Caratteristiche e caratteristiche delle termocoppie per caldaie a gas

In molte case l'elemento centrale del sistema di riscaldamento è una caldaia a gas. Tuttavia, per mantenere il dispositivo in buone condizioni, è necessario tenere conto delle peculiarità del funzionamento dell'apparecchiatura.

Ad esempio, durante il funzionamento dell'impianto caldaia all'interno della camera di combustione temperatura dell'aria sale, quindi è importante controllo questo parametro.

Una termocoppia viene utilizzata appositamente per questo: un dispositivo termoelettrico, che è praticamente l'unico dispositivo per misurazione accurata di temperature elevate. Oggi vengono utilizzate apparecchiature che funzionano in combinazione con valvole automatiche.

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Caratteristiche del controllo della temperatura nelle caldaie a gas con una termocoppia

L'uso diffuso di apparecchiature è dovuto al fatto che questo dispositivo è considerato il modo principale per misurare la temperatura dell'aria, nonché controllare il livello della fiamma.

Dopotutto, il dispositivo non è esposto ad alte temperature e funziona secondo un principio speciale che consente di ottenere letture accurate e di rispondere rapidamente anche a piccoli cambiamenti.

Cosa serve

Una termocoppia è un dispositivo installato in un'apparecchiatura di riscaldamento ed è progettato per la conversione energia termica in corrente elettrica per bobine elettromagnetiche e funge da componente principale della protezione del controllo del gas. Il dispositivo funziona insieme a speciale valvola di intercettazione del gas, bloccando il flusso di carburante.

Principio di funzionamento

Per la fabbricazione del dispositivo viene utilizzato Lega metallica... Può resistere all'esposizione a temperature elevate. Tuttavia, se si verifica un guasto nell'apparecchiatura, il funzionamento della caldaia a gas verrà interrotto.

Foto 1. Termocoppia per caldaia a gas con apparecchiatura automatica 345-1000 mm, Russia.

Dopotutto, questo termoelemento funziona in combinazione con una speciale valvola di intercettazione elettromagnetica che regola il flusso di gas nel percorso del carburante, che si chiude immediatamente dopo che la termocoppia si rompe.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sul seguente fenomeno fisico: due metalli si uniscono e quando riscaldato nei punti di attacco (l'area di lavoro che viene posta nella fiamma) appare alle estremità fredde voltaggio... Questo è chiamato effetto Seebeck.

Attenzione! Molti modelli di elettrovalvole sono sensibili, quindi rimangono aperte fino alla tensione in ingresso non scenderà a 20 mV.

Specifiche

La termocoppia ha i seguenti parametri tecnici:

• vasta gamma temperature;
• alta precisione misurazioni;
• maggiore resistenza a corrosione;
• elettronico meccanismo di controllo.

In cosa consiste e come funziona

Un convertitore termoelettrico è il design più semplice che include due conduttori che si toccano in uno o più punti. I metalli dissimili sono il materiale per la produzione di conduttori. Questa specificità della composizione consente al dispositivo di svolgere le sue funzioni, poiché la termocoppia lavora in una caldaia a gas per il processo fisico "effetto Seebeck". A condizione che due corpi di metalli diversi siano saldamente collegati e la sezione di collegamento venga successivamente riscaldata con una fiamma libera, le estremità libere del conduttore daranno una differenza di potenziale. Quando un voltmetro viene commutato su di loro, il circuito viene chiuso e la tensione viene registrata sul dispositivo di misurazione.

Sebbene il livello di tensione dalla differenza di potenziale dei metalli riscaldati non sia molto grande, anche lui è in grado di indurre l'induzione all'interno delle bobine delle valvole di intercettazione.Quando le estremità libere iniziano a dare tensione, la valvola viene attivata automaticamente. Di conseguenza, il carburante ottiene libero accesso all'accenditore. È importante ricordare che gli ultimi modelli di valvole hanno un design specifico: la maggiore sensibilità delle bobine consente alla linea del carburante di rimanere aperta fino a quando la tensione non scende sotto i 20 mV. Una termocoppia produce tipicamente una tensione di 40-50 mV.

Varietà

La termocoppia è caratterizzata da una struttura semplice. Con le competenze appropriate, questo dispositivo può anche essere realizzato con le tue mani a casa. Tuttavia è meglio acquistare un elettrodomestico prima di aver studiato specifiche, così come le caratteristiche di tutti i tipi di dispositivi.

Aziende specializzate producono termocoppie di tre tipologie:

1. Tipo E - per la produzione vengono utilizzate due piastre: costantana e cromel. Questo dispositivo è caratterizzato da prestazioni migliorate. Inoltre, controlla il processo che si svolge nell'intervallo di temperatura da -5 ° С a 74 ° С.
2. Tipo J - al posto di un chromel, nel dispositivo è installata una piastra di ferro, che non pregiudica affatto le caratteristiche tecniche del dispositivo. Ha una maggiore sensibilità ai cambiamenti e l'intervallo di temperatura - da -4 ° С a 74 ° С.

3. 

   Tipo K - tali termocoppie sono le più popolari. Sono dotati di piastre in alluminio e cromo.

   L'intervallo di lavoro varia all'interno da -20 ° С a 135 ° С, ei produttori sono riusciti ad aumentare la sensibilità stessa di diverse posizioni.

   La durata di questo dispositivo è determinata da ambiente di utilizzo: così, nell'anidride carbonica, una piastra cromata si arrugginisce sotto forma di marciume verde, la lega si deteriora rapidamente e il dispositivo perde le sue proprietà amagnetiche.

Esistono altri tipi di termocoppie, tuttavia, non sono adatte per l'uso in caldaie a gas per motivi:

• leghe contengono metalli costosiquindi hanno un costo elevato;
• tali modelli non sono niente non meglio dei tipi K, E o J.

Sensori di temperatura. Classificazione

Esistono diversi tipi base di termocoppie. Si distinguono per il materiale di fabbricazione. I materiali principali utilizzati per i sensori di temperatura sono i metalli: nobili e non nobili. È stata la loro combinazione che è diventata la base della classificazione. Ecco i più tipi comuni di elementi termoelettrici

:

• Tipo K: Chromel e Alumel. Intervallo di temperatura (a lungo termine): da 0 ° С a + 1100 ° С;
• Tipo J: ferro e costantana. Intervallo di temperatura (a lungo termine): da 0 ° С a + 700 ° С;
• Tipo N: Nikrosil e Nisil. Intervallo di temperatura (a lungo termine): da 0 ° С a + 1100 ° С;
• Tipo R: platino-rodio (13% Rh) e platino. Campo di temperatura (a lungo termine): da 0 ° C a + 1600 ° C;
• Tipo S: platino-rodio (10% Rh) e platino. Intervallo di temperatura (a lungo termine): da 0 ° С a + 1600 ° С;
• Tipo B: platino rodio (30% Rh) e platino rodio (6% Rh). Intervallo di temperatura (a lungo termine): da + 200 ° С a + 1700 ° С;
• Tipo T: rame e costantana. Intervallo di temperatura (a lungo termine): da -185 ° С a + 300 ° С;
• Tipo E: Chromel e Constantan. Intervallo di temperatura (a lungo termine): da -50 ° С a + 800 ° С;

Tipi di elementi termoelettrici
Naturalmente, ogni tipo di termoelemento viene utilizzato per scopi diversi. Le termocoppie costose sono utilizzate nella scienza e nell'industria, mentre le termocoppie più semplici ed economiche sono ideali per l'uso domestico - nelle caldaie a gas o nelle stufe.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della termocoppia

È noto che non tutti i materiali possono essere permanentemente esposti a fiamme libere. Come si può vedere dalla descrizione delle tipologie di elementi termoelettrici, sono costituiti da diversi metalli che possono resistere a lungo alle alte temperature. Quando la termocoppia si guasta, la caldaia a gas richiederà una riparazione immediata, poiché il bruciatore svanirà.Perché sta succedendo? La termocoppia funziona in combinazione con un'elettrovalvola di intercettazione. In caso di malfunzionamento del sensore di temperatura, la valvola si chiude e l'alimentazione del gas viene immediatamente interrotta.

Il principio di base di una termocoppia è un risultato termoelettrico (o effetto Seebeck). L'essenza di questo fenomeno fisico è la seguente

:

1. Due metalli con proprietà fisiche differenti formano un circuito chiuso;
2. Il luogo in cui i conduttori sono interconnessi mediante saldatura di alta qualità è posto in una fiamma aperta;
3. Alle estremità fredde della giunzione, apparirà una tensione: una differenza di potenziale.
4. Se si collega a loro un dispositivo di misurazione, il circuito si chiuderà e apparirà una corrente elettrica, la cui tensione sarà sufficiente per l'induzione nella bobina dell'elettrovalvola, che lascerà il gas all'accenditore.

Il design e il principio di funzionamento della termocoppia
In quei casi in cui non è possibile accendere la caldaia a gas, l'accenditore si spegne non appena si rilascia il pulsante di alimentazione del gas: si può essere sicuri che la termocoppia è fuori servizio.

Importante: la qualità della giunzione metallica della termocoppia gioca un ruolo molto importante. La giunzione è posta in una fiamma aperta, quindi una buona giunzione aumenterà la durata della termocoppia.

Per le caldaie a gas, vengono spesso utilizzati elementi termoelettrici universali di tipo K (chromel-alumel), tipo E (chromel e costantana) e tipo J (ferro e costantana). I conduttori in una guaina protettiva sono saldati alle estremità fredde dei metalli e la giunzione è fissata con un dado di serraggio nel punto appropriato dell'automazione della caldaia.

Altri tipi di termocoppie nelle caldaie a gas e negli impianti non vengono utilizzati a causa del fatto che il prezzo aumenta a causa dell'uso di leghe costose. E per le caldaie a gas, le proprietà delle leghe più semplici sono abbastanza buone.

Per verificare come funziona una termocoppia, è necessario collegarne un'estremità a un dispositivo di misurazione: un multimetro e riscaldare l'altra con un fuoco normale. Se il dispositivo funziona correttamente, la tensione sarà di circa 50 mV.

Il principio di funzionamento di una termocoppia è abbastanza semplice, ma durante il processo di produzione, ogni tipo di termocoppia viene calibrato, o, in altre parole, corretto rispetto a 0 ° C. Più preciso è lo strumento utilizzato per la calibrazione, più precisa sarà la termocoppia. Inoltre, un produttore coscienzioso non si permetterà di effettuare saldature di scarsa qualità di metalli per termocoppie. Pertanto, prova a scegliere un prodotto di un marchio di fiducia quando acquisti un sensore termico per la tua caldaia a gas.

Vale anche la pena considerare che il punto di misurazione non dovrebbe essere lontano dal dispositivo di misurazione, altrimenti sarà necessario espandere i fili di collegamento intermedi, e questo è piuttosto costoso.

Come verificare se un dispositivo funziona correttamente con un multimetro

Se si sospetta un guasto, diagnosticare la salute del termostato. Viene eseguito nei seguenti modi:

1. Un'estremità dell'apparecchio si collega a un multimetro e il contrario viene riscaldato da un bruciatore a gas o un accendino. Se il dispositivo funziona correttamente, la tensione inferiore a 50 mV.
2. È necessario controllare attentamente le condizioni conduttori per contaminazione o aree ossidate. Indicano anche un guasto.

Caratteristiche di verifica e sostituzione

Come dimostra la pratica, non ha senso riparare una termocoppia in caso di guasto. I segni principali che la valvola o il termostato sono fuori servizio è la cessazione dell'autoaccensione della caldaia a gas. Per verificare la funzionalità del dispositivo, è necessario collegare un multimetro a una delle estremità. L'altra estremità viene riscaldata durante il test utilizzando un accendino o un altro metodo. Un'indicazione dell'idoneità della termocoppia è la tensione attraverso il sensore nella regione di 50 mV.

Se le estremità dei conduttori presentano tracce di ossidazione e sporcizia e le letture del misuratore sono tutt'altro che normali, questo è un segno sicuro di rottura. L'opzione migliore in una situazione del genere è sostituire il vecchio elemento con uno nuovo, poiché è quasi impossibile riparare la termocoppia di una caldaia a gas. Per quanto riguarda gli esperimenti con i tentativi di rianimare un dispositivo guasto, questo è irto di conseguenze molto disastrose.

Come scegliere quello giusto

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Affinché il dispositivo funzioni correttamente e non causi un guasto dell'intero sistema, è necessario selezionare attentamente il dispositivo. Per questo, vengono prese in considerazione le seguenti funzionalità:

1. I parametri tecnici della termocoppia devono essere pienamente conformi alle caratteristiche della caldaia a gas.
2. Il dispositivo non dovrebbe avere danni visibili (microfessure, scheggiature, abrasioni).
3. Marcature dovrebbe essere visibile.
4. La preferenza è data solo ai prodotti società verificateresponsabili della qualità dei prodotti.

Termocoppia nel sistema di controllo del gas

Quando si utilizzano apparecchiature a gas, è necessaria un'automazione non volatile, che contribuisce al pronto arresto della fornitura di gas nel caso in cui la fiamma si spenga improvvisamente. Le moderne caldaie con bruciatore a gas sono dotate di un sistema di controllo del gas, che include un'elettrovalvola e una termocoppia. Gli elementi costitutivi dell'elettrovalvola includono:

• nucleo con avvolgimento;
• berretto;
• molla restituibile;
• ancora;
• fascia elastica che blocca l'alimentazione del gas.

Quando si preme il pulsante del gas, lo stelo va in profondità nella bobina e la molla viene caricata. Secondo le normative, la valvola di alimentazione deve essere tenuta per circa 30 secondi in modo che la termocoppia si riscaldi e si formi tensione alle estremità per trattenere la valvola all'interno della bobina. La termocoppia inizia a raffreddarsi se il bruciatore si spegne. Cosa succede dopo:

• questo è accompagnato da una diminuzione della tensione ai capi della termocoppia;
• la forza di ritorno della molla supera la forza elettromagnetica che trattiene l'asta all'interno della bobina;
• la valvola ritorna nella sua posizione originale e l'alimentazione del gas viene interrotta.

Ecco come funziona una termocoppia in una caldaia a gas. Il sistema di controllo gas a termocoppia è altamente affidabile, anche perché è in grado di funzionare senza essere connesso alla rete elettrica.

Sostituzione se non riparabile a mano

Il dispositivo si arresta in modo anomalo per una serie di motivi. Puoi sostituire un dispositivo rotto con uno nuovo. da solo... Per fare ciò, devi seguire le istruzioni passo passo:

1. Prima si svita con una chiave dado speciale, quale la termocoppia è attaccata all'ugello.
2. Svita vite di compensazionefissare l'apparecchiatura in posizione (situata direttamente sotto la staffa di montaggio).

3. 
   Accuratamente ritirato vecchio dispositivo.

4. Inserito nel buco vuoto nuovo dispositivo.
5. Tutto è risolto vite di compensazione, poi Noce.
6. Eseguita verificare la tenuta. Se necessario, viene utilizzato un sigillante: polimero o ceramica.

Quando si esegue la procedura, è necessario ricordare che una connessione filettata sotto serrata e troppo serrata sarà pericolosa per la funzionalità del sistema.

Pro e contro

L'uso di termocoppie nel sistema di automazione della caldaia ha i suoi vantaggi e svantaggi. I vantaggi includono:

• il sensore ha la capacità di lavorare in condizioni difficili, a contatto con una fiamma libera:
• poiché il prodotto ha un dispositivo semplice senza parti in movimento, è molto affidabile;
• il dispositivo è in grado di fornire un livello di precisione di misura sufficiente per l'uso in unità di riscaldamento;
• la sostituzione della termocoppia, se necessario, è abbastanza semplice.

Gli svantaggi dell'elemento includono:

• dipendenza non lineare della crescita potenziale dall'aumento della temperatura;
• il potenziale non può superare un certo limite.

Consigli! Poiché le termocoppie hanno tali proprietà, possono essere utilizzate solo per il funzionamento con un dispositivo di intercettazione del gas. Ma questo dispositivo non è adatto per misurare le temperature.

Lo svantaggio è l'impossibilità di effettuare riparazioni, in caso di guasto della termocoppia, può essere solo sostituita. Tuttavia, il costo di questo elemento è basso, quindi acquistarne uno nuovo non sarà un test serio per il bilancio familiare.