Как проверить работоспособность термопары: Использование мультиметра для проверки термопары котла и колонки

Содержание

принцип работы, устройство, типы и виды, проверка работы

Термопара – это устройство для измерения температур во всех отраслях науки и техники. Данная статья представляет общий обзор термопар с разбором конструкции и принципом действия устройства. Описаны разновидности термопар с их краткой характеристикой, а также дана оценка термопары как измерительного прибора.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Устройство термопары

Принцип работы термопары. Эффект Зеебека

Работа термопары обусловлена возникновением термоэлектрического эффекта, открытым немецким физиком Томасом Зеебеком (Tomas Seebeck) в 1821 г.

Явление основано на возникновении электричества в замкнутом электрическом контуре при воздействии определенной температуры окружающей среды. Электрический ток возникает при наличии разницы температур между двумя проводниками (термоэлектродами) различного состава (разнородных металлов или сплавов) и поддерживается сохранением места их контактов (спаев). Устройство выводит на экран подсоединенного вторичного прибора значение измеряемой температуры.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Выдаваемое напряжение и температура находятся в линейной зависимости. Это означает, что увеличение измеряемой температуры приводит к большему значению милливольт на свободных концах термопары.

Находящийся в точке измерения температуры спай называется «горячим», а место подключения проводов к преобразователю — «холодным».

Компенсация температуры холодного спая (КХС)

Компенсация холодного спая (КХС) – это компенсация, вносимая в виде поправки в итоговые показания при измерении температуры в точке подсоединения свободных концов термопары. Это связано с расхождениями между реальной температурой холодных концов с вычисленными показаниями градуировочной таблицы для температуры холодного спая при 0°С.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

КХС является дифференциальным способом, при котором показания абсолютной температуры находятся из известного значения температуры холодного спая (другое название эталонный спай).

Конструкция термопары

При конструировании термопары учитывают влияние таких факторов, как «агрессивность» внешний среды, агрегатное состояние вещества, диапазон измеряемых температур и другие.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Особенности конструкции термопар:

1) Спаи проводников соединяются между собой скруткой или скруткой с дальнейшей электродуговой сваркой (редко пайкой).

ВАЖНО: Не рекомендуется использовать способ скручивания из-за быстрой потери свойств спая.

2) Термоэлектроды должны быть электрически изолированы по всей длине, кроме точки соприкосновения.

3) Способ изоляции подбирается с учетом верхнего температурного предела.

  • До 100-120°С – любая изоляция;
  • До 1300°С – фарфоровые трубки или бусы;
  • До 1950°С – трубки из Al2O3;
  • Свыше 2000°С – трубки из MgO, BeO, ThO2, ZrO2.

4) Защитный чехол.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Материал должен быть термически и химически стойким, с хорошей теплопроводностью (металл, керамика). Использование чехла предотвращает коррозию в определенных средах.

Удлиняющие (компенсационные) провода

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Данный вид проводов необходим для удлинения концов термопары до вторичного прибора или барьера. Провода не используются в случае наличия у термопары встроенного преобразователя с унифицированным выходным сигналом. Наиболее широкое применение получил нормирующий преобразователь, размещенный в стандартной клеммной головке датчика с унифицированным сигналом 4-20мА, так называемая «таблетка».

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Материал проводов может совпадать с материалом термоэлектродов, но чаще всего заменяется на более дешевый с учетом условий, предотвращающих образования паразитных (наведенных) термо-ЭДС. Применение удлиняющих проводов также позволяет оптимизировать производство.

Типы и виды термопар

Многообразие термопар объясняется различными сочетаниями используемых сплавов металлов. Подбор термопары осуществляется в зависимости от отрасли производства и необходимого температурного диапазона.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Термопара хромель-алюмель (ТХА)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав алюмель (95% Ni, 2% Mn, 2% Al, 1% Si).

Изоляционный материал: фарфор, кварц, окиси металлов и т.д.

Диапазон температур от -200°С до 1300°С кратковременного и 1100°С длительного нагрева.

Рабочая среда: инертная, окислительная (O2=2-3% или полностью исключено), сухой водород, кратковременный вакуум. В восстановительной или окислительно-восстановительной атмосфере в присутствии защитного чехла.

Недостатки: легкость в деформировании, обратимая нестабильность термо-ЭДС.

Возможны случаи коррозии и охрупчивания алюмеля в присутствии следов серы в атмосфере и хромеля в слабоокислительной атмосфере («зеленая глинь»).

Термопара хромель-копель (ТХК)

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав копель (54,5% Cu, 43% Ni, 2% Fe, 0,5% Mn).

Диапазон температур от -253°С до 800°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Рабочая среда: инертная и окислительная, кратковременный вакуум.

Недостатки: деформирование термоэлектрода.

Возможно испарение хрома при длительном вакууме; реагирование с атмосферой, содержащей серу, хром, фтор.

Термопара железо-константан (ТЖК)

Положительный электрод: технически чистое железо (малоуглеродистая сталь).
Отрицательный электрод: сплав константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn).

Используется для проведения измерений в восстановительных, инертных средах и вакууме. Температура от -203°С до 750°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Применение складывается на совместном измерении положительных и отрицательных температур. Невыгодно использовать только для отрицательных температур.

Недостатки: деформирование термоэлектрода, низкая коррозийная стойкость.

Изменение физико-химических свойств железа около 700°С и 900 °С. Взаимодействует с серой и водными парами с образованием коррозии.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Термопара вольфрам-рений (ТВР)

Положительный электрод: сплавы ВР5 (95% W, 5% Rh)/ВАР5 (BP5 с кремнещелочной и алюминиевой присадкой)/ВР10 (90% W, 10% Rh).
Отрицательный электрод: сплавы ВР20 (80% W, 20% Rh).

Изоляция: керамика из химически чистых окислов металлов.

Отмечается механическая прочность, термостойкость, малая чувствительность к загрязнениям, легкость изготовления.

Измерение температур от 1800°С до 3000°С, нижний предел – 1300°С. Измерения проводятся в среде инертного газа, сухого водорода или вакуума. В окислительных средах только для измерения в быстротекущих процессах.

Недостатки: плохая воспроизводимость термо-ЭДС, ее нестабильность при облучении, непостоянная чувствительность в температурном диапазоне.

Термопара вольфрам-молибден (ВМ)

Положительный электрод: вольфрам (технически чистый).
Отрицательный электрод: молибден (технически чистый).

Изоляция: глиноземистая керамика, защита кварцевыми наконечниками.

Инертная, водородная или вакуумная среда. Возможно проведение кратковременных измерений в окислительных средах в присутствии изоляции. Диапазон измеряемых температур составляет 1400-1800°С, предельная рабочая температура порядка 2400°С.

Недостатки: плохая воспроизводимость и чувствительность термо-ЭДС, инверсия полярности, охрупчивание при высоких температурах.

Термопары платинородий-платина (ТПП)

Положительный электрод: платинородий (Pt c 10% или 13% Rh).
Отрицательный электрод: платина.

