Termoelektriskos sensorus - termopārus - izmanto tikai gāzes katlos un ūdens sildītājos, kas aprīkoti ar nepastāvīgu drošības automātiku. Elementa uzdevums ir uzraudzīt degļa liesmas klātbūtni, nepārtraukti piegādājot spriegumu vadības ierīces SIT 630 solenoīda vārstam (vai tamlīdzīgi). Mūsu mērķis ir pateikt, kas ir termopārs, kā tas darbojas un mainās nepareizas darbības gadījumā.
Termoelektriska liesmas sensora ierīce
Termopārs ir gāzes katla drošības elements, kas apkures laikā rada spriegumu un uztur degvielas padeves vārstu atvērtu, kamēr ir ieslēgts aizdedzinātājs. Fotoattēlā redzamais sensors darbojas autonomi, nepievienojot ārēju enerģijas avotu. Termoelementu klāsts ir ar gāzi darbināmas nepastāvīgas iekārtas: plītis, virtuves plītis un ūdens sildītāji.
Izskaidrosim katla termopāra darbības principu, pamatojoties uz Seebeka efektu. Ja jūs lodējat vai metināt 2 dažādu metālu vadītāju galus, tad, kad šis punkts tiek uzkarsēts, ķēdē tiek radīts elektromotora spēks (EML). Potenciālā starpība ir atkarīga no krustojuma temperatūras un vadītāju materiāla, parasti ir diapazonā no 20 līdz 50 milivoltiem (mājsaimniecības ierīcēm).
Sensors sastāv no šādām daļām (ierīce ir parādīta diagrammā zemāk):
- karstu savienojuma termoelektrods, kas izgatavots no diviem atšķirīgiem sakausējumiem, pieskrūvēts ar uzgriezni pie stiprinājuma plāksnes blakus katla izmēģinājuma degli;
- pagarinātājs - vads, kas ievietots vara caurules iekšpusē, vienlaikus spēlējot negatīvā kontakta lomu;
- pozitīvs spailis ar dielektrisko paplāksni, ievietots automātiskā gāzes vārsta kontaktligzdā un piestiprināts ar uzgriezni;
- Ir dažādas termopāri, kas savienotas ar automatizāciju, izmantojot parasto skrūvju spailes.
Piezīme. Lai aizsargātu pozitīvo vadītāju no ārējiem traucējumiem, ko rada 220 V māju tīkls un citas elektroierīces, nepieciešama vara caurule. Atcerieties: minimālais termopāra spriegums ir tikai 20 mV.
Elektrodu ražošanai, kas rada EML, tiek izmantoti īpaši metāla sakausējumi. Visizplatītākie siltuma pāri:
- hromels - alumels (K tips saskaņā ar Eiropas klasifikāciju, apzīmējums - TXA);
- hromels - kopele (tips L, saīsinājums - THC);
- hromels - konstants (E tips, apzīmēts ar THKn).
Atsauce. Alumel ir niķeļa sakausējums ar alumīniju, mangānu un silīciju. Hroma sastāvs ir 90% niķeļa, 10% hroma. Copel ietver arī niķeli, kas apvienots ar varu un silīciju.
Darbības princips kā katla sastāvdaļa
Termoelektriskā sensora savienojuma shēma dažādās gāzi patērējošās ierīcēs ir aptuveni vienāda. Mērīšanas elektrods ir dakts vai galvenā degļa zonā, diriģents ir savienots ar elektromagnētu, kas atver gāzes padevi.
Atsauces informācija. Turbopūtes un atmosfēras siltuma ģeneratoros, kas savienoti ar mājas elektrisko tīklu, termopāra vietā var izmantot fotoelektrisko sensoru. Tas atklāj uguns klātbūtni bez tiešas karsēšanas.
Kā termoelements darbojas uz stāvošiem katliem, piemēram, AOGV un līdzīgām ierīcēm:
- Lietotājs ar vienu roku nospiež pogu un piespiedu kārtā atver gāzes solenoīda vārstu.
- Ar otro roku mājas īpašnieks ieslēdz pjezo aizdedzi, turot pirmo taustiņu. Aizdedze mirgo.
- Saskaņā ar lietošanas instrukciju poga jānotur 5–30 sekundes (atkarībā no ierīces modeļa), kuras laikā dakts sasilda mērīšanas elektrodu.
- Tiešā strāva rodas no termoelektrodiem elektromagnēta ķēdē. Lietotājs atlaiž atslēgu, bet degvielas padeve neapstājas - tagad vārsts uztur termopāra spriegumu.
Ja dažādu iemeslu dēļ ugunsgrēks izzūd, beidzas termopāra sildīšana, izzūd EML. Elektromagnēts izslēgsies, atspere aizvērs vārstu un bloķēs degvielas ceļu.
Atsauce. Gāzes ūdens sildītāji bez elektrības ir aprīkoti ar dažādu ražotāju automatizāciju - EuroSIT, Žukovska rūpnīca, Arbat, Orion utt. Termoelements visur darbojas pēc tāda paša principa - kamēr elektrodu silda liesma, gāzes padeve būs atvērta.
Atšķirības no temperatūras sensora
Papildus termoelementam katla automātiskajam degvielas vārstam ir pievienota termiskā spuldze, kas ir atbildīga par galvenā degļa izslēgšanu, kad ir sasniegta dzesēšanas šķidruma iestatītā temperatūra. Ārēji elementu kolbas un vara savienojošās caurules ir nedaudz līdzīgas. Nezinošs mājas īpašnieks var viegli sajaukt šos sensorus.
Mēs uzskaitām galvenās atšķirības starp temperatūras mērītāju un termopāri:
- sensora dizains - cilindriskas plēšas, kas izgatavotas vara kolbas formā ar noslēgtu galu;
- termobumba ir savienota ar gāzes automātiku ar plānāku kapilārā cauruli nekā elektrības ģenerēšanas sensors;
- pati termiski jutīgā kolba ir uzstādīta iegremdēšanas uzmavā vai ir paslēpta zem apvalka pie ūdens apvalka, un tā nav uzstādīta aizdedzes tuvumā;
- temperatūras mērītājs vispār neatvienojas no automātikas vai arī atšķiras stiprinājuma stiprinājuma lielumā.
Piezīme. Termiskā spuldze darbojas pēc cita principa: sildot, kolbas iekšpusē izplešas īpašs šķidrums. Kapilārais spiediens tiek pārsūtīts uz automatizācijas vārstu, kas izslēdz galveno degli. Aizdedzes liesma neiznīkst.
Kā pārbaudīt un nomainīt termopāri
Liesmas sensora darbības traucējumu galvenais simptoms ir tas, ka dakts vienlaikus izdziest, kad poga tiek atbrīvota. Dažreiz problēma izpaužas atšķirīgi - deglis aizdegas, bet pēc galvenā degļa aizdedzināšanas degvielas padeve atkal tiek izslēgta un katls pilnībā izslēdzas. Šādu problēmu cēloņi:
- termiskais elektrods ir pārklāts ar kvēpu un labi nesasilda, kas nozīmē, ka spriegums ķēdē nokrītas zem minimālā;
- skaitītāja korpusa izdegšana;
- kontakta pārkāpums karstā krustojumā;
- stiprinājuma uzgrieznis bija atskrūvēts, darba stienis bija izliekts un labi nesildījās ar aizdedzi;
- vilces sensors ir kļuvis nelietojams vai ir notikusi atvērta ķēde.
Noskaidrošana. Vilces sensora nepareiza darbība izraisa līdzīgus simptomus, jo šī “piekabe” ir savienota virknē ar termopāri (atvērtā ķēdē). Lai izslēgtu sensora ietekmi, īslaicīgi veiciet īssavienojumu tā vadiem.
Diagnostikai jums būs nepieciešams multimetrs vai cita ierīce, kas spēj izmērīt zemu spriegumu (līdz 100 mV). Kā tiek veikta pārbaude:
- Aizveriet gāzes padevi siltuma ģeneratoram vai tūlītējam ūdens sildītājam ar krānu, kas atrodas pie ieplūdes caurules. Noņemiet ierīces pārsegu vai priekšējo paneli.
- Izmantojot uzgriežņu atslēgas, atskrūvējiet uzgriežņus, kas nostiprina termoelektrodi un savienojošo cauruli. Noņemiet liesmas sensoru.
- Rūpīgi pārbaudiet darba elektrodu, notīriet to no kvēpiem ar suku un lupatām. Ja vizuālās pārbaudes laikā tiek konstatēta izdegšana, termopārs bez nosacījumiem jāmaina.
- Kad esat virtuvē, aizdedziniet gāzes plīts degli. Savienojiet multimetra skavas ar centrālo tapu un vara cauruli. Iestatiet zemāko mērījumu robežu - 0,1 vai 1 V.
- Sildiet termopāri ar gāzes plīts degli, ievērojot voltmetra rādījumus.
Galvenais nosacījums: apkures katla darba termopārim vajadzētu būt vismaz 0,02 voltu spriegumam. Ja ierīce parāda nulles, spriegums lec vai nepārsniedz 20 mV, elements ir jāmaina. Mūsdienu sensorus nevar salabot ar lodēšanu.
Padoms.Pērkot jaunu termopāri, vienmēr ievērojiet katla zīmolu un konkrēto modeli, lai nesajauktos marķējumos un apzīmējumos.
Ja jūs nevēlaties noņemt elementu pirms laika, diagnostiku var veikt tieši uz katla. Pēc skrūves atskrūvēšanas atvienojiet termopāra cauruli no automātikas un pievienojiet multimetru, kā aprakstīts iepriekš. Turot atslēgu, iededziet aizdedzi un veiciet nolasījumus. Šīs metodes trūkums ir tas, ka nav iespējams vizuāli pārbaudīt un elektrodu notīrīt no kvēpiem.
Uzstādot jaunu termopāri gāzes katlā, noregulējiet apsildāmā stieņa stāvokli. Ideālā gadījumā elektrods atrodas horizontāli, nenovirzās uz augšu vai uz leju un labi mazgā ar dakts liesmu.