Изготовление термопары своими руками

Для обеспечения безопасной эксплуатации газовых нагревательных приборов с открытым пламенем в настоящее время, как правило, используются электрические схемы, в которых датчиком температуры служит термопара.

Термопара представляет собой спай двух проволочек из разных проводников (металлов). Благодаря простоте устройства термопара является очень надежным элементов схемы защиты и безотказно работает в газовых приборах многие годы. Внешний вид термопары с проводами для газовой колонки NEVA LUX-5013 показан на снимке ниже.

Изготовление термопары своими руками

Термопара появилась в 1821 году благодаря открытию немецкого физика Томаса Зеебека. Он обнаружил явление возникновения ЭДС (электродвижущей силы) в замкнутой цепи при нагреве места контакта двух проводников из разных металлов.

Если термопару поместить в пламя горящего газа, то при сильном ее нагреве вырабатываемой термопарой ЭДС будет достаточно для открытия электромагнитного клапана подачи газа в горелку и запальник.

Если горение газа прекратится, то термопара быстро остынет, в результате ее ЭДС уменьшится, и силы тока станет недостаточно для удержания электромагнитного клапана в открытом состоянии, подача газа в горелку и запальник будет перекрыта.

Изготовление термопары своими руками

На фотографии показана типовая электрическая схема защиты газовой колонки. Как видно, она состоит всего из трех включенных последовательно элементов: термопары, электромагнитного клапана и реле тепловой защиты.

При нагреве термопара генерирует ЭДС, которая через реле тепловой защиты подается на соленоид (катушку из медного провода). Катушка создает электромагнитное поле, втягивающее в нее стальной якорь, механически связанный с клапаном подачи газа в горелку.

Реле тепловой защиты обычно устанавливают в верхней части газовой колонки рядом с зонтом, и служит оно для прекращения подачи газа в случае недостаточной тяги в газоотводящем канале. При отказе любого элемента схемы защиты газовой колонки подача газа в горелку и запальник прекращается.

В зависимости от модели газовой колонки применяется ручной или автоматический способ поджига газа в запальнике.

При поджиге фитиля вручную используют спички, электрозажигалки (в старых моделях газовых колонок) или пьезоэлектрический поджиг, приводимый в действие нажатием кнопки.

Кстати, если пьезоэлектрический поджиг перестал работать, то с успехом можно поджечь газ в запальнике с помощью газовой зажигалки или спички.

В газовых колонках с автоматическим поджигом воспламенение газа в горелке происходит без участия человека, достаточно открыть кран горячей воды. Для работы автоматики в колонку устанавливается электронный блок с батарейкой. Это является недостатком, так как в случае выхода батарейки из строя зажечь газ в колонке будет невозможно.

Изготовление термопары своими руками

Для того чтобы зажечь газ в запальнике с помощью пьезоэлектрического элемента необходимо поворотом ручки на газовой колонке открыть подачу газа в запальник, привести в действие пьезоэлектрический элемент для создания в разряднике искры и после воспламенении газа в запальнике удерживать эту ручку нажатой около 20 секунд, пока не нагреется термопара.

Это очень неудобно, поэтому многие, и я в их числе, не гасят пламя в запальнике месяцами. В результате термопара всегда подвергается воздействию высокой температуры пламени (на фото термопара расположена слева от запальника), что уменьшает срок ее службы, с чем мне и пришлось столкнуться.

Изготовление термопары своими руками

Газовая колонка перестала зажигаться, запальник потух. От искры со свечи газ в запальнике зажигался, но стоило отпустить ручку регулировки подачи газа, несмотря на продолжительность времени удержания ее нажатой, пламя гасло.

Соединение между собой клемм теплового реле не помогло, значит, дело в термопаре или электромагнитном клапане.

Когда снял кожух с газовой колонки и пошевелил центральный провод термопары, то она развалилась, что хорошо видно на снимке выше.

Как снять термопару с газовой колонки

Для того чтобы была возможность оперативно отремонтировать газовую колонку своими руками и всегда быть с теплой водой, с учетом опыта длительной эксплуатации газовых колонок разных моделей, у меня под рукой всегда имеется набор запасных частей. Резиновые прокладки, трубки, тепловое реле и термопара в комплекте. Поэтому за полчаса термопара была заменена новой, и колонка опять стала исправно нагревать воду.

Изготовление термопары своими руками

Термопара закреплена слева на общей планке с запальником и свечей с помощью гайки. Прежде чем отвинчивать гайку нужно немного отвинтить левый саморез, удерживающий планку, чтобы он не мешал поворачиваться гаечному ключу.

Изготовление термопары своими руками

Далее гаечным рожковым ключом гайка откручивается вращением против часовой стрелки до полного схода с резьбы на корпусе термопары. После этого термопара легко выйдет вниз из планки.

