1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт термоэлектрических преобразователей

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Термоэлектрические преобразователи, поступающие в ремонт после разборки и очистки, тщательно осматривают, определяя состояние термоэлектродов, рабочего конца, защитной трубки и зажимов контактной головки. При осмотре электродов из неблагородных металлов проверяют, нет ли в них трещин, обрывов, которые могут появляться в условиях воздействия повышенных температур. При обнаружении дефектов термоэлектроды заменяют новыми, которые могут быть изготовлены из термоэлектродной проволоки. Последнюю нарезают на куски необходимой длины, скручивают между собой на рабочем конце и сваривают. Сваривать электроды можно в пламени электрической дуги или газовой горелки до появления шарика расплавленного металла на конце скрутки. Пластинчатые термоэлектроды сваривают обычно внахлестку с помощью аппарата для контактной сварки.

Рис. 1. Схема отжига термоэлектродов термопары

Электроды термопар из благородных металлов помимо чистки подвергают отжигу, так как при длительной эксплуатации они загрязняются окислами металлов и науглероживаются. Отжиг электродов осуществляют электрическим током 10,5 — 11 А в течение 3 — 4 ч. Схема отжига показана на рис. 1.

Электроды отжигаемой термопары присоединяют через реостат и амперметр к токоподводящим проводам, растягивая свободные концы в разные стороны так, чтобы рабочий конец стал ниже их на 200 — 250 мм. Включив ток, на верхние концы электродов наносят буру, которая, плавясь, каплями стекает по электродам, очищая их. Закончив очистку, электроды промьюают в дистиллированной воде. Чистку электродов также можно выполнять в крепком растворе соляной или азотной кислоты с последующей промывкой водой и сушкой. После ремонта на электроды надевают изоляционные трубки и присоединяют клеммную панель. На рабочий конец термопары надевают изоляционный наконечник и вставляют собранную термопару в защитную арматуру. После ремонта необходимо мегомметром измерить сопротивление электрической изоляции между термоэлектродами и корпусом, а также между отдельными термопарами двойных и многозонных термопар. Сопротивление изоляции должно быть не менее: 5 МОм — при температуре (20 ± 5) °С и относительной влажности до 80% для всех термопар; 0,5 МОм — при температуре 35 °С и относительной влажности (95 ± 3) % для влаго- и водозащищенных термопар.

Термопреобразователи сопротивлений, поступившие в ремонт, подлежат разборке и внешнему осмотру, при котором устанавливают видимые повреждения защитной арматуры, чувствительного элемента, головки и зажимов. Поврежденный чувствительный элемент медного термопреобразователя подлежит замене новым или же его изготовляют в мастерской. Материалом для намотки может служить провод марки ПЭШО или ПЭС диаметром 0,1 мм. Провод равномерно наматывают на каркас и каждый слой покрывают бакелитовым или глифталевым лаком. Готовый элемент сушат при температуре 150 °С в течение 6 ч. После охлаждения выполняют проверку, подгонку и сравнение характеристик датчика с градуировочными данными. При ремонте платинового термопреобразователя сопротивления обрыв проволоки чувствительного элемента устраняют сваркой на небольшой вольтовой дуге, после чего элемент собирают заново. После ремонта производят проверку сопротивления чувствительного элемента. Проверка, подгонка и сравнение характеристик отремонтированного термопреобразователя с градуировочными данными должны осуществляться с помощью одинарного или двойного моста класса не ниже 0,05.

Техническое обслуживание и ремонт термопар

Принцип работы термопар, открытый еще в позапрошлом веке, достаточно широко используется для измерения температур в самых различных средах с достаточно высокой точностью и в наше время. Как и любые другие устройства они требуют проведения регулярного технического обслуживания, проверки исправности, восстановления (ремонта) и замены основных компонентов. Более подробную информацию можно получить на сайте компании https://olil.ru/services/recovery, предоставляющей услуги по обслуживанию термопар, а мы подробнее разберем причины возникновения проблем.

Причины выхода из строя термопар

Наиболее надежными по точности температурных показаний и долговечности являются термопары с термоэлектродами, изготовленными из так называемых чистых металлов, к которым относятся — золото, платина и палладий. В связи с их высокой стоимостью, они используются исключительно в научно-исследовательских центрах с достаточно высоким бюджетом для проведения лабораторных испытаний.

В отечественной промышленности применяются устройства с использованием платино-родиевых сплавов (ПР). Основной причиной их нестабильной работы является:

  • Образование загрязнений на концах термоэлектродов.
  • Испарение и окислительные процессы на датчиках.

Данные процессы происходят в результате не герметичности корпуса термопары, в результате чего агрессивные среды и влажность оказывают разрушительное воздействие на электроды.

Окисление родия и вызванный, в связи с этим его недостаток приводит к температурному изменению зависимости ЭДС и термоэлектрических неоднородностей. Без своевременного проведения технического обслуживания, которое заключается в восстановлении спая, термоэлектрод попросту разрушается. Следует помнить, что своевременный ремонт и обслуживание предупредят внеплановый простой оборудования, в результате выхода из строя термопары.

Ремонт термоэлектрических преобразователей

Осмотр термоэлектрических преобразователей

Термопреобразователь разбирают на отдельные части, очищают их от грязи и тщательно осматривают с целью выяснения состояния термоэлектродов и их рабочего конца, зажимов на вкладыше головки и самого вкладыша, керамического изоляционного вкладыша (стаканчика) для рабочего конца термопары, защитной трубки.

При осмотре термопар, у которых термоэлектроды изготовлены из неблагородных металлов или сплавов (медь, копель, хромель, алюмель и др.), проверяют отсутствие поперечных трещин, которые иногда появляются в результате длительной работы термопреобразователя при высоких для термоэлектродов температурах или вследствие частых попеременных изменений температуры исследуемой среды, то в сторону повышения, то в сторону понижения.

Появление трещин в термоэлектродах может быть также следствием механических напряжений от неправильного армирования термопреобразователя. Так, применение двухканальных изоляторов при толстых термоэлектродах часто приводит к выходу термопреобразователей из строя. Недопустимо, чтобы термопара, особенно изготовленная из толстых термоэлектродов, своим рабочим концом упиралась в дно защитной трубки или изоляционного керамического вкладыша (стаканчика).

При внешнем осмотре термопар, термоэлектроды которых изготовляются из благородных металлов или сплавов (платина, платинородий и др.), проверяют отсутствие на их поверхности «пересечек» — мелких углублений как бы от удара ножом. При их обнаружении термоэлектроды в местах, где замечены «пересечки», разрывают и сваривают.

Отжиг термопар из благородных металлов

В эксплуатационных условиях при очень высоких температурах не всегда удается защитить платинородиевые и платиновые термоэлектроды от воздействия на них восстановительной газовой среды (водород, оксид углерода, углеводороды) и агрессивных газовых сред (углекислота) в присутствии паров оксидов железа, магния и кремния. Кремний, присутствующий почти во всех керамических материалах, представляет собой наибольшую угрозу для платинородий-платиновых термопреобразователей.

Термоэлектроды этих термопреобразователей легко его поглощают с образованием силицидов платины. Происходит изменение термо-ЭДС, уменьшается механическая прочность термоэлектродов, иногда они полностью разрушаются в связи с возникшей хрупкостью. Неблагоприятное влияние оказывает присутствие угольных материалов, например графита, так как в них есть примеси кремнезема, который при высоких температурах в контакте с углем легко восстанавливается с выделением кремния.

