Termočlánek pro plynový sporák: princip činnosti, zařízení, typy, výměna

• Co je termočlánek?
• Princip činnosti
• Zařízení a design
• Zkontrolujte, vyčistěte, vyměňte
• Bezpečnostní tipy
• Související videa

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Pro vaření v každodenním životě se často používají plynová kamna, ve kterých je instalováno speciální zařízení pro regulaci teploty. V důsledku řady výhod se pro měření používá termočlánek. Jedna zmínka o tomto nekomplikovaném zařízení zpravidla způsobuje řadu obtíží při pochopení jeho účelu a principu činnosti. V tomto článku proto budeme uvažovat o účelu a principu činnosti termočlánku pro plynový sporák.

Co je termočlánek?

Termočlánek je senzor, který převádí změnu teploty na elektrický signál. V budoucnu se elektrická energie z takového senzoru podílí na práci elektroniky a automatizace kamen, plynových kotlů a sloupů. Změní-li se elektrický potenciál na koncích termočlánku v určitých mezích, je regulace plynu blokována a spalování v plynovém sporáku se zastaví. Takové zařízení umožňuje jak udržet přívod plynu do plamene hořáku, tak přerušit jeho napájení v nouzových situacích.

Fyzicky je termočlánek elektrickým kontaktem mezi dvěma vodiči z různých materiálů. Takový kontakt může poskytnout:

• Pájení - poskytuje dobrý kontakt pro tavitelné materiály;
• Svařování - poskytuje nejpřesnější měření, ale také energeticky nejnáročnější proces při výrobě kontaktů, vhodný pro žáruvzdorné materiály;
• Krimpování je nejjednodušší způsob, ale poskytuje poměrně nízkou přesnost, protože teplotní roztažnost a kontrakce přerušují kontaktní hustotu.

V závislosti na provozních parametrech plynových sloupů nebo kamen se používají vhodné způsoby připojení vodičů. Je třeba poznamenat, že deskový termočlánek je samotný kontakt, zatímco všechny ostatní komponenty (vodiče, clona, svorky atd.) Jsou teploměrem.

Princip činnosti

Principem činnosti termočlánku je přítomnost určité úrovně elektrického náboje v jakémkoliv kovu. Jeho hladina je řádově několik mikrovoltů, tato hodnota určuje schopnost kovových elektronů provádět směrový pohyb v uzavřeném elektrickém obvodu. Když jsou dva kovy spojeny s jinou potenciální úrovní, přechod elektronů ze zóny s vysokým potenciálem do zóny s nižší hodnotou se nachází v místě kontaktu.

Ve studeném stavu se na výstupu získá malé napětí, ale se zvýšením teploty těchto materiálů na jedné straně také vzrůstá potenciálový rozdíl, respektive se zvyšuje hodnota EMF vytvářeného termočlánkem. Ve fyzice, tento jev je volán Seebeck efekt, podle jména vědce, který objevil proces. Příklad výroby tepelné energie je znázorněn na obrázku 1:

V praxi se pro spojování používají materiály s různou směrovou teplotou. Například v termočlánku alumelu a chromelu se hodnota potenciálu mění o - 17, 3 µV a + 24 µV, když se teplota mění o jeden stupeň Celsia. Když se tedy tato sloučenina zahřeje na 300 ° C, objeví se na výstupu napětí 24 mV.

Pokud vezmeme v úvahu schéma provozu (obr. 2), jsou v jeho obvodu zahrnuty tři prvky: termočlánek, tepelný spínač a elektromagnetický ventil. Termočlánek speciálně umístěný v blízkosti zdroje spalování, který okamžitě reaguje na základní procesy v peci.

Když je kontakt termočlánku zahříván, vzniká v něm emf, který způsobuje, že elektrický proud protéká obvodem tepelného spínače do cívky elektromagnetu. Když je plyn zapálen z elektrického zapalování, jeden konec termočlánku je zahříván v peci, v důsledku výše popsaného účinku je v obvodu generován emf. Když jsou kontakty tepelného relé uzavřeny, elektrický proud proudí z termočlánku přes uzavřené kontakty tepelného relé přes cívku elektromagnetického ventilu. Když je termočlánek zahříván, proud v cívce se stává dostatečným pro pohyb a držení jádra cívky, které otevírá ventil přívodu plynu.

V případě ohřevu trouby na nastavenou hodnotu se aktivuje tepelné relé a rozbije kontakty v okruhu. Z tohoto důvodu cívka ztrácí vzrušení a magnetický tok již nedrží jádro, které se vrací do své původní polohy a uzavírá regulační ventil plynu. Při nepřítomnosti přívodu plynu zhasne plamen ve sporáku.

