladne jedna za drugu. Univerzalni uređaji se ne razlikuju po izdržljivosti.
Vrste senzora
- Tip K napravljen od nikl-hrom (TCA termoelement) ili nikl-alumela (XA), koji ima sledeća svojstva: niska cena, izdržljivost, greška ne veća od 0,4%, granice merenja od -270 do 1269 stepeni. Dizajniran za rad u oksidirajućim i inertnim okruženjima.
- L - Chromel-Kopel (THC), jeftin termopar sa gornjom granicom od 600 stepeni.
- J - željezo-konstantan. Senzor je na drugom mjestu po popularnosti, raspon je od -210 do +760 stepeni, manje izdržljiv, otporan na oksidaciju.
- E - nikl-hrom ili nikl-konstantan sa većom preciznošću i jačinom signala, gornja granica merenja ne prelazi 870 stepeni.
-
Senzori plemenitih metala rade na višim temperaturama, ali su skuplji, što ih čini najčešće korištenim u industriji.
termoelement za plinski kotao
Opcije povezivanja termoparova
Prema metodama mjerenja, uzemljeni senzori su najčešći. Njihovi krajevi žice zavareni su u jedan čvor, koji završava posebnom sondom. Navlaka je u kontaktu sa zaštitnim vanjskim omotačem, zbog čega se toplina brzo prenosi, a termoelement ima malu inerciju. Na tačnost očitavanja uvelike utiču električne smetnje. Po ovom principuradni termoelement za plinski kotao. U ovom slučaju, mjerni uređaj ne bi trebao biti uzemljen, jer se kroz uzemljenje mogu pojaviti dodatni krugovi, koji unose grešku u očitavanja.
Ako spoj nije u kontaktu sa zaštitnim omotačem, onda se ovaj dizajn naziva neuzemljenim. Iako ovo smanjuje brzinu senzora, on je manje podložan parazitskim električnim smetnjama.
Radni spoj se takođe može direktno postaviti u merni medijum, ali ova metoda smanjuje radni vek uređaja zbog korozije. U proizvodnji se takvi termoparovi rijetko koriste, ali u kućanskim aparatima se mogu vidjeti svuda.
Termopar sa više tačaka se koristi za merenje temperature u više tačaka.
Dijagram povezivanja je napravljen po istom principu, samo je nekoliko senzora spojeno na uređaj koji se nalazi na dva ili više mjesta.
Kako radi termoelement za plinski kotao
Termopar - šta je to? Za korisnika sve postaje jasno kada dođe do prekida u radu plinske opreme. Radni spoj termoelementa u kotlu se zagrijava plamenom upaljača. U krugu se indukuje termo-emf od 20-25 mV, čija je vrijednost dovoljna da pokrene elektromagnetski ventil. Time se otvara dovod plina za grijanje kotla. Upravljački plamenik uvijek radi dok kotao radi. Iz njega se pali glavni gorionik koji zagrijava vodu. Potreban je i termoelement za plinski štednjak za električno paljenje gorionika.
Pored toga, neki štednjaci pružaju zaštitu od nestanka struje, kada se gas izgubi u mreži, a zatim se ponovo napaja.
Kada u kotlu sagorijeva baklja, mjesto gdje su termoelektrode lemljene ostaje zagrijano, a time se osigurava dotok goriva. Nakon što se plamen ugasi, radni spoj termoelementa se hladi i prestaje stvarati struju. Ovo uzrokuje hitno isključivanje elektromagnetnog ventila koji isključuje plin.
Zdravstveni pregled
Termopar za plinski bojler se provjerava pomoću elektromagnetnog ventila, koji se prodaje u specijalizovanim prodavnicama. Dvije fleksibilne žice s krokodil kopčama moraju se zalemiti na terminale namota ventila, a zatim spojiti na terminale termoelementa. Kada se radni spoj radnog termoelementa zagrije u plamenu plinskog plamenika ili svijeće, ventil mora raditi od generirane struje. Uređaj je veoma zgodan i nepretenciozan.
Provera performansi termopara se takođe vrši pomoću milivoltmetra. Napon na njegovim slobodnim krajevima mora biti najmanje 25 mV.
Jedan od razloga za gašenje upaljača je kvar termoelementa. Slab učinak može biti uzrokovan stvaranjem stranih formacija na mjestu prianjanja. Čisti se brusnim papirom "nula". Potrebno je samo ukloniti plak. U suprotnom, šiljak će biti uništen.
Kada se žica termoelementa pokvari, može se spojiti kratkim komadom obične bakarne žice. Važno je da kontaktne tačke budu na istoj temperaturi.
Ako je termoelement za kotao pregorio, treba ga zamijeniti. Možete spojiti krajeve žica tako da ih upletete zajedno i povežete ih na terminale baterije. U ovom slučaju morate odabrati pravo vrijeme povezivanja kako bi se lemljenje pokazalo kvalitetnim. Osim toga, potrebno je osigurati da metal sa terminala baterije ne dospije na žice termoelementa. Mjesto uvijanja tokom procesa zavarivanja obično je uronjeno u grafitni prah. Ako sastavite uređaj s LATR-om, tada možete podesiti struju, a spoj će se pokazati kvalitetnim. Sve ove mjere su privremene, ako je moguće, plinski termoelement treba zamijeniti novim.
Zaključak
Termopar - šta je to? To je jednostavan termoelektrični pretvarač. Pouzdanost i izdržljivost uređaja čine ga nezamjenjivim alatom za gašenje plinskog bojlera u hitnim slučajevima.
Termoparovi se takođe koriste za električno paljenje u plinskim pećima i kao senzori temperature.
