Cặp nhiệt điện - nó là gì? Rất nhiều điều rõ ràng từ tiêu đề. Thiết bị là một đầu dò dùng để đo nhiệt độ của môi chất làm việc. Về mặt cấu tạo, nó bao gồm hai dây dẫn làm bằng các kim loại khác nhau, được hàn hoặc hàn với nhau ở một đầu. Thiết bị này rất đơn giản, nhưng rất khó để chế tạo nó tốt.
Cách hoạt động của cặp nhiệt độ
Hai dây dẫn khác nhau được buộc thành một vòng. Khi nhiệt độ của các mối nối khác nhau, sự chênh lệch điện thế giữa chúng sẽ xuất hiện do hiệu ứng nhiệt điện.
Nguyên tắc của cặp nhiệt điện như sau. Một mối nối làm việc được đặt trong môi trường được điều khiển, và các đầu tự do được nối với thiết bị đo. Sự khác biệt giữa đặc tính của các vật dẫn và sự chênh lệch nhiệt ở hai đầu càng lớn thì suất điện động trong mạch (nhiệt-EMF) càng cao.
Mối quan hệ giữa hiệu điện thế và nhiệt độ thay đổi theo từng kim loại. Một số loại cảm biến nhất định được thiết kế cho phạm vi nhiệt của riêng chúng. Chúng cũng có thể có khả năng chống ăn mòn và môi trường xâm thực khác nhau.
Điểm đến
Đối vớivận hành không có sự cố của thiết bị nhiệt, một cặp nhiệt điện được sử dụng. Nó là gì cho một nồi hơi khí? Và làm như thế nào? Nên được xem xét chi tiết hơn. Trước hết, nó cung cấp chức năng tự động tắt thiết bị trong trường hợp lò hơi gas bị trục trặc. Một cặp nhiệt điện cho bếp gas cũng cần thiết để tạo ra sự đánh lửa điện của gas ngay khi nó bắt đầu chảy. Ngoài việc thực hiện chức năng điều khiển, thiết bị có thể được sử dụng như một cảm biến nhiệt độ.
Nhân phẩm
Hãy xem các đặc điểm tích cực của cặp nhiệt độ:
- dụng cụ chính xác cao;
- dải đo rộng;
- khả năng khắc phục nhiệt độ cao;
- thiết kế đơn giản;
- sẵn có, chi phí thấp và độ bền của nhiệt điện cực;
- dễ dàng cài đặt và bảo trì.
Flaws
Cặp nhiệt điện cũng có những mặt trái của nó:
- độ nhạy rất thấp;
- sức cản tuyệt vời;
- tính phi tuyến của sự phụ thuộc nhiệt độ của nhiệt EMF;
- cần duy trì nhân tạo nhiệt độ của một trong các đầu.
Thermo-EMF của điện cực phụ thuộc đáng kể vào sự hiện diện của các tạp chất trong kim loại, quá trình xử lý cơ và nhiệt. Để tăng nó, các nhiệt dẻo của một số cặp nhiệt điện được sử dụng.
Đặc điểm thiết kế cặp nhiệt điện công nghiệp
Cảm biến nhiệt hầu hết được làm từ kim loại không quý. Từtiếp xúc với môi trường bên ngoài, chúng được đóng bằng một đường ống có mặt bích làm nhiệm vụ buộc chặt thiết bị. Các phụ kiện bảo vệ bảo vệ dây dẫn khỏi ảnh hưởng của môi trường xâm thực và được chế tạo không có đường nối. Vật liệu là thép thông thường (lên đến 600ºС) hoặc thép không gỉ (lên đến 1100ºС). Các điện cực nhiệt được cách ly với nhau bằng amiăng, ống sứ hoặc hạt gốm.
Nếu thiết bị đầu cuối được đặt gần, thì các dây của cặp nhiệt điện được kết nối trực tiếp với nó mà không cần thêm đầu nối. Khi đặt thiết bị đo ở khoảng cách xa, khi mắc vào mạch điện, các đầu tự do của cặp nhiệt điện được đặt trong một đầu đúc gắn với ống bảo vệ. Bên trong có các khối đầu cuối bằng đồng trên một đế sứ để kết nối các dây bù được làm bằng vật liệu tương tự như nhiệt điện, nhưng không có các đặc tính chính xác và được kiểm soát chặt chẽ. Chúng ít tốn kém hơn và dày hơn. Chúng được đưa vào đầu thông qua một khớp nối có miếng đệm amiăng. Gốm sứ giúp cân bằng nhiệt độ ở tất cả các mối nối. Trên cùng là một nắp bảo vệ có ren với một con dấu kín khí.
Đầu cuối uốn cong không nên được lắp trên dây, vì chúng có thể làm giảm độ chính xác của các kết quả đọc. Một chiếc vòng được làm từ dây và được kẹp dưới vít.
Việc điều chỉnh sự thay đổi nhiệt độ ở các thiết bị đầu cuối có thể được thực hiện bằng thiết bị điện tử, giúp cải thiện độ chính xác của phép đo.
Cái gì có thể là cặp nhiệt điện. Giá và tính năng
Cặp nhiệt điện có thể là hai dây hàn bất kỳ của các kim loại khác nhau. Được sử dụng trong công nghiệpvật liệu có thể hoán đổi cho nhau, có khả năng chịu nhiệt độ cao, EMF bền và nhiệt cao. Ngoài ra còn có các thiết bị tĩnh khác có độ chính xác cao và nguyên lý hoạt động tương tự, nhưng cặp nhiệt điện đơn giản hơn và rẻ hơn.
Dây ủ mềm làm bằng hợp kim đặc biệt dùng làm điện cực. Nó hoạt động ở nhiệt độ tối đa khoảng 1000 độ. Hợp kim có giá trị nhiệt emf ổn định và cao.
Cảm biến phổ biến nhất là những cảm biến có hai điện cực, trong đó cực âm là hợp kim niken-crom (chromel) và cực dương là một kim loại khác, chẳng hạn như alumel (cặp nhiệt điện TCA). Cách dễ nhất để kết nối nó là bằng phích cắm.
Mỗi loại cảm biến khác nhau về dải nhiệt độ hoạt động, EMF được tạo ra, khả năng chống cơ học và hóa học, độ bền và khả năng thay thế cho nhau.
Bạn chỉ cần mua những thiết bị đáp ứng các thông số cần thiết. Điều này đặc biệt đúng với khả năng chịu nhiệt, nếu không thiết bị sẽ phải sớm được thay đổi.
Cặp nhiệt điện cho nồi hơi có nhiều phiên bản khác nhau tùy thuộc vào kiểu máy. Giá các loại cảm biến cũng ngang nhau. Trung bình, chúng lên tới 500-600 rúp. Ngoài ra còn có các cảm biến hoàn chỉnh với một bộ chuyển đổi điện tử bổ sung, bù đắp cho các kết quả đọc của thiết bị. Nó được tích hợp trực tiếp vào đầu cặp nhiệt điện. Giá của cảm biến trở nên cao hơn, nhưng không cần dây bù. Có thể kết nối với đầu cặp nhiệt điệndây đồng thông thường.
Nên ưu tiên lấy hàng về từng mẫu, thông số kỹ thuật phù hợp với nhau. Các thiết bị phổ thông không khác nhau về độ bền.
Các loại cảm biến
- Loại K làm bằng niken-crom (cặp nhiệt điện TCA) hoặc niken-alumin (XA), có các đặc tính: giá rẻ, độ bền, sai số không quá 0,4%, giới hạn đo từ -270 đến 1269 độ. Được thiết kế để hoạt động trong môi trường oxy hóa và trơ.
- L - Chromel-Kopel (THC), một cặp nhiệt điện rẻ tiền với giới hạn trên là 600 độ.
- J - hằng số sắt. Cảm biến đứng thứ hai về mức độ phổ biến, phạm vi từ -210 đến +760 độ, kém bền hơn, có khả năng chống oxy hóa.
- E - niken-crom hoặc niken-hằng số với độ chính xác và cường độ tín hiệu cao hơn, giới hạn trên của phép đo không vượt quá 870 độ.
-
Cảm biến kim loại quý hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nhưng đắt hơn, khiến chúng được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp.
cặp nhiệt điện cho nồi hơi khí
Tùy chọn kết nối cặp nhiệt điện
Theo các phương pháp đo lường, cảm biến nối đất là phổ biến nhất. Các đầu dây của chúng được hàn thành một nút, kết thúc bằng một đầu dò đặc biệt. Ống bọc tiếp xúc với vỏ bảo vệ bên ngoài, do đó nhiệt được truyền nhanh chóng và cặp nhiệt điện có quán tính nhỏ. Độ chính xác của các bài đọc bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiễu điện. Theo nguyên tắc nàycặp nhiệt điện làm việc cho nồi hơi khí. Trong trường hợp này, thiết bị đo không được nối đất, vì các mạch bổ sung có thể xuất hiện xuyên qua đất, gây ra lỗi trong kết quả đọc.
Nếu đường giao nhau không tiếp xúc với vỏ bảo vệ, thì thiết kế này được gọi là không có vỏ bọc. Mặc dù điều này làm giảm tốc độ của cảm biến, nhưng nó ít bị nhiễu điện ký sinh hơn.
Mối nối làm việc cũng có thể được đặt trực tiếp vào môi trường đo, nhưng phương pháp này làm giảm tuổi thọ của thiết bị do bị ăn mòn. Trong sản xuất, những cặp nhiệt độ như vậy hiếm khi được sử dụng, nhưng trong các thiết bị gia dụng, chúng có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi.
Một cặp nhiệt điện đa điểm được sử dụng để đo nhiệt độ tại nhiều điểm.
Sơ đồ kết nối được thực hiện theo cùng một nguyên tắc, chỉ một số cảm biến được kết nối với thiết bị đặt ở hai hoặc nhiều nơi.
Cách hoạt động của cặp nhiệt điện lò hơi khí
Cặp nhiệt điện - nó là gì? Đối với người sử dụng, mọi thứ trở nên rõ ràng khi có sự gián đoạn trong hoạt động của thiết bị gas. Chỗ nối làm việc của cặp nhiệt điện trong lò hơi được đốt nóng bởi ngọn lửa đốt. Cảm ứng nhiệt trong mạch bằng 20-25 mV, giá trị này đủ để kích hoạt van điện từ. Điều này mở ra nguồn cung cấp khí đốt cho lò hơi. Đầu đốt thí điểm luôn hoạt động trong khi lò hơi đang chạy. Từ nó, đầu đốt chính được đánh lửa, làm nóng nước. Một cặp nhiệt điện cho bếp ga cũng cần thiết để đánh lửa điện trên các đầu đốt.
Ngoài ra, một số bếp cung cấp tính năng bảo vệ khi mất điện, khi mất gas trong mạng và sau đó được cấp lại.
Khi ngọn lửa khí đốt trong lò hơi, nơi hàn các nhiệt điện cực vẫn được đốt nóng và điều này đảm bảo cung cấp nhiên liệu. Sau khi ngọn lửa tắt, đường giao nhau làm việc của cặp nhiệt điện nguội đi và nó ngừng tạo ra dòng điện. Điều này gây ra tắt khẩn cấp van điện từ làm ngắt khí.
Kiểm tra sức khỏe
Cặp nhiệt điện cho nồi hơi được kiểm tra bằng van điện từ, được bán trong các cửa hàng chuyên dụng. Hai dây mềm có kẹp cá sấu phải được hàn vào các đầu cuối của cuộn dây van, sau đó được nối với các đầu cuối của cặp nhiệt điện. Khi tiếp giáp làm việc của một cặp nhiệt điện đang làm việc được đốt nóng trong ngọn lửa của ngọn lửa đốt gas hoặc ngọn nến, van phải hoạt động từ dòng điện được tạo ra. Thiết bị này rất thuận tiện và khiêm tốn.
Kiểm tra hiệu suất của cặp nhiệt điện cũng được thực hiện bằng milivôn kế. Điện áp ở hai đầu tự do của nó phải ít nhất là 25 mV.
Một trong những lý do làm tắt bộ phận đánh lửa là trục trặc cặp nhiệt điện. Hiệu suất kém có thể được gây ra bởi sự hình thành của các thành phần lạ tại vị trí kết dính. Nó được làm sạch bằng giấy nhám "zero". Bạn chỉ cần loại bỏ mảng bám. Nếu không, mũi nhọn sẽ bị phá hủy.
Khi dây của cặp nhiệt điện bị đứt, nó có thể được nối với một đoạn ngắn của dây đồng thông thường. Điều quan trọng là các điểm tiếp xúc phải ở cùng nhiệt độ.
Nếu cặp nhiệt điện cho lò hơi bị cháy, cần thay thế. Bạn có thể nối các đầu của dây bằng cách xoắn chúng lại với nhau và kết nối chúng với các cực của pin. Trong trường hợp này, bạn cần chọn đúng thời điểm kết nối để vật hàn đạt được chất lượng cao. Ngoài ra, cần đảm bảo rằng kim loại từ các cực của pin không mắc vào dây của cặp nhiệt điện. Nơi bị xoắn trong quá trình hàn thường được nhúng trong bột than chì. Nếu bạn lắp ráp một thiết bị với LATR, thì bạn có thể điều chỉnh dòng điện, và mối nối sẽ có chất lượng cao. Tất cả các biện pháp này chỉ là tạm thời, nếu có thể, nên thay cặp nhiệt điện bằng một cặp nhiệt độ mới.
Kết
Cặp nhiệt điện - nó là gì? Nó là một bộ chuyển đổi nhiệt điện đơn giản. Độ tin cậy và độ bền của thiết bị khiến nó trở thành công cụ không thể thiếu để tắt lò hơi gas trong trường hợp khẩn cấp.
Cặp nhiệt điện cũng được sử dụng để đánh lửa điện trong bếp gas và làm cảm biến nhiệt độ.