Pokud nastane nouzová situace, kdy dojde k úniku plynu v systému nebo k přerušení, během něhož se přívod zastaví a po nějakém intervalu se znovu spustí, spustí se systém řízení plynu. Jakmile plyn v peci zhasne, rychle se ochladí, díky čemuž se sníží jak emf, tak i proud ve elektromagnetickém ventilu. Ventil se zcela uzavře a i když se obnoví přívod plynu do pece, ventil zabrání jeho vstupu do trouby.

Termočlánek tedy plní funkci regulace plynu jak v normální situaci, tak i v případě nouze.

Zařízení a design

Strukturálně může být termočlánek rozdělen do následujících prvků:

• Spike termočlánek - sestává ze dvou vodičů, zřídka polovodičů, spojených v jednom obvodu;
• Izolační kovy - pokračují ve výstupu pracovních vodičů z místa adheze do místa připojení k elektrickému obvodu, celá délka drátu je od sebe izolována;
• Stínící povlak - se provádí ve formě kovové trubky po celé délce teplotního čidla a jeho připojovacích vodičů.

Spay obsahuje dva dráty různých materiálů. Složení může zahrnovat zpravidla ve slitinách neželezné a ušlechtilé kovy. V závislosti na složení vodičů jsou termočlánky rozděleny do několika typů, jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce.

Tabulka 1. Typy termočlánků

Typ termočlánku	Slitina	Ruské označení	Teplotní rozsah, ° С	Vlastnosti termočlánku
K	chromel-alumel	Txa	od -200 ° C do +1000 ° C	Schopnost pracovat v neutrální atmosféře nebo atmosféře s nadbytkem kyslíku
L	chromel copel	Txk	od -200 ° C do +800 ° C	Nejvyšší citlivost všech průmyslových termočlánků. Při teplotách do 600 ° C je charakteristická pouze vysoká termoelektrická stabilita.
E	Chromel-konstantan	Txkn	od -40 ° C až +900 ° C	Vysoká citlivost.
T	měďový konstantan	Tmkn	od -250 ° C do +300 ° C	Může pracovat v atmosféře, ve které je mírný přebytek nebo nedostatek kyslíku. Není citlivý na vysokou vlhkost.
J	železo konstantan	Tjk	od -100 ° C do +1200 ° С	Dobře funguje ve vypouštěné atmosféře. Nízké náklady v důsledku obsahu železa.
A	wolfram-rhenium	TVR	nad + 1800 ° С	Dobré mechanické vlastnosti při vysokých teplotách. To může pracovat s častými a náhlými změnami tepla a pod těžkými břemeny. Neokázalost při výrobě a instalaci, protože mají malou citlivost na kontaminaci.
N	je-nisil	TNN	od -200 ° C do +1300 ° С	Ve skupině základních kovů je považován za nejpřesnější termočlánek. Vysoká stabilita při teplotách od 200 do 500 ° C.
B	platina-rhodium-platina-rhodium	TPD	od +100 ° С do +1800 ° С	Vysoká mechanická pevnost. Větší stabilita při vysokých teplotách. Mírná tendence k růstu zrna a křehnutí. Nízká citlivost na znečištění.
S	platinové platiny	CCI10	od 0 ° C do +1700 ° С	Vysoká přesnost měření. Dobrá reprodukovatelnost a tepelná stabilita.
R	platinové platiny	CCI14	od 0 ° C do +1700 ° С	Má vlastnosti shodné s vlastnostmi typu S.

Jak je vidět z tabulky, jiný typ způsobuje rozdílné pracovní teploty, citlivost na změnu, stabilitu při trvalém zatížení a další charakteristiky. Co je třeba vzít v úvahu při výběru konkrétního modelu pro desku v případě výměny nebo instalace od nuly.

V závislosti na provozní teplotě je vhodný materiál také zvolen tak, aby izoloval zkroucený zákrut termočlánkových vodičů. Lze použít jakýkoliv typ do 120 ° C, porcelán do 1300 ° C. Existují modely a více než 1300 º С, ve kterých se používají oxidy hořčíku, berylia a oxidu hlinitého pro izolaci, ale vzhledem k tomu, že v domácích spotřebičích takové teploty neexistují, je nepraktické tyto termočlánky získávat a ošetřovat.

Zkontrolujte, vyčistěte, vyměňte

Pokud se sporák začal spalovat špatně, je pravděpodobné, že termočlánek je ucpaný nebo mimo provoz. Stojí však za povšimnutí, že příčina poruchy nemusí tento prvek ovlivnit. Chcete-li zkontrolovat, měli byste provést takové akce - otočte knoflík trouby a zapálit plyn. Pokud po uvolnění knoflíku trouba zhasne, jedná se o první znamení, že systém regulace plynu neotevře ventil přívodu plynu do kamen.

Povrch měřicího prvku je s největší pravděpodobností ucpaný a nevnímá teplotní změny v prostředí. Upevnit plynová zařízení v kamnech firem Hephaestus, Ariston, Indesit, Gorenje atd. měli byste nejprve vyčistit termočlánek ve sporáku, a to:

• Uzavřete plynové ventily a odpojte kamna od vnější sítě;

  

• Otevřete troubu a odstraňte z ní všechny zbytečné předměty - musíte se volně dostat dovnitř, pokud vám něco vadí, odstraňte ji, je-li to nutné, můžete dveře vyjmout ze sporáku;

  

• Najděte samotný termočlánek - zpravidla se nachází v horní části trouby, musí být instalován v blízkosti děliče plamene;

  

• Pokud jsou na jeho povrchu detekovány usazeniny uhlíku, saze a jiné nečistoty, je třeba je očistit jemným brusným papírem, je přísně zakázáno je čistit perkusní metodou, protože termočlánky můžete nenávratně poškodit;
• Sbírejte smazané koše a vyzkoušejte to.

Pokud by tento regulační plyn nepřinesl požadovaný výsledek, měli byste termočlánek zkontrolovat multimetrem nebo milivoltmetrem. K tomu je třeba se dostat na místo, kde se termočlánek připojí k elektrické síti. Zpravidla se nachází pod předním panelem nebo horním krytem, kde je teplotní spínač nebo plynový ventil. Kontakty se zde také mohly přesunout, pak stačí je opravit, ne-li, jít na měření.

Nastavte mez měření multimetru v desítkách milivoltů. Připojte sondy ke svorkám termočlánku a ohřejte měřicí prvek (ne nutně otevřený plamen, ale to je poměrně cenově dostupný způsob).

Pokud milivoltmetr ukazuje změnu napětí na svorkách, zařízení pracuje správně a důvodem je něco jiného. V opačném případě byste mohli nesprávně nastavit limit pro svůj model termočlánku nebo vadnou automatiku řízení plynu.

Výměna termočlánku plynového sporáku

Ve většině případů je porucha systému charakterizována vyfukovanými vodiči. Jejich samonapájení nebo svařování doma je možné, ale nepraktické, protože po spojení není možné zajistit stejnou přesnost měření. Nejlepší volbou je proto výměna termočlánku. Za tímto účelem:

• Nákup na internetu nový model pro výměnu, je lepší udělat to termočlánkem kód, který lze nalézt na samotném zařízení nebo v pasu plynový sporák;
• Také odpojte vařič od elektrické sítě a systému dodávky plynu;
• Odstraňte přední panel a horní desku desky a odpojte elektrické vodiče v místě jejich připojení k elektromagnetickému ventilu;

  

• Odšroubujte upevňovací matici v troubě a demontujte termočlánek, pokud nedojde k okamžitému uvolnění, nepoužívejte nadměrnou sílu, aby nedošlo k přerušení přípojného bodu, použijte WD-40 nebo jiné rozpouštědlo;

  

• Nainstalujte nový termočlánek do otvoru a připevněte jej analogicky k předchozímu, připojte k vnitřnímu elektrickému obvodu desky;

  

• Sestavte v opačném pořadí a otestujte výkon plynového sporáku.

Bezpečnostní tipy

Vzhledem k tomu, že termočlánek je zodpovědný za bezpečný provoz plynového sporáku, je třeba zajistit, aby během výměny a provozu byly zajištěny optimální podmínky:

• Při prvním náznaku úniku plynu okamžitě uzavřete kohoutky plynu a zajistěte větrání místnosti;
• Směr měřicího prvku by měl být rovnoměrně blízko plamene nebo umístěn podél zdroje tepla;
• Drát by neměl být vystaven mechanickému namáhání nebo napětí, ale nesmí volně viset;
• Při výměně jednoho modelu za jiný vyberte typ vhodný pro parametry a teplotní podmínky pro váš sporák.

Pokud nejste schopni provést tento postup sami, nebo po výměně cítíte plyn, okamžitě se obraťte na plynárenskou službu, abyste předešli nouzové situaci.

Související videa

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!