Termočlánok – čo to je? Z nadpisu je veľa jasné. Prístroj je prevodník slúžiaci na meranie teploty pracovného média. Konštrukčne pozostáva z dvoch vodičov vyrobených z rôznych kovov, ktoré sú na jednom konci navzájom zvarené alebo spájkované. Zariadenie je veľmi jednoduché, no je náročné ho dobre vyrobiť.
Ako funguje termočlánok
Dva rozdielne vodiče sú zviazané do kruhu. Keď je teplota spojov odlišná, objaví sa medzi nimi potenciálny rozdiel v dôsledku termoelektrického efektu.
Princíp termočlánku je nasledujúci. V kontrolovanom médiu je umiestnený pracovný uzol a voľné konce sú pripojené k meraciemu zariadeniu. Čím väčší je rozdiel medzi vlastnosťami vodičov a tepelným rozdielom na koncoch, tým vyššia je elektromotorická sila v obvode (termo-EMF).
Vzťah medzi napätím a teplotou sa líši od kovu ku kovu. Niektoré typy snímačov sú navrhnuté pre svoje vlastné teplotné rozsahy. Môžu mať tiež rôznu odolnosť voči korózii a agresívnemu prostrediu.
Destination
Prebezporuchová prevádzka tepelných zariadení sa používa termočlánok. Čo je to pre plynový kotol? A ako to funguje? Treba zvážiť podrobnejšie. V prvom rade poskytuje automatické vypnutie zariadenia v prípade poruchy plynového kotla. Termočlánok pre plynový sporák je tiež potrebný na vytvorenie elektrického zapaľovania plynu, akonáhle začne prúdiť. Okrem vykonávania riadiacej funkcie môže byť zariadenie použité ako snímač teploty.
Dignity
Pozrime sa na pozitívne vlastnosti termočlánku:
- vysoko presný prístroj;
- široký rozsah merania;
- možnosť opraviť vysokú teplotu;
- jednoduchý dizajn;
- dostupnosť, nízka cena a životnosť termoelektród;
- jednoduchá inštalácia a údržba.
Chyby
Termočlánok má aj svoje nevýhody:
- veľmi nízka citlivosť;
- veľká odolnosť;
- nelinearita teplotnej závislosti termo-EMF;
- treba umelo udržiavať teplotu jedného z koncov.
Termo-EMF elektród výrazne závisí od prítomnosti nečistôt v kovoch, mechanickom a tepelnom spracovaní. Na jej zvýšenie sa používajú termočlánky niekoľkých termočlánkov.
Funkcie dizajnu priemyselného termočlánku
Tepelné senzory sú väčšinou vyrobené z iných ako drahých kovov. Odvystavenie vonkajšiemu prostrediu sú uzavreté rúrkou s prírubou, ktorá slúži na upevnenie zariadenia. Ochranné armatúry chránia vodiče pred vplyvom agresívneho prostredia a sú vyrobené bez švu. Materiál je obyčajná (do 600ºС) alebo nehrdzavejúca (do 1100ºС) oceľ. Termoelektródy sú navzájom izolované pomocou azbestu, porcelánových trubíc alebo keramických guľôčok.
Ak je terminál umiestnený blízko, potom sú k nemu vodiče termočlánku pripojené priamo, bez ďalších konektorov. Pri vzdialenom umiestnení meracieho zariadenia, keď je zaradené do okruhu, sú voľné konce termočlánku umiestnené v odliatej hlave pripevnenej k ochrannej trubici. Vo vnútri sú mosadzné svorkovnice na porcelánovom podstavci na pripojenie kompenzačných vodičov vyrobených z rovnakých materiálov ako termoelektródy, avšak bez presnej a prísne kontrolovanej charakteristiky. Sú lacnejšie a hrubšie. Zavádzajú sa do hlavy cez armatúru s azbestovým tesnením. Keramika slúži na vyrovnanie teploty na všetkých spojoch. Navrchu je závitový ochranný uzáver so vzduchotesným uzáverom.
Lisovacie koncovky by sa nemali inštalovať na vodiče, pretože môžu znížiť presnosť odčítania. Z drôtu je vyrobený krúžok a upnutý pod skrutku.
Korekciu zmeny teploty na svorkách je možné vykonať elektronickým zariadením, ktoré zvyšuje presnosť merania.
Čo môže byť termočlánok. Cena a funkcie
Termočlánok môžu byť ľubovoľné dva zvárané drôty z rôznych kovov. Používa sa v priemyslevymeniteľné materiály, schopné odolávať vysokej teplote, odolné a vysoké tepelné EMF. Existujú aj iné statické zariadenia s vysokou presnosťou a podobným princípom činnosti, ale termočlánky sú jednoduchšie a lacnejšie.
Ako elektródy sa používa mäkký žíhaný drôt vyrobený zo špeciálnych zliatin. Pracuje pri maximálnej teplote okolo 1000 stupňov. Zliatiny majú stabilné a vysoké hodnoty termoemf.
Najbežnejšie senzory sú tie s dvoma elektródami, kde katóda je zliatina niklu a chrómu (chromel) a anóda je z iného kovu, ako je alumel (TCA termočlánok). Najjednoduchší spôsob pripojenia je pomocou zástrčky.
Každý typ snímača sa líši rozsahom prevádzkovej teploty, generovaným EMF, mechanickou a chemickou odolnosťou, trvanlivosťou a zameniteľnosťou.
Treba kupovať iba tie zariadenia, ktoré spĺňajú požadované parametre. Platí to najmä pre tepelnú odolnosť, inak bude potrebné zariadenie čoskoro vymeniť.
Termočlánok pre kotol je dostupný v rôznych verziách v závislosti od modelu. Ceny senzorov sú približne na rovnakej úrovni. V priemere dosahujú 500 - 600 rubľov. V predaji sú tiež senzory s prídavným elektronickým prevodníkom, ktorý kompenzuje hodnoty zariadenia. Je zabudovaný priamo v hlavici termočlánku. Cena snímača je vyššia, ale nie sú potrebné kompenzačné vodiče. Možno pripojiť k hlave termočlánkuobyčajný medený drôt.
Vhodnejšie je brať produkty pre konkrétne modely, ktorých špecifikácie sú pre seba vhodné. Univerzálne zariadenia sa nelíšia v odolnosti.
Typy senzorov
- Typ K vyrobený z niklu-chrómu (TCA termočlánok) alebo nikel-alumelu (XA), s nasledujúcimi vlastnosťami: nízka cena, trvanlivosť, chyba nie viac ako 0,4 %, limity merania od -270 do 1269 stupňov. Navrhnuté na prácu v oxidačnom a inertnom prostredí.
- L – Chromel-Kopel (THC), lacný termočlánok s horným limitom 600 stupňov.
- J - železo-konštantant. Snímač je na druhom mieste v obľúbenosti, rozsah je od -210 do +760 stupňov, menej odolný, odolný voči oxidácii.
- E - nikel-chróm alebo nikel-konštantant s vyššou presnosťou a silou signálu, horná hranica merania nepresahuje 870 stupňov.
-
Snímače z drahých kovov fungujú pri vyšších teplotách, ale sú drahšie, vďaka čomu sa najčastejšie používajú v priemysle.
termočlánok pre plynový kotol
Možnosti pripojenia termočlánku
Podľa metód merania sú najbežnejšie uzemnené senzory. Ich konce drôtu sú zvarené do jedného uzla, končiace špeciálnou sondou. Objímka je v kontakte s ochranným vonkajším plášťom, vďaka čomu sa teplo rýchlo prenáša a termočlánok má malú zotrvačnosť. Presnosť údajov je značne ovplyvnená elektrickým rušením. Podľa tohto princípupracovný termočlánok pre plynový kotol. V tomto prípade by meracie zariadenie nemalo byť uzemnené, pretože cez zem sa môžu objaviť ďalšie obvody, ktoré môžu spôsobiť chybu v údajoch.
Ak križovatka nie je v kontakte s ochranným plášťom, potom sa tento dizajn nazýva neuzemnený. Aj keď sa tým znižuje rýchlosť snímača, je menej náchylný na parazitné elektrické rušenie.
