Termopar para uma coluna de gás: projeto e princípio de operação + auto-inspeção e substituição

Os projetos de modernos aquecedores de água a gás e caldeiras estão equipados com vários sensores diferentes. Este é um ponto óbvio, dado o modo de operação totalmente automático de tais equipamentos. Usando sensores, vários parâmetros da operação do sistema são analisados ​​e o resultado final é o ajuste correto do equipamento de gás no modo de operação apropriado.

Um dos sensores tecnológicos importantes é um termopar para uma coluna de gás, que controla as mudanças na temperatura de operação. Neste artigo, falaremos sobre o dispositivo e o princípio de operação do termopar, métodos para verificar o desempenho. Também consideramos como você pode substituir esse elemento por suas próprias mãos.

O dispositivo e a finalidade do termopar

Os elementos sensores, que são estruturalmente um termopar, são amplamente utilizados não apenas em eletrodomésticos, mas também em equipamentos industriais. De fato, um termopar deve ser considerado como um conversor termoelétrico.

Normalmente, esse conversor é usado para medir a temperatura ambiente. Em particular, se estudarmos como o termopar funciona no projeto de uma caldeira a gás, pode-se notar que, graças a esse sensor, a temperatura da chama do queimador é controlada (medida).

Aqui, grosso modo, o termopar parece externo, mas não para todos os projetos de colunas de gás exclusivamente. O equipamento individual pode ser equipado com sensores de uma configuração diferente.

Recursos de design do termopar

A execução de um termopar não é particularmente difícil, mas, do ponto de vista tecnológico, a fabricação desse elemento requer alta precisão e conformidade com as características dos componentes utilizados.

Na verdade, os principais componentes do sensor são dois elementos metálicos com propriedades físicas diferentes.

Esses elementos (fios) são soldados nas extremidades de um lado, enquanto as partes finais do outro lado permanecem livres - eles são usados ​​para conectar um termo-EMF ao transdutor e transmitir a diferença de potencial.

Diagrama esquemático de um termopar clássico: 1 - ponto de junção (na verdade um elemento de controle); 2 - metal com um valor EMF; 3 - metal com um valor EMF diferente; 4 - voltímetro, com o qual você pode fazer leituras em milivolts quando o sensor é aquecido

Princípio de operação e objetivo do sensor

O efeito termoelétrico (em outras palavras, o efeito Zebbek) determina o princípio de operação do dispositivo em questão. Os condutores conectados em um ponto, feitos de metais diferentes, formam uma diferença de potencial, dado que diferentes metais têm um coeficiente diferente de termo-EMF.

Em relação a um gêiser, a operação do termopar fornece controle de combustão e proteção contra possíveis contaminações de gases. Quando o queimador de uma caldeira a gás ou aquecedor de água está operando no modo ativo (emite uma chama), um termopar instalado na zona da chama sob aquecimento gera uma corrente elétrica. A quantidade de corrente é suficiente para controlar a abertura e retenção da válvula de gás.

O diagrama do tipo clássico para gêiseres, mostrando claramente o funcionamento do equipamento: 1 - sensor / termopar de controle de chama; 2 - relé fornecendo proteção térmica; 3 - mecânica da válvula solenóide

Se a temperatura do aquecimento cair acentuadamente (chama extinta do queimador), o valor da corrente gerada também diminui, o que leva ao fechamento da válvula de gás. Dessa forma, o suprimento de gás para o sistema é bloqueado, o que garante a operação segura do equipamento.

Se a válvula de gás na coluna de gás não funcionar, recomendamos que você se familiarize com métodos de inspeção e reparo.

Verificando o termopar de um aquecedor de água a gás doméstico

A operação a longo prazo de uma coluna de gás doméstico permite um momento em que o termopar falha. Nesse caso, é necessário verificar o funcionamento do sistema e, consequentemente, verificar diretamente o sensor de controle.

Obviamente, nem todos os proprietários de equipamentos a gás são capazes de fazer esse trabalho. E do ponto de vista da segurança, a melhor solução seria entrar em contato empresa de gás para resolver esse problema.

Mas, ao mesmo tempo, as situações podem ser diferentes, incluindo a incapacidade de entrar em contato com especialistas por algum motivo. Então a única saída é tentar fazer o trabalho você mesmo.

A figura mostra uma das opções para o termopar instalado, que deve ser verificado: 1 - diretamente a região quente do sensor, mais frequentemente passível de destruição; 2 - uma porca de fixação que precisa ser desaparafusada para desmontar; A mesma porca pode ser usada na outra extremidade do termopar.

Nesse cenário, o usuário é inexperiente em assuntos de gás e está interessado em como verificar um termopar em uma caldeira a gás usando um testador - uma ferramenta de diagnóstico comum para eletricistas e eletrônicos. Vamos tentar revelar esse momento tecnológico para facilitar a tarefa.

Etapa 1 - preparação para verificação pelo testador

Para começar, lembramos que o testador é um dispositivo de medição - ponteiro ou digital, com o qual é possível medir:

• resistência;
• valor da tensão (alternada e constante);
• força atual (alternada, constante).

Os valores medidos marcados são básicos. E, no entanto, os testadores modernos são capazes de verificar toda uma série de parâmetros, por exemplo, indutância ou capacitância.

Mas, levando em conta o princípio de operação de um termopar de uma caldeira a gás doméstica, o modo de medição de tensão na faixa de milivolts é suficiente.

Procedimento de teste para um termopar usando um dispositivo de medição e um elemento de aquecimento simples - uma vela de parafina.Como pode ser visto no testador (25 mV), o sensor de monitoramento de chama do queimador de gás está operacional

Além do dispositivo de medição (testador), o instalador precisará de outra ferramenta bastante simples - uma fonte de aquecimento. É melhor que essa fonte tenha a capacidade de emitir uma chama aberta. Portanto, a melhor opção aqui é usar uma vela de parafina convencional.

Etapa 2 - Inspeção visual de defeitos

O próprio procedimento para testar o sensor de controle de chamas é simples. No entanto, antes de prosseguir com o teste a quente, é recomendável examinar cuidadosamente o termopar visualmente do lado de fora.

Ao examinar a área de junção e a haste descendente na superfície, os defeitos físicos do metal, incluindo as áreas de queima, não devem ser visíveis.

Etapa 3 - Teste de integridade do sensor

Depois de concluir a inspeção visual, você pode prosseguir diretamente para executar um teste quente. Para fazer isso, a área de junção e a parte descendente da haste do termopar da coluna de gás são colocadas acima do pavio da vela.

Em seguida, um dispositivo de medição (testador) é conectado às extremidades terminais do termopar, após o que a vela é acesa. O potencial formado é observado na escala de trabalho do dispositivo de medição.

De fato, é permitido usar qualquer fonte de aquecimento adequada, por exemplo, um isqueiro doméstico, para verificar a operacionalidade do sensor. É verdade que, dependendo da potência da fonte de aquecimento, as leituras no testador podem estar abaixo do normal ou, inversamente, acima do normal

A ausência de qualquer indicação do potencial elétrico indica claramente um mau funcionamento do sensor. Com defeitos parciais, leituras caóticas (instáveis) de unidades de milivolts podem ser observadas no dispositivo de medição. Se o sensor do gêiser puder ser reparado, como regra, um valor estável igual a dezenas de milivolts (20-30 mV) é registrado no dispositivo.

Além disso, à medida que o corpo do termopar se aquece com uma chama de vela, as leituras na escala do dispositivo mudam ligeiramente para cima. Se a chama da vela se apagar, as leituras do testador serão zeradas quando o núcleo da haste e a área de junção esfriarem. Só isso. Com esse desenvolvimento de eventos, um termopar, como está em boas condições de funcionamento, pode ser montado com segurança no local.

Como substituir o sensor de temperatura?

A maioria dos termopares de reparo (substituição) de uma coluna de gás doméstico exige a desmontagem desse elemento do design do equipamento. Consequentemente, o mestre em potencial deve estar ciente de como remover e instalar o sensor. Considere como a substituição de um termopar é realizada em uma caldeira a gás e o que é necessário para isso.

O kit de ferramentas é bastante simples. Geralmente, uma ou duas chaves de boca são necessárias para uma porca de 14 (ou 15).

Vale ressaltar que, com base no modelo específico da caldeira, o tamanho das porcas de fixação pode diferir, assim como o design do termopar. Em alguns modelos, o termopar está parafusado.

Desmontar o sensor de controle na coluna de gás para testes de desempenho subsequentes. Dependendo do modelo da caldeira, as opções de montagem do sensor podem variar

Assim, o mestre precisa liberar o sensor dos parafusos de fixação, após o qual a estrutura é removida e pode ser reparada ou substituída por uma nova. A instalação do novo elemento é realizada na ordem inversa.

Tem algum problema com uma coluna de gás do termopar? Nesse caso, recomendamos que você se familiarize com instruções de reparo e substituição.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo abaixo demonstra o processo de teste de um termopar instalado em um dos modelos de caldeira a gás.

O material de vídeo explica em detalhes - como remover, verificar, alterar um componente significativo da coluna de gás, sem o qual o equipamento realmente permanece operacional apenas no modo não controlado, o que é extremamente perigoso para o usuário final:

A substituição do sensor faça você mesmo é possível.No entanto, para isso, o mestre doméstico deve ter habilidades de serralheiro, poder usar dispositivos de medição:

Graças ao termopar, o processo de ignição e aquecimento é automatizado, o grau de segurança operacional da coluna de gás e da caldeira é aumentado. O material considerado permite não apenas avaliar completamente o significado tecnológico do dispositivo de termopar no design de equipamentos que usam gás e entender os meandros estruturais das caldeiras domésticas, mas também, se necessário, reparar o equipamento com suas próprias mãos. É importante lembrar as regras de segurança e, se você tiver dúvidas sobre seus pontos fortes, é melhor entrar em contato com especialistas.

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