Termocoppia - che cos'è? Molto è chiaro dal titolo. Il dispositivo è un trasduttore utilizzato per misurare la temperatura del fluido di lavoro. Strutturalmente, è costituito da due conduttori di metalli diversi, saldati o saldati tra loro ad un'estremità. Il dispositivo è molto semplice, ma è difficile produrlo bene.
Come funziona una termocoppia
Due conduttori dissimili sono legati in un anello. Quando la temperatura dei giunti è diversa, compare una differenza di potenziale tra di loro dovuta all'effetto termoelettrico.
Il principio di una termocoppia è il seguente. Una giunzione di lavoro è posta nel mezzo da controllare e le estremità libere sono collegate al dispositivo di misurazione. Maggiore è la differenza tra le proprietà dei conduttori e la differenza termica alle estremità, maggiore è la forza elettromotrice nel circuito (termo-EMF).
Il rapporto tra tensione e temperatura varia da metallo a metallo. Alcuni tipi di sensori sono progettati per i propri intervalli termici. Possono anche avere una resistenza diversa alla corrosione e agli ambienti aggressivi.
Destinazione
Perfunzionamento senza problemi di apparecchiature termiche, viene utilizzata una termocoppia. A cosa serve una caldaia a gas? E come funziona? Dovrebbe essere considerato in modo più dettagliato. Innanzitutto, fornisce lo spegnimento automatico delle apparecchiature in caso di malfunzionamento della caldaia a gas. È necessaria anche una termocoppia per una stufa a gas per creare un'accensione elettrica del gas non appena inizia a fluire. Oltre a svolgere la funzione di controllo, il dispositivo può essere utilizzato come sensore di temperatura.
Dignità
Guardiamo le caratteristiche positive di una termocoppia:
- strumento ad alta precisione;
- ampio campo di misura;
- possibilità di riparare alte temperature;
- design semplice;
- disponibilità, basso costo e durata dei termoelettrodi;
- facile installazione e manutenzione.
Difetti
La termocoppia ha anche i suoi aspetti negativi:
- sensibilità molto bassa;
- grande resistenza;
- non linearità della dipendenza dalla temperatura del termo-EMF;
- necessità di mantenere artificialmente la temperatura di una delle estremità.
Il termo-EMF degli elettrodi dipende in modo significativo dalla presenza di impurità nei metalli, dalle lavorazioni meccaniche e termiche. Per aumentarlo, vengono utilizzate termopile di diverse termocoppie.
Caratteristiche del design industriale della termocoppia
I sensori termici sono realizzati principalmente con metalli non preziosi. A partire dalesposizione all'ambiente esterno, sono chiusi con un tubo con flangia che serve per il fissaggio del dispositivo. I raccordi di protezione proteggono i conduttori dall'influenza di un ambiente aggressivo e sono realizzati senza giunture. Il materiale è acciaio ordinario (fino a 600ºС) o inossidabile (fino a 1100ºС). I termoelettrodi sono isolati l'uno dall' altro con amianto, tubi di porcellana o perline di ceramica.
Se il terminale si trova vicino, i fili della termocoppia sono collegati direttamente ad esso, senza connettori aggiuntivi. Quando il dispositivo di misurazione è posizionato a distanza, quando è incluso nel circuito, le estremità libere della termocoppia sono poste in una testa fusa fissata al tubo di protezione. All'interno sono presenti morsettiere in ottone su base in porcellana per il collegamento di fili di compensazione realizzati con gli stessi materiali dei termoelettrodi, ma senza caratteristiche precise e rigorosamente controllate. Sono meno costosi e più spessi. Vengono introdotti nella testata tramite un raccordo con guarnizione in amianto. La ceramica serve per equalizzare la temperatura in tutte le articolazioni. Sulla parte superiore è presente un cappuccio protettivo filettato con chiusura ermetica.
Le terminazioni a crimpare non devono essere installate sui fili, poiché potrebbero degradare la precisione delle letture. Un anello è fatto dal filo e fissato sotto la vite.
La correzione del cambiamento di temperatura ai terminali può essere eseguita da un dispositivo elettronico, che migliora la precisione della misurazione.
Cosa può essere una termocoppia. Prezzo e caratteristiche
La termocoppia può essere costituita da due fili saldati di metalli diversi. Usato nell'industriamateriali intercambiabili, in grado di resistere a EMF ad alta temperatura, durevoli e termici elevati. Esistono anche altri dispositivi statici con elevata precisione e un principio di funzionamento simile, ma le termocoppie sono più semplici ed economiche.
Come elettrodi viene utilizzato un filo ricotto morbido in leghe speciali. Funziona ad una temperatura massima di circa 1000 gradi. Le leghe hanno valori termo-emf stabili ed elevati.
I sensori più comuni sono quelli con due elettrodi, dove il catodo è una lega di nichel-cromo (cromo) e l'anodo è un altro metallo, come l'allume (termocoppia TCA). Il modo più semplice per collegarlo è con una spina.
Ogni tipo di sensore differisce per intervallo di temperatura di esercizio, campi elettromagnetici generati, resistenza meccanica e chimica, durata e intercambiabilità.
Devi acquistare solo quei dispositivi che soddisfano i parametri richiesti. Ciò è particolarmente vero per la resistenza al calore, altrimenti il dispositivo dovrà essere sostituito a breve.
La termocoppia per la caldaia è disponibile in diverse versioni a seconda del modello. I prezzi per i sensori sono più o meno allo stesso livello. In media ammontano a 500-600 rubli. In vendita ci sono anche sensori completi di convertitore elettronico aggiuntivo, che compensa le letture del dispositivo. È integrato direttamente nella testa della termocoppia. Il prezzo del sensore aumenta, ma non sono necessari cavi di compensazione. Può essere collegato alla testa della termocoppiafilo di rame ordinario.
È preferibile prendere prodotti per modelli specifici, le cui specifiche siano adatte tra loro. I dispositivi universali non differiscono in termini di durata.
Tipi di sensori
- Tipo K in nichel-cromo (termocoppia TCA) o nichel-allume (XA), avente le seguenti proprietà: prezzo contenuto, durata, errore non superiore allo 0,4%, limiti di misurazione da -270 a 1269 gradi. Progettato per lavorare in ambienti ossidanti e inerti.
- L - Chromel-Kopel (THC), una termocoppia economica con un limite superiore di 600 gradi.
- J - Costanza di ferro. Il sensore è al secondo posto per popolarità, la gamma va da -210 a +760 gradi, meno durevole, resistente all'ossidazione.
- E - nichel-cromo o nichel-costantana con maggiore precisione e potenza del segnale, il limite superiore di misurazione non supera 870 gradi.
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I sensori di metalli preziosi funzionano a temperature più elevate ma sono più costosi, il che li rende i più comunemente usati nell'industria.
termocoppia per caldaia a gas
Opzioni di connessione termocoppia
Secondo i metodi di misurazione, i sensori con messa a terra sono i più comuni. Le loro estremità del filo sono saldate in un nodo, terminando con una sonda speciale. Il manicotto è a contatto con la guaina esterna protettiva, grazie alla quale il calore viene trasferito rapidamente e la termocoppia ha una piccola inerzia. L'accuratezza delle letture è fortemente influenzata dalle interferenze elettriche. Secondo questo principiotermocoppia funzionante per caldaia a gas. In questo caso, il dispositivo di misurazione non deve essere collegato a terra, poiché attraverso la terra potrebbero apparire ulteriori circuiti, introducendo un errore nelle letture.
Se la giunzione non è in contatto con la guaina protettiva, questo progetto viene chiamato senza messa a terra. Sebbene ciò riduca la velocità del sensore, è meno suscettibile alle interferenze elettriche parassite.