Для удаления загрязняющих веществ из термоэлектродов благородных металлов или сплавов термопары подвергают отжигу (прокаливанию) в течение 30. 60 мин электрическим током на воздухе. Для этого термоэлектроды освобождают от изоляторов и подвешивают на двух штативах, после чего обезжиривают при помощи тампона, смоченного чистым этиловым спиртом (1 г спирта на каждый чувствительный элемент). Свободные концы термоэлектродов подключают к электрической сети напряжением 220 или 127 В частотой 50 Гц. Ток, необходимый для отжига, регулируют посредством регулятора напряжения и контролируют по показаниям амперметра.

Чувствительные элементы термопреобразователей с градуировочной характеристикой ПП (платинородий — платина) с термоэлектродами диаметром 0,5 мм отжигают при токе 10 — 10,5 А [температура (1150 + 50) °С], чувствительные элементы с градуировочной характеристикой типа ПР-30/6 [платинородий (30 %) — платинородий (6 %)] отжигают при токе 11,5. 12 А [температура (1450 + 50) °С].

Во время отжига термоэлектроды промывают бурой. Для этого на жестяную или какую-либо другую пластинку насыпают буру и затем пластинку передвигают вдоль нагретого термоэлектрода таким образом, чтобы он был погружен в буру (не забывать об электропроводности пластинки). Достаточно 3 — 4 раза провести пластинкой с бурой вдоль термоэлектрода, чтобы платинородий и платина были чистыми, без поверхностных загрязнений.

Может быть рекомендован и иной способ: по раскаленному термоэлектроду сплавляют каплю буры, давая этой капле свободно скатываться.

По окончании отжига ток плавно уменьшают до нулевого значения в течение 60 с.

После очистки оставшуюся на термоэлектродах буру удаляют: крупные капли — механически, а слабые остатки — промывкой в дистиллированной воде. Затем термопару вновь отжигают. Иногда промывки бурой и отжига бывает недостаточно, так как термоэлектроды все же остаются жесткими. Это указывает на то, что платина впитала кремний или другие несгорающие элементы и необходима очистка на аффинажном заводе, куда и направляют термоэлектроды. Так же поступают, если на термоэлектродах остаются поверхностные загрязнения.

Проверка однородности термоэлектродов

При практическом использовании термопреобразователя всегда обнаруживается некоторая разница температур вдоль длины его термоэлектродов. Рабочий конец термопреобразователя обычно располагается в зоне наивысшей температуры, например в центре дымохода. Если перемещать некий измеритель температуры, например рабочий конец термопреобразователя (подключенный к другому милливольтметру), вдоль термоэлектродов первого термопреобразователя в направлении от рабочего к свободным концам, то будет отмечаться уменьшение температуры по мере удаления от центра дымохода к его стенкам.

Каждый из термоэлектродов по длине обычно обладает неоднородностью (негомогенностью) — сказываются незначительное различие в составе сплава, наклеп, механические напряжения, местное загрязнение и т. п.

В результате неравномерного распределения температуры вдоль термоэлектродов и их неоднородности в термоэлектрической цепи возникают присущие точкам неоднородности термоэлектродов собственные термо-ЭДС, часть которых суммируется, часть вычитается, но все это приводит к искажению результата измерения температуры.

С целью уменьшения влияния неоднородности каждый термоэлектрод термопар из благородных металлов, особенно образцовых, после отжига проверяют на однородность.

Для этого выпрямленный проверяемый термоэлектрод вводят в невключенную небольшую трубчатую электропечь, способную при нагревании создавать местное тепловое поле. К положительному термоэлектроду присоединяют отрицательный зажим чувствительного нулевого гальванометра, к положительному зажиму этого гальванометра подключают положительный зажим источника регулируемого напряжения (ИРН), а к отрицательному зажиму ИРН — отрицательный термоэлектрод термопары. Такое включение ИРН дает возможность скомпенсировать (уравновесить) термо-ЭДС термопары напряжением от ИРН. Чтобы не повредить чувствительный нулевой гальванометр, сперва вместо него включают более грубый нулевой гальванометр, производят компенсацию термо-ЭДС, затем меняют местами нулевые гальванометры и выполняют окончательную компенсацию термо-ЭДС, используя реостаты плавного регулирования ИРН и чувствительный нулевой гальванометр.

Включают электропечь, создают местный прогрев исследуемого термоэлектрода и медленно протягивают его через печь по всей его длине. При однородности металла или сплава термоэлектрода указатель нулевого гальванометра будет находиться на нулевой отметке. В случае же неоднородности термоэлектродной проволоки указатель нулевого гальванометра отклонится влево или вправо от нулевой отметки. Неоднородный участок термоэлектрода вырезают, концы сваривают и спай проверяют на однородность.

При наличии незначительной неоднородности, когда дополнительная термо-ЭДС не превышает половины допускаемой погрешности для термо-ЭДС данной пары, участок термоэлектрода не вырезают и с указанной неоднородностью не считаются.

Подготовка термоэлектродов к сварке

Если позволяет длина оставшихся несгоревшими термоэлектродов, вместо разрушенного рабочего конца изготавливают новый.

Если имеется возможность изготовить термопару из новых термоэлектродов, самым тщательным образом проверяют соответствие материала термоэлектродов изготавливаемому термопреобразователю, чтобы убедиться в его качественности.

Для этого на основании нормативных документов устанавливают род материала, его техническую характеристику, результаты испытания материала ОТК (отделом технического контроля) завода-изготовителя. При соответствии этих данных техническим требованиям материал может быть использован; в противном случае его подвергают испытаниям.

Для проверки однородности от бухты материала отрезают кусок термоэлектрода длиной, превышающей необходимую для изготовления термопреобразователя, после чего с помощью зажимов к концам термоэлектрода подключают короткие медные соединительные провода. Зажимы опускают в теплоизоляционные сосуды с тающим льдом (0 °С) и определяют однородность материала термоэлектрода.

Для определения рода материала и его класса от бухты отрезают около 0,5 м термоэлектрода и сваривают его с таким же куском платиновой проволоки. Рабочий конец полученной термопары помещают в паровой термостат с температурой 100 °С, а свободные концы отводят в теплоизоляционные сосуды с тающим льдом (0 °С) и соединяют медными проводами с потенциометром. По термо-ЭДС, развиваемой термопарой, определяют род и класс материала.

Термопара в газовой плите: принцип работы + инструктаж по замене устройства

Готовить на газовой плите или работающей на газу варочной поверхности так же просто, как на обычных электрических конфорках. Даже использование газового духового шкафа какие-либо проблемы вызывает крайне редко. Но у многих сразу встает вопрос о безопасности такого оборудования, ведь «голубое топливо» взрывоопасно.

Увидеть свое жилье разрушенным в результате взрыва газообразного горючего вряд ли кому хочется. Чтобы предотвратить подобную трагедию, применяется такое устройство, как термопара в газовой плите. Она представляет собой основной элемент системы контроля исправности самого популярного газового прибора.

Согласитесь, что в случае с природным газом теме снижения рисков пожаров и взрывов уделять приходится особое внимание. В представленном нами статье приведены и детально описаны правила эксплуатации бытового оборудования, перерабатывающего газ. полезную информацию мы дополнили ценными рекомендациями.

Зачем газовой плите термопара?

Газ в горелке плиты разжигается спичками, ручной пьезозажигалкой либо встроенным электроподжигом. Потом пламя должно гореть само без участия человека, пока топливо не будет перекрыто вентилем.

Однако нередко огонь на газовой варочной панели или в духовке гаснет в результате порыва ветра либо выплеска воды из закипевшей кастрюли. И тогда, если рядом в кухне никого нет, метан (либо пропан) начинает поступать в помещение. В итоге при достижении определенной концентрации газа происходит хлопок с пожаром и разрушениями.

