Thermokoppel - wat is het? Veel blijkt uit de titel. Het apparaat is een transducer die wordt gebruikt om de temperatuur van het werkmedium te meten. Structureel bestaat het uit twee geleiders van verschillende metalen, aan één uiteinde aan elkaar gelast of gesoldeerd. Het apparaat is heel eenvoudig, maar het is moeilijk om het goed te vervaardigen.
Hoe een thermokoppel werkt
Twee ongelijke geleiders zijn in een ring gebonden. Wanneer de temperatuur van de verbindingen verschillend is, ontstaat er een potentiaalverschil tussen beide vanwege het thermo-elektrische effect.
Het principe van een thermokoppel is als volgt. In het te regelen medium wordt een werkknooppunt geplaatst en de vrije uiteinden worden aangesloten op het meetapparaat. Hoe groter het verschil tussen de eigenschappen van de geleiders en het thermische verschil aan de uiteinden, hoe hoger de elektromotorische kracht in het circuit (thermo-EMF).
De relatie tussen spanning en temperatuur varieert van metaal tot metaal. Bepaalde typen sensoren zijn ontworpen voor hun eigen thermische bereik. Ze kunnen ook een andere weerstand hebben tegen corrosie en agressieve omgevingen.
Bestemming
Voorprobleemloze werking van thermische apparatuur, wordt een thermokoppel gebruikt. Wat is het voor een gasboiler? En hoe werkt het? Moet in meer detail worden overwogen. Allereerst zorgt het voor automatische uitschakeling van apparatuur in het geval van een storing van de gasboiler. Een thermokoppel voor een gasfornuis is ook nodig om een elektrische ontsteking van het gas te creëren zodra het begint te stromen. Naast het uitvoeren van de regelfunctie, kan het apparaat worden gebruikt als temperatuursensor.
Waardigheid
Laten we eens kijken naar de positieve eigenschappen van een thermokoppel:
- hoge precisie-instrument;
- breed meetbereik;
- mogelijkheid om hoge temperatuur op te lossen;
- eenvoudig ontwerp;
- beschikbaarheid, lage kosten en duurzaamheid van thermo-elektroden;
- eenvoudige installatie en onderhoud.
Flaws
Thermokoppel heeft ook zijn nadelen:
- zeer lage gevoeligheid;
- grote weerstand;
- niet-lineariteit van temperatuurafhankelijkheid van thermo-EMF;
- moet de temperatuur van een van de uiteinden kunstmatig handhaven.
Thermo-EMF van elektroden hangt sterk af van de aanwezigheid van onzuiverheden in metalen, mechanische en thermische verwerking. Om het te vergroten, worden thermozuilen van verschillende thermokoppels gebruikt.
Industriële thermokoppel ontwerpkenmerken
Thermische sensoren zijn meestal gemaakt van niet-edele metalen. Vanblootstelling aan de externe omgeving, worden ze afgesloten met een buis met een flens die dient om het apparaat te bevestigen. Beschermfittingen beschermen geleiders tegen de invloed van een agressieve omgeving en zijn gemaakt zonder naad. Het materiaal is gewoon (tot 600ºС) of roestvrij (tot 1100ºС) staal. Thermo-elektroden worden van elkaar geïsoleerd met asbest, porseleinen buizen of keramische kralen.
Als de terminal zich dichtbij bevindt, worden de thermokoppeldraden er rechtstreeks op aangesloten, zonder extra connectoren. Wanneer het meetapparaat op afstand wordt geplaatst, wanneer het in het circuit is opgenomen, worden de vrije uiteinden van het thermokoppel in een gegoten kop geplaatst die aan de beschermende buis is bevestigd. Binnenin bevinden zich koperen aansluitblokken op een porseleinen basis voor het aansluiten van compensatiedraden gemaakt van dezelfde materialen als thermo-elektroden, maar zonder precieze en strikt gecontroleerde kenmerken. Ze zijn goedkoper en dikker. Ze worden in de kop gebracht via een fitting met een asbestpakking. Keramiek dient om de temperatuur bij alle voegen gelijk te maken. Bovenop zit een van schroefdraad voorziene beschermkap met een luchtdichte afdichting.
Krimpafsluitingen mogen niet op de draden worden geïnstalleerd, omdat ze de nauwkeurigheid van de metingen kunnen verminderen. Van de draad wordt een ring gemaakt die onder de schroef wordt geklemd.
Correctie van temperatuurverandering op de terminals kan worden gedaan door een elektronisch apparaat, wat de meetnauwkeurigheid verbetert.
Wat kan een thermokoppel zijn. Prijs en kenmerken
Het thermokoppel kan elke twee gelaste draden van ongelijke metalen zijn. Gebruikt in de industrieverwisselbare materialen, bestand tegen hoge temperaturen, duurzame en hoge thermische EMF. Er zijn ook andere statische apparaten met een hoge nauwkeurigheid en een vergelijkbaar werkingsprincipe, maar thermokoppels zijn eenvoudiger en goedkoper.
Als elektroden wordt zacht gegloeide draad van speciale legeringen gebruikt. Het werkt bij een maximale temperatuur van ongeveer 1000 graden. Legeringen hebben stabiele en hoge thermo-emf-waarden.
De meest voorkomende sensoren zijn die met twee elektroden, waarbij de kathode een nikkel-chroomlegering (chromel) is en de anode een ander metaal is, zoals alumel (TCA-thermokoppel). De eenvoudigste manier om hem aan te sluiten is met een stekker.
Elk type sensor verschilt in bedrijfstemperatuurbereik, gegenereerde EMF, mechanische en chemische weerstand, duurzaamheid en uitwisselbaarheid.
Je hoeft alleen die apparaten aan te schaffen die aan de vereiste parameters voldoen. Dit geldt met name voor hittebestendigheid, anders moet het apparaat binnenkort worden vervangen.
Thermokoppel voor de ketel is verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen afhankelijk van het model. De prijzen voor sensoren liggen ongeveer op hetzelfde niveau. Gemiddeld bedragen ze 500-600 roebel. Er zijn ook sensoren te koop, compleet met een extra elektronische converter, die de meetwaarden van het apparaat compenseert. Het is direct in de thermokoppelkop ingebouwd. De prijs van de sensor wordt hoger, maar compenserende draden zijn niet nodig. Kan worden aangesloten op de thermokoppelkopgewone koperdraad.
Het verdient de voorkeur om producten te nemen voor specifieke modellen waarvan de specificaties bij elkaar passen. Universele apparaten verschillen niet in duurzaamheid.
Soorten sensoren
- Type K gemaakt van nikkel-chroom (TCA thermokoppel) of nikkel-alumel (XA), met de volgende eigenschappen: lage prijs, duurzaamheid, fout niet meer dan 0,4%, meetlimieten van -270 tot 1269 graden. Ontworpen om te werken in oxiderende en inerte omgevingen.
- L - Chromel-Kopel (THC), een goedkoop thermokoppel met een bovengrens van 600 graden.
- J - ijzer-constantaan. De sensor staat op de tweede plaats in populariteit, het bereik is van -210 tot +760 graden, minder duurzaam, bestand tegen oxidatie.
- E - nikkel-chroom of nikkel-constantaan met hogere nauwkeurigheid en signaalsterkte, de bovengrens van de meting is niet hoger dan 870 graden.
-
Edelmetaalsensoren werken bij hogere temperaturen, maar zijn duurder, waardoor ze het meest worden gebruikt in de industrie.
thermokoppel voor gasboiler
Thermokoppel verbindingsopties
Volgens de meetmethoden zijn geaarde sensoren het meest gebruikelijk. Hun uiteinden van de draad zijn in één knoop gelast en eindigen met een speciale sonde. De sleeve staat in contact met de beschermende buitenmantel waardoor warmte snel wordt overgedragen en het thermokoppel heeft een kleine traagheid. De nauwkeurigheid van metingen wordt sterk beïnvloed door elektrische interferentie. Volgens dit principewerkend thermokoppel voor gasboiler. In dit geval mag het meetapparaat niet worden geaard, omdat er extra circuits door de grond kunnen verschijnen, waardoor een fout in de metingen ontstaat.
Als de kruising niet in contact is met de beschermende huls, wordt dit ontwerp niet-geaard genoemd. Hoewel dit de snelheid van de sensor vermindert, is deze minder gevoelig voor parasitaire elektrische interferentie.
De werkende junction kan ook direct in het gemeten medium worden geplaatst, maar deze methode vermindert de levensduur van het apparaat door corrosie. In de productie worden dergelijke thermokoppels zelden gebruikt, maar in huishoudelijke apparaten zijn ze overal te zien.
Een meerpunts thermokoppel wordt gebruikt om de temperatuur op meerdere punten te meten.
Het aansluitschema is gemaakt volgens hetzelfde principe, er zijn alleen meerdere sensoren aangesloten op het apparaat dat zich op twee of meer plaatsen bevindt.
Hoe een thermokoppel op een gasboiler werkt
Thermokoppel - wat is het? Voor de gebruiker wordt alles duidelijk bij storingen in de werking van gasapparatuur. De werkverbinding van het thermokoppel in de ketel wordt verwarmd door de ontstekervlam. Een thermo-emf gelijk aan 20-25 mV wordt in het circuit geïnduceerd, waarvan de waarde voldoende is om de elektromagnetische klep te activeren. Hierdoor wordt de gastoevoer voor verwarming van de ketel geopend. De waakvlambrander werkt altijd terwijl de ketel draait. Hieruit wordt de hoofdbrander ontstoken, die het water verwarmt. Een thermokoppel voor een gasfornuis is ook nodig om de branders elektrisch te ontsteken.
Bovendien bieden sommige fornuizen bescherming tegen stroomuitval, wanneer gas in het netwerk verloren gaat en vervolgens weer wordt geleverd.
Wanneer de gasfakkel in de ketel brandt, blijft de plaats waar de thermo-elektroden worden gesoldeerd verwarmd, en dit zorgt voor de brandstoftoevoer. Nadat de vlam is gedoofd, koelt het werkende knooppunt van het thermokoppel af en stopt het met het genereren van stroom. Dit veroorzaakt een noodstop van de magneetklep die het gas afsluit.
Gezondheidscheck
Het thermokoppel voor een gasboiler wordt gecontroleerd met behulp van een magneetventiel, dat in gespecialiseerde winkels wordt verkocht. Twee flexibele draden met krokodillenklemmen moeten aan de klemmen van de klepwikkeling worden gesoldeerd en vervolgens worden aangesloten op de thermokoppelklemmen. Wanneer de werkverbinding van een werkend thermokoppel wordt verwarmd in de vlam van een gasbrander of kaars, moet de klep werken vanuit de opgewekte stroom. Het apparaat is erg handig en pretentieloos.
Het controleren van de prestaties van een thermokoppel gebeurt ook met behulp van een millivoltmeter. De spanning aan de vrije uiteinden moet minimaal 25 mV zijn.
Een van de redenen voor het uitschakelen van de ontsteker is een storing in het thermokoppel. Slechte prestaties kunnen worden veroorzaakt door de vorming van vreemde formaties op de hechtingsplaats. Het wordt schoongemaakt met schuurpapier "nul". U hoeft alleen tandplak te verwijderen. Anders wordt de piek vernietigd.
Als de draad van het thermokoppel breekt, kan deze worden verbonden met een kort stuk gewoon koperdraad. Het is belangrijk dat de contactpunten dezelfde temperatuur hebben.
Als het thermokoppel voor de ketel is doorgebrand, moet deze worden vervangen. U kunt de uiteinden van de draden samenvoegen door ze in elkaar te draaien en aan te sluiten op de accupolen. In dit geval moet je de juiste aansluittijd kiezen zodat het solderen van hoge kwaliteit blijkt te zijn. Bovendien moet ervoor worden gezorgd dat er geen metaal van de accupolen op de thermokoppeldraden komt. De plaats van draaien tijdens het lasproces is meestal ondergedompeld in grafietpoeder. Als je een apparaat met LATR monteert, kun je de stroom aanpassen en zal het gewricht van hoge kwaliteit blijken te zijn. Al deze maatregelen zijn tijdelijk, indien mogelijk moet het gasthermokoppel worden vervangen door een nieuwe.
Conclusie
Thermokoppel - wat is het? Het is een eenvoudige thermo-elektrische omvormer. De betrouwbaarheid en duurzaamheid van het apparaat maken het een onmisbaar hulpmiddel voor het uitschakelen van een gasboiler in geval van nood.
Thermokoppels worden ook gebruikt voor elektrische ontsteking in gasfornuizen en als temperatuursensoren.