La giunzione di lavoro può anche essere posizionata direttamente nel mezzo misurato, ma questo metodo riduce la durata del dispositivo a causa della corrosione. Nella produzione, tali termocoppie vengono utilizzate raramente, ma negli elettrodomestici possono essere viste ovunque.
Una termocoppia multipunto viene utilizzata per misurare la temperatura in più punti.
Lo schema di collegamento è realizzato secondo lo stesso principio, solo più sensori sono collegati al dispositivo posizionato in due o più posti.
Come funziona una termocoppia di una caldaia a gas
Termocoppia - che cos'è? Per l'utente, tutto diventa chiaro quando si verificano interruzioni nel funzionamento delle apparecchiature a gas. La giunzione di lavoro della termocoppia nella caldaia è riscaldata dalla fiamma dell'accenditore. Nel circuito viene indotta una termo-fem pari a 20-25 mV, il cui valore è sufficiente per azionare l'elettrovalvola. Questo apre l'alimentazione del gas per il riscaldamento della caldaia. Il bruciatore pilota funziona sempre mentre la caldaia è in funzione. Da esso si accende il bruciatore principale, che riscalda l'acqua. È necessaria anche una termocoppia per una stufa a gas per fornire l'accensione elettrica ai bruciatori.
Inoltre, alcune cucine forniscono protezione da interruzione di corrente, quando il gas viene perso nella rete e poi viene fornito nuovamente.
Quando la torcia del gas brucia nella caldaia, il punto in cui vengono saldati i termoelettrodi rimane riscaldato, e questo assicura l'approvvigionamento di combustibile. Dopo che la fiamma si è spenta, la giunzione di lavoro della termocoppia si raffredda e smette di generare corrente. Ciò provoca l'arresto di emergenza dell'elettrovalvola che interrompe il gas.
Controllo dello stato di salute
La termocoppia per una caldaia a gas viene controllata tramite un'elettrovalvola, venduta nei negozi specializzati. Due fili flessibili con clip a coccodrillo devono essere saldati ai terminali dell'avvolgimento della valvola e quindi collegati ai terminali della termocoppia. Quando la giunzione di lavoro di una termocoppia funzionante viene riscaldata nella fiamma di un bruciatore a gas o di una candela, la valvola deve funzionare dalla corrente generata. Il dispositivo è molto comodo e senza pretese.
Il controllo delle prestazioni di una termocoppia viene eseguito anche utilizzando un millivoltmetro. La tensione ai suoi capi liberi deve essere di almeno 25 mV.
Uno dei motivi per spegnere l'accenditore è un malfunzionamento della termocoppia. Le scarse prestazioni possono essere causate dalla formazione di formazioni estranee nel sito di adesione. Si pulisce con carta vetrata "zero". Hai solo bisogno di rimuovere la placca. In caso contrario, il picco verrà distrutto.
Quando il filo della termocoppia si rompe, può essere collegato con un corto pezzo di normale filo di rame. È importante che i punti di contatto siano alla stessa temperatura.
Se la termocoppia della caldaia è bruciata, dovrebbe essere sostituita. È possibile fondere le estremità dei fili attorcigliandoli insieme e collegandoli ai terminali della batteria. In questo caso, è necessario scegliere il giusto tempo di connessione in modo che la saldatura risulti di alta qualità. Inoltre, è necessario assicurarsi che il metallo dei terminali della batteria non penetri sui fili della termocoppia. Il luogo della torsione durante il processo di saldatura è solitamente immerso in polvere di grafite. Se monti un dispositivo con LATR, puoi regolare la corrente e il giunto risulterà di alta qualità. Tutte queste misure sono temporanee, se possibile, la termocoppia del gas deve essere sostituita con una nuova.
Conclusione
Termocoppia - che cos'è? È un semplice convertitore termoelettrico. L'affidabilità e la durata del dispositivo lo rendono uno strumento indispensabile per lo spegnimento di una caldaia a gas in caso di emergenza.
Le termocoppie vengono utilizzate anche per l'accensione elettrica nelle stufe a gas e come sensori di temperatura.