Рабочая функция термопары – контроль наличия пламени. Пока газ горит, температура на кончике контрольного устройства доходит до 800–1000 0 С, а нередко и выше. В результате возникает ЭДС, которая держит газовый электромагнитный клапан на патрубке к горелке в открытом состоянии. Конфорка работает.

Читать еще:  Обработка древесных поверхностей от влаги, гнили и вредителей

Однако при исчезновении открытого огня термопара перестает выдавать ЭДС на электромагнит. Происходит перекрытие крана и подачи топлива. В итоге газ не попадает в кухню, не скапливаясь в ней, что и исключает возникновение пожара от подобной нештатной ситуации.

Термопара – это простейший температурный датчик без каких-либо электронных устройств внутри. В нем нечему ломаться. Он может лишь прогореть от длительного использования.

С полным набором датчиков, предназначенных для контроля и безопасности работы газовой колонки, ознакомит следующая статья, полностью посвященная этому интересному вопросу.

Среди достоинств термопар:

  • простота устройства и отсутствие ломающихся механических или перегорающих электрических элементов;
  • дешевизна прибора – порядка 800–1500 рублей в зависимости от модели газовой плиты;
  • длительный срок эксплуатации;
  • высокая эффективность контроля температуры пламени;
  • быстрое перекрытие газа;
  • простота замены, которую можно выполнить своими руками.

Сколько-либо значимый недостаток у термопары один – сложность ремонта прибора. Если термопарный датчик неисправен, то его проще заменить на новый.

Чтобы отремонтировать подобное устройство, необходимо сварить или спаять при высокой температуре (около 1 300 0 С) два разных металла. В быту дома добиться таких условий крайне сложно. Гораздо проще под замену купить новый контрольный блок для газовой плиты.

Устройство и принцип работы

В основе работы термопары лежит термоэлектрический эффект Зеебека. Согласно нему, на концах соединенных последовательно проводников из разных металлов при условии, что их контакты находятся под разной температурой, возникает термо-ЭДС (ТЭДС).

То есть необходимо наличие двух разных по составу проводников, которые способны выдерживать сильный нагрев, и высокотемпературное тепло (в рассматриваемом случае от сгораемого природного газа) в точке их соединения.

В большинстве пар возникающая между холодным и горячим контактами электродвижущая сила совсем мала и малоприменима. Но есть металлы и сплавы, совмещение которых дает до 4–5 мВ/100 0 С. А этого уже вполне достаточно для управления электромагнитом, контролирующим тот или иной затвор.

Принцип работы термопар, вмонтированных в газовые плиты, предельно прост:

  1. Есть пламя – между контактами возникает ТЭДС, клапан на подаче газа в конфорку открыт.
  2. Нет огня – ТЭДС исчезает, клапан под давлением пружины закрывается и перекрывает газ.

Состоит термопара из двух термостабильных проводников длиной до полутора метров, которые на одном конце соединены пайкой или сваркой.

Именно этот кончик находится непосредственно в огне и нагревается от горящего газа. Второй конец прибора представляет собой пару контактов либо разъем для подключения к электромагнитному клапану.

Разновидности термодатчиков для газа

Термопары газовых плит различаются по сплаву проводников и типу подсоединения к клапану. И главное здесь – каждый производитель оборудования на газу использует свои варианты электромагнитов с разными разъемами подключения.

В большинстве случаев переставить термопарный датчик газконтроля с одно плитки на другую невозможно.

Сплавы и металлы для создания термопар используются следующие:

  • константан+хромель;
  • медь+константан;
  • медь+копель;
  • нисил+нихросил;
  • алюмель+хромель;
  • константан+железо;
  • хромель+копель;
  • платинородий+платина;
  • вольфрам+рений.

От используемых сплавов зависит точность устройства и диапазон его рабочих температур. Например, хромель-алюмелевая термопара рассчитана на работу при 0–1100 0 С, железо-константантная при 0–700 0 С, а платино-платинородиевая выдерживает нагрев до +1700 0 С.

В бытовых газовых плитах обычно применяются термопарные датчики из алюмеля и хромеля либо константана и железа. Они недороги и вполне подходят для температурных условий варочной панели на газу.

Руководство по ремонту газконтроля

Если газ на плите гаснет, то проблема может крыться не только в термопаре. Однако чаще всего дело именно в ней.

Основной признак проблем с газконтролем – после розжига конфорки и отпускания ручки или кнопки открытия «голубого топлива» пламя сразу тухнет. Это происходит из-за перекрытия клапана, так как термо-ЭДС для поддержания его открытым отсутствует либо недостаточна.

Причины шума конфорок газовых плит подробно изложены в статье, с полезной информацией которой стоит ознакомиться.

Самостоятельно выполнять проверку, производить ремонт и замену термопары в газовой плите своими руками следует только при полном перекрытии газа. Сначала необходимо закрыть вентиль на баллоне с газовой смесью или трубе с метаном, а только потом приступать к каким-либо работам. Также не стоит забывать об отключении электроснабжения, если в конструкции есть энергозависимые приборы.

Наконечник термопары располагается непосредственно возле конфорки и газового огня. А в духовке его найти можно возле рассекателя пламени в верхней части духового шкафа. Этот кончик должен быть без нагара, минеральных отложений и каких-либо повреждений.

Если рабочий наконечник термопарного датчика покрыт окалиной, то ее в обязательном порядке следует счистить наждачной бумагой. Чем больше нагара, тем меньше тепла доходит до термопары, а тем меньше она соответственно создает ЭДС. Полученных милливольт может банально не хватать для открытия электромагнитного клапана.

Как проверить перед заменой?

Термопара обычно имеет один наконечник для установки возле огня. Но есть и варианты с двумя или тремя кончиками контроля температуры. Их обычно используют в духовках, однако все зависит от конкретной модели плиты.

У термопар с несколькими рабочими наконечниками имеется особенность – если лишь один из них не нагрет или вышел из строя, то электромагнитный клапан окажется закрыт. Поэтому, чтобы точно найти причину проблем, подобные термопарные устройства проверять придется особенно внимательно. Неисправным может быть лишь один из датчиков.

Еще один момент – проводники термопары на участке до клапана должны быть натянуты или болтаться в корпусе плиты. При этом их подсоединение к электромагниту должно быть жестким, висящий «на честном слове» разъем здесь недопустим.

Выпускаются рассматриваемые устройства с длиной от 40 до 130 см. Выбирать по этому показателю термопарный прибор газконтроля следует очень внимательно. С одной стороны проволоку проводников нельзя излишне натягивать, а с другой она не должна лежать на нагреваемых поверхностях или свободно болтаться.

Как поменять устройство?

Перед тем как поменять поврежденную термопару в газовой плите, следует осмотреть прибор на:

  • наличие на рабочем наконечнике нагара (если есть, надо счистить наждачной бумагой);
  • отсутствие прогара данного наконечника (в этом случае только полная замена);
  • жесткость соединения контактов термопарного датчика и клапана (при необходимости следует подтянуть);
  • исправность самой термопары с выдачей при нагреве ЭДС на уровне минимум 15 мВ.

Менять рассматриваемый прибор следует только тогда, когда он точно неисправен. Во многих случаях, чтобы газовая плита вновь заработала, можно обойтись очисткой наконечника от нагара и проверкой контактов.

Рабочий наконечник термопары жестко зафиксирован возле конфорки или горелки с помощью гайки. Если она из-за накипи не поддается откручиванию, то излишне давить на ключ не стоит. Так можно лишь сломать крепление. Лучше воспользоваться сначала растворителем.

Второй конец термопары к электромагнитному клапану крепится с помощью резьбового разъема либо двух обжимных контактов. Снять их не представляется чем-то сложным. Новый термопарный датчик ставится в аналогичной последовательности – одним концом он крепится возле конфорки, а вторым к электромагниту.