Изоляция: кварц, фарфор (обычный и огнеупорный). До 1400°С — керамика с повышенным содержанием Al2O3, свыше 1400°С — керамику из химически чистого Al2O3.

Предельная рабочая температура 1400°С длительно, 1600°С кратковременно. Измерение низких температур обычно не производят.

Рабочая среда: окислительная и инертная, восстановительная в присутствии защиты.

Недостатки: высокая стоимость, нестабильность при облучении, высокая чувствительность к загрязнениям (особенно платиновый электрод), рост зерен металла при высоких температурах.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Термопары платинородий-платинородий (ТПР)

Положительный электрод: сплав Pt c 30% Rh.
Отрицательный электрод: сплав Pt c 6% Rh.

Среда: окислительная, нейтральная и вакуум. Использование в восстановительных и содержащих пары металлов или неметаллов средах в присутствии защиты.

Максимальная рабочая температура 1600°С длительно, 1800°С кратковременно.

Изоляция: керамика из Al2O3 высокой чистоты.

Менее подвержены химическим загрязнениям и росту зерна, чем термопара платинородий-платина.

Схема подключения термопары

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

  • Подключение потенциометра или гальванометра непосредственно к проводникам.
  • Подключение с помощью компенсационных проводов;
  • Подключение обычными медными проводами к термопаре, имеющей унифицированный выход.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Стандарты на цвета проводников термопар

Цветная изоляция проводников помогает отличить термоэлектроды друг от друга для правильного подключения к клеммам. Стандарты отличаются по странам, нет конкретных цветовых обозначений для проводников.

ВАЖНО: Необходимо узнать используемый стандарт на предприятии для предотвращения ошибок.

Точность измерения

Точность зависит от вида термопары, диапазона измеряемых температур, чистоты материала, электрических шумов, коррозии, свойств спая и процесса изготовления.

Термопарам присуждается класс допуска (стандартный или специальный), устанавливающий доверительный интервал измерений.

ВАЖНО: Характеристики на момент изготовления меняются в период эксплуатации.

Быстродействие измерения

Быстродействие обуславливается способностью первичного преобразователя быстро реагировать на скачки температуры и следующим за ними потоком входных сигналов измерительного прибора.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Факторы, увеличивающие быстродействие:

  1. Правильная установка и расчет длины первичного преобразователя;
  2. При использовании преобразователя с защитной гильзой необходимо уменьшить массу узла, подобрав меньший диаметр гильз;
  3. Сведение к минимуму воздушного зазора между первичным преобразователем и защитной гильзой;
  4. Использование подпружиненного первичного преобразователя и заполнения пустот в гильзе теплопроводящим наполнителем;
  5. Быстро движущаяся среда или среда с большей плотностью (жидкость).

Проверка работоспособности термопары

Для проверки работоспособности подключают специальный измерительный прибор (тестер, гальванометр или потенциометр) или измеряют напряжение на выходе милливольтметром. При наличии колебаний стрелки или цифрового индикатора термопара является исправной, в противном случае устройство подлежит замене.

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типыЧто такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Причины выхода из строя термопары:

  1. Неиспользование защитного экранирующего устройства;
  2. Изменение химического состава электродов;
  3. Окислительные процессы, развивающиеся при высоких температурах;
  4. Поломка контрольно-измерительного прибора и т.д.

Преимущества и недостатки использования термопар

Достоинствами использования данного устройства можно назвать:

  • Большой температурный диапазон измерений;
  • Высокая точность;
  • Простота и надежность.

К недостаткам следует отнести:

  • Осуществление постоянного контроля холодного спая, поверки и калибровки контрольной аппаратуры;
  • Структурные изменения металлов при изготовлении прибора;
  • Зависимость от состава атмосферы, затраты на герметизацию;
  • Погрешность измерений из-за воздействия электромагнитных волн.

Как проверить термопару в домашних условиях

Термопара плитыТермопара — важнейший узел газовых плит, так как это устройство выполняет защиту от утечки газа: если пламя гаснет, термопара перекрывает подачу газа, препятствуя возникновения опасной ситуации. Однако, несмотря на простую конструкцию, датчики утечки газа плит нередко выходят из строя. В этой статье мы расскажем о том, какие признаки у неисправной термопары, и как проверить работоспособность устройства в домашних условиях.

Если конфорка зажигается на несколько секунд, и тот час же гаснет, есть все основания полагать, что причина заключается в неисправной термопаре. Однако, прежде, чем купить термопару для плиты, следует выполнить проверку работоспособности устройства. Сделать это совсем не трудно, а все, что вам понадобится — отвертка, свеча/горелка и мультиметр.

Прежде всего, необходимо извлечь термопару из плиты, для этого необходимо перекрыть подачу газа, и, если плита оснащена электрическим блоком розжига или другими элементами, работающими от сети, необходимо изъять вилку из розетки. Следующий этап — погружение конца термопары в пламя свечи или другого источника огня. Следует разместить наконечник на расстоянии 1 сантиметра от пламени. По истечению 20 секунд необходимо замерить напряжение между выходным контактом и корпусом датчика, мультиметр следует перевести в режим измерения миллиВольт. Если термопара исправна, что через 40 секунд, напряжение будет составлять от 17 до 25 мВ. В случае, если величина напряжения не соответствует номинальной, следует произвести проверку электромагнитного клапана. Нередки случаи выхода из строя системы из-за плохого контакта термопары и клапана, в таком случае, следует попытаться наладить электрическое соединение, после чего произвести замеры мультиметром повторно.

В нашем интернет-магазине Вы можете купить термопару для газовых плит известных производителей. Справедливые цены, гарантия качества и надежности, доставка во все регионы России.

что такое, как работает, замена и проверка

Термопарой называют термоэлектрические датчики, устанавливаемые в газовые котлы и водогрейные колонки, оборудованные не зависимой от сети системой автоматики. Данный элемент отслеживает наличие пламени горелки. Он непрерывно подает напряжение на электромагнитный клапан управляющего блока. В статье рассмотрено, что такое термопара для газового котла, принцип работы и как ее менять при необходимости.

Содержание статьи:

Описание элемента

Термопара – это практически единственный прибор, измеряющий предельно высокие температуры. Его устанавливают в различное котельное оборудование. Задача элемента – контролировать терморежим, защищая систему от возможного перегрева.

Если в камере сгорания по какой-либо причине отсутствует пламя, термопара автоматически перекрывает подачу газа. То есть это защитный элемент.

Вообще устройство, замеряющее температуру рабочей среды, широко востребовано в разных областях человеческой деятельности: промышленность, медицина и другие сферы, где важна точная температура.

Устройство термопары

Аппаратура представляет собой два проводника, для изготовления которых используют разные сплавы. У каждого свое сопротивление и электрический потенциал. Проводники контактируют в одной или нескольких точках (в некоторых моделях за это отвечает компенсационная проволока). Конструкция термопары простая:

  • литой корпус головки с крышкой;
  • фосфорные колодки – компенсируют линейное расширение электродов;
  • наконечник – изолирует рабочий спай;
  • защитная трубка, включающая рабочие и нерабочие участки.

