Termopar - o que é? Muita coisa fica clara no título. O dispositivo é um transdutor usado para medir a temperatura do meio de trabalho. Estruturalmente, consiste em dois condutores feitos de metais diferentes, soldados ou soldados entre si em uma extremidade. O dispositivo é muito simples, mas é difícil fabricá-lo bem.
Como funciona um termopar
Dois condutores diferentes são amarrados em um anel. Quando a temperatura das juntas é diferente, aparece uma diferença de potencial entre elas devido ao efeito termoelétrico.
O princípio de um termopar é o seguinte. Uma junção de trabalho é colocada no meio a ser controlado e as extremidades livres são conectadas ao dispositivo de medição. Quanto maior a diferença entre as propriedades dos condutores e a diferença térmica nas extremidades, maior a força eletromotriz no circuito (termo-EMF).
A relação entre tensão e temperatura varia de metal para metal. Certos tipos de sensores são projetados para suas próprias faixas térmicas. Eles também podem ter resistência diferente à corrosão e ambientes agressivos.
Destino
Paraoperação sem problemas de equipamentos térmicos, um termopar é usado. O que é para uma caldeira a gás? E como funciona? Deve ser considerado com mais detalhes. Em primeiro lugar, fornece desligamento automático do equipamento em caso de mau funcionamento da caldeira a gás. Um termopar para um fogão a gás também é necessário para criar uma ignição elétrica do gás assim que ele começar a fluir. Além de realizar a função de controle, o dispositivo pode ser usado como sensor de temperatura.
Dignidade
Vejamos as características positivas de um termopar:
- instrumento de alta precisão;
- ampla faixa de medição;
- possibilidade de corrigir alta temperatura;
- design simples;
- disponibilidade, baixo custo e durabilidade dos termoeletrodos;
- fácil instalação e manutenção.
Falhas
Termopar também tem suas desvantagens:
- sensibilidade muito baixa;
- grande resistência;
- não linearidade da dependência da temperatura de termo-EMF;
- necessidade de manter artificialmente a temperatura de uma das pontas.
Thermo-EMF de eletrodos depende significativamente da presença de impurezas em metais, processamento mecânico e térmico. Para aumentá-lo, são utilizadas termopilhas de vários termopares.
Recursos de design do termopar industrial
Os sensores térmicos são feitos principalmente de metais não preciosos. A partir deexposição ao ambiente externo, são fechadas com um tubo com flange que serve para fixar o dispositivo. Os acessórios de proteção protegem os condutores da influência de um ambiente agressivo e são feitos sem costura. O material é de aço comum (até 600ºС) ou inox (até 1100ºС). Os termoeletrodos são isolados uns dos outros com amianto, tubos de porcelana ou esferas de cerâmica.
Se o terminal estiver localizado próximo, os fios do termopar serão conectados diretamente a ele, sem conectores adicionais. Quando o dispositivo de medição está localizado à distância, quando incluído no circuito, as extremidades livres do termopar são colocadas em uma cabeça fundida presa ao tubo de proteção. No interior existem bornes de latão sobre base de porcelana para conectar fios de compensação feitos dos mesmos materiais que os termoeletrodos, mas sem características precisas e estritamente controladas. Eles são mais baratos e mais grossos. Eles são introduzidos na cabeça através de um encaixe com uma junta de amianto. A cerâmica serve para equalizar a temperatura em todas as juntas. Na parte superior há uma tampa protetora rosqueada com vedação hermética.
As terminações de crimpagem não devem ser instaladas nos fios, pois podem prejudicar a precisão das leituras. Um anel é feito do fio e preso sob o parafuso.
A correção da mudança de temperatura nos terminais pode ser feita por um dispositivo eletrônico, o que melhora a precisão da medição.
O que pode ser um termopar. Preço e características
O termopar pode ser qualquer dois fios soldados de metais diferentes. Usado na indústriamateriais intercambiáveis, capazes de suportar alta temperatura, durável e alta EMF térmica. Existem também outros dispositivos estáticos com alta precisão e um princípio de funcionamento semelhante, mas os termopares são mais simples e baratos.
Fios macios recozidos feitos de ligas especiais são usados como eletrodos. Funciona a uma temperatura máxima de cerca de 1000 graus. As ligas têm valores de fem térmica estáveis e altos.
Os sensores mais comuns são aqueles com dois eletrodos, onde o cátodo é uma liga de níquel-cromo (cromel) e o ânodo é outro metal, como o alumel (termopar TCA). A maneira mais fácil de conectá-lo é com um plugue.
Cada tipo de sensor difere na faixa de temperatura de operação, EMF gerado, resistência mecânica e química, durabilidade e intercambialidade.
Você precisa comprar apenas os dispositivos que atendem aos parâmetros necessários. Isso é especialmente verdadeiro para resistência ao calor, caso contrário, o dispositivo terá que ser trocado em breve.
O termopar para a caldeira está disponível em diferentes versões dependendo do modelo. Os preços dos sensores estão no mesmo nível. Em média, eles equivalem a 500-600 rublos. À venda também existem sensores completos com um conversor eletrônico adicional, que compensa as leituras do dispositivo. Ele é construído diretamente na cabeça do termopar. O preço do sensor fica mais alto, mas não são necessários fios de compensação. Pode ser conectado à cabeça do termoparfio de cobre comum.
É preferível levar produtos para modelos específicos, cujas especificações sejam adequadas entre si. Dispositivos universais não diferem em durabilidade.
Tipos de sensores
- Tipo K feito de níquel-cromo (termopar TCA) ou níquel-alumel (XA), com as seguintes propriedades: baixo preço, durabilidade, erro não superior a 0,4%, limites de medição de -270 a 1269 graus. Projetado para trabalhar em ambientes oxidantes e inertes.
- L - Chromel-Kopel (THC), um termopar barato com limite superior de 600 graus.
- J - constante de ferro. O sensor ocupa o segundo lugar em popularidade, a faixa é de -210 a +760 graus, menos durável, resistente à oxidação.
- E - níquel-cromo ou níquel-constantan com maior precisão e intensidade do sinal, o limite superior de medição não excede 870 graus.
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Os sensores de metais preciosos operam em temperaturas mais altas, mas são mais caros, tornando-os os mais usados na indústria.
termopar para caldeira a gás
Opções de conexão de termopar
De acordo com os métodos de medição, os sensores aterrados são os mais comuns. Suas extremidades do fio são soldadas em um nó, terminando com uma sonda especial. A luva está em contato com a bainha externa protetora, devido à qual o calor é rapidamente transferido e o termopar tem uma pequena inércia. A precisão das leituras é muito afetada pela interferência elétrica. De acordo com este princípiotermopar de trabalho para caldeira a gás. Neste caso, o dispositivo de medição não deve ser aterrado, pois circuitos adicionais podem surgir através do terra, introduzindo um erro nas leituras.
Se a junção não estiver em contato com a bainha protetora, esse projeto é chamado de não aterrado. Embora isso reduza a velocidade do sensor, ele é menos suscetível a interferências elétricas parasitas.
A junção de trabalho também pode ser colocada diretamente no meio medido, mas este método reduz a vida útil do dispositivo devido à corrosão. Na produção, esses termopares raramente são usados, mas em eletrodomésticos eles podem ser vistos em todos os lugares.
Um termopar multiponto é usado para medir a temperatura em vários pontos.
O diagrama de conexão é feito de acordo com o mesmo princípio, apenas vários sensores são conectados ao dispositivo localizado em dois ou mais locais.
Como funciona um termopar de caldeira a gás
Termopar - o que é? Para o usuário, tudo fica claro quando há interrupções na operação dos equipamentos a gás. A junção de trabalho do termopar na caldeira é aquecida pela chama do acendedor. Um termo-fem igual a 20-25 mV é induzido no circuito, cujo valor é suficiente para acionar a válvula eletromagnética. Isso abre o fornecimento de gás para aquecimento da caldeira. O queimador piloto funciona sempre com a caldeira em funcionamento. A partir dele, o queimador principal é aceso, que aquece a água. Um termopar para um fogão a gás também é necessário para fornecer ignição elétrica aos queimadores.
Além disso, alguns fogões oferecem proteção contra falha de energia, quando o gás é perdido na rede e depois abastecido novamente.
Quando o queimador de gás queima na caldeira, o local onde os termoeletrodos são soldados permanece aquecido, o que garante o fornecimento de combustível. Depois que a chama se apaga, a junção de trabalho do termopar esfria e para de gerar corrente. Isso causa um desligamento de emergência da válvula solenoide que desliga o gás.
Verificação de integridade
O termopar para uma caldeira a gás é verificado por meio de uma válvula solenoide, vendida em lojas especializadas. Dois fios flexíveis com presilhas crocodilo devem ser soldados aos terminais do enrolamento da válvula e, em seguida, conectados aos terminais do termopar. Quando a junção de trabalho de um termopar de trabalho é aquecida na chama de um queimador de gás ou vela, a válvula deve operar a partir da corrente gerada. O dispositivo é muito conveniente e despretensioso.
A verificação do desempenho de um termopar também é feita usando um milivoltímetro. A tensão em suas extremidades livres deve ser de pelo menos 25 mV.
Um dos motivos para desligar o ignitor é o mau funcionamento do termopar. O mau desempenho pode ser causado pela formação de formações estranhas no local de adesão. É limpo com lixa "zero". Você só precisa remover a placa. Caso contrário, o pico será destruído.
Quando o fio do termopar se rompe, ele pode ser conectado com um pequeno pedaço de fio de cobre comum. É importante que os pontos de contato estejam na mesma temperatura.
Se o termopar da caldeira estiver queimado, deve ser substituído. Você pode fundir as extremidades dos fios torcendo-os e conectando-os aos terminais da bateria. Nesse caso, você precisa escolher o tempo de conexão certo para que a solda seja de alta qualidade. Além disso, é necessário garantir que o metal dos terminais da bateria não entre nos fios do termopar. O local de torção durante o processo de soldagem geralmente é imerso em pó de grafite. Se você montar um dispositivo com LATR, poderá ajustar a corrente e a junta será de alta qualidade. Todas essas medidas são temporárias, se possível, o termopar a gás deve ser substituído por um novo.
Conclusão
Termopar - o que é? É um conversor termoelétrico simples. A confiabilidade e durabilidade do dispositivo o tornam uma ferramenta indispensável para desligar uma caldeira a gás em caso de emergência.
Os termopares também são usados para ignição elétrica em fogões a gás e como sensores de temperatura.