Выводы и полезное видео по теме

Как своими руками производится замена термопары:

Принцип работы газконтроля в варочной панели и духовке:

Устройство термопары для плит, работающих на газу:

Газовая плита без исправно работающей термопары является источником опасности. Если газконтроль перестал функционировать, произвести замену датчика вполне допустимо своими руками. Ничего сложного в демонтаже старого и установке нового контрольного прибора нет. Надо лишь приобрести устройство, соответствующее имеющейся модели плитки, и поработать немного газовым ключом с отверткой.

Если у вас есть комментарии по теме или свои замечания по вышеприведенной информации, напишите их в блоке ниже. Интересны нам, а также другим читателям будут и ваши рассказы о нюансах замены термопары, которую вы производили самостоятельно. Пишите, не стесняйтесь.

Термопара для газового котла: принцип работы, характеристики, устранение неисправностей

Применение газа для отопления частного дома или коттеджа очень удобно и экономически выгодно. Однако этот вид топлива таит в себе серьезную угрозу. Если по какой-либо причине горелка вдруг погаснет и подача газа не будет вовремя перекрыта, образуется утечка и это может обернуться серьезными неприятностями и поставить под угрозу жизнь людей, находящихся в помещении. Для того, чтобы незамедлительно перекрыть газ если пламя внезапно потухло и используется термопара для газового котла.

В этой статье мы расскажем о том, что такое термопара, зачем она нужна и как работает, рассмотрим основные виды и наиболее распространенные неисправности связанные с этими устройствами, а также методику их устранения.

Устройство, принцип работы и основные типы

Термопара это классический термоэлектрический преобразователь, который используется для измерения температуры, в различных областях промышленности, науки, медицины, а также в автоматических системах управления и контроля газовых котлов, плит и колонок.

Устроена она очень просто и легко может быть изготовлена самостоятельно. Два проводника из различных материалов соединяются в кольцо. Одно из мест соединения помещается в зону измерения, а второе подключаются к измерительному прибору или преобразовательному устройству.

Фото 1: Термопара для устройства газового контроля

Принцип действия термопары основан на термоэлектрическом эффекте или как его еще называют эффекте Зеебека. Оно заключается в том, что на стыке двух соединенных в кольцо проводников из разных металлов появляется напряжение. Если температура мест спайки одинакова — разность потенциалов нулевая. Но стоит один из спаев поместить в область с более высокой или более низкой температурой, появляется напряжение отличное от нуля и пропорциональное разнице температур. Коэффициент пропорциональности различен для разных металлов и называется коэффициентом термо-ЭДС.

Фото 2: Конструкция и принцип действия термопары

Основные материалы для изготовления термопар – благородные и неблагородные металлы. Большинство сплавов из них имеют довольно экзотические названия, которые очень популярны у составителей различных кроссвордов и сканвордов. В зависимости от того какие пары металлов используются при изготовлении, термопары делятся на несколько типов. Ниже приведена таблица с их основными видами, обозначениями и характеристиками:

Тип термопарыСплавРоссийская маркировкаДиапазон температур, °C
Kхромель-алюмельТХА-200 — 1300
Jжелезо-константанТЖК-100 — 1200
Nнихросил-нисилТНН-200 — 1300
Rплатинородий-платинаТПП130 — 1700
Sплатинородий-платинаТПП100 — 1700
Bплатинородий-платинородийТПР100 — 1800
Tмедь-константанТМКн-200 — 400
Eхромель-константанТХКн0 — 600
Uмедь-медьникель-200 — 500
Lхромель-копельТХК-200 — 850

В системах автоматики газовых колонок, плит и котлов обычно используются термопары ТХА из хромель-алюмеля (тип K), ТХК из хромель-копеля (тип L), ТЖК из железа и константана (тип J). Датчики выполненные из сплава благородных металлов предназначены для высоких температур и в основном находят применение в литейном производстве и другой тяжелой промышленности.

Фото 3: Газовая горелка «Сахалин» для отопительных котлов и печей

Некоторые модели работающие на твердом топливе, например такие как твердотопливный котел отопления «Lemax» Forward могут комплектоваться газовыми горелками, в которых для защиты от утечек газа применяются термопары.

Вернуться к оглавлению

Термопара в системе газового контроля (газ-контроль)

Если вы решили установить в своем загородном доме твердотопливный котел, вам не надо заботиться о том, что будет если огонь вдруг погаснет. Однако когда вы используете газовое оборудование, вам необходима энергонезависимая автоматика, способная максимально быстро перекрыть подачу газа, в случае если горелка вдруг потухнет. Для этих целей в современных газовых котлах предусмотрена система газ контроль. Как же она работает?

Система состоит из двух основных частей: электромагнитного клапана и термопары. Один конец датчика размещается непосредственно в пламени горелки, а второй подключается к электроклапану, который состоит из сердечника с обмоткой, колпачка, возвратной пружины, якоря и резинки перекрывающей подачу газа.

Фото 4: Энергонезависимая система газ-контроль для плит и котлов

Работает газ-контроль довольно просто. Нажимая на кнопку подачи газа, вы заглубляете шток внутрь катушки, заряжая пружину. По инструкции розжига газового котла, клапан подачи нужно удерживать нажатым около нескольких десятков секунд. Это время необходимо для того чтобы прогрелась термопара и на ее концах появилось достаточное напряжение для удержания клапана внутри катушки.

В тот момент когда горелка гаснет, термопара начинает остывать, напряжение на концах термопары уменьшается и в какой-то момент, возвратная сила пружины перевешивает электромагнитную силу удерживающую шток внутри и возвращает клапан в исходное положение, перекрывая подачу газа. Этот процесс обычно занимает несколько десятков секунд.

Одна из особенностей газ-контроля в том, что он полностью электронезависим. В больших отопительных комплексах, подобных отечественному пеллетному котлу «Светлобор», при отключении электропитания вся система управления перестает функционировать. Система газового контроля на термопаре полностью электронезависима, и способна надежно функционировать без необходимости подключения к электросети.

Вернуться к оглавлению

Подключение, проверка и поиск неисправностей

Одна из распространенных неисправностей газовых котлов выглядит следующим образом: вы нажимаете кнопку подачи газа, поджигаете запальник, держите в течении положенных 30 секунд, отпускаете и горелка тут же гаснет. Одна из причин, которая может приводить к такому результату – неисправная термопара или ее плохой контакт с электромагнитным клапаном.

Фото 5: Подключение и проверка термопары на измерительном приборе

Устранить эту неполадку можно своими руками не прибегая у услугам мастера. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Гаечным ключом откручиваем прижимную гайку, удерживающую термопару в контакте с электромагнитным клапаном и извлекаем ее конец.
  2. Осматриваем разъем на предмет наличия различных окислов и загрязнений. При необходимости мелкой шкуркой-нулевкой аккуратно зачищаем место контакта.
  3. Далее следует проверить термопару мультиметром. Для этого подключаем один конец к измерительному прибору, а второй нагреваем ручной газовой горелкой. Напряжение на концах исправной термопары должно быть в около 50 мВ.
  4. Если все показатели в норме, следует собрать все обратно и попробовать запустить котел.

В том случае если проблема осталась, скорее всего неисправен сам электромагнитный клапан или по прежнему плохой контакт между ним и термопарой. Если клапан исправен, следует повторно прочистить место соединения и попробовать найти такое положений прижимной гайки при котором достигается хороший контакт.

Полезное: Для подключения термопар к измерительным приборам обычно используется компенсационный провод. В этом кабеле, жилы изготавливаются из того же материала, что и сам датчик. Это позволяет значительно снизить погрешность измерения.

Если термопара вышла из строя ее необходимо купить новую. На российском рынке представлено много различных производителей выпускающих эти датчики: Арбат, АКГВ, АОГВ(Жуковский завод), Honeywell. Цены на разные типы лежат в районе 600 — 2000 рублей.

Более подробно о том как самостоятельно в домашних условиях произвести ремонт термопары в газовом котле, смотрите в следующем видео:

Термопары активно применяются не только в автоматике газовых плит, котлов и колонок. На их базе выпущено множество различных терморегуляторов и термометров, как бытового так и промышленного назначения. Многие умельцы на базе термоэлектрического преобразователя изготавливают своими руками зарядные устройства и мини электростанции, способные заряжать телефоны и другие маломощные устройства прямо от костра или другого открытого огня. Надеемся наш рассказ вам понравился, и вы узнали немного больше о нюансах работы таких знакомых вам бытовых приборов.

Онлайн журнал электрика

Статьи по электроремонту и электромонтажу

  • Справочник электрика
    • Бытовые электроприборы
    • Библиотека электрика
    • Инструмент электрика
    • Квалификационные характеристики
    • Книги электрика
    • Полезные советы электрику
    • Электричество для чайников
  • Справочник электромонтажника
    • КИП и А
    • Полезная информация
    • Полезные советы
    • Пусконаладочные работы
  • Основы электротехники
    • Провода и кабели
    • Программа профессионального обучения
    • Ремонт в доме
    • Экономия электроэнергии
    • Учёт электроэнергии
    • Электрика на производстве
  • Ремонт электрооборудования
    • Трансформаторы и электрические машины
    • Уроки электротехники
    • Электрические аппараты
    • Эксплуатация электрооборудования
  • Электромонтажные работы
    • Электрические схемы
    • Электрические измерения
    • Электрическое освещение
    • Электробезопасность
    • Электроснабжение
    • Электротехнические материалы
    • Электротехнические устройства
    • Электротехнологические установки

Ремонт термоэлектрических преобразователей

Осмотр термоэлектрических преобразователей

Термопреобразователь разбирают на отдельные части, очищают их от грязищи и кропотливо осматривают с целью выяснения состояния термоэлектродов и их рабочего конца, зажимов на вкладыше головки и самого вкладыша, глиняного изоляционного вкладыша (стаканчика) для рабочего конца термопары, защитной трубки.

При осмотре термопар, у каких термоэлектроды сделаны из неблагородных металлов либо сплавов (медь, копель, хромель, алюмель и др.), инспектируют отсутствие поперечных трещинок, которые время от времени возникают в итоге долговременной работы термопреобразователя при больших для термоэлектродов температурах либо вследствие нередких попеременных конфигураций температуры исследуемой среды, то в сторону увеличения, то в сторону снижения.

Возникновение трещинок в термоэлектродах может быть также следствием механических напряжений от неверного армирования термопреобразователя. Так, применение двухканальных изоляторов при толстых термоэлектродах нередко приводит к выходу термопреобразователей из строя. Неприемлимо, чтоб термопара, в особенности сделанная из толстых термоэлектродов, своим рабочим концом упиралась в дно защитной трубки либо изоляционного глиняного вкладыша (стаканчика).

При наружном осмотре термопар, термоэлектроды которых изготовляются из великодушных металлов либо сплавов (платина, платинородий
и др.), инспектируют отсутствие на их поверхности «пересечек» — маленьких ложбинок вроде бы от удара ножиком. При их обнаружении термоэлектроды в местах, где увидены «пересечки», разрывают и сваривают.

Отжиг термопар из великодушных металлов

В эксплуатационных критериях при очень больших температурах не всегда удается защитить платинородиевые и платиновые термоэлектроды от воздействия на их восстановительной газовой среды (водород, оксид углерода, углеводороды) и брутальных газовых сред (углекислота) в присутствии паров оксидов железа, магния и кремния. Кремний, присутствующий практически во всех глиняних материалах, представляет собой самую большую опасность для платинородий-платиновых термопреобразователей.

Термоэлектроды этих термопреобразователей просто его поглощают с образованием силицидов платины. Происходит изменение термо-ЭДС, миниатюризируется механическая крепкость термоэлектродов, время от времени они стопроцентно разрушаются в связи с появившейся хрупкостью. Неблагоприятное воздействие оказывает присутствие угольных материалов, к примеру графита, потому что в их есть примеси кремнезема, который при больших температурах в контакте с углем просто восстанавливается с выделением кремния.

Для удаления загрязняющих веществ из термоэлектродов великодушных металлов либо сплавов термопары подвергают отжигу (прокаливанию) в течение 30…60 мин электронным током на воздухе. Для этого термоэлектроды высвобождают от изоляторов и подвешивают на 2-ух штативах, после этого обезжиривают с помощью тампона, смоченного незапятнанным этиловым спиртом (1 г спирта на каждый чувствительный элемент). Свободные концы термоэлектродов подключают к электронной сети напряжением 220 либо 127 В частотой 50 Гц. Ток, нужный для отжига, регулируют средством регулятора напряжения и держут под контролем по свидетельствам амперметра.

Чувствительные элементы термопреобразователей с градуировочной чертой ПП (платинородий — платина) с термоэлектродами поперечником 0,5 мм отжигают при токе 10
— 10,5 А [температура (1150 + 50) °С], чувствительные элементы с градуировочной чертой типа ПР-30/6 [платинородий (30 %) — платинородий (6 %)] отжигают при токе
11,5…12 А [температура (1450 + 50) °С].

Во время отжига термоэлектроды промывают бурой. Для этого на жестяную либо какую-либо другую пластинку насыпают буру и потом пластинку передвигают повдоль нагретого термоэлектрода таким макаром, чтоб он был погружен в буру (не забывать об электропроводности пластинки). Довольно 3
— 4 раза провести пластинкой с бурой повдоль термоэлектрода, чтоб платинородий и платина были незапятнанными, без поверхностных загрязнений.

Может быть рекомендован и другой метод: по раскаленному термоэлектроду сплавляют каплю буры, давая этой капле свободно скатываться.

По окончании отжига ток плавненько уменьшают до нулевого значения в течение 60 с.

После чистки оставшуюся на термоэлектродах буру убирают: большие капли — механически, а слабенькие остатки — промывкой в дистиллированной воде. Потом термопару вновь отжигают. Время от времени промывки бурой и отжига бывает недостаточно, потому что термоэлектроды все таки остаются жесткими. Это показывает на то, что платина поглотила кремний либо другие несгорающие элементы и нужна чистка на аффинажном заводе, куда и направляют термоэлектроды. Так же поступают, если на термоэлектродах остаются поверхностные загрязнения.

Проверка однородности термоэлектродов

При практическом использовании термопреобразователя всегда находится некая разница температур повдоль длины его
термоэлектродов. Рабочий конец термопреобразователя обычно размещается в зоне наивысшей температуры, к примеру в центре дымопровода. Если перемещать некоторый измеритель температуры, к примеру рабочий конец термопреобразователя (присоединенный к другому милливольтметру), повдоль термоэлектродов первого термопреобразователя в направлении от рабочего к свободным концам, то будет отмечаться уменьшение температуры по мере удаления от центра дымопровода к его стенам.

Любой из термоэлектродов по длине обычно обладает неоднородностью (негомогенностью) — сказываются малозначительное различие в составе сплава, наклеп, механические напряжения, местное загрязнение и т. п.

В итоге неравномерного рассредотачивания температуры повдоль термоэлектродов и их неоднородности в термоэлектрической цепи появляются присущие точкам неоднородности термоэлектродов собственные термо-ЭДС, часть которых суммируется, часть вычитается, но все это приводит к искажению результата измерения температуры.

С целью уменьшения воздействия неоднородности каждый термоэлектрод термопар из великодушных металлов, в особенности примерных, после отжига инспектируют на однородность.

Для этого выпрямленный проверяемый термоэлектрод вводят в невключенную маленькую трубчатую электропечь, способную при нагревании создавать местное термическое поле. К положительному термоэлектроду присоединяют отрицательный зажим чувствительного нулевого гальванометра, к положительному зажиму этого гальванометра подключают положительный зажим источника регулируемого напряжения (ИРН), а к отрицательному зажиму ИРН — отрицательный термоэлектрод термопары. Такое включение ИРН дает возможность скомпенсировать (уравновесить) термо-ЭДС термопары напряжением от ИРН. Чтоб не разрушить чувствительный нулевой гальванометр, сначала заместо него включают более твердый нулевой гальванометр, создают компенсацию термо-ЭДС, потом меняют местами нулевые гальванометры и делают окончательную компенсацию термо-ЭДС, используя реостаты плавного регулирования ИРН и чувствительный нулевой гальванометр.

Включают электропечь, делают местный прогрев исследуемого термоэлектрода и медлительно протягивают его через печь по всей его длине. При однородности металла либо сплава термоэлектрода указатель нулевого гальванометра будет находиться на нулевой отметке. В случае же
неоднородности термоэлектродной проволоки указатель нулевого гальванометра отклонится на лево либо на право от нулевой отметки. Неоднородный участок термоэлектрода вырезают, концы сваривают и спай инспектируют на однородность.

При наличии малозначительной неоднородности, когда дополнительная термо-ЭДС не превосходит половины допускаемой погрешности для термо-ЭДС данной пары, участок термоэлектрода не вырезают и с обозначенной неоднородностью не числятся.

Подготовка термоэлектродов к сварке

Если позволяет длина оставшихся несгоревшими термоэлектродов, заместо разрушенного рабочего конца изготавливают новый.

Если имеется возможность сделать термопару из новых термоэлектродов, самым кропотливым образом инспектируют соответствие материала термоэлектродов изготавливаемому термопреобразователю, чтоб убедиться в его качественности.

Для этого на основании нормативных документов устанавливают род материала, его техно характеристику, результаты тесты материала ОТК (отделом технического контроля) завода-изготовителя. При согласовании этих данных техническим требованиям материал может быть применен; в неприятном случае его подвергают испытаниям.

Для проверки однородности от бухты материала отрезают кусочек термоэлектрода длиной, превосходящей нужную для производства термопреобразователя, после этого при помощи зажимов к концам термоэлектрода подключают недлинные медные соединительные провода. Зажимы опускают в теплоизоляционные сосуды с тающим льдом (0 °С) и определяют однородность материала термоэлектрода.

Для определения рода материала и его класса от бухты отрезают около 0,5 м термоэлектрода и сваривают его с таким же кусочком платиновой проволоки. Рабочий конец приобретенной термопары помещают в паровой термостат с температурой 100 °С, а свободные концы отводят в теплоизоляционные сосуды с тающим льдом (0
°С) и соединяют медными проводами с потенциометром. По термо-ЭДС, развиваемой термопарой, определяют род и класс материала.

Ремонт приборов для измерения температуры.

Наиболее распространенными неисправностями приборов данной группы являются: частичная или полная разгерметизация термосистемы термобаллон – капилляр; неисправности в кинематических элементах показывающего устройства; отказы сигнальных устройств и контактных групп; неисправности и отказы механизмов привода диаграммного устройства.

Для проверки герметичности термосистемы термобаллон помещают в термостат, изменяют температуру его нагрева и методом сравнения показаний образцового и ремонтируемого манометрического термометра определяет гермотичность термосистемы. Если основная погрешность манометрического термометра лежит в пределе его класса точности, то термосистема герметична.

Отсутствие приращения показаний на приборе при повышении температуры указывает на потерю чувствительности термосистемы вследствие нарушения ее герметичности.

Место разгерметизации определяет подачей азота в термосистему через капиллярный отросток, для этого редуктором плавно повышается давление азота в пределах 1,5 – 3,0 МПа (15 – 30 кгс/см 2 ), термобаллон с капилляром погружают в емкость с водой, а пружину показывающего прибора – в емкость с керосином или бензином. Пузырьки азота, поднимающиеся на поверхность жидкости, указывают место разгерметизации датчика.

Наибольшую трудность представляет определение разгерметизации капилляра, так как он защищен металлической защитной оболочкой.

Место повреждения в термобаллоне устраняется запаиванием припоем типа ПСр –м 45; при не плотности капилляра вырезают поврежденный участок, устанавливают на капилляре ставки из медной трубки О 2-3 мм и опаивают ее припоем типа ПСр -45.

После ремонта термосистему проверяют на падение давления в системе; если падение давления отсутствует, то термосистеме герметична.

Затем термосистему заполняют наполнителем (газом, жидкостью или конденсатом) согласно паспортным данным прибора. Давление в термосистеме контролируют по образцовому манометру. Величина давления, при котором заполняется система, называется начальным давлением. Величина начального давления определяется согласно паспорту прибора и зависит от пределов измерения манометрического прибора и характеристики пружины. Для газовых термометров начальное давление составляет 1,0 – 3,4 МПа (9,8 – 34,4 кгс/см 2 ).

Отросток капилляра после данной операции расклепывают.

Нарушения и отказы в кинематических звеньях возникают при увеличении трения, загрязнения и коррезии элементов измерительного механизма, а также при плохих соединениях кинематических звеньев.

При неисправностях необходимо осмотреть элементы, проверить трение в соединениях измерительного механизма с пером и пружиной. При обнаружении повышенного трения и загрязнения механизма его разбирают, чистят и промывают в бензине.

Если при проверки манометрического термометра после его ремонта обнаруживается несоответствие показаний с действительной температурой, то необходимо произвести корректировку «нулевого» положения стрелки прибора при установки термобаллона в среду тающего льда т.е. при 0 о С.

Отказы сигнальных устройств происходят, как правила при неправильной эксплуатации прибора, в условиях повышенной вибрации, превышении максимально допустимого тока через контактные устройства. При этом возникает повышенное искрение контактных групп, «залипание» контактов, а также их обогревание.

Периодические контакты сигнальных устройств необходимо волосяной щеточкой, смоченной в бензине и техническом спирте.

Категорически запрещаются защищать контакты надфилями и мелкозернистой шкуркой во избежание нарушения поверхности контактов и снятия с серебра. Обогревающие контакты подлежат зазоры контактов четкость их срабатывания.

К неисправностям механизма привода диаграммного устройства следует отнести: превышение погрешности хода диаграммы свыше допустимых норм; периодические отказы механизмов привода.

Основными неисправностями термопар и термометров сопротивлений являются: обрыв чувствительных элементов, замыкание элементов на корпус, межвитковое замыкание термометра сопротивления, понижение сопротивление изоляции, повреждение защитной гильзы.

Сопротивление изоляции обмотки термометра сопротивления и термопары замеряют мегомметром типа М1101М на 500В. Целостность обмотки и значения сопротивления термометра определяются лабораторным мостом типа МВУ – 49, образцовым мостом МО. Причиной уменьшения величины сопротивления по сравнению с градировочными данными может явиться витковое замыкание датчика или утечка тока через блок зажима.

При обрывах обмотки термометра сопротивления их заменяют новыми чувствительными элементами той же градуировки, а при их отсутствии выполняют ремонт термометров.