Pracovný uzol je možné umiestniť aj priamo do meraného média, avšak tento spôsob znižuje životnosť prístroja v dôsledku korózie. Vo výrobe sa takéto termočlánky používajú zriedka, ale v domácich spotrebičoch ich možno vidieť všade.
Viacbodový termočlánok sa používa na meranie teploty vo viacerých bodoch.
Schéma zapojenia je vyhotovená podľa rovnakého princípu, k zariadeniu je pripojených len niekoľko snímačov umiestnených na dvoch alebo viacerých miestach.
Ako funguje termočlánok plynového kotla
Termočlánok – čo to je? Pre užívateľa je všetko jasné, keď dôjde k prerušeniam prevádzky plynového zariadenia. Pracovný spoj termočlánku v kotle je ohrievaný plameňom zapaľovača. V obvode sa indukuje termoemf rovnajúci sa 20-25 mV, ktorého hodnota je dostatočná na spustenie elektromagnetického ventilu. Tým sa otvorí prívod plynu na ohrev kotla. Pilotný horák funguje vždy, keď je kotol v prevádzke. Z neho sa zapáli hlavný horák, ktorý ohrieva vodu. Na elektrické zapaľovanie horákov je potrebný aj termočlánok pre plynový sporák.
Okrem toho niektoré sporáky poskytujú ochranu pred výpadkom prúdu, keď sa plyn stratí v sieti a potom sa znova dodá.
Keď horí v kotli plynový flér, miesto, kde sú spájkované termoelektródy, zostáva vyhrievané a tým je zabezpečená dodávka paliva. Po zhasnutí plameňa sa pracovný spoj termočlánku ochladí a prestane generovať prúd. To spôsobí núdzové vypnutie solenoidového ventilu, ktorý uzavrie plyn.
Zdravotná kontrola
Tepločlánok pre plynový kotol sa kontroluje pomocou solenoidového ventilu, ktorý sa predáva v špecializovaných predajniach. Dva flexibilné vodiče s krokosvorkami musia byť prispájkované na svorky vinutia ventilu a potom pripojené k svorkám termočlánku. Keď sa pracovná križovatka pracovného termočlánku zahrieva v plameni plynového horáka alebo sviečky, musí ventil fungovať z generovaného prúdu. Zariadenie je veľmi pohodlné a nenáročné.
Kontrola výkonu termočlánku sa vykonáva aj pomocou milivoltmetra. Napätie na jeho voľných koncoch musí byť aspoň 25 mV.
Jedným z dôvodov vypnutia zapaľovača je porucha termočlánku. Slabý výkon môže byť spôsobený tvorbou cudzích útvarov v mieste adhézie. Čistí sa brúsnym papierom "nula". Potrebujete iba odstrániť plak. V opačnom prípade bude hrot zničený.
Keď sa vodič termočlánku pretrhne, možno ho spojiť krátkym kusom obyčajného medeného drôtu. Je dôležité, aby kontaktné body mali rovnakú teplotu.
Ak dôjde k vyhoreniu termočlánku kotla, je potrebné ho vymeniť. Konce vodičov môžete zataviť tak, že ich otočíte k sebe a pripojíte na svorky batérie. V tomto prípade musíte zvoliť správny čas pripojenia, aby sa spájkovanie ukázalo ako vysoko kvalitné. Okrem toho je potrebné zabezpečiť, aby sa kov zo svoriek batérie nedostal na vodiče termočlánku. Miesto krútenia počas procesu zvárania je zvyčajne ponorené do grafitového prášku. Ak zostavíte zariadenie s LATR, môžete nastaviť prúd a spoj sa ukáže ako vysoko kvalitný. Všetky tieto opatrenia sú dočasné, ak je to možné, plynový termočlánok by sa mal vymeniť za nový.
Záver
Termočlánok – čo to je? Ide o jednoduchý termoelektrický menič. Spoľahlivosť a odolnosť zariadenia z neho robí nepostrádateľný nástroj na núdzové vypnutie plynového kotla.
Termočlánky sa používajú aj na elektrické zapaľovanie v plynových sporákoch a ako teplotné senzory.
