Termocuplu - ce este? Multe sunt clare din titlu. Dispozitivul este un traductor folosit pentru a măsura temperatura mediului de lucru. Din punct de vedere structural, este format din doi conductori din metale diferite, sudați sau lipiți unul de celăl alt la un capăt. Dispozitivul este foarte simplu, dar este dificil să îl fabricați bine.
Cum funcționează un termocuplu
Doi conductori diferiți sunt legați într-un inel. Când temperatura îmbinărilor este diferită, între ele apare o diferență de potențial datorită efectului termoelectric.
Principiul unui termocuplu este următorul. O joncțiune de lucru este plasată în mediul care trebuie controlat, iar capetele libere sunt conectate la dispozitivul de măsurare. Cu cât diferența dintre proprietățile conductorilor și diferența termică la capete este mai mare, cu atât forța electromotoare din circuit (termo-EMF) este mai mare.
Relația dintre tensiune și temperatură variază de la metal la metal. Anumite tipuri de senzori sunt proiectați pentru propriile game termice. De asemenea, pot avea rezistență diferită la coroziune și medii agresive.
Destinație
Pentrufuncționarea fără probleme a echipamentului termic, se utilizează un termocuplu. Ce este pentru un cazan pe gaz? Și cum funcționează? Ar trebui luate în considerare mai detaliat. În primul rând, asigură oprirea automată a echipamentelor în cazul unei defecțiuni a cazanului pe gaz. Un termocuplu pentru o sobă cu gaz este, de asemenea, necesar pentru a crea o aprindere electrică a gazului de îndată ce acesta începe să curgă. Pe lângă îndeplinirea funcției de control, dispozitivul poate fi folosit ca senzor de temperatură.
Demnitate
Să ne uităm la caracteristicile pozitive ale unui termocuplu:
- instrument de în altă precizie;
- gamă largă de măsurare;
- posibilitate de a remedia temperatura ridicată;
- design simplu;
- disponibilitatea, costul redus și durabilitatea termoelectrodului;
- instalare și întreținere ușoară.
Defecte
Termocuplul are și dezavantajele sale:
- sensibilitate foarte scăzută;
- rezistență mare;
- neliniaritatea dependenței de temperatură a termo-EMF;
- trebuie să mențină artificial temperatura unuia dintre capete.
Thermo-EMF a electrozilor depinde în mod semnificativ de prezența impurităților în metale, prelucrarea mecanică și termică. Pentru a o mări, se folosesc termopilele mai multe termocupluri.
Caracteristici de design al termocuplului industrial
Senzorii termici sunt fabricați în mare parte din metale neprețioase. Dinexpunerea la mediul extern, acestea sunt închise cu o țeavă cu o flanșă care servește la fixarea dispozitivului. Fitingurile de protecție protejează conductorii de influența unui mediu agresiv și sunt realizate fără cusătură. Materialul este oțel obișnuit (până la 600ºС) sau inoxidabil (până la 1100ºС). Termoelectrozii sunt izolați unul de celăl alt cu azbest, tuburi de porțelan sau margele ceramice.
Dacă terminalul este situat aproape, atunci firele termocuplului sunt conectate direct la acesta, fără conectori suplimentari. Când dispozitivul de măsurare este situat la distanță, când este inclus în circuit, capetele libere ale termocuplului sunt plasate într-un cap turnat atașat tubului de protecție. În interior sunt blocuri terminale din alamă pe bază de porțelan pentru conectarea firelor de compensare din aceleași materiale ca și termoelectrozii, dar fără caracteristici precise și strict controlate. Sunt mai puțin scumpe și mai groase. Sunt introduse în cap printr-un fiting cu garnitură de azbest. Ceramica servește la egalizarea temperaturii la toate îmbinările. Deasupra este un capac de protecție filetat, cu un sigiliu etanș.
Terminațiile de sertizare nu trebuie instalate pe fire, deoarece pot degrada acuratețea citirilor. Din sârmă se face un inel și se fixează sub șurub.
Corectarea modificării temperaturii la terminale se poate face printr-un dispozitiv electronic, care îmbunătățește precizia măsurării.
Ce poate fi un termocuplu. Preț și caracteristici
Termocuplul poate fi oricare două fire sudate din metale diferite. Folosit în industriemateriale interschimbabile, capabile să reziste la temperaturi ridicate, durabile și EMF termice ridicate. Există și alte dispozitive statice cu precizie ridicată și un principiu similar de funcționare, dar termocuplurile sunt mai simple și mai ieftine.
Ca electrozi se folosește sârmă moale recoaptă din aliaje speciale. Funcționează la o temperatură maximă de aproximativ 1000 de grade. Aliajele au valori termo-emf stabile și ridicate.
Cei mai des întâlniți senzori sunt cei cu doi electrozi, unde catodul este un aliaj de nichel-crom (chromel), iar anodul este un alt metal, cum ar fi alumel (termocuplu TCA). Cel mai simplu mod de a-l conecta este cu o priză.
Fiecare tip de senzor diferă în domeniul temperaturii de funcționare, EMF generat, rezistență mecanică și chimică, durabilitate și interschimbabilitate.
Trebuie să achiziționați numai acele dispozitive care îndeplinesc parametrii necesari. Acest lucru este valabil mai ales pentru rezistența la căldură, altfel dispozitivul va trebui schimbat în curând.
Termocuplul pentru cazan este disponibil în diferite versiuni în funcție de model. Prețurile pentru senzori sunt cam la același nivel. În medie, acestea se ridică la 500-600 de ruble. La vânzare există și senzori complet cu un convertor electronic suplimentar, care compensează citirile dispozitivului. Este încorporat direct în capul termocuplului. Prețul senzorului devine mai mare, dar nu sunt necesare fire de compensare. Poate fi conectat la capul termocupluluisârmă de cupru obișnuită.
Este de preferat să luați produse pentru anumite modele, ale căror specificații sunt potrivite unul pentru celăl alt. Dispozitivele universale nu diferă în ceea ce privește durabilitatea.
Tipuri de senzori
- Tip K din nichel-crom (termocuplu TCA) sau nichel-alumel (XA), având următoarele proprietăți: preț scăzut, durabilitate, eroare nu mai mare de 0,4%, limite de măsurare de la -270 la 1269 grade. Conceput să funcționeze în medii oxidante și inerte.
- L - Chromel-Kopel (THC), un termocuplu ieftin cu o limită superioară de 600 de grade.
- J - fier-constantan. Senzorul ocupă locul al doilea ca popularitate, intervalul este de la -210 la +760 de grade, mai puțin durabil, rezistent la oxidare.
- E - nichel-crom sau nichel-constantan cu o precizie mai mare și puterea semnalului, limita superioară de măsurare nu depășește 870 de grade.
-
Senzorii din metale prețioase funcționează la temperaturi mai ridicate, dar sunt mai scumpi, ceea ce îi face cei mai des utilizați în industrie.
termocuplu pentru cazan pe gaz
Opțiuni de conectare pentru termocuplu
Conform metodelor de măsurare, senzorii împământați sunt cei mai des întâlniți. Capetele lor ale firului sunt sudate într-un singur nod, care se termină cu o sondă specială. Manșonul este în contact cu mantaua exterioară de protecție, datorită căreia căldura este transferată rapid, iar termocuplul are o inerție mică. Precizia citirilor este mult afectată de interferența electrică. Conform acestui principiutermocuplu de lucru pentru cazan pe gaz. În acest caz, dispozitivul de măsurare nu trebuie împământat, deoarece pot apărea circuite suplimentare prin pământ, introducând o eroare în citiri.
Dacă joncțiunea nu este în contact cu mantaua de protecție, atunci acest design se numește neîmpământat. Deși acest lucru reduce viteza senzorului, acesta este mai puțin susceptibil la interferențe electrice parazitare.
Joncțiunea de lucru poate fi plasată direct în mediul măsurat, dar această metodă reduce durata de viață a dispozitivului din cauza coroziunii. În producție, astfel de termocupluri sunt rar folosite, dar în aparatele electrocasnice pot fi văzute peste tot.
Un termocuplu multipunct este folosit pentru a măsura temperatura în mai multe puncte.
Schema de conectare este realizată după același principiu, doar mai mulți senzori sunt conectați la dispozitivul aflat în două sau mai multe locuri.
Cum funcționează un termocuplu de cazan pe gaz
Termocuplu - ce este? Pentru utilizator, totul devine clar atunci când există întreruperi în funcționarea echipamentelor cu gaz. Joncțiunea de lucru a termocuplului din cazan este încălzită de flacăra aprinderii. În circuit este indusă o termo-emf egală cu 20-25 mV, a cărei valoare este suficientă pentru declanșarea supapei electromagnetice. Aceasta deschide alimentarea cu gaz pentru încălzirea cazanului. Arzatorul pilot functioneaza intotdeauna in timpul functionarii cazanului. Din acesta se aprinde arzătorul principal, care încălzește apa. Un termocuplu pentru o sobă cu gaz este, de asemenea, necesar pentru a asigura aprinderea electrică a arzătoarelor.
În plus, unele aragazuri oferă protecție împotriva căderii de curent, atunci când gazul se pierde în rețea și apoi este alimentat din nou.
Atunci când arderea de gaz în cazan, locul unde sunt lipiți termoelectrozii rămâne încălzit, iar acest lucru asigură alimentarea cu combustibil. După ce flacăra se stinge, joncțiunea de lucru a termocuplului se răcește și nu mai generează curent. Acest lucru determină o oprire de urgență a electrovalvei care oprește gazul.
Verificare de sănătate
Termocuplul pentru un cazan pe gaz se verifică cu ajutorul unei electrovalve, care se vinde în magazinele specializate. Două fire flexibile cu cleme crocodil trebuie lipite la bornele înfășurării supapei și apoi conectate la bornele termocuplului. Când joncțiunea de lucru a unui termocuplu de lucru este încălzită în flacăra unui arzător cu gaz sau a unei lumânări, supapa trebuie să funcționeze din curentul generat. Dispozitivul este foarte convenabil și fără pretenții.
Verificarea performanței unui termocuplu se face și cu ajutorul unui milivoltmetru. Tensiunea la capetele sale libere trebuie să fie de cel puțin 25 mV.
Unul dintre motivele pentru a opri aprinderea este o defecțiune a termocuplului. Performanța slabă poate fi cauzată de formarea de formațiuni străine la locul de aderență. Se curăță cu șmirghel „zero”. Trebuie doar să eliminați placa. În caz contrar, vârful va fi distrus.
Când firul termocuplului se rupe, acesta poate fi conectat cu o bucată scurtă de fir de cupru obișnuit. Este important ca punctele de contact să fie la aceeași temperatură.
Dacă termocuplul cazanului este ars, acesta trebuie înlocuit. Puteți fuziona capetele firelor răsucindu-le împreună și conectându-le la bornele bateriei. În acest caz, trebuie să alegeți timpul potrivit de conectare, astfel încât lipirea să se dovedească a fi de în altă calitate. În plus, este necesar să vă asigurați că metalul de la bornele bateriei nu ajunge pe firele termocuplului. Locul de răsucire în timpul procesului de sudare este de obicei scufundat în pulbere de grafit. Dacă asamblați un dispozitiv cu LATR, atunci puteți regla curentul, iar îmbinarea se va dovedi a fi de în altă calitate. Toate aceste măsuri sunt temporare, dacă este posibil, termocuplul de gaz trebuie înlocuit cu unul nou.
Concluzie
Termocuplu - ce este? Este un simplu convertor termoelectric. Fiabilitatea și durabilitatea dispozitivului îl fac un instrument indispensabil pentru oprirea unui cazan pe gaz în caz de urgență.
Termocuplurile sunt, de asemenea, folosite pentru aprinderea electrică în sobele cu gaz și ca senzori de temperatură.