Изготовление термопары своими руками

На следующем шаге нужно с помощью рожкового ключа выкрутить винт-контакт из газо-водорегулирующего узла. Винт находится с противоположной стороны ручки регулировки подачи газа.

Изготовление термопары своими руками

Останется только снять две клеммы с реле тепловой защиты, и термопара в комплекте с проводами будет снята с газовой колонки.

Установка новой термопары производится в обратном порядке, при этом желательно, чтобы токоведущие провода не касались как внутренних металлических частей газовой колонки, так и кожуха после его установки.

Как сварить сгоревшую термопару газовой колонки

В связи с профессиональной необходимостью мне периодически приходится заниматься изготовлением термопар для приборов поддержания заданной температуры в сушильных шкафах и в оборудовании отжига витых магнитопроводов для трансформаторов при температуре 800°С. Поэтому при изготовлении очередной термопары решил попробовать сваркой восстановить работоспособность сгоревшей термопары от газовой колонки.

Изготовление термопары своими руками

Центральный провод термопары был сварен с медным проводом электропроводки и имел длину около 5 см. На фотографии место спайки хорошо видно слева. Такой длины провода хватило бы на несколько ремонтов.

Изготовление термопары своими руками

Трубчатый проводник термопары длиной около сантиметра весь выгорел, но осталась его часть с более толстой стенкой.

С центрального проводника было удалено место прежней сварки, и детали термопары были очищены от копоти и нагара с помощью мелкой наждачной бумаги.

Центральный проводник был вставлен в основание термопары с таким расчетом, чтобы его конец выступал на один миллиметр. Сварка производилась на специальной установке, устройство и схему которой я опишу ниже, в течение около четырех секунд при напряжении 80 В и силе тока около 5 А.

Видеозапись процесса сварки термопары я не стал делать из опасения повреждения фотоаппарата от яркой дуги, но сделал через пару секунд после окончания сварки снимок раскаленного графитного порошка.

Спай термопары получился, вопреки моим ожиданиям, отличного качества и красивой формы. Появилась уверенность, что ремонт термопары затеял я не зря.

Для исключения замыкания центрального проводника термопары на ее корпус, в зазор была плотно набита вата из стекловолокна. Хорошо для этих целей подойдет и асбест.

Для уверенности в том, что термопара работает, она была нагрета с помощью паяльника до температуры около 140°С.

Мультиметр зафиксировал ЭДС, вырабатываемую термопарой, величиной 5,95 мВ, что подтвердило исправность термопары. Осталось провести проверку работоспособности термопары в газовой колонке.

Хотя термопара стала на сантиметр короче, но все равно ее длины вполне хватило, чтобы месту спая находится в пламени запальника. Реставрированная термопара безотказно работает в газовой колонке уже несколько месяцев, и, полагаю, проработает намного дольше, чем термопара заводского изготовления, так как место спая стало гораздо массивнее.

Внимание! При повторении и эксплуатации предлагаемой установки для сварки термопар, в связи с отсутствием гальванической развязки контактов для подключения термопары, необходимо соблюдать полярность подключения установки к электропроводке. К термопаре должен быть подключен исключительно нулевой провод. Прикосновение к фазному проводу может привести к поражению электрическим током.

Существует несколько способов сварки термопар: в электрической дуге, в соляном электросварочном аппарате, с помощью ацетиленовой горелки и в графитном или угольном порошке.

Я свариваю термопары для измерения температуры с помощью ЛАТРа и керамической емкости, наполненной порошком из графита.

Технология простая, не требует специального оборудования, опыта и доступна для любого домашнего мастера.

По наследству мне досталась самодельная установка для сварки термопар, представленная на фотографии. Установка представляет собой металлическую коробку, в которой установлен ЛАТР, вольтметр переменного напряжения и керамический стакан для графитного порошка.

Электрическая схема установки представлена выше. Питающее напряжение через электрическую вилку подается с бытовой электропроводки через включатель и предохранитель на ток 5 А на первичную обмотку лабораторного автотрансформатора. Неоновая лампочка HL1 служит для индикации включенного состояния установки. Резистор R1 ограничивает ток через HL1.

На дне керамической чаши, наполненной графитным порошком, для подачи тока имеется медная пластина, на которую через латунный винт подается питающее напряжение с переменного контакта ЛАТРа. Нулевой провод, идущий с сетевой вилки, подключается к общему проводу ЛАТРа и к свариваемой термопаре с помощью зажима типа «крокодил».

Величина тока сварки зависит от величины напряжения. Для этого в установке имеется вольтметр переменного напряжения, обозначенный на схеме буквой V.

Читайте также:  Слесарный молоток: гост, конструкция, виды, выбор

Величина напряжения устанавливается вращением ручки ЛАТРа и подбирается экспериментально в зависимости от диаметра свариваемых проводов и лежит в пределах 20-90 В. В схеме нет специальных элементов, ограничивающих величину тока.

Он ограничивается за счет сечения проводов схемы и величины сопротивления графитного порошка.

На фотографии показана лицевая панель установки для сварки термопар с обратной стороны. Как видите, ЛАТР закреплен непосредственно на дне коробки, а все остальные элементы электрической схемы закреплены непосредственно на панели.

Всего просмотров: 20329

Представляю видеоролик, демонстрирующий процесс сварки термопары на установке для сварки термопар. Как видите, сварить термопару на самодельной установке своими руками очень просто.

Для сварки термопары на установке достаточно свить проводники, зажать их крокодилом и плавно прикоснуться к поверхности графита.

Возникнет электрическая дуга, выделяющая большое количество тепловой энергии в одной точке.

Проводники начинают оплавляться, и расплавленные металлы, смешавшись друг с другом, за счет сил поверхностного натяжения в жидкостях образуют аккуратный шарик, как на фотографии.

Время сварки обычно не превышает трех секунд. Горение дуги сопровождается характерным шипящим звуком, с понижающейся во времени частотой. При наличии опыта по звуку можно легко определить момент окончания процесса сварки. В связи с большой массивностью термопары для газовой колонки, на ее сварку понадобилось около пяти секунд.

Вот фотография хромель-алюмелевой термопары из проводов ∅0,5 мм, сварка которой продемонстрирована в видеоролике выше. Как видите, в месте сварки проводов образовался аккуратный спай круглой формы. Такая термопара прослужит долго.

На установке для сварки термопар мне приходится в основном сваривать хромель-копелевые (ТХК, Тип L) и хромель-алюмелевые (ТХА, Тип K) термопары с диаметром проводников 0,2-0,5 мм.

Случалось при ремонте сваривать даже термопару типа К с диаметром проводников 3 мм. Хорошо свариваются между собой медные и алюминиевые провода диаметром до 2,5 мм.

Но при монтаже электропроводки установку применять для сварки соединений из-за ее габаритных размеров сложно.

Для защиты глаз от яркого света при визуальном контроле над процессом сварки очки или защитную маску сварщика использовать неудобно, поэтому я использую нейтральный светофильтр высокой плотности от фотоаппарата.

Как показала практика, с помощью простейшей установки, представляющей собой ЛАТР и керамическую чашу с графитным порошком, можно успешно выполнять ремонт термопар, применяемых в системах автоматики газовых колонок, в домашних условиях своими руками.

Кирилл 08.10.2020

Александр Николаевич, здравствуйте. Сообщите, пожалуйста, можно ли отремонтировать термопару газовой колонки Junkers WR10 путем надевания на ее конец (постоянно обогреваемый газом) кусочка медной трубочки с внутренним диаметром 4 мм и длиной 15 мм?

С уважением, Кирилл.

Александр

Здравствуйте, Кирилл! Таким способом ремонтировать термопары нельзя. Принцип работы термопары заключается в физическом контакте двух разных металлов, которые за счет разных электрохимических потенциалов при нагреве вырабатываю ток. Этот ток проходя через катушку электромагнитного клапана открывает подачу газа.

Если у штатной термопары контактируемые поверхности металлов выгорели, то медная трубка уже не поможет.

Иван Иванович 25.12.2020

Здравствуйте! Полезный Ваш сайт, спасибо.

Лет 50 назад мы варили термопары из проволок диаметром 0,2-0,5 мм по Вашей схеме, с таким же ЛАТР-ом, но использовали литровую стеклянную банку на две трети заполненную «крепким» раствором кухонной соли, поверх которого наливали на сантиметр машинного масла.

Одним контактом был металлический диск на дне банки с припаянным проводом, а вторым контактом была скрутка двух проволочек будущей термопары. Ток подбирали ЛАТР-ом. Скрутку аккуратно опускали по центру в банку. Как только скрутка касалась раствора, раздавался гул сварки.

После обретения навыка (двух-трёх проб) получался нормальный шарик сварки. Машинное масло было флюсом и охладителем шарика.

Александр

Здравствуйте, Иван Иванович! Спасибо за интересную информацию. Не знал о такой технологии сварки термопар. С теоретической точки зрения она не противоречит законам физики и легко реализуемая в домашних условиях. Надо будет для интереса попробовать. Уверен, Ваша информация пригодится посетителям сайта.

Термопара… Термометр сделаем сами

  • Магазины Китая
  • BUYINCOINS.COM

Изготовление термопары своими руками Доброго всем времени суток. Собственно, выполняю обещание. Кратко — необходим термометр с термопарой и возможностью записи лога температуры. Было предложено готовое устройство, но можно собрать самому в два раза дешевле. Кому интересно — добро пожаловать под кат. Начнем по порядку. Термопара… как термопара. Метр ровно, К типа, 0-800CИзготовление термопары своими руками Можно врезать в корпус, имеется резьбовая часть, которая вращается свободно. Диаметр 5,8мм, шаг — 0,9~1.0мм, похоже М6 x 1,0 мм. Под ключ на 10Изготовление термопары своими руками Это все хорошо, дальше что делать? Нужно преобразовать сигнал термопары (термоэдс) в цифровой или аналоговый сигнал, чтоб читать ардуиной. В этом нам поможет MAX6675. Это преобразователь сигнала термопары K-типа в цифру, имеет SPI интерфейс, что нас устраивает. А вот и наш герой — MAX6675ISA ($4.20) Изготовление термопары своими руками Стоил $4.10, но того лота больше нет (продавец тот же).

Подключать будем к ардуине, можно взять простенькую Arduino Pro Mini ($5.25, можно найти дешевле, здесь Вы видите именно эту)

Изготовление термопары своими руками Данные будем писать на карту памяти (и заодно слать в порт) с помощью SD Card Module $1.25. Изготовление термопары своими руками Интерфейс, тоже, кстати, SPI. Только не все карточки его поддерживают. Не завелось — попробуйте сначала другую. В теории все линии SPI устройств (MOSI или SI, MISO или SO, SCLK или SCK), кроме CS (CS или SS — выбор микросхемы), можно подключить к одним контактам ардуины, но тогда MAX6675 работает неадекватно. Поэтому я все разнес по разным пинам.

В основу скетча лег пример по работе с картами памяти с хабра.

Библиотека и скетч для MAX6675 тут. Схема подключения MAX6675: Изготовление термопары своими руками

Плата делалась ЛУТом на гетинаксе ($4.39 10 шт., тратим одну):

Изготовление термопары своими руками Изготовление термопары своими руками Устройство на раз, поэтому сделано не на текстолите и с возможностью легкого извлечения всех компонентов. Качество гетинакса хорошее, тонер держится мертво, обрабатывается легко.

Плата разводилась в Sprint-Layout. Скачать .lay6.

Предварительный просмотр (сильно не пинать)

Изготовление термопары своими руками В сборе: В работе: На термопаре относительно много металла, поэтому она «заторможена». Кроме того пришлось значительно погрузить ее в лед, иначе до 0 не остывала Подключение к ПК необязательно, достаточно подать 5V питания на ардуину. Устройство пишет данные на карточку в CSV и шлет в порт, поэтому можно мониторить состояние в реальном времени. С 23C до 0C термопара остыла за 50 секунд. Обратно нагрелась за 6 минут. Собственно, вот эти строки: 1;22.75 48;0.00 410;22.25 Из них понятен формат записи — время в секундах от старта; температура.

  1. Сам файл TEMP.CSV

Да, температура отображается с шагом 0,25. Меня это устраивает. Если добавить модуль реального времени, устройство станет на порядок круче. Всего $1.79: Модуль не сильно точный, но для наших целей хватит. Еще можно сделать автономное питание на каком-нибудь UP конвертере. Вот, $1.65: Еще стоит убрать перезапись файла… Много чего можно сделать. Я просто оставлю все исходники здесь

Скетч

/* Схема подключения * SD: ** MOSI — pin 11 ** MISO — pin 12 ** CLK — pin 13 ** CS — pin 10 * MAX6675: ** MISO — pin 8; ** SCK — pin 7; ** CS — pin 9; Основано на коде David A. Mellis, Tom Igoe, Gleb Devyatkin

habrahabr.ru/post/115176/

*/ #include #include File myFile; int time = 0; int units = 1; // Units to readout temp (0 = F, 1 = C) float error = 0.0; // Temperature compensation error float temp_out = 0.0; // Temperature output varible MAX6675 temp0(9,8,7,units,error); void setup() { Serial.begin(9600); Serial.print(«Initializing SD card…»); pinMode(10, OUTPUT); if (!SD.begin(10)) { Serial.println(«initialization failed!»); return; } Serial.println(«initialization done.»); // Проверяем, существует ли на карте файл data.csv, если существует, то удаляем его. if(SD.exists(«temp.csv»)) { SD.remove(«temp.csv»); } // открываем файл. заметьте, что только один файл может быть открыт за раз, // поэтому вы должны закрыть этот, чтобы открыть другой. myFile = SD.open(«temp.csv», FILE_WRITE); // открыть на запись // если файл нормально открылся, запишем в него: if (myFile) { Serial.print(«Writing to temp.csv…»); // закрываем файл: myFile.close(); Serial.println(«done.»); } else { // а если он не открылся, то печатаем сообщение об ошибке: Serial.println(«error opening temp.csv»); } } void loop() { temp_out = temp0.read_temp(5); // Read the temp 5 times and return the average value to the var time = time + 1; // Увеличиваем время на 1 myFile = SD.open(«temp.csv», FILE_WRITE); // если файл нормально открылся, запишем в него: if (myFile) { // записываем время myFile.print(time); Serial.print(time); // добавляем точку с запятой myFile.print(«;»); Serial.print(«;»); // пишем температуру и перевод строки myFile.println( temp_out ); Serial.println( temp_out ); // закрываем файл: myFile.close(); } else { // а если он не открылся, то печатаем сообщение об ошибке: Serial.println(«error opening temp.csv»); } delay(1000); // Ждем секунду } Скачать: скетч, библиотеку MAX6675 Планирую купить +60 Добавить в избранное Обзор понравился +53 +109

Читайте также:  Как сделать автономку своими руками

Изготовление термопары, сварка. Видео

          Преобразователи, датчики, сенсоры — Информационный портал  © 2011 — 2021                     Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки 

Изготовление термопары

   Сделать термопару своими руками не составляет особого труда. Описаны некоторые простые способы изготовления термопары своими руками, используя достаточно доступные материалы и оборудование. Термопару можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Внизу видео изготовления.

   Для измерений и исследований в лабораторных (домашних) условиях термопары можно изготовить самостоятельно. Для этого используют выпускаемые промышленностью проволоки из материалов пригодных для изготовления термопары. Диаметр проволоки важен при измерении тепловых процессов в небольших объемах (исследовании объектов малых размеров).

Чем меньше диаметр проволоки термопары, тем меньше погрешность в определении температуры и определении параметров тепловых процессов, так как уменьшается влияние самой термопары на теплообмен. Материал термопары подбирается в зависимости от предполагаемого диапазона рабочих температур, требуемой чувствительности, наличия вторичной аппаратуры и т.д..

Наиболее широко используются термопары хромель-алюмель, медь-константан и др.

   Изготовление термопары заключается в создании прочного соединения (сварки, рис.3) двух материалов (проволок).

Для этого можно использовать источник напряжения достаточной мощности (например, ЛАТР — лабораторный автотрансформатор, автомобильный аккумулятор). К одному полюсу источника напряжения (рис.

1) подключается термопара (оба свободных конца) с предварительно механически соединенными проволоками 1 , а к другому подключается вывод соединенный с куском графита (например, карандаша 2).

   При касании соединенными концами термопары графита возникает электрическая дуга и происходит сварка проволок термопары. Напряжение необходимое для сварки подбирается экспериментально, начиная с небольших напряжений 3-5 В.

  Оптимальная величина напряжения для сварки зависит от материала термопары, диаметра, длины и,  как правило, не превышает 40-50 В. При работе необходимо соблюдать технику безопасности: не использовать слишком большие напряжения, не дотрагиваться оголенных участков электрической цепи.

Для удобства небольшой участок термопарных проволок можно закрыть изолентой,керамической трубкой и др.

   Достаточно хорошее соединение можно получить также, разогревая проволочки термопары с помощью дугового разряда, зажигаемого между ними и крепким водным раствором поваренной соли.

   Рис.2 — механическое соединение двух проводов до сварки, Рис.3 — изготовленная термопара

Изготовление термопары своими руками Изготовление термопары своими руками Изготовление термопары своими руками

  • Главная
  • Температура, термоэлектричество
  • Магнитные поля
  • Механические напряжения, деформации
  • Сила, давление, перемещение, расход
  • Влажность, газы
  • Фотоэффекты, свет
  • Ионизирующие излучения
  • Электричество, емкость, пьезоэлектричество
  • Физические параметры материалов
  • Литература по преобразователям
  • Новости, выставки, конференции
  • О проекте. Контакты
  1. • Представлена информация о различных преобразователях и датчиках физических величин, параметров различных физических процессов.
  2. • Электрофизические свойства и эффекты в различных  электротехнических материалах.
  3. • Теория, экспериментальые результаты, практическое применение
  4. Контакты: info@sensorse.com

   Иногда при изготовлении термопар термопарные проволоки спаивают припоем. Составы припоев для пайки низкотемпературных термопар: (указаны температура плавления °С — состав припоя)   185 — 225 °С — Sn(37,5%) + Pb(60%) + Sb(2,5%);  183 — 230 °С — Sn(40 — 45 %) + Pb(60 — 55 %);  183 °С — Sn(63%) + Pb(37%);  180 — 225 °С — Sn(50%) + Pb(50%);  145 °С — Sn(50%) + Pb(32%) + Cd(18%);

Изготовление термопары своими руками

Схема электрических соединений для сварки термопары:

Изготовление термопары своими руками Изготовление термопары своими руками Изготовление термопары своими руками

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ДАТЧИКИ, СЕНСОРЫ

Информация, новости, реклама

Изготовление термопары своими руками — mebel-inside.com

Предлагаю всем, кто любит что-то делать своими руками, изготовить для домашней лаборатории простой термометр из самодельной термопары, с верхним пределом измерения температуры до 500-700 градусов оС.

Собственно говоря, весь термометр — это термопара (датчик), и средство отображения температуры (индикатор), в качестве которого можно использовать и стрелочный индикатор (микроамперметр) и цифровой мультиметр. Начнём с изготовления термопары. Для этого нам понадобятся проволоки из разных металлов.

Самые доступные — это проволоки из меди и константана. Термо-ЭДС получаемая из такой пары от пламени зажигалки, около 50-ти милливольт. Так где же можно найти константан? Очень просто. Константан в основном применяется при изготовлении проволочных резисторов, из которых мы его и будем добывать.

Для этого лучше брать проволочные резисторы бОльшей мощности, или резисторы с меньшим сопротивлением (единицы Ом). В этих резистора проволока диаметром больше.

Ну может и можно использовать проволоку и меньшего диаметра, но по моему мнению удобней работать с проволокой диаметром от 0,3 мм, а если из термопар собирать батарею, то желательно брать проволоку 0,8 и выше, чтобы внутреннее сопротивление батареи было меньше.

  Как соединить СИП с медным кабелем — основные способы

И так резисторы мы нашли, а что дальше? Дальше нужно аккуратно постукивая по резистору отбить у резистора эмаль, стараясь не повредить константановую проволоку и попытаться её отделить от резистора и смотать. Эту проволоку мы и будем использовать для изготовления термопар.

Термопары: принцип работы простым языком, типы

Практически все отопительные приборы в нашем доме нуждаются в использовании специальных контроллеров, которые предохранят их от перегрева. Предлагаем рассмотреть, что это такое – термопары, их принцип работы простым языком, виды приспособлений, а также основные характеристики подключения.

Общие понятия и конструкция

Термопара ГОСТ Р 8.585-2001 представляет собой устройство для измерения температуры, которое состоит из двух разнородных проводников, контактирующих друг с другом в нескольких или одной точке, которые иногда соединяют компенсационные провода.

  • В тот момент, когда на одном из таких участков изменяется температура, создается определенное напряжение.
  • Термопары часто используются для контроля температур разнообразных сред, а также для конвертации температуры в энергию, в частности, в электрический ток.
  • Виды термопар
  • Коммерческий преобразователь стоит доступно, является полностью взаимозаменяемым, оснащен стандартными разъемами и может измерять широкий диапазон температур.
  • В отличие от большинства других методов измерения градусов, термопары с автономным питанием не требуют внешнего способа возбуждения.
  • Основным ограничением при работе термопар является точность; вполне возможны ошибки вплоть до одного градуса по Цельсию, что достаточно много для стандартного измерителя или контроллера.
  • Фото – Вид термопары

Основные параметры прибора зависят от материала. Любой узел из разнородных металлов будет производить электрический потенциал, относящийся к определенной температуре и образующий сопротивление.

Термопары для практического измерения температуры созданы из конкретных сплавов, имеющих предсказуемую и повторяемую зависимость между температурой и напряжением.

Различные сплавы используются для различных температурных диапазонов, если Вы хотите купить термопару, то предварительно обязательно проконсультируйтесь с продавцом-консультантом выбранной компании.

Существуют разные типы термопары, очень важно обращать внимание также на стойкость к коррозии. Если точка измерения находится далеко от измерительного прибора, промежуточное соединение может быть выполнено путем расширения проводов, которые являются менее дорогостоящими, чем материалы, используемые, чтобы сделать датчик.

  1. Приспособления обычно стандартизованы по отношению к эталонной температуре 0 градусов по Цельсию; производственные компании часто используют электронные методы компенсации холодного спая для корректировки изменения температуры на клеммах прибора.
  2. Электронные приборы могут также компенсировать прочие различные характеристики термопары, тем самым улучшить точность и достоверность измерений.
  3. Фото – Термопара для котла

Применение термопары достаточно широкое: их используют в науке и промышленности; приспособлениями можно осуществлять измерение температуры для печей, газовой колонки, спая, газовых турбин выхлопных газов, дизельных двигателей и других промышленных процессов. Данные устройства термосопротивления также используются в частных домах, офисах и предприятий. Также они могут заменить термостаты в АОГВ и прочих газовых отопительных приборах.

Принцип действия термопары

Согласно правилу Зеебека, если проводник подвергается воздействию, его сопротивление и напряжение изменяется – это называется термоэлектрический эффект или эффект Зеебека. Любая попытка измерить это напряжение обязательно включает подключение другого проводника к «горячему» концу термопары.

Этот дополнительный гибкий провод, потом также может стать градиентом температуры, а также разработать собственное напряжение, которое будет противостоять текущему. Величина этой разности напрямую зависит от металла, который используется при работе.

  • Использование разнородных сплавов для замыкания цепи создает новую цепь, в которой два конца могут генерировать различные напряжения, в результате чего образуется небольшое различие в напряжении, доступные для измерения.
  • Это различие увеличивается с ростом температуры и составляет от 1 до 70 микровольт на градус Цельсия (мкВ / ° C) для стандартных сочетаний металлов.
  • Фото – Принцип работы термопары
  • Напряжение не генерируется на стыке двух металлов термопары, а вдоль этой части длины двух разнородных металлов, подверженного градиента температуры.
  • Поскольку обе длины разнородных металлов испытывают один и тот же температурный градиент, конечный результат является результатом измерения разности температур между термопарой и спаем.
Читайте также:  Классификация коррозии металлов по различным признакам

Пока контакт находится в постоянной температуре, это не имеет значения, каким образом узел изготовлен (это может быть пайка, точечная сварка, обжим и т.д.), однако это имеет решающее значение для точности.

Если соединение выполнено недостаточно качественно, то получится более серьезная погрешность, чем градус. Особенно в высокой точности нуждается мультиметр с термопарой, разнообразные производственные датчики, контроллеры высоких температур для газовой печи и т.д.

Фото – Термопара арбат

: Измерение температуры с помощью термопары

  Анкерные зажимы для СИП .clearfix { clear: both; }

Типы термопары

В определенных условиях, легко создается термопара своими руками, но необходимо знать, какие бывают виды данных устройств, в частности, чем отличаются модели ТХА, ТХК, ТПП, ТВР, ТЖК, ТПР, ТСП. Они распределятся как:

Сплав хромель – константан. Данное соединение имеет высокую производительность (68 мкВ / ° C), что делает его подходящим для криогенного использования. Кроме того, он является немагнитным. Диапазон температур составляет от -50 ° С до +740 ° С.

Это железо – константан. Здесь область работы немного уже от -40 ° C до +750 ° C, но выше чувствительность – около 50 мкВ / ° С.

Это термопары, которые создан из сплав хромель алюминий. Они являются наиболее распространенными устройствами общего назначения с чувствительностью около 41 мкВ / ° C. Эти приборы могут работать в пределах -200 ° С до 1350 ° C / -330 ° F до +2460 ° F.

Фото – термопары хромель-алюмель

Описание и характеристики

Термопара — это прибор, состоящий из двух различных проводников, которые соединяются в одной или нескольких точках компенсационными проводами.

Когда на одном конце провода происходит измерение температуры, на другом создается напряжение определенного значения и силы.

Это устройство используется для контроля температуры, а также для преобразования температуры в электрический ток.

Стоит термодатчик совсем недорого. Этот прибор вполне стандартный и измеряет большой диапазон температур. Единственным минусом в работе элемента является неточность, которая может составлять до 1 °C, а это немало для таких значений.

Сделать термопару в домашних условиях не составит труда. Необходимо только помнить, что эти устройства создаются из специальных сплавов, поэтому прослеживается предсказуемая и стойкая зависимость между напряжением и температурой.

Датчики бывают разных типов. Они классифицируются по типу используемых металлов для сплава:

  1. хромель — алюмелевые;
  2. платинородий — платиновые.

От состава зависит и среда применения, ведь такие контроллеры используют как в науке и промышленности, так и в домашних условиях — для котлов, колонок, духовых шкафов.

Советы: как создать бесплатное электричество

  1. Для того, чтобы получить электричество, нужно найти разность потенциалов и проводникЛюди всегда стремились экономить, да и в эпоху постоянно растущих коммунальных платежей – это совсем не удивительно.

  2. На сегодня уже существуют способы, с помощью которых человек может добыть бесплатное для него свободное электричество.
  3. Как правило, это определенные установки, сделанные своими руками, в основе которых находится электрогенератор.

Термоэлектрический генератор – это устройство, позволяющее вырабатывать электрическую энергию из тепла. Это прекрасный паровой источник электроэнергии, правда, с небольшим КПД.

В качестве устройства для прямого превращения теплоты в электрическую энергию применяют термоэлектрические генераторы, которые используют принцип работы обычных термопар

По сути, термоэлектричество – это прямое преобразование тепла в электричество в жидких или твердых проводниках, а затем обратный процесс нагревания и охлаждения контакта различных проводников с помощью электрического тока.

Устройство теплогенератора:

  • Тепловой генератор имеет два полупроводника, каждый из которых состоит из определенного количества электронов;
  • Они тоже объединены между собой проводником, над которым находится слой, способный проводить тепло;
  • К нему присоединен еще термоэмиссионный проводник для передачи контактов;
  • Далее идет охлаждающий слой, а за ним полупроводник, чьи контакты ведут к проводнику.

К сожалению, теплоэлектрогенератор не всегда бывает в состоянии работать с большими мощностями, поэтому используется в основном в быту, а не на производстве.

