Termopar: ¿qué es? Muchas cosas quedan claras en el título. El dispositivo es un transductor utilizado para medir la temperatura del medio de trabajo. Estructuralmente, consta de dos conductores hechos de diferentes metales, soldados o soldados entre sí en un extremo. El dispositivo es muy simple, pero es difícil fabricarlo bien.
Cómo funciona un termopar
Dos conductores diferentes están atados en un anillo. Cuando la temperatura de las juntas es diferente, aparece una diferencia de potencial entre ellas debido al efecto termoeléctrico.
El principio de un termopar es el siguiente. Se coloca una unión de trabajo en el medio a controlar y los extremos libres se conectan al dispositivo de medición. Cuanto mayor sea la diferencia entre las propiedades de los conductores y la diferencia térmica en los extremos, mayor será la fuerza electromotriz en el circuito (thermo-EMF).
La relación entre voltaje y temperatura varía de un metal a otro. Ciertos tipos de sensores están diseñados para sus propios rangos térmicos. También pueden tener diferente resistencia a la corrosión y ambientes agresivos.
Destino
Parafuncionamiento sin problemas del equipo térmico, se utiliza un termopar. ¿Qué es para una caldera de gas? Y, ¿cómo funciona? Debe ser considerado con más detalle. En primer lugar, proporciona apagado automático del equipo en caso de mal funcionamiento de la caldera de gas. También se necesita un termopar para una estufa de gas para crear una ignición eléctrica del gas tan pronto como comience a fluir. Además de realizar la función de control, el dispositivo se puede utilizar como sensor de temperatura.
Dignidad
Veamos las características positivas de un termopar:
- instrumento de alta precisión;
- amplio rango de medición;
- posibilidad de fijar temperatura alta;
- diseño sencillo;
- disponibilidad, bajo costo y durabilidad de termoelectrodos;
- fácil instalación y mantenimiento.
Defectos
El termopar también tiene sus desventajas:
- sensibilidad muy baja;
- gran resistencia;
- no linealidad de la dependencia de la temperatura de termo-EMF;
- necesita mantener artificialmente la temperatura de uno de los extremos.
Thermo-EMF de electrodos depende significativamente de la presencia de impurezas en metales, procesamiento mecánico y térmico. Para aumentarla se utilizan termopilas de varios termopares.
Características de diseño de termopar industrial
Los sensores térmicos están hechos principalmente de metales no preciosos. Desdeexposición al ambiente externo, se cierran con un tubo con una brida que sirve para sujetar el dispositivo. Los accesorios de protección protegen a los conductores de la influencia de un entorno agresivo y están hechos sin costura. El material es acero ordinario (hasta 600ºС) o inoxidable (hasta 1100ºС). Los termoelectrodos están aislados entre sí con amianto, tubos de porcelana o perlas de cerámica.
Si el terminal está ubicado cerca, los cables del termopar se conectan directamente, sin conectores adicionales. Cuando el dispositivo de medida se encuentra a distancia, cuando se incluye en el circuito, los extremos libres del termopar se colocan en una cabeza fundida unida al tubo protector. En su interior se encuentran regletas de terminales de latón sobre base de porcelana para la conexión de hilos de compensación fabricados con los mismos materiales que los termoelectrodos, pero sin características precisas y estrictamente controladas. Son menos costosos y más gruesos. Se introducen en la cabeza a través de un racor con junta de amianto. La cerámica sirve para igualar la temperatura en todas las juntas. En la parte superior hay una tapa protectora roscada con un sello hermético.
No se deben instalar terminaciones de crimpado en los cables, ya que pueden degradar la precisión de las lecturas. Se hace un anillo con el alambre y se sujeta debajo del tornillo.
La corrección del cambio de temperatura en los terminales se puede realizar mediante un dispositivo electrónico, lo que mejora la precisión de la medición.
¿Qué puede ser un termopar? Precio y características
El termopar puede ser cualquier par de alambres soldados de metales diferentes. Utilizado en la industriamateriales intercambiables, capaces de soportar altas temperaturas, duraderos y de alta temperatura EMF. También hay otros dispositivos estáticos con alta precisión y un principio de funcionamiento similar, pero los termopares son más sencillos y económicos.
Como electrodos se utiliza alambre recocido blando hecho de aleaciones especiales. Funciona a una temperatura máxima de unos 1000 grados. Las aleaciones tienen valores termo-emf estables y altos.
Los sensores más comunes son los de dos electrodos, donde el cátodo es una aleación de níquel-cromo (cromel) y el ánodo es otro metal, como el alumel (termopar TCA). La forma más fácil de conectarlo es con un enchufe.
Cada tipo de sensor difiere en el rango de temperatura de funcionamiento, EMF generado, resistencia mecánica y química, durabilidad e intercambiabilidad.
Necesita comprar solo aquellos dispositivos que cumplan con los parámetros requeridos. Esto es especialmente cierto para la resistencia al calor, de lo contrario, el dispositivo deberá cambiarse pronto.
El termopar para la caldera está disponible en diferentes versiones según el modelo. Los precios de los sensores están más o menos al mismo nivel. En promedio, ascienden a 500-600 rublos. A la venta también hay sensores completos con un convertidor electrónico adicional, que compensa las lecturas del dispositivo. Está integrado directamente en la cabeza del termopar. El precio del sensor aumenta, pero no se requieren cables de compensación. Se puede conectar a la cabeza del termoparalambre de cobre ordinario.
Es preferible tomar productos para modelos específicos, cuyas especificaciones sean adecuadas entre sí. Los dispositivos universales no difieren en durabilidad.
Tipos de sensores
- Tipo K fabricado en níquel-cromo (termopar TCA) o níquel-alumel (XA), con las siguientes propiedades: bajo precio, durabilidad, error no mayor al 0,4%, límites de medición de -270 a 1269 grados. Diseñado para trabajar en ambientes oxidantes e inertes.
- L - Chromel-Kopel (THC), un termopar económico con un límite superior de 600 grados.
- J - hierro-constantán. El sensor ocupa el segundo lugar en popularidad, el rango es de -210 a +760 grados, menos duradero, resistente a la oxidación.
- E - níquel-cromo o níquel-constantán con mayor precisión y fuerza de señal, el límite superior de medición no supera los 870 grados.
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Los sensores de metales preciosos funcionan a temperaturas más altas, pero son más caros, lo que los convierte en los más utilizados en la industria.
termopar para caldera de gas
Opciones de conexión de termopar
De acuerdo con los métodos de medición, los sensores conectados a tierra son los más comunes. Sus extremos del cable están soldados en un nudo, terminando con una sonda especial. El manguito está en contacto con la cubierta exterior protectora, por lo que el calor se transfiere rápidamente y el termopar tiene una pequeña inercia. La precisión de las lecturas se ve muy afectada por la interferencia eléctrica. Según este principiotermopar de trabajo para caldera de gas. En este caso, el dispositivo de medición no debe conectarse a tierra, ya que pueden aparecer circuitos adicionales a través de la tierra, introduciendo un error en las lecturas.
Si la unión no está en contacto con la cubierta protectora, este diseño se denomina sin conexión a tierra. Aunque esto reduce la velocidad del sensor, es menos susceptible a interferencias eléctricas parásitas.
La unión de trabajo también se puede colocar directamente en el medio medido, pero este método reduce la vida útil del dispositivo debido a la corrosión. En la producción, estos termopares rara vez se usan, pero en los electrodomésticos se pueden ver en todas partes.
Un termopar multipunto se utiliza para medir la temperatura en varios puntos.
El diagrama de conexión se realiza de acuerdo con el mismo principio, solo se conectan varios sensores al dispositivo ubicado en dos o más lugares.
Cómo funciona un termopar de caldera de gas
Termopar: ¿qué es? Para el usuario, todo queda claro cuando hay interrupciones en el funcionamiento de los equipos de gas. La unión de trabajo del termopar en la caldera es calentada por la llama del encendedor. En el circuito se induce una termo-fem igual a 20-25 mV, cuyo valor es suficiente para activar la válvula electromagnética. Esto abre el suministro de gas para calentar la caldera. El quemador piloto siempre funciona con la caldera en funcionamiento. A partir de él, se enciende el quemador principal, que calienta el agua. También se necesita un termopar para una estufa de gas para proporcionar encendido eléctrico en los quemadores.
Además, algunas cocinas brindan protección contra cortes de energía, cuando el gas se pierde en la red y luego se vuelve a suministrar.
Cuando la antorcha de gas arde en la caldera, el lugar donde se sueldan los termoelectrodos queda calentado, y esto asegura el suministro de combustible. Después de que se apaga la llama, la unión de trabajo del termopar se enfría y deja de generar corriente. Esto provoca una parada de emergencia de la válvula solenoide que corta el gas.
Chequeo de salud
El termopar para una caldera de gas se controla mediante una válvula solenoide, que se vende en tiendas especializadas. Se deben soldar dos cables flexibles con pinzas de cocodrilo a los terminales del devanado de la válvula y luego conectarlos a los terminales del termopar. Cuando la unión de trabajo de un termopar de trabajo se calienta en la llama de un quemador de gas o una vela, la válvula debe funcionar con la corriente generada. El dispositivo es muy conveniente y sin pretensiones.
La comprobación del rendimiento de un termopar también se realiza con un milivoltímetro. La tensión en sus extremos libres debe ser como mínimo de 25 mV.
Una de las razones para apagar el encendedor es un mal funcionamiento del termopar. El bajo rendimiento puede ser causado por la formación de formaciones extrañas en el sitio de adhesión. Se limpia con lija "cero". Solo necesitas quitar la placa. De lo contrario, el pico será destruido.
Cuando el cable del termopar se rompe, se puede conectar con un trozo corto de cable de cobre ordinario. Es importante que los puntos de contacto estén a la misma temperatura.
Si el termopar de la caldera se quema, debe reemplazarse. Puede fusionar los extremos de los cables retorciéndolos y conectándolos a los terminales de la batería. En este caso, debe elegir el tiempo de conexión correcto para que la soldadura sea de alta calidad. Además, es necesario asegurarse de que el metal de los terminales de la batería no entre en contacto con los cables del termopar. El lugar de torsión durante el proceso de soldadura suele estar sumergido en polvo de grafito. Si ensambla un dispositivo con LATR, puede ajustar la corriente y la unión resultará de alta calidad. Todas estas medidas son temporales, si es posible, se debe reemplazar el termopar de gas por uno nuevo.
Conclusión
Termopar: ¿qué es? Es un convertidor termoeléctrico simple. La fiabilidad y durabilidad del dispositivo lo convierten en una herramienta indispensable para apagar una caldera de gas en caso de emergencia.
Los termopares también se utilizan para encendido eléctrico en estufas de gas y como sensores de temperatura.