Соединительные провода проходят через штуцер с асбестовым уплотнителем. Обычно термопары делают из неблагородных металлов. Если же электрод выполнен из благородного, то используются фосфорные или кварцевые трубки.

Погрешность такого прибора – один градус, что для отопительного оборудования довольно много. Здесь все зависит от конструктивных особенностей – пластины и проводники соединяются по-разному. Это может быть точечная сварка, пайка или обжим. При некачественном стыке двух проводников погрешность увеличивается. Поэтому, если планируется замена термопары, выбирать новую следует среди проверенных производителей.

Принцип работы

Термопара синхронизирована с впускающим клапаном – именно он подает сигнал для прекращения подачи топлива.

В основе лежит эффект Зеебека. Его суть:

  1. два разнородных проводника образуют замкнутую цепь;
  2. на места соединения действуют разные температуры;
  3. в цепи образуется термоэлектродвижующая сила.

Последняя возникает не сразу. Механизм работает так:

  1. Одна сторона проводника разогрета, из-за чего на нем быстрее перемещаются электроды, нежели на холодной. В итоге к нему поступает более высокая энергия.
  2. Энергия воздействует на электроды, «толкая» их к холодному проводнику, который копит отрицательный заряд.
  3. С горячей стороны сохраняется положительный заряд.
  4. Заряд копится до тех пор, пока потенциалы не будут отличаться. Электроны с холодной стороны перемещаются обратно к горячему проводнику.
  5. Заключительный этап процесса – придание равновесия.

На термоэлектродвижующую силу воздействуют следующие факторы:

  • показатель температуры на контактах;
  • из чего сделан проводник.

В среду с контролируемой температурой погружают рабочую сторону термопары (место, в котором соединены проводники). Нерабочий спай в это время подсоединяется к измерительному прибору. Для измерения различий потенциалов пользуются милливольтметром, который позволяет вычислить показатели в привычных градусах Цельсия.

Дополнительная информация! Для подключения термопары к измерительному прибору пользуются специальными термопарными проводами (их материал изготовления аналогичен проводникам).

Проверка и замена

Отопительное оборудование, как и любая другая техника, иногда выходит из строя. Распространенная причина нестабильной работы – неисправность термопары. Первый признак, который об этом свидетельствует – кнопка, расположенная на магнитной коробке, не способна зафиксироваться. Это сложно отследить, если опыта недостаточно, поэтому нужно рассмотреть детальнее, как проверить работу термопары на газовом котле.

Неопытные владельцы котлов решают проблему следующим образом – фиксируют «непослушную» кнопку скотчем или изолентой. Способ рабочий, но только временно, при этом не безопасный – газовое оборудование и вовсе может выйти из строя.

Когда кнопка начала себя так вести, сразу необходимо принимать меры. В первую очередь проверяют терморегулятор. Для проверки термопары пользуются мультиметром:

  1. Обеспечивают безопасность проведения работ: отключают котел от электросети и газопровода.
  2. С одной стороны термопары расположен термодатчик, а другой стороной, посредством гайки, она крепится к электромагнитному клапану.
  3. Чтобы снять термопару, достаточно открутить гайку.
  4. Датчик, отвечающий за термоэлектрическое преобразование, греют над источником стабильного огня, например, над конфоркой или свечой, на высоте около 1 см.

Важно! В ходе нагрева нужно пользоваться перчатками во избежание ожогов на руке.

  1. После разогрева детали берут вольтметр или тестер, который заранее выставляют на мВ (милливольты). Одним щупом касаются тела термопары, другим – выходного контакта.
  2. Мультиметр фиксирует электрическое напряжение спустя 45-60 секунд после нагрева. Если показания прибора находятся в пределе 18-25 мВ, значит с терморегулятором все в порядке. В таком случае причиной неисправности может быть плохой контакт между клапаном и термопарой.

Электрическое напряжение в термопаре должно быть в пределе 20-25 мВ. Тем не менее, даже при значении в 18 мВ она способна работать исправно. Выключаться она будет при напряжении, сниженном до 16-17 мВ.

На термопаре попросту может прогореть термодатчик. Выявить это можно при визуальном осмотре элемента – на его поверхности будет заметна глубокая черная вмятина (прогар). Такую деталь заменяют новой.

Поменять просто – устройство легко снимается и отсоединяется. Это важный элемент, без которого газовый котел попросту не будет работать. Благо, цена на него доступна.

Отзывы

Влад, г. Челябинск: «Старый котел, 2003 года выпуска, в последнее время начал барахлить – то запускается, то нет. Полез на форумы узнавать в чем дело, оказалось – термоэлемент вышел из строя. Отправился в ближайший магазин, торгующий запчастями для газового оборудования и купил там термопару производителя «Ростовгазоаппарат», которая ставится именно на такие старые модели. Своими руками решил не лезть – вызвал специалистов. Мастер дополнительно очистил элементы на котле от грязи и ржавчины, за что отдельное спасибо».

Игорь, г. Ковель: «Термоэлементы были разработаны еще в 1950-х годах, именно для советских газовых котлов. Если знать, как они устроены и по какому принципу работают, проблем возникнуть не должно. При необходимости, деталь подлежит ремонту. А если полностью вышла из строя – не проблема отыскать новую. Для меня важна техническая прозрачность системы, поэтому я выбираю именно ее, а не современную китайскую автоматику с кучей чипов».

Термоэлектрический элемент, несмотря на простоту своей конструкции, считается одной из важнейших деталей газового котла. Он «сканирует» температуру и проверяет наличие пламени в горелке, отвечая за безопасную эксплуатацию оборудования. Поэтому, если термоэлемент выходит из строя – его обязательно заменяют новым или, при возможности, ремонтируют.

Ремонт термопары газовой колонки 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.

Термопара схемы защиты

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.

Электрическая схема системы защиты

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.

Работа запальника

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 удерживат

принцип работы, как проверить мультиметром, устройство и как работает, что это такое

Термопара для газового котла имеет простую конструкцию, поэтому ее достаточно легко ремонтироватьТермопара для газового котла имеет простую конструкцию, поэтому ее достаточно легко ремонтироватьГазовый котел – это сложная конструкция, которая нуждается в дополнительных комплектующих. Особенно важны в этом устройстве части, контролирующие его работу и защищающие от перегрева. Одним из самых важных составляющих газового котла является термопара. Давайте разберемся, что она собой представляет и как отремонтировать ее своими руками.

Что такое термопара для газового котла

Чтобы понять, как работает термопара, нужно сначала определиться, что она собой представляет. Только в этом случае вы сможете поменять ее в случае неисправности и проверить ее работу.

Термопара – это элемент не только газового котла, но и колонки. Именно благодаря ней обеспечивается безопасность работы газового оборудования.

Вы можете найти ответ на вопрос: «Что такое термопара?», в специальных документациях. Однако мы предлагаем вам объяснение устройства этого элемента простым языком.

Что такое термопара:

  1. Термопара представляет собой устройство контроля за оборудованием. Она состоит из двух проводников разного типа.
  2. Проводники термопары обязательно должны контактировать между собой. Такой контакт обеспечивается в одной или двух точках устройства.
  3. Благодаря разнотипности проводников в термопаре, нагреваясь, они создают между собой напряжение. Это напряжение учитывается в процессе работы газового котла.
  4. Именно благодаря проводникам и их характеристикам, вам не придется применять внешнее возбуждение газового котла. Эти детали могут питаться автономно.

Таким образом, термопара является датчиком контроля температуры в котле. Она имеет очень простое устройство, за счет этого обеспечивается ее универсальность.

Термопара для газового котла может отличаться по длине и толщине трубки Термопара для газового котла может отличаться по длине и толщине трубки

Есть лишь одно правило касательно выбора термопары. При покупке подобного устройства нужно обращать внимание на качества фиксации точек соединения проводников. Если данный параметр выполнен не качественно, то устройство может давать погрешность больше чем в один градус. Это недопустимый показатель для газового оборудования.

Как работает термопара        

Если вы хотите научиться ремонтировать и находить неисправность в термопаре, нужно сначала разобраться в принципе ее работы и понять, как она устроена.

На самом деле, в ремонте термопары нет большой необходимости. Это устройство имеет весьма доступную цену, что делает возможным ее частую замену.

Итак, как устроена термопара мы уже разобрались. Она состоит из двух соединенных в одной или нескольких точках проводников. Выглядит это устройство как толстый металлический провод с утолщениями на концах. Утолщения – это проводники, а сам провод состоит из хромеля и алюминия.

Принцип работы термопары:

  • Соединенные между собой разнородные металлы, а точнее их место соединения, нагреваются до определенной температуры;
  • На холодных концах этих металлов образуется напряжение;
  • К концам проводников подключается измерительный прибор, и цепь замыкается;
  • Из-за возникшего напряжения, в катушке электромагнитного клапана возникает индукция;
  • Благодаря этому клапан-отсекатель открывается и удерживается в открытом состоянии.

Если объяснять, как мы видим то, как работает термопара, то принцип ее работы будет следующим: мы нажимает на шток электромагнитного клапана, открывая его вручную, запальник получает порцию газа, от чего разгорается, в это время находящиеся над ним концы термопары разогреваются, через полминуты этот элемент начинает вырабатывать напряжение и клапан открывается, можно отпускать шток.

Преимущества термопары для котла

Термопара присутствует во всех газовых нагревательных оборудованиях. Она есть и в колонках и в котлах. При этом, раньше данный элемент в котлах не использовался и они вполне обходились без него. Почему сейчас без этого элемента не обходится ни один газовый котел?

Сама термопара стоит недорого, а вот провода, установленные между панелью и термопарой, имеют более высокую стоимость, чем остальные элементы прибора.

Свою популярность термопара получила благодаря большому количеству преимуществ ее использования. Ведь только с появлением этого устройства, производители смогли обеспечить безопасный и качественный электророзжииг.

Преимущества использования термопары:

  • Несмотря на то, что термо пара является датчиком контроля пламени, она может одновременно являться и тестером температуры;
  • Этот элемент газового котла устроен очень просто, в нем нет дополнительных деталей и сложной аппаратуры, такое устройство делает термопару дешевой;
  • Данная деталь может выдержать широкий диапазон изменяемых температур;
  • Точность термопары находится на высоте, именно поэтому ее можно использовать в таких опасных изделиях, как газовые котлы и колонки;
  • Ремонт и установка термопары настолько просты, что с ними справиться даже простой обыватель.

Среди достоинств термопары стоит отметить компактность и небольшую стоимость Среди достоинств термопары стоит отметить компактность и небольшую стоимость

Несмотря на то, что у термопары масса достоинств, она имеет свои недостатки. Во-первых, связь между температурой нагрева и ростом потенциала не линейная, то есть электрический потенциал не возрастает при росте температуры. Во-вторых, предел роста потенциала достаточно мал. Эти отрицательные качества не влияют на работу оборудования в целом, но при изменении температур, прибор требует качественной калибровки.

Также достоинство термопары – простота и надежность, одновременно является и ее недостатком. Вы спросите как? Дело в том, что если термопара перегорит, а это иногда случается, ее ремонт будет невозможен. В этом случае термопару придется попросту заменить. Кроме того, газовый котел без этого элемента работать не будет. Однако цена термопары вполне приемлема, а ее монтаж достаточно прост.

Как проверить термопару на газовом котле   

К сожалению, термопара чаще других деталей газового котла выходит из строя. При этом все оборудование попросту перестает работать. Поэтому при выходе из строя газового котла, первым возникает подозрение, что перегорела именно термопара.

Если у вас вышел из строя газовый котел, то первым делом нужно проверить термопару. Именно этот элемент чаще других становится причиной остановки работы всего оборудования.

Прежде чем отправляться в магазин за новой термопарой, нужно проверить, действительно ли причина поломки оборудования заключается именно в ней. Вы можете сделать это не вызывая мастера самостоятельно. Однако в ходе работы вам придется сделать измерения мултьтиметром, поэтому заранее позаботьтесь, чтобы он у вас был. Его можно приобрести в магазине, или прозвонить своих знакомых и найти его бесплатно.

Проверка на исправность термопары:

  1. Разъедините конец термопары с электромагнитным клапаном. Для этого их нужно раскрутить.
  2. Снимите с котла термопару. Нагрейте ее конец, который находился над горелкой котла, над свечкой или газовой горелкой;
  3. Далее необходимо подождать полминуты и измерить показания на входном контакте с помощью мультиметра. Если они будут меньше 17 милливольт, то в термопаре неисправность.

Вот таким простым способом вы сможете проверить, не в термопаре ли причина остановки работы газового котла. Данная работа проста и не требует много времени. Единственной проблемой в данном случае является поиск мультиметра.

Ремонт термопары или ее замена

В большинстве случаев ремонт вышедшей из строя термопары невозможен. Дело в том, что если это устройство перегорает, то ремонтировать там становится нечего, поэтому мы предлагаем рассмотреть процесс ее замены.

В большинстве случаев любая термопара подходит к самым разным котлам. Все дело в простате ее устройства и универсальности.

Замена термопары – это достаточна простая работа. С ней сможет справиться даже человек, далекий от подобных работ. Поэтому и в этом случае вы можете обойтись без помощи мастера.