Ремонт медных термометров сопротивления. Ремонт заключается в изготовлении (намотки) чувствительного элемента. Для этого на предварительно подготовленный и бакелизированный каркас равномерным шагом медный привод марки ПЭШО или ПЭС диаметром 0,1 мм; каждый слой обмотки покрывают бакелитовым или глифталевым лаком. После просушки элемент с целью получения стабильной характеристики термопар сопротивления подвергается старению, которое ведется при температуре 150 о С в течение 6 ч. После охлаждения производится проверка, подгонка и сравнение характеристики термометра с градуировочными данными. Перед сборкой термометра выводы зажимов припаивают к концам чувствительного элемента припоем типа ПОС – 60.

Ремонт платиновых термометров сопротивления. При ремонте чувствительный элемент разбирают, отделяя его от слюдяных накладок, стяжной ленты и каркаса. Обрыв устраняют сваркой платиновой проволки в электрической дуге или в растворе поваренной соли переменным током напряжением 20 – 24 В.

При витковом замыкании элемента либо заменяют поврежденную слюдяную пластину с насечками, либо короткозамкнутые витки раздвигают и укладывают в соответствующие пазы в слюдяной пластине. Проверка, подгонка и сравнение сопротивления термометра с градировочными кривыми производятся с помощью мостов сопротивления типа МВУ-49 или МО.

Сопротивление изоляции отремонтированных и собранных в чехол термометров замеряют мегомметром, при этом напряжение прикладывается на корпус и закороченные выводы термометра, Величина сопротивления изоляции в зависимости от исполнения термометров сопротивления лежит в пределах 1 – 10 Мом.

Ремонт термопар при обрывах и нестабильности работы заключается в разборке и осмотре состояния рабочего конца и термоэлектродов, При обнарижении дефектов термопары ремонтируют. Места обрывов сваривают, Сварка рабочего конца термопары прозводится после скрутки концов электродов в электрической дуге между графитовыми электродами малого диаметра (5 – 8 мм) до образования расплавленного шарообразного окончания на конце электродов.

Обрывы электродов термопар типов ХА, ХК можно устранить дуговой сваркой. Для этого на вторичную обмотку понижающего трансформатора через графитовый электрод подсоединяют оборванные части термоэлектрода – с прикосновением графита к частям термоэлектрода возникает дуга и части свариваются. При сварке термопар типов ХА, ХК в качестве флюса используется бура, которая после сварки удаляются резким охлаждением в воде.

При ремонте термопары из благородных металлов ее подвергают отжигу, чистке и проверке на однородность электродов. Отжиг производится нагревом электрическим током до температуры 1300 о С в течение 1 ч, при этом бурой ведут чистку электродов от оксидов. Однородность термоэлектрических свойств электродов проверяют милливольтметром, подключенным к свободным концам термопары. Затем термоэлектрод помещают в муфельную печь. При медленном перемещении электрода через печь измеряется термо-э.д.с. Если термо-э.д.с. превышает половину допустимой погрешность термопары, то на данном нагретом участке существует неоднородность и этот участок подлежит замене.

Дата добавления: 2018-09-20 ; просмотров: 2722 ;

Термопара для газового котла. Для чего нужна. Ремонт. Замена

Термопары для газового котла иногда называют термоэлектрическим датчиком. Данный прибор встречается в газовых котлах, и в любой другой газоиспользующей установке, которая использует энергозависимую автоматическую систему безопасности.

Главной задачей термопар является непрерывная подача на электромагнитный клапан напряжения. Термопара отслеживает пламя в горелке и препятствует его погашению.

Устройство

Термопары относятся к категории защитных мер, используемых в газовых котлах. Именно благодаря термопаре не пропадает напряжение в топливном клапане при нагревании во время горения запальника.

Большинство термопар работают автономно и не требуют вмешательства человека. Их размещают в:

  • Газовых печах;
  • Газовых плитах;
  • Водонагревателях, работающих на газе;
  • Газовых котлах и т. д.

Термопары используют принцип работы Зеебека. При спаивании концов, состоящих из нескольких видов металлов, можно выработать электродвижущую силу в месте нагревания (сокращенно ЭДС). Чаще всего ЭДС в бытовых приборах составляет 20-50 минивольт.

Стандартная комплектация термопар содержит следующие элементы:

  • Термоэлектрод, состоящий из 2, спаянных вместе, сплавов;
  • Гайки;
  • Пластины;
  • Провода удлинителя, находящегося внутри трубки из меди;
  • Клеммы (есть разновидности винтовой клеммы);
  • Шайбы.

Трубка из меди, которая исполняет функцию минусового контакта и провода удлинителя, играет очень важную роль в термопаре. Она гарантирует защиту плюсового контакта от внешнего электрического воздействия, создаваемой домашней сеть, ведь максимально допустимый уровень напряжения для термопары составляет 50 мВ, а у электрической сети 220 В.

В качестве материалов для электродов, производящих электродвижущую силу, используются определенные сплавы металлов. Наиболее часто встречающимися термическими сочетаниями являются сочетания хромеля с:

  • Алюменем (сплав никеля с кремнием, марганцем и алюминием (тип K – ТХА));
  • Копелем (сплав никеля, меди и кремния (тип L – ТХК));
  • Константином (тип E – ТХКн).

При использовании металлических сплавов ток лучше генерируется. При использовании чистого металла произведенная электродвижущая сила будет значительно меньше.

Как работает в котле термопара?

Практически все газоиспользующие приборы работают по стандартной схеме, поэтому вне зависимости от места установки термопары, принцип работы газового котла будет мало отличаться. Проводник подключают к электромагниту, который ответственен за подачу газа. Измерительный электрод размещается около фитиля или основной горелки.

В некоторых теплогенераторах используется фотоэлектрический датчик вместо термопары. Этот датчик контролирует наличие огня, не используя непосредственно нагревание.

Ключевой принцип работы термопары, следующий:

  1. Владелец газового котла одной рукой открывает электромагнитный клапан, нажимая рукой на кнопку или вентиль подачи газа.
  2. Вторая рука используется для нажатия на пьезорозжиг, с помощью которого загорается запальник.
  3. Необходимо держать руку на кнопке в течение 5-30 секунд, чтобы прогреть измерительный электрод (таков принцип действия по технике безопасности).
  4. Таким образом от термоэлектродов начинает поступать постоянный ток по цепи электромагнита.
  5. После отпускания кнопки напряжение не исчезает – процесс горения поддерживается термопарой.

В том случае, когда огонь потухает, электродвижущая сила пропадает и нагревание термоэлемента прекратится. В этом случае доступ к топливу будет прекращен, поскольку электромагнит не будет поддерживать напряжение, а пружина перекроет клапан.

Как выявить неисправность

В зависимости от характера поломки отличаются и причины неисправности, однако сам факт наличия проблемы будет присутствовать в любом случае. Первый признак неисправности термопары в газовом котле – потухание фитиля вместе с отпусканием пьезорозжига. Время от времени поломка термопары проявляется иным способом – огонь в горелке продолжает гореть, однако с подачей горючего не осуществляется и пламя в газовом котле тухнет.

Причин возникновения подобных проблем может быть несколько:

  • Низкое напряжение, вызванное накопившейся на электроде сажей;
  • Корпус измерителя полностью прогорел;
  • В точке спая произошло нарушились контакты;
  • Открутилась гайка;
  • Пошел перекос стерженя термопары, отчего запальник не может передать достаточное количество напряжения;
  • Неисправен датчик тяги;
  • Произошел обрыв электрической цепи.

Иногда проблема бывает не в самой термопаре, а в датчике тяги. Чтобы убедиться в исправности термопары, исключив при этом датчик тяги – на некоторое время можно замкнуть провода.

Чтобы установить причину поломки и продиагностировать термопару, вам потребуется датчик измерения напряжения, с которым нужно будет произвести следующие манипуляции:

  1. Перекройте подачу топлива специальным краном, находящимся на подводящей трубке (у разных устройств этот кран располагается в отличных друг от друга местах).
  2. Снимите переднюю часть газоиспользующей установки.
  3. Уберите датчик пламени, воспользовавшись рожковым ключом. Его необходимо использовать на гайках крепления, соединяющих термоэлектрод и соединительную трубку.
  4. Почистите от сажи и прочих загрязнений электрод, после чего осмотрите его со всех сторон. В случае, если вы визуально можете увидеть следы прогара, термопару незамедлительно нужно поменять.
  5. Воспользовавшись кухонным газоиспользующим устройством, присоедините зажимы вольтметра к трубке из меди и к центральному контакту.
  6. Выставьте на приборе измерения минимальный предел измерения: 0,1 или 1 В.
  7. С помощью плиты нагрейте термоэлемент, одновременно смотря за показаниями прибора измерения.

В том случае, если прибор показывает нули, резкие скачки напряжения или показания меньше 20 мВ, тестируемую термопару потребуется заменить. Неполоманная термопара должна показывать не меньше 0,02 В. Учтите, термопару починить нельзя, они подлежат только замене.

В случае, если нет возможности или желания снимать термопару для ее диагностики, можно протестировать ее прямо на месте установки. Для этого трубку термопары потребуется отсоединить от автоматической системы и подсоединить к вольтметру. Одной рукой зажгите запальник, наблюдая при этом за показаниями. Однако этот метод крайне не рекомендуется, поскольку он не дает полный визуальный эффект исправности или неисправности термопары. Также при снятии термопары можно очистить электроды от сажи и, тем самым, отмести один из вариантов неисправности устройства.

Как поменять

При покупке замены термопары, обязательно покупайте идентичную предыдущей или, если таковую не найдете, выбирайте разновидность, исходя из марки и модели газового котла.

При установке купленной термопары в газовый котел, внимательно следите за положением нагреваемого стержня. Нагревательный электрод должен располагаться горизонтально, без лишних отклонений вверх или вниз для полноценного доступа к пламени.

Для замены термопары не требуется специальное образование. С этой несложной процедурой может справиться любой человек, даже тот, кто впервые занимался подобной операцией.

Термопары, термоконтроллеры — проблемы и способы решения.

На оборудовании для переработки полимеров для контроля температурных режимов, широко используются термопары и термоконтроллеры(ТРМ), соответственно иногда возникают с ними проблемы.

Самая распространенная проблема у термопар это завышение или занижение температуры, зачастую очень сильные. Такое явление зачастую связано с замыканием проводов термопары на массу или замыканием между собой.

Чтобы убедиться что проблема в термопаре, а не в термоконтроллере необходимо на проблемную ТРМ подсоединить термопару с соседней зоны. Тем самым мы отсекаем возможность неисправности самого термоконтроллера, если проблема устранилась значит проблема в термопаре или в проводке от термопары до термоконтроллера. Далее, чтобы сузить круг поиска отсоединяем термопару на колодке от проводов ведущих к термоконтроллеру и подсоединяем к ТРМ. Если проблема устранена то ищем ошибки в проводке, такие как замыкание на массу или замыкание проводов между собой.

Важно: термопара может подсоединяться к удлиняющим проводам — скруткой, обжимом, но ни в коем случае не пайкой.

Если проблема осталась то ищем замыкание на термопаре. Обычно замыкание происходит в самом защитном колпачке термопары, этот самый колпачек необходимо аккуратно снять. Контакты термопары обычно спрятаны в кембрике из стекловолокна, который может рассыпаться от постоянного воздействия высокой температуры или может быть просто некачественный монтаж при сборке. Для изоляции используем обычную ленту фум, это будет у нас наподобие термостойкой изоленты, так как лента фум изготавливается из фторопласта она выдерживает довольно высокую температуру порядка 400 о С. Если провод термопары испытывает постоянные изгибы в определенном месте или трется о какие нибудь механизмы или корпуса, то это второй вероятный участок замыкания. После того как заизолировали контакты, одеваем колпачек обратно и аккуратно обжимаем стараясь не повредить изоляцию проводов термопары. Важно помнить что сама термопара не выходит из строя, не ломается, там ломаться нечему.

Вторая распространенная проблема это недобор температуры нагрева или вообще отсутствие нагрева. Обычно иллюзия нагрева создается за счет соседних зон нагрева если таковые имеются.

Следует обратить внимание на датчик нагрузки тэна (тэнов), если на термоконтроллере горит лампочка нагрева, а нагрузки нет, то это неисправен пускатель включающий питание тэнов. Следует заменить неисправный пускатель. Возможно также что по цепи управления пускателем где-то произошел обрыв.

Третья довольно частая проблема — перегрев.

На термоконтроллере горит лампа ALM , но датчик нагрузки тэна показывает что на тэн подается напряжение. В 99% случаев это неисправно реле внутри термоконтроллера. В термоконтроллерах стоят миниатюрные закрытые реле, управление пускателем нагрева тэна подключено на нормально замкнутые контакты. При сгорании катушки управления реле тэны получается постоянно подключены, а на термоконтроллере горит лампа ALM , т.е. нагрев должен прекратиться, но так как катушка сгорела контакты в реле не переключаются. На термоконтроллере обычно под лицевой панелью находятся защелки, благодаря чему можно извлечь плату термоконтроллера не отключая его. Реле в них стоят обычно на 12 или 24 вольт, на самой плате под реле нарисована разметка выводов, купить такие реле в магазинах радиодеталей не создает никаких проблем. Найти это реле внутри ТРМ также не составляет проблем, управляющие выводы подключены к соответствующим контактам на корпусе ТРМ.

То же самое может происходить и с вентиляторами охлаждения, особенно на 2 — Хпоследней зоне нагрева шнеков. Только здесь может наблюдаться разная картина, как постоянная работа вентилятора, так и его не включение. Но чтобы делать такие выводы необходимо убедиться в работоспособности самого вентилятора. Это зависит от конструктивного исполнения ТРМ и подключения вентилятора.

Если оторвался (обломался) провод термопары — не беда! ситуацию можно исправить с помощью обычного сварочного аппарата и графитового стержня. Сначала аккуратно снимается наконечник термопары, обрезается провод в месте обрыва, снимается изоляция с проводов примерно 10 -15 мм, концы скручиваются между собой. Затем берётся графитовый стержень (удобно использовать обычную графитовую щётку от электродвигателя) и подсоединяется к «держаку» сварочного аппарата, а к «массе» подсоединяем оба провода термопары.
Ток сварки на сварочном аппарате выставляется на минимум (ведь нам надо спаять два тоненьких проводка) и кратковременным замыканием свариваем оба провода с образованием маленькой капельки сплава двух металлов, замыкание должно быть именно кратковременным на доли секунды.
Если с первого раза не получилось, получится со второго, третьего раза!
После этого надо на капельку сплава одеть стеклотканевый кембрик, или на крайний случай обмотать лентой ФУМ для предотвращения короткого замыкания на массу, затем можно одеть на место снятый наконечник термопары аккуратно обжав его.
Таким не сложным способом можно восстановить практически любую термопару с обрывом.

Если данные решения не помогают , то возможно надо заменить термопару или термоконтроллер, а иногда просто перепрограмировать ТРМ. Про изменение параметров и настроек ТРМ в будущем будет создан отдельный раздел, т.к. разновидностей термоконтроллеров огромное множество и это потребует времени для сбора информации.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector