สิ่งที่จะทำเทอร์โมคัปเปิ้ลจากที่บ้าน เทอร์โมคัปเปิลแบบโฮมเมด? (เซ็นเซอร์อุณหภูมิ)

เทอร์โมคัปเปิลเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิซึ่งการทำงานขึ้นอยู่กับความสามารถของตัวนำโลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์โลหะที่แตกต่างกันสองตัวที่เชื่อมต่อถึงกันเพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าตามสัดส่วนของอุณหภูมิของทางแยกหรือตามที่พวกเขาพูดกันว่าเป็นทางแยก เทอร์โมคัปเปิลเชื่อมต่อกับมิลลิโวลต์มิเตอร์หรือโพเทนชิออมิเตอร์ ตามการอ่านค่าอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อที่ให้ความร้อน

การสร้างเทอร์โมคัปเปิ้ลด้วยตัวเองเป็นเรื่องง่าย (รูปที่ 1, a, b) ในการทำเช่นนี้สายไฟสองเส้น 4 (เช่นจากโลหะผสมโครเมลและโคเปล) จะถูกบิดเข้าด้วยกันตามความยาว 6 - 8 มม. และหลังจากการปอกอย่างละเอียดแล้วให้บัดกรีด้วยดีบุกบริสุทธิ์หรือเชื่อม เมื่อทำการบัดกรีจะใช้เฉพาะฟลักซ์ที่ไม่มีกรดเท่านั้น หลังจากการเชื่อมแล้ว หัวเทอร์โมคัปเปิล 5 สามารถตีขึ้นรูปได้โดยใช้ค้อนทุบเบา ๆ เพื่อให้ได้รูปทรงคล้ายจอบ

เทอร์โมคัปเปิลที่มีหัวดังกล่าวใช้ในการวัดอุณหภูมิของเครื่องจักรและแกนหม้อแปลง ในการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิล แผ่นแกนจะถูกย้ายออกจากกัน และเสียบหัวเทอร์โมคัปเปิลรูปจอบเข้าไปในช่องว่างที่เกิดขึ้น

บ่อยครั้งที่มีการวางเทอร์โมคัปเปิลหลายตัวไว้