Если вы не имеете опыта ремонта термопары, то стоит обратиться к профессионалу Если вы не имеете опыта ремонта термопары, то стоит обратиться к профессионалу

Действия для камены термопары:

  1. Термопара устанавливается на газовую магистраль через специальный патрубок, к которому термопара крепится с помощью гайки из меди. Чтобы отсоединить термопару, эту гайку нужно просто раскрутить.
  2. Также нужно открутить компрессионный винт. Вы его найдете под кронштейном.
  3. Теперь можно снять старую термопару.
  4. Чтобы установить новый элемент, нужно завинтить гайку и винт. При этом необходимо проверить, чтобы соединение было герметичным. Если это не так, то используйте керамические или полимерные прокладки.

Как видите замена термопары – это очень простая работа. Главное, чтобы при ваших действиях не пострадали другие части котла, например, отсенатель.

Ремонт термопары своими руками (видео)

Термопара – это очень важный элемент газового котла. И несмотря на то, что она частью выходит из строя, производители еще не нашли устройства лучше. Ведь термопара имеет простое строение и невысокую цену.

Добавить комментарий

Как температура измеряется мультиметром, как проверить датчик температуры тестером

Мультиметры – универсальные приборы для измерения различных показателей электрооборудования. Чаще всего они применяются для работы электриками, однако иногда с их помощью проводят измерение температуры. Это возможно, если прибор имеет соответствующие функции, или есть возможность приладить к нему микросхему.

Основные моменты

Мультитметр используют в качестве термометра, если надо провести измерения температуры в сложных условиях – открытое пламя, ядовитые вещества, трудный доступ к объекту, слишком горячий объект.

Многие мультиметры обладают встроенной функцией измерения температуры. В этом случае пользоваться прибором несложно, так как не придется вносить никаких изменений в его конструкцию, достаточно только разобраться, какой режим выбрать.

Обычно этот режим промаркирован буквами «temp», а в комплекте с мультиметром идет термопара, представляющая собой провод с датчиком. Для подключения термопары на корпусе предусмотрено два гнезда.

Большинство тестеров способно работать с температурой от -40 до 1000 градусов по Цельсию. Если вы приобрели недорогой мультиметр, стоит обратить внимание на то, какая термопара идет в комплекте.

Дело в том, что большинство мультиметров имеют достаточно тонкие провода, которые могут оплавиться при воздействии на них температур свыше 250 °C. Надо также обращать внимание на то, возможно ли измерение температуры жидкостей или только газов.

Если вы собираетесь работать с высокими температурами, то штатную термопару лучше сменить на специальную, конструкция которой рассчитана на измерения в более сложных условиях.

Для некоторых приборов потребуется использовать специальный переходник, так как мультиметры имеют одинарные входы, а профессиональная термопара – миниатюрную вилку. После подключения термопары необходимо выбрать режим измерения температуры: он может быть в градусах по Цельсию или Фаренгейту.

Для того чтобы узнать, какая температура, необходимо коснуться кончиком термопары интересующего объекта. Данные сразу же появятся на электронном дисплее.

Длительность контакта с объектом составляет всего 2-3 секунды, для точности измерений контакт должен быть плотным. Проверить правильность работы мультиметра можно, сравнив его показания с показаниями термометра. Важно также следить за полярностью подключения термопары.

Без специального режима

Существует ли возможность измерить температуру мультиметром, не имеющим для этого специального режима? Оказывается, это действительно можно сделать, но потребуется немного модернизировать прибор.

Нужно приобрести микросхему ЛМ-35, с ее помощью показатели температуры будут превращены в напряжение, и прибор сможет распознать данные, но укажет их в Вольтах. Например, 0,30 Вольт нужно будет понимать как 30 градусов Цельсия.

Использование микросхемы не требует сложного вмешательства в конструкцию прибора и позволяет использовать любой мультиметр для измерения температуры.

Для того чтобы микросхема работала, вам потребуется:

  • три провода, которые можно будет подключить к 10-омному выходу прибора;
  • отдельный источник питания не менее 4 Вольт, то есть 2 плоских батарейки.

Если надо измерить не только положительную, но и отрицательную температуру, потребуется также подключение источника опорного напряжения.

Сама микросхема подключается просто. Она имеет три разъема для проводов плюсового, минусового значения и выходной датчик. Такой подход позволит преобразовать любой мультиметр, сделав его более функциональным, при этом конструкция обойдется недорого.

Проверка датчика температуры тестером

Вопрос, как проверить датчик температуры тестером, достаточно актуален для автомобилистов. Для того чтобы провести необходимые измерения, можно использовать любой мультиметр, кроме этого, потребуется снять сам датчик и приготовить чайник с водой.

Датчик нужно будет погрузить в кипящую воду (температура жидкости всегда составляет 100 °C). Провода, отходящие от датчика, удобнее всего закрепить крокодилами и подключить к измерительному прибору.

После этого мультиметр нужно установить в режим измерения сопротивление тока.

Если показания сопротивления датчика при воздействии на него температуры в 100° не превышают 210 Ом, то датчик можно смело менять, так как его показания некорректны. При таком сопротивлении датчика вы столкнетесь с тем, что ваше авто будет регулярно закипать.

Использовав мультиметр, вы избавитесь от необходимости разбирать головку цилиндра и проводить сложные ремонтные действия, быстро выявив причину неисправности в домашних условиях. Вы также сможете выбрать тот датчик, который будет корректно отображать данные.

Какой прибор выбрать

В принципе, возможно измерение температуры любым мультиметром, однако есть несколько важных нюансов. Перед покупкой нужно обратить внимание не только на цену, но и на качество.

Будет гораздо удобнее, если мультиметр изначально рассчитан на измерение разных диапазонов температуры и имеет специальный режим для этого. Тогда не придется дорабатывать его, используя дополнительные устройства.

Чем выше функциональность устройства, тем оно удобнее и полезнее в применении. Приобретать прибор лучше в проверенном магазине, так как достаточно много продукции даже известных фирм подделывается, не говоря уже о недобросовестных производителях, предлагающих товар низкого качества.

Лучше немного переплатить, однако иметь гарантию надежности купленного тестера.

К стандартным функциям устройств относится возможность измерять напряжение, сопротивление, силы тока постоянного и переменного.

Большинство моделей позволит прозвонить цепь. От того, какой у тестера дисплей, часто зависит цена. Если это обычный экран с цифрами, прибор обойдется дешевле, чем аналог с полноценным цветным дисплеем и возможностью управления через него.

Выбор мультиметров довольно широк. Всегда можно подобрать подходящий аппарат, исходя из функциональности, цены и качества. Прибор станет незаменимым во многих ситуациях, поможет проверить не только состояние проводки, но и многих деталей различных электроприборов.

Газовый контроль в котлах, — работает ли термопара?

Почему нет горения в газовом котле или колонке, почему не поступает газ в камеру сгорания? Часто причиной возникновения подобных вопросов является выход из строя термопары — устройства которое контролирует горение в камере котла и управляет срабатыванием блокирующего клапана поступления газа при затухании пламени.

Пламя в газовом котле может затухнуть по причине поломок самого котла, плохого качества газа, опрокидования тяги. В этом случае должно произойти скорейшее перекрытие поступления газа.

Принцип работы

Термопара, по сути, является главной защитой газового котла. Ее назначение предельно быстро дать управляющий сигнал на перекрытие поступления газа, если он перестает сгорать.

Обычные термометры не могут применяться в данном случае, так как температура в камере сгорания слишком высокая, а их реагирование происходит с задержкой.

Применяется специальное термоустойчивое устройство — преобразователь тепловой энергии в электрическую, являющийся термоэлектрическим датчиком пламени, или называемый термопарой.

Он подает электрический импульс на управляющую катушку (в схему управления) которая включает и выключает отсечной газовый клапан.

Если пламя гаснет, или датчик пламени выходит со строя, то управляющее напряжение в схеме уменьшается, в результате чего клапан перекрывает подачу газа.

Как устроена термопара — термоэлектрический преобразователь

Преобразователь тепловой энергии в электрическую работает на эффекте Зеебека, — если соединить в одной точке проводники из разных металлов и нагреть место их соединения, то на их свободных удаленных концах появится электрическое напряжение.

Этот датчик представляет из себя два проводника из различных металлов соединенных в одной или нескольких точках, которые нагреваются при горении в котле. Точку соединения проводников называют горячим спаем. Именно это место будет нагреваться до весьма высоких температур. От качества спаивания проводников обычно зависит и надежность термопары.

Обычные характеристики работы газового контроля в бытовом газовом котле (колонке):

  • напряжение, которое генерируется термопарой во время горения — 40 — 50 мВ;
  • напряжение, при котором происходит закрытие газового клапана — 20 мВ и меньше.

Во время поджига происходит принудительное включение (открытие) газового клапана. Когда газовоздушная смесь загорелась, газовый клапан переходит под управление термопарой и будет открытым до тех пор, пока имеется разность потенциалов, — пока горит пламя.

Поломка термопары, как выглядит, как устраняется, — дополнительная информация:

Маркировка и особенности конструкции

В термопаре применяются проводники из специальных сплавов, подобранных таким образом, чтобы выходное регулирующее напряжение было бы в принятых пределах. Все они весьма чувствительны к изменениям температуры.

Но при этом и чувствительны к составу атмосферы, так как металлы взаимодействуют друг с другом при высокой температуре. Появившийся избыток углекислого газа вследствие неисправности котла может привести к выходу из строя и термопары.

В бытовых котлах и другом газовом оборудовании в основном устанавливаются следующие типы термопар.

  • К.
    Маркировка ТХК. Рабочая температура -200 — +1350 град С. Состав проводников — хромель и алюминий. Эта термопара является самой распространенной, дешевой, применяется в бытовом оборудовании.
  • J.
    Маркировка ТЖК. Рабочая температура -100 — +1200 град С. Состав проводников — хромель и железо. Термопара также не дорогая и встречающаяся не редко.
  • Е.
    Маркировка ТХКн. Рабочая температура 0 — +600 град С. Состав проводников — хромель и констант. Отличается высокой надежностью, стабильностью, но дорогая.

Как ремонтировать газовой контроль и делать замену

Если пламя в газовом котле не загорается, то причиной может быть неисправность термопары.
Небольшой фильм расскажет о том, как можно проверить работоспособность термопары газового котла.

Неработающий датчик ремонту не подлежит и его нужно менять. Цена на термопару для бытового газового котла примерно 10 — 30 у.е. А найти замену, как правило, не составит труда.

Проверка работоспособности термопары весьма проста. Датчик необходимо нагревать обычной зажигалкой, и подключить его к вольтметру. Исправный датчик должен сгенерировать напряжение порядка 50 мВ.

Если напряжение существенно меньше, а на проводниках присутствуют следы окисла, коррозии, загрязнений, значит, термопару пора менять.
Еще варианты поломки – ненадежные контакты подключения, или сильное загрязнение. Очистите термопару, переподключите ее качественно…

Еще популярные вопросы и ответы по газовым котлам и системам отопления

как проверить термопару, исправна она или нет?

Контроллер не работает в автоматическом режиме? … в чем может возникнуть проблема … Пожалуйста, объясните

1 ответов
Aramco,


Чем отличается измерение типа отклонения от измерения нулевого типа в RTD?

0 ответов
SHR Solutions,


что означает резервирование программного обеспечения и оборудования
повторение?

2 ответа
Honeywell,


что такое формула mv преобразовать в температуру

4 ответа
Стерлит,


Сэр, мне срочно нужна бумага HPCL
Отделение приборов, пожалуйста, пришлите мне как можно скорее
удобство на ujjwal_sharma1983 @ yahoo.com

0 ответов
ONGC,



Дорогие друзья, я видел поток как критерий выбора в
давление (трубка Бурдона), и я хотел бы знать, что
отношение между расходом и характеристиками давления
калибр
другие параметры, которые я нашел в таблице данных,
давление макс. 1ksc
температура макс. — 50 град с
размер строки — 80НБ
рабочий диапазон — 1ksc
пр.диапазон измерения — 0-2 тыс.

Спасибо,

0 ответов


как сделать замкнутый контур температуры

1 ответов


Какая конфигурация ПЛК используется в цементной промышленности?

0 ответов
IMCO, Maha Cement,


hye SAM acn u отправьте свой идентификатор электронной почты, чтобы я мог решить
запрос по электронной почте?

0 ответов


в чем разница между mmhg и mmwc ?.я бы хотел
откалибруйте передатчик в диапазоне от -100 до 300 мм вод. ст.
Какой эталон для калибровки Tx, если mmwc не
доступный?. Это ммхг или ммхо2 ?.

3 ответа
УПЛ,


соотношение между расходом и перепадом давления.

7 ответов
ABB, г.


что мы понимаем под розыгрышем. Какая у нас информация
получить от этого?

7 ответов
Опора,


.

Как определить, вышла из строя термопара камина | Home Guides

Крис Дезиел Обновлено 9 июля 2015 г.

Термопара на вашем газовом камине — это термочувствительное устройство, которое удерживает пилотную газовую трубку открытой, пока пилот горит. Для этого он генерирует небольшой электрический ток — порядка 10–30 милливольт — в качестве сигнала для газового клапана. Термопары изнашиваются и их можно заменить, но перед тем как это сделать, вам следует провести несколько простых тестов, поскольку газовый пилот может выйти из строя по другой причине.Термобатарея — это связанное с этим устройство, которое вы должны одновременно протестировать — его функция заключается в открытии газа к горелкам.

Проверка пилота

Найдите пилота, часто за съемной решеткой, проходящей вдоль дна камина. Зажгите пилот, используя процедуру, рекомендованную для вашего камина. Обычная процедура — повернуть газовый клапан в положение «Пилот», нажать на ручку и нажать красную кнопку зажигания, пока не загорится пилот. Если у вас старый камин, возможно, вам придется зажечь пилот длинной спичкой.

Удерживайте ручку в течение 60 секунд, затем отпустите. Если термопара работает, пилот должен оставаться включенным. Если пилот погас, снова зажгите его и проверьте пламя. Он должен быть около дюйма в длину и преимущественно голубоватого цвета, и он должен соприкасаться с кончиком термопары.

Прочистите пилотную трубку сжатым воздухом, следуя инструкциям производителя, если пилотное пламя небольшое или прерывистое. Переместите наконечник термопары ближе к пламени, если он не находился в пределах досягаемости пламени при зажженном пилоте.Зажигайте пилота еще раз и попробуйте снова.

Проверьте термопару мультиметром, если пилот снова погас. Настройте измеритель на измерение в милливольтах и, чтобы облегчить измерение, закрепите провода зажимами типа «крокодил».

Найдите газовый клапан — обычно он находится за решеткой в ​​передней части камина — и найдите медный провод термопары, ведущий от него. Лучший способ сделать это — проследить за проводом от наконечника термопары, который находится рядом с контрольной лампой.Отвинтите фитинг термопары и снимите его с клапана, используя гаечный ключ на 7/16 дюйма. Оставьте пилотный конец термопары на месте.

Подсоедините один вывод мультиметра к посеребренному концу провода термопары (часть, которая контактирует с газовым клапаном), а другой вывод — к неизолированному медному проводу термопары. Зажгите пилот, убедитесь, что пламя контактирует с наконечником термопары, и удерживайте в газовом клапане в течение 60 секунд. Вы должны получить показание измерителя от 20 до 30 милливольт (или в пределах нижнего диапазона номинальных значений термопары; напряжения зависят от продукта).Если показание меньше 20 милливольт, пора заменить термопару.

.Демонстрация 4-канальной термопары

с использованием Arduino Uno [Analog Devices Wiki]

Общее описание / Обзор

В проекте CN0391_example используется экран EVAL-CN0391-ARDZ, который представляет собой многоканальную систему измерения температуры термопарой с компенсацией холодного спая.

Экран EVAL-CN0391-ARDZ использует часть AD7124-8, которая представляет собой 8-канальный Low Noise, Low Power, 24-Bit , Sigma-Delta ADC с PGA и опорным.Все согласование и возбуждение сигналов выполняется AD7124-8, никаких дополнительных компонентов не требуется.

Плата EVAL-CN0391-ARDZ имеет 4 порта для термопар: P1 ~ P4 . Плата имеет 4 Pt1000 RTD: R1 ~ R4 рядом с каждым гнездом термопары для компенсации холодного спая. Он поддерживает все 8 типов термопар: T, J, K , E, S, R, N, B с измерением температуры во всем диапазоне.RTD работает в 2-проводном режиме, а ток возбуждения генерируется AD7124-8.

Приложение CN0391_example считывает 4 канала RTD и 4 канала термопар, обрабатывает их, выполняет все необходимые вычисления для вывода линеаризованной температуры для каждого доступного порта. Интерфейс UART (скорость 9600 бод, 1 стартовый бит, длина данных 8 бит, без битов четности и 1 стоповый бит) используется для отправки данных в окно терминала.Пользователь имеет возможность включить / выключить калибровку по каждому каналу отдельно. В окне терминала после инициализации появятся информационные сообщения об этом: если калибровка включена, то пользователь будет проинформирован о завершении калибровки, в противном случае пользователь будет проинформирован о том, что калибровка отключена (см. Параметры USE_RTD_CALIBRATION и USE_TH_CALIBRATION ).

Перед началом измерения необходимо настроить типы термопар для каждого порта (проверьте P1_TYPE P4_TYPE ).На основе этих настроек выходные данные будут рассчитываться и отображаться в окне терминала с учетом параметра обновления данных (см. DISPLAY_REFRESH ). Также предупреждающие сообщения будут отображаться, если окончательная линеаризованная температура для выбранной термопары выходит за границы:

Алгоритм измерения температуры и линеаризации

В этом проекте используется решение от напряжения до температуры , основанное на компенсации температуры холодного спая и измерениях термопары, чтобы обеспечить окончательную линеаризованную температуру.Линеаризация продиктована типом термопары и использует стандартные формулы, разработанные Национальным институтом стандартов и технологий (NIST).

При проведении измерений термопарой термопара измеряет температуру на термопаре относительно холодного спая. Чтобы получить общую температуру, необходимо добавить температуру холодного спая. Преобразование измеренного напряжения термопары в температуру требует линеаризации измеренных данных. Линеаризация осуществляется за счет использования температуры холодного спая вместе с напряжением, генерируемым термопарой.

Измерение холодного спая

Для измерения температуры холодного спая используется метод PT1000 RTD . Показания холодного спая с каждого канала RTD используются для расчета сопротивления RTD:

RTD PT1000 в идеале имеет сопротивление 1000 Ом при 0 ° C. Есть два отдельных уравнения, которые используются для линеаризации, и в зависимости от рассчитанного сопротивления используется одно или другое:

1. Сопротивление RTD> 1000 Ом

2.Сопротивление RTD ≤ 1000 Ом

Формула второго приближения была реализована для схемы CN0382 с использованием данных, собранных в меньшем температурном диапазоне: от 0 ° C до 105 ° C.

Измерение термопары

Для линеаризации температуры термопары используются стандартные уравнения NIST. Используемая термопара типа определяет формулы, необходимые для линеаризации. Сначала необходимо преобразовать температуру холодного спая в напряжение холодного спая.Это преобразование осуществляется по стандартной формуле. Формула одинакова для всех типов термопар. Однако значения коэффициентов, используемые в формуле, зависят от типа термопары.

Конечное напряжение термопары рассчитывается с использованием напряжения термопары, считываемого на канале термопары, и добавления к этому значению преобразованного напряжения холодного спая:

 Vtc - конечное значение напряжения для канала пары
    Vtc = Vtc_read + Vcj Vtc_read - значение напряжения, измеренное на канале термопары
                                                 Vcj - напряжение холодного спая, рассчитанное по первой формуле NIST 

Для окончательного линеаризованного значения температуры используется вторая полиномиальная формула, предусмотренная стандартом NIST:

Демо-требования

Ниже приводится список элементов, необходимых для воспроизведения этой демонстрации.

  • Оборудование

    • Arduino Uno Ред. 3

    • EVAL-CN0391-ARDZ

    • До 4 датчиков термопар (тип T, J, K , E, S, R, N, B)
    • Тип B — Тип A Кабель USB
    • ПК или ноутбук с USB-портом
  • Программное обеспечение

    • CN0391_пример эскиз

    • Интерактивная среда разработки Arduino ( IDE )

Установка оборудования

  1. Подключите экран EVAL-CN0391-ARDZ к плате разработки Arduino Uno , сопоставив разъемы POWER, ANALOG, DIGI0, DIGI1 .

  2. Подключите датчик термопары к EVAL-CN0391-ARDZ через ( P1 P4 ).

  3. Установите перемычку JP1 платы EVAL-CN0391-ARDZ , как показано на рисунке.
  4. Подключите кабель USB типа B к порту USB на Arduino Uno, а другой конец — к ПК или ноутбуку.

Получение исходного кода

Исходный код и подключаемые файлы CN0391_example можно найти здесь:

Структура проекта

Эскиз Arduino используется для открытия примера в Arduino IDE .Проект состоит из трех основных частей:

Настройка параметров программного обеспечения

Перед запуском вашей программы убедитесь, что вы настроили программное обеспечение в соответствии со своими настройками:

 #define USE_RTD_CALIBRATION YES // Установите YES, чтобы включить калибровку на канале RTD, в противном случае установите NO 
 #define USE_TH_CALIBRATION YES // Установите YES, чтобы включить калибровку на канале TC, в противном случае установите NO 
 #define DISPLAY_REFRESH (1000) // мс 
 #define P1_TYPE TYPE_T // TYPE_T, TYPE_J, TYPE_K, TYPE_E, TYPE_S, TYPE_R, TYPE_N, TYPE_B
    #define P2_TYPE TYPE_T // TYPE_T, TYPE_J, TYPE_K, TYPE_E, TYPE_S, TYPE_R, TYPE_N, TYPE_B
    #define P3_TYPE TYPE_T // TYPE_T, TYPE_J, TYPE_K, TYPE_E, TYPE_S, TYPE_R, TYPE_N, TYPE_B
    #define P4_TYPE TYPE_T // TYPE_T, TYPE_J, TYPE_K, TYPE_E, TYPE_S, TYPE_R, TYPE_N, TYPE_B 

Компиляция, проверка и программирование

  1. После того, как проект был импортирован и параметры программного обеспечения были надлежащим образом настроены, вы должны скомпилировать / проверить проект в Arduino IDE .Вы можете сделать это, щелкнув меню «Эскиз», а затем — « Compile / Verify ».
  2. После того, как проект скомпилирован и не содержит ошибок, теперь вы можете загрузить проект в Arduino Uno. Щелкните элемент меню «Эскиз», а затем щелкните Загрузить .

Эти два шага также можно выполнить с помощью быстрых кнопок на скетче Arduino. На изображении ниже показано расположение быстрых кнопок.

Вывод данных

Данные выводятся с помощью кабеля USB от Arduino к ПК.Порт USB действует как последовательный терминал для отображения данных, передаваемых через UART . Открыть окно последовательного терминала из Arduino IDE очень просто, просто нажмите кнопку, показанную на рисунке ниже.

Конфигурация последовательного терминала

Возможно, вам потребуется настроить последовательный терминал в зависимости от текущих настроек Arduino IDE . Убедитесь, что настройки следующие:

 Выберите COM-порт USB-устройства
  Скорость передачи: 9600
  Данные: 8 бит
  Четность: нет
  Стоп: 1 бит
  Контроль потока: нет 

Инструменты Arduino просты в использовании, и существует множество учебных пособий и руководств для пользователей, которые помогут научиться использовать Arduino IDE .

Для получения дополнительной информации о том, как использовать основы инструмента, посетите страницу руководств по Arduino.

Конец документа

ресурсов / eval / user-guides / arduino-uno / reference_designs / demo_cn0391.txt · Последнее изменение: 23 января 2018 г., 16:21, автор: mirceac

.

Термопары-Типы термопар — J, K, E, T, N, B, R, S

Chromel {90% никеля и 10% хрома} Alumel {95% никеля, 2% марганца, 2% алюминия и 1% кремния}

Твитнуть

Type K Thermocouple Color Code

Термопара типа K

Это наиболее распространенный тип термопар, обеспечивающий самый широкий диапазон рабочих температур. Термопары типа K обычно работают в большинстве случаев, поскольку они сделаны на основе никеля и обладают хорошей коррозионной стойкостью.

• 1. Положительный полюс — немагнитный (желтый) , отрицательный — магнитный (красный).

• 2. Традиционный выбор из недрагоценных металлов для работы при высоких температурах.

• 3. Подходит для использования в окислительной или инертной атмосфере при температурах до 1260 ° C (2300 ° F).

• 4. Уязвим к воздействию серы (воздерживаться от воздействия серосодержащих атмосфер).

• 5. Лучше всего работать в чистой окислительной атмосфере.

• 6.Не рекомендуется для использования в условиях частичного окисления в вакууме или при чередовании циклов окисления и восстановления.

Состоит из положительной ветви, состоящей примерно из 90% никеля, 10% хрома и отрицательной ветви, состоящей примерно из 95% никеля, 2% алюминия, 2% марганца и 1% кремния. Термопары типа K являются наиболее распространенными термопарами общего назначения. термопара с чувствительностью примерно 41 мкВ / ° C, хромель положительный по отношению к алюмелю. Это недорогое решение, и предлагается широкий выбор датчиков в диапазоне от -200 ° C до + 1260 ° C / от -328 ° F до + 2300 ° F.Тип K был определен в то время, когда металлургия была менее развита, чем сегодня, и, следовательно, характеристики значительно различаются между образцами. Один из составляющих металлов, никель, является магнитным; Характерной чертой термопар, изготовленных из магнитного материала, является то, что они претерпевают ступенчатое изменение выходной мощности, когда магнитный материал достигает точки отверждения (около 354 ° C для термопар типа K).

Термопары типа K (хромель / константан)

Термопары типа K обычно работают в большинстве приложений, поскольку они сделаны на основе никеля и обладают хорошей коррозионной стойкостью.Это наиболее распространенный тип калибровки сенсора, обеспечивающий самый широкий диапазон рабочих температур. Благодаря своей надежности и точности термопара типа K широко используется при температурах до 2300 ° F (1260 ° C). Этот тип термопары должен быть защищен подходящей металлической или керамической защитной трубкой, особенно в восстановительной атмосфере. В окислительной атмосфере, такой как электрические печи, защита труб не всегда необходима, если подходят другие условия; тем не менее, он рекомендуется для обеспечения чистоты и общей механической защиты.Тип K обычно переживет тип J, потому что проволока JP быстро окисляется, особенно при более высоких температурах.

Type K Thermocouple Color Code

Диапазон температур:
• Провод класса термопары, от −454 ° до 2300 ° F (от −270 до 1260 ° C)

• Провод класса удлинения, от −32 ° до 392 ° F (от 0 до 200 ° C)

• Точка плавления, 2550 ° F (1400 ° C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
• Стандарт: ± 2.2C% или ± 0,75%

• Специальные пределы погрешности: ± 1,1C или 0,4%

Отклонения в сплавах могут повлиять на точность термопар. Для термопар типа K первый класс допуска составляет ± 1,5 K в диапазоне от -40 до 375 ° C. Однако отклонения между термопарами одного производства очень малы, и гораздо более высокая точность может быть достигнута путем индивидуальной калибровки.

Металлургические изменения могут вызвать отклонение калибровки от 1 до 2 ° C за несколько часов, которое со временем увеличится до 5 ° C.Доступен специальный сплав типа K, который может поддерживать особую предельную точность до десяти раз дольше, чем обычный сплав.

.