Thermocouple - qu'est-ce que c'est ? Beaucoup de choses ressortent du titre. L'appareil est un transducteur utilisé pour mesurer la température du milieu de travail. Structurellement, il se compose de deux conducteurs constitués de métaux différents, soudés ou brasés l'un à l'autre à une extrémité. L'appareil est très simple, mais il est difficile de bien le fabriquer.
Comment fonctionne un thermocouple
Deux conducteurs différents sont reliés en un anneau. Lorsque la température des joints est différente, une différence de potentiel apparaît entre eux en raison de l'effet thermoélectrique.
Le principe d'un thermocouple est le suivant. Une jonction de travail est placée dans le milieu à contrôler, et les extrémités libres sont reliées à l'appareil de mesure. Plus la différence entre les propriétés des conducteurs et la différence thermique aux extrémités est grande, plus la force électromotrice dans le circuit (thermo-EMF) est élevée.
La relation entre la tension et la température varie d'un métal à l'autre. Certains types de capteurs sont conçus pour leurs propres plages thermiques. Ils peuvent également avoir une résistance différente à la corrosion et aux environnements agressifs.
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Pourfonctionnement sans problème des équipements thermiques, un thermocouple est utilisé. Qu'est-ce que c'est pour une chaudière à gaz? Et comment ça marche ? Devrait être examiné plus en détail. Tout d'abord, il assure l'arrêt automatique des équipements en cas de dysfonctionnement de la chaudière à gaz. Un thermocouple pour une cuisinière à gaz est également nécessaire pour créer un allumage électrique du gaz dès qu'il commence à s'écouler. Outre la fonction de contrôle, l'appareil peut être utilisé comme capteur de température.
Dignité
Regardons les caractéristiques positives d'un thermocouple:
- instrument de haute précision;
- large plage de mesure;
- possibilité de fixer une température élevée;
- conception simple;
- disponibilité, faible coût et durabilité des thermoélectrodes;
- installation et maintenance faciles.
Défauts
Le thermocouple a aussi ses inconvénients:
- très faible sensibilité;
- grande résistance;
- non-linéarité de la dépendance à la température de la thermo-EMF;
- nécessité de maintenir artificiellement la température d'une des extrémités.
Thermo-EMF des électrodes dépend de manière significative de la présence d'impuretés dans les métaux, du traitement mécanique et thermique. Pour l'augmenter, des thermopiles de plusieurs thermocouples sont utilisées.
Caractéristiques de conception des thermocouples industriels
Les capteurs thermiques sont principalement fabriqués à partir de métaux non précieux. Depuisexposition à l'environnement extérieur, ils sont fermés par un tuyau avec une bride qui sert à fixer l'appareil. Les raccords de protection protègent les conducteurs de l'influence d'un environnement agressif et sont fabriqués sans couture. Le matériau est de l'acier ordinaire (jusqu'à 600ºС) ou inoxydable (jusqu'à 1100ºС). Les thermoélectrodes sont isolées les unes des autres avec de l'amiante, des tubes de porcelaine ou des billes de céramique.
Si la borne est située à proximité, les fils du thermocouple y sont connectés directement, sans connecteurs supplémentaires. Lorsque l'appareil de mesure est situé à distance, lorsqu'il est inclus dans le circuit, les extrémités libres du thermocouple sont placées dans une tête coulée fixée au tube de protection. A l'intérieur se trouvent des borniers en laiton sur une base en porcelaine pour connecter des fils de compensation constitués des mêmes matériaux que les thermoélectrodes, mais sans caractéristiques précises et strictement contrôlées. Ils sont moins chers et plus épais. Ils sont introduits dans la tête par un raccord avec un joint en amiante. La céramique sert à égaliser la température à tous les joints. Sur le dessus se trouve un capuchon de protection fileté avec un joint hermétique.
Les terminaisons à sertir ne doivent pas être installées sur les fils, car elles peuvent dégrader la précision des lectures. Un anneau est fabriqué à partir du fil et serré sous la vis.
La correction du changement de température aux bornes peut être effectuée par un dispositif électronique, ce qui améliore la précision de la mesure.
Que peut être un thermocouple. Prix et caractéristiques
Le thermocouple peut être constitué de deux fils soudés de métaux différents. Utilisé dans l'industriematériaux interchangeables, capables de résister à des températures élevées, durables et à haute température EMF. Il existe également d'autres appareils statiques avec une grande précision et un principe de fonctionnement similaire, mais les thermocouples sont plus simples et moins chers.
Un fil recuit doux en alliages spéciaux est utilisé comme électrodes. Il fonctionne à une température maximale d'environ 1000 degrés. Les alliages ont des valeurs thermo-emf stables et élevées.
Les capteurs les plus courants sont ceux à deux électrodes, où la cathode est un alliage nickel-chrome (chromel) et l'anode est un autre métal, comme l'alumel (thermocouple TCA). Le moyen le plus simple de le connecter est d'utiliser une prise.
Chaque type de capteur diffère par la plage de température de fonctionnement, la force électromagnétique générée, la résistance mécanique et chimique, la durabilité et l'interchangeabilité.
Vous devez acheter uniquement les appareils qui répondent aux paramètres requis. Cela est particulièrement vrai pour la résistance à la chaleur, sinon l'appareil devra bientôt être changé.
Le thermocouple pour la chaudière est disponible en différentes versions selon le modèle. Les prix des capteurs sont à peu près au même niveau. En moyenne, ils s'élèvent à 500-600 roubles. En vente, il existe également des capteurs complets avec un convertisseur électronique supplémentaire, qui compense les lectures de l'appareil. Il est intégré directement dans la tête du thermocouple. Le prix du capteur devient plus élevé, mais les fils de compensation ne sont pas nécessaires. Peut être connecté à la tête de thermocouplefil de cuivre ordinaire.
Il est préférable de prendre des produits pour des modèles spécifiques, dont les spécifications sont adaptées les unes aux autres. Les appareils universels ne diffèrent pas en termes de durabilité.
Types de capteurs
- Type K en nickel-chrome (thermocouple TCA) ou nickel-alumel (XA), ayant les propriétés suivantes: prix bas, durabilité, erreur ne dépassant pas 0,4 %, limites de mesure de -270 à 1269 degrés. Conçu pour fonctionner dans des environnements oxydants et inertes.
- L - Chromel-Kopel (THC), un thermocouple bon marché avec une limite supérieure de 600 degrés.
- J - fer-constantan. Le capteur se classe deuxième en popularité, la plage va de -210 à +760 degrés, moins durable, résistant à l'oxydation.
- E - nickel-chrome ou nickel-constantan avec une précision et une puissance de signal plus élevées, la limite supérieure de mesure ne dépasse pas 870 degrés.
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Les capteurs de métaux précieux fonctionnent à des températures plus élevées mais sont plus chers, ce qui en fait les plus couramment utilisés dans l'industrie.
thermocouple pour chaudière à gaz
Options de connexion des thermocouples
Selon les méthodes de mesure, les capteurs mis à la terre sont les plus courants. Leurs extrémités du fil sont soudées en un nœud, se terminant par une sonde spéciale. Le manchon est en contact avec la gaine extérieure protectrice, grâce à laquelle la chaleur est rapidement transférée, et le thermocouple a une petite inertie. La précision des lectures est grandement affectée par les interférences électriques. Selon ce principethermocouple de travail pour chaudière à gaz. Dans ce cas, l'appareil de mesure ne doit pas être mis à la terre, car des circuits supplémentaires peuvent apparaître à travers la terre, introduisant une erreur dans les lectures.
Si la jonction n'est pas en contact avec la gaine de protection, alors cette conception est dite non mise à la terre. Bien que cela réduise la vitesse du capteur, il est moins sensible aux interférences électriques parasites.
La jonction de travail peut également être placée directement dans le milieu mesuré, mais cette méthode réduit la durée de vie de l'appareil en raison de la corrosion. En production, de tels thermocouples sont rarement utilisés, mais dans les appareils électroménagers, ils peuvent être vus partout.
Un thermocouple multipoint est utilisé pour mesurer la température en plusieurs points.
Le schéma de connexion est réalisé selon le même principe, seuls plusieurs capteurs sont connectés à l'appareil situé à deux endroits ou plus.
Comment fonctionne un thermocouple de chaudière à gaz
Thermocouple - qu'est-ce que c'est ? Pour l'utilisateur, tout devient clair lorsqu'il y a des interruptions dans le fonctionnement des équipements à gaz. La jonction de travail du thermocouple dans la chaudière est chauffée par la flamme de l'allumeur. Une thermo-emf égale à 20-25 mV est induite dans le circuit, dont la valeur est suffisante pour déclencher l'électrovanne. Cela ouvre l'alimentation en gaz pour chauffer la chaudière. La veilleuse fonctionne toujours pendant que la chaudière est en marche. De là, le brûleur principal est allumé, ce qui chauffe l'eau. Un thermocouple pour une cuisinière à gaz est également nécessaire pour assurer l'allumage électrique des brûleurs.
De plus, certaines cuisinières offrent une protection contre les pannes de courant, lorsque le gaz est perdu dans le réseau puis réapprovisionné.
Lorsque la torchère brûle dans la chaudière, l'endroit où les thermoélectrodes sont soudées reste chauffé, ce qui assure l'alimentation en combustible. Une fois la flamme éteinte, la jonction de travail du thermocouple se refroidit et cesse de générer du courant. Cela provoque un arrêt d'urgence de l'électrovanne qui coupe le gaz.
Bilan de santé
Le thermocouple d'une chaudière à gaz est contrôlé à l'aide d'une électrovanne, vendue dans les magasins spécialisés. Deux fils flexibles avec des pinces crocodiles doivent être soudés aux bornes de l'enroulement de la vanne, puis connectés aux bornes du thermocouple. Lorsque la jonction de travail d'un thermocouple de travail est chauffée dans la flamme d'un brûleur à gaz ou d'une bougie, la vanne doit fonctionner à partir du courant généré. L'appareil est très pratique et sans prétention.
La vérification des performances d'un thermocouple se fait également à l'aide d'un millivoltmètre. La tension à ses extrémités libres doit être d'au moins 25 mV.
L'une des raisons pour lesquelles l'allumeur est éteint est un dysfonctionnement du thermocouple. De mauvaises performances peuvent être causées par la formation de formations étrangères sur le site d'adhérence. Il est nettoyé avec du papier de verre "zéro". Il vous suffit d'enlever la plaque. Sinon, le pic sera détruit.
Lorsque le fil du thermocouple se brise, il peut être connecté avec un petit morceau de fil de cuivre ordinaire. Il est important que les points de contact soient à la même température.
Si le thermocouple de la chaudière est grillé, il doit être remplacé. Vous pouvez fusionner les extrémités des fils en les tordant ensemble et en les connectant aux bornes de la batterie. Dans ce cas, il faut choisir le bon temps de connexion pour que la soudure soit de bonne qualité. De plus, il est nécessaire de s'assurer que le métal des bornes de la batterie ne pénètre pas sur les fils du thermocouple. Le lieu de torsion pendant le processus de soudage est généralement immergé dans de la poudre de graphite. Si vous assemblez un appareil avec LATR, vous pouvez régler le courant et le joint se révélera de haute qualité. Toutes ces mesures sont temporaires, si possible, le thermocouple gaz doit être remplacé par un neuf.
Conclusion
Thermocouple - qu'est-ce que c'est ? C'est un simple convertisseur thermoélectrique. La fiabilité et la durabilité de l'appareil en font un outil indispensable pour arrêter une chaudière à gaz en cas d'urgence.
Les thermocouples sont également utilisés pour l'allumage électrique des cuisinières à gaz et comme capteurs de température.
