In veel woningen is het centrale element van het verwarmingssysteem een gasboiler. Om het apparaat in goede staat te houden, moet echter rekening worden gehouden met de eigenaardigheden van de werking van de apparatuur.
Bijvoorbeeld tijdens de werking van de ketelinstallatie in de verbrandingskamer luchttemperatuur stijgt, daarom is het belangrijk controle deze parameter.
Hiervoor wordt speciaal een thermokoppel gebruikt - een thermo-elektrisch apparaat, waar praktisch het enige apparaat voor is nauwkeurige meting van verhoogde temperaturen. Tegenwoordig wordt apparatuur gebruikt die functioneert in combinatie met automatische kleppen.
Odnoklassniki
Kenmerken van temperatuurregeling in gasketels met een thermokoppel
Het wijdverbreide gebruik van apparatuur is te wijten aan het feit dat dit apparaat wordt beschouwd als de belangrijkste manier om de luchttemperatuur te meten, evenals controleer het vlamniveau.
Het apparaat wordt tenslotte niet blootgesteld aan hoge temperaturen en functioneert volgens een speciaal principe waarmee u nauwkeurige metingen krijgt en snel kunt reageren op zelfs kleine veranderingen.
Waar is het voor
Een thermokoppel is een apparaat dat in verwarmingsapparatuur is geïnstalleerd en is ontworpen om te converteren thermische energie in elektrische stroom voor elektromagnetische spoelen en dient als het belangrijkste onderdeel van gasregelbeveiliging. Het apparaat werkt in combinatie met speciale afsluiter voor gas, het blokkeren van de brandstofstroom.
Werkingsprincipe
Voor de vervaardiging van het apparaat wordt gebruikt metaallegering... Het is bestand tegen blootstelling aan hoge temperaturen. Als er echter een storing optreedt in de apparatuur, wordt de werking van de gasboiler gestopt.
Foto 1. Thermokoppel voor een gasboiler met automatische apparatuur 345-1000 mm, Rusland.
Dit thermo-element functioneert immers in combinatie met een speciale elektromagnetische afsluiter die de gasstroom naar het brandstofpad regelt, dat onmiddellijk sluit nadat het thermokoppel is afgebroken.
Het werkingsprincipe van het apparaat is gebaseerd op het volgende fysische fenomeen: twee metalen komen samen en bij verhitting op de bevestigingspunten (het werkgebied dat in de vlam wordt geplaatst) verschijnt aan de koude uiteinden Spanning... Dit wordt het Seebeck-effect genoemd.
Aandacht! Veel modellen magneetventielen zijn gevoelig, dus ze blijven open tot de spanning op de ingang zal niet dalen tot 20 mV.
Specificaties
Het thermokoppel heeft de volgende technische parameters:
- wijde selectie temperaturen;
- hoge nauwkeurigheid afmetingen;
- verhoogde weerstand tegen corrosie;
- elektronisch controlemechanisme.
Waar het uit bestaat en hoe het werkt
Een thermo-elektrische omzetter is het eenvoudigste ontwerp dat bestaat uit twee geleiders die elkaar op een of meer punten raken. Ongelijke metalen zijn het materiaal voor de vervaardiging van geleiders. Door deze specificiteit van de samenstelling kan het apparaat zijn functies uitoefenen, aangezien het thermokoppel in een gasboiler werkt vanwege het fysieke proces "Seebeck-effect". Op voorwaarde dat twee lichamen van verschillende metalen stevig met elkaar zijn verbonden en het verbindingsdeel vervolgens wordt verwarmd met een open vlam, zullen de vrije uiteinden van de geleider een potentiaalverschil geven. Wanneer er een voltmeter naar wordt geschakeld, wordt het circuit gesloten en wordt de spanning op het meetapparaat geregistreerd.
Hoewel het spanningsniveau van het potentiaalverschil van de verwarmde metalen niet erg groot is, is zelfs hij in staat om inductie te induceren in de spoelen van de afsluitkleppen.Wanneer de vrije uiteinden spanning beginnen te geven, wordt de klep automatisch geactiveerd. Hierdoor krijgt de brandstof gratis toegang tot de ontsteker. Het is belangrijk om te onthouden dat de nieuwste klepmodellen een specifiek ontwerp hebben: door de verhoogde gevoeligheid van de spoelen kan de brandstofleiding open blijven totdat de spanning onder de 20 mV zakt. Een thermokoppel produceert doorgaans een spanning van 40-50 mV.
Rassen
Het thermokoppel kenmerkt zich door een eenvoudige opbouw. Met de juiste vaardigheden kan dit apparaat zelfs thuis met uw eigen handen worden gemaakt. Het is echter beter om een industrieel apparaat aan te schaffen voordat je gestudeerd hebt specificaties, evenals functies van alle soorten apparaten.
Gespecialiseerde bedrijven produceren thermokoppels van drie soorten:
- Type E - twee platen worden gebruikt voor de productie: constantaan en chromel. Dit apparaat wordt gekenmerkt door verhoogde prestaties. Bovendien regelt het het proces dat plaatsvindt in het temperatuurbereik van -5 ° С tot 74 ° С.
- Typ J - in plaats van een chromel is een ijzeren plaat in het apparaat geïnstalleerd, wat de technische kenmerken van het apparaat helemaal niet nadelig beïnvloedt. Heeft verhoogde gevoeligheid voor veranderingen, en het temperatuurbereik - van -4 ° С tot 74 ° С.
Typ K - dergelijke thermokoppels zijn het populairst. Ze zijn voorzien van platen van aluminium en chromel.
Het werkbereik varieert binnen van -20 ° С tot 135 ° С, en de fabrikanten slaagden erin om de gevoeligheid zelf met verschillende posities te verhogen.
De levensduur van dit apparaat wordt bepaald door gebruiksomgeving: dus, in kooldioxide, wordt een chromelplaat roestig in de vorm van groenrot, gaat de legering snel achteruit en verliest het apparaat zijn niet-magnetische eigenschappen.
Er zijn andere soorten thermokoppels, maar deze zijn om redenen niet geschikt voor gebruik in gasketels:
- legeringen bevatten dure metalendaarom hebben ze hoge kosten;
- dergelijke modellen zijn niets niet beter dan types K, E of J.
Temperatuursensoren. Classificatie
Er zijn verschillende basistypen thermokoppels. Ze onderscheiden zich door het fabricagemateriaal. De belangrijkste materialen die worden gebruikt voor temperatuursensoren zijn metalen - edel en niet-edel. Het was hun combinatie die de basis werd van de classificatie. Hier zijn de meeste veel voorkomende soorten thermo-elektrische elementen
:
- Type K: Chromel en Alumel. Temperatuurbereik (langdurig): van 0 ° С tot + 1100 ° С;
- Type J: ijzer en constantaan. Temperatuurbereik (langdurig): van 0 ° С tot + 700 ° С;
- Type N: Nikrosil en Nisil. Temperatuurbereik (langdurig): van 0 ° С tot + 1100 ° С;
- Type R: Platina-rhodium (13% Rh) en platina. Temperatuurbereik (langdurig): van 0 ° C tot + 1600 ° C;
- Type S: Platina-rhodium (10% Rh) en platina. Temperatuurbereik (langdurig): van 0 ° С tot + 1600 ° С;
- Type B: Platina-rhodium (30% Rh) en platina-rhodium (6% Rh). Temperatuurbereik (langdurig): van + 200 ° С tot + 1700 ° С;
- Type T: Koper en Constantaan. Temperatuurbereik (langdurig): van -185 ° С tot + 300 ° С;
- Type E: Chromel en Constantan. Temperatuurbereik (lange termijn): van -50 ° С tot + 800 ° С;
Soorten thermo-elektrische elementen
Uiteraard wordt elk type thermo-element voor verschillende doeleinden gebruikt. Dure thermokoppels worden gebruikt in de wetenschap en de industrie, terwijl eenvoudigere en goedkopere thermokoppels ideaal zijn voor huishoudelijk gebruik - in gasketels of fornuizen.
Het apparaat en het werkingsprincipe van het thermokoppel
Het is bekend dat niet elk materiaal permanent aan open vuur kan worden blootgesteld. Zoals te zien is in de beschrijving van de soorten thermo-elektrische elementen, zijn ze gemaakt van verschillende metalen die lange tijd hoge temperaturen kunnen weerstaan. Als het thermokoppel defect raakt, moet de gasboiler onmiddellijk worden gerepareerd, omdat de brander zal vervagen.Waarom gebeurt dit? Het thermokoppel werkt in combinatie met een afsluitklep. Bij een storing van de temperatuursensor sluit de klep en wordt de gastoevoer direct onderbroken.
Het basisprincipe van een thermokoppel is een thermo-elektrisch resultaat (of Seebeck-effect). De essentie van dit fysieke fenomeen is als volgt
:
- Twee metalen met verschillende fysische eigenschappen vormen een gesloten circuit;
- De plaats waar de geleiders met elkaar zijn verbonden door hoogwaardig solderen wordt in een open vlam geplaatst;
- Aan de koude uiteinden van de kruising zal een spanning verschijnen - een potentiaalverschil.
- Als u er een meetapparaat op aansluit, wordt het circuit gesloten en verschijnt er een elektrische stroom, waarvan de spanning voldoende is voor inductie in de spoel van de magneetklep, die gas naar de ontsteker laat stromen.
Het ontwerp en werkingsprincipe van het thermokoppel
In die gevallen waarin u de gasboiler niet kunt ontsteken, gaat de ontsteker uit zodra u de gastoevoerknop loslaat - u kunt er zeker van zijn dat het thermokoppel defect is.
Belangrijk: de kwaliteit van de metalen verbinding van het thermokoppel speelt een zeer belangrijke rol. De junctie wordt in een open vlam geplaatst, dus een goede junctie verlengt de levensduur van het thermokoppel.
Voor gasketels worden meestal universele thermo-elektrische elementen van het type K (chromel-alumel), type E (chromel en constantaan) en type J (ijzer en constantaan) gebruikt. Geleiders in een beschermende omhulling zijn aan de koude uiteinden van metalen gelast en de verbinding wordt met een klemmoer op de juiste plaats van de ketelautomatisering bevestigd.
Andere soorten thermokoppels in gasketels en installaties worden niet gebruikt vanwege het feit dat de prijs stijgt door het gebruik van dure legeringen. En voor gasketels zijn de eigenschappen van de eenvoudigste legeringen redelijk goed.
Om te controleren hoe een thermokoppel werkt, moet u het ene uiteinde ervan verbinden met een meetapparaat - een multimeter, en het andere met een gewoon vuur verwarmen. Als het apparaat correct werkt, is de spanning ongeveer 50mV.
Het werkingsprincipe van een thermokoppel is vrij eenvoudig, maar tijdens het productieproces wordt elk type thermokoppel gekalibreerd, oftewel gecorrigeerd ten opzichte van 0 ° C. Hoe nauwkeuriger de meter die wordt gebruikt om te kalibreren, hoe nauwkeuriger het thermokoppel zal zijn. Bovendien zal een gewetensvolle fabrikant zichzelf niet toestaan om thermokoppelmetalen van slechte kwaliteit te solderen. Probeer daarom een product van een vertrouwd merk te kiezen wanneer u een thermische sensor voor uw gasboiler koopt.
Het is ook de moeite waard om te overwegen dat het meetpunt niet ver van het meetapparaat moet zijn, anders moet u de tussenliggende aansluitdraden uitbreiden en dit is vrij duur.
Hoe u kunt controleren of een apparaat correct werkt met een multimeter
Als er een vermoeden bestaat van een storing, stel dan een diagnose van de gezondheid van de thermostaat. Het wordt op de volgende manieren uitgevoerd:
- Een uiteinde van het apparaat wordt aangesloten op een multimeter en het tegenovergestelde wordt verwarmd door een gasbrander of aansteker. Als het apparaat naar behoren werkt, dan is de spanning onder 50 mV.
- U moet de toestand zorgvuldig controleren geleiders voor vervuiling of geoxideerde gebieden. Ze geven ook een storing aan.
Kenmerken van verificatie en vervanging
Zoals uit de praktijk blijkt, heeft het geen zin om een thermokoppel te repareren in geval van defect. De belangrijkste tekenen dat de klep of thermostaat defect is, is de beëindiging van de zelfontbranding van de gasboiler. Om de bruikbaarheid van het apparaat te controleren, moet u een multimeter op een van de uiteinden aansluiten. Het andere uiteinde wordt tijdens het testen opgewarmd met een aansteker of een andere methode. Een indicatie voor de geschiktheid van het thermokoppel is de spanning over de sensor in de buurt van 50 mV.
Als de uiteinden van de geleiders sporen van oxidatie en vuil hebben en de aflezingen van het meetapparaat verre van normaal zijn, is dit een zeker teken van breuk. De beste optie in een dergelijke situatie is om het oude element te vervangen door een nieuw, omdat het bijna onmogelijk is om het thermokoppel van een gasboiler te repareren. Wat betreft experimenten met pogingen om een mislukt apparaat te reanimeren, dit heeft zeer rampzalige gevolgen.
Hoe u de juiste kiest
Om ervoor te zorgen dat het apparaat correct werkt en niet leidt tot uitval van het hele systeem, is het noodzakelijk om het apparaat zorgvuldig te selecteren. Hierbij wordt rekening gehouden met de volgende kenmerken:
- De technische parameters van het thermokoppel moeten volledig voldoen naar de kenmerken van de gasboiler.
- Het apparaat zou niet moeten hebben zichtbare schade (microscheuren, spaanders, schaafwonden).
- Markeringen moet zichtbaar zijn.
- De voorkeur gaat alleen uit naar producten geverifieerde bedrijvendie verantwoordelijk zijn voor de kwaliteit van de producten.
Thermokoppel in het gasregelsysteem
Bij het gebruik van gasapparatuur is niet-vluchtige automatisering vereist, wat bijdraagt aan het onmiddellijk afsluiten van de gastoevoer in het geval de vlam plotseling uitgaat. Moderne ketels met een gasbrander zijn uitgerust met een gasregelsysteem, inclusief een magneetventiel en een thermokoppel. De samenstellende elementen van de magneetklep zijn onder meer:
- kern met wikkeling;
- dop;
- herbruikbare lente;
- anker;
- elastische band die de gastoevoer blokkeert.
Als je op de gasknop drukt, gaat de steel diep in de spoel en wordt de veer opgeladen. Volgens de voorschriften moet de toevoerklep ongeveer 30 seconden worden vastgehouden, zodat het thermokoppel wordt opgewarmd en er spanning wordt gevormd aan de uiteinden om de klep in de spoel te houden. Het thermokoppel begint af te koelen als de brander uitgaat. Wat gebeurt er nu:
- dit gaat gepaard met een afname van de spanning aan de uiteinden van het thermokoppel;
- de terugstelkracht van de veer is groter dan de elektromagnetische kracht die de staaf in de spoel vasthoudt;
- de klep keert terug naar zijn oorspronkelijke positie en de gastoevoer wordt afgesloten.
Dit is hoe een thermokoppel werkt in een gasboiler. Het thermokoppel gasregelsysteem is zeer betrouwbaar, ook doordat het kan functioneren zonder aangesloten te zijn op het elektriciteitsnet.
Vervanging als het niet met de hand kan worden gerepareerd
Het apparaat crasht om verschillende redenen. U kunt een kapot apparaat vervangen door een nieuw apparaat. in mijn eentje... Om dit te doen, moet u de stapsgewijze instructies volgen:
- Draai eerst los met een sleutel speciale noot, waarop het thermokoppel is bevestigd aan het mondstuk.
- Schroeft los compensatieschroefom het armatuur op zijn plaats te bevestigen (bevindt zich direct onder de montagebeugel).
Voorzichtig teruggetrokken oud apparaat.- Ingevoegd in het lege gat nieuw apparaat.
- Alles is opgelost compensatieschroef, en dan noot.
- Uitgevoerd controleer op dichtheid. Indien nodig wordt een kit gebruikt - polymeer of keramiek.
Houd er bij het uitvoeren van de procedure rekening mee dat zowel een te strak als te strak aangedraaide schroefdraadverbinding gevaarlijk kan zijn voor de bruikbaarheid van het systeem.
Voors en tegens
Het gebruik van thermokoppels in het automatiseringssysteem van de ketel heeft zijn voor- en nadelen. De pluspunten zijn:
- de sensor kan werken onder moeilijke omstandigheden, in contact met een open vlam:
- aangezien het product een eenvoudig apparaat heeft zonder bewegende delen, is het zeer betrouwbaar;
- het toestel kan een meetnauwkeurigheid leveren die voldoende is voor gebruik in verwarmingseenheden;
- het vervangen van het thermokoppel, indien nodig, is redelijk eenvoudig.
De nadelen van het element zijn onder meer:
- niet-lineaire afhankelijkheid van potentiële groei van temperatuurstijging;
- potentieel kan niet boven een bepaalde limiet uitstijgen.
Advies! Omdat thermokoppels dergelijke eigenschappen hebben, kunnen ze alleen worden gebruikt voor gebruik met een gasafsluiter. Maar dit apparaat is niet geschikt voor het meten van temperaturen.
Het nadeel is de onmogelijkheid om reparaties uit te voeren, bij uitval van het thermokoppel kan het alleen worden vervangen. De kosten van dit element zijn echter laag, dus het kopen van een nieuwe is geen serieuze test voor het gezinsbudget.