На сегодняшний день теплоэлектрический преобразователь почти нигде не используется. Ресурсов он «просит» много, места занимает тоже, а вот напряжение и ток, которые он может выработать и преобразовать, очень малы, что крайне невыгодно.

Солнечный тепловой генератор электричества и радиоволны

Источники электрической энергии могут быть самыми разными. Сегодня стало набирать популярность производство солнечных термоэлектрических генераторов. Такими установками могут пользоваться на маяках, в космосе, автомобилях, а также иных сферах жизни.

Универсальные щупы

Чаще всего в комплекте с мультиметром идут универсальные щупы. Ими можно касаться контактных точек электрических схем, плат, приборов. Контакты таких щупов сделаны в виде заточенных игл. Такие щупы имеют самое широкое применение при использовании мультиметра.

Как всякие универсальные устройства, они имеют недостатки:

  • Относительно высокие сопротивления проводников;
  • Невозможность закрепления на необходимых контактных точках устройств и схем;
  • Не всегда возможно подключиться к компонентам микромонтажа;
  • Слабая термоустойчивость материала изоляции проводов при случайном касании жала паяльника.

Такие комплекты щупов мультиметров, при всех своих недостатках, недороги, поэтому популярны. Они вполне подходят для проведения простых работ, измерения напряжения, тока, «прозвонки» цепей, в местах, где имеется легкий доступ к электрическим или электронным компонентам и системам.

Щупы для SMD-монтажа

Светодиод, способы определения его полярности

  Как проверить УЗО самостоятельно – четыре простых способа

Предназначены для подключения к элементам поверхностного микромонтажа – SMD компонентам, которые не имеют проволочных выводов и крепятся к печатной плате припоем за торцы-контакты. Применяются в виде специальных насадок – зажимов, одеваемых на стандартные щупы.

  • Печатная плата с SMD элементами
  • Такие приспособления надежно прикрепляются к торцевым контактам SMD компонентов.
  • Щуп пинцет для SMD компонентов

При необходимости с помощью таких насадок на щупы можно точно измерить напряжение на SMD элементе. Если это резистор, то, зная его номинал, легко рассчитать ток в цепи.

Распространенные проблемы газовых плит

Часто бывает, что купить такую термопару в газовую плиту, какая установлена изготовителем невозможно. Не всегда в наличии комплектующие для новых или устаревших моделей. В этом случае можно приобрести подходящий по характеристике датчик. Естественно, после консультации со специалистами.

Иногда сложно найти подходящий к модели газовой плиты прибор газконтроля. В этом случае можно заменить только неисправный датчик.

Грамотно подобранные крепления для установки термопары помогут избежать проблем при выполнении работ.

Если тухнет газ в духовке, это не всегда может быть из-за сбоя работ системы газового контроля.

Не всегда виновницей потухшего газа будет функция газконтроля. Существует много других причин, способных вызвать данную проблему.

Часто причинами могут быть:

  • износ электромагнитного клапана;
  • сбой термостата;
  • слишком плотно прилегающая дверца;
  • термопара выше огня;
  • ослабли контакты системы газ-контроль;
  • газ при горении коптит;
  • неисправность газового крана.

Самостоятельно определить причину может быть трудно. Мастер ремонтник проведет диагностику и качественный ремонт.

Качественную диагностику газового оборудования и выяснение причин неисправности может провести только мастер.

Наконечники-«крокодилы»

  1. Индукционная паяльная станция
  2. Для удобного подключения к выводам электронных устройств, к контактным штырям плат и приборов применяются самозажимные устройства, насадки-«крокодилы».

  3. Различные виды исполнения «крокодилов»

Существует много вариантов исполнения «крокодилов». Они могут отличаться размерами, быть «голыми» либо изолированными.

Крокодилы для мультиметра производятся как из стали, так и из латуни, могут быть «позолоченными» – с покрытием из нитрида титана.

Фирменные изделия

  • Тестер напряжения
  • Высококачественные наборы щупов имеют в комплекте различные насадки, позволяющие произвести более точные измерения в сложных, труднодоступных местах электронных плат, приборов, схем с микромонтажем.
  • Высококачественные наборы для щупов
  • В таких наборах могут быть:
  • Переходники – клеммы для стационарного присоединения проводов, например, к блокам питания;
  • Тонкие игольчатые насадки для доступа к малоразмерным контактным площадкам печатных плат;
  • Зажимы «крокодил», подключаемые к клеммам или контактным штырькам приборов;
  • Специальные насадки зажимы для присоединения к элементам поверхностного монтажа – электронным компонентам SMD;
  • Пружинные зажимы для установки на ножки микросхем или навесных элементов монтажных плат.

Такие наборы расширяют спектр использования мультиметров, улучшают условия работы измерителя. При этом комплекты имеют серьезный недостаток – высокую цену, которая иногда доходит до нескольких тысяч рублей, что сопоставимо с ценой самого мультиметра.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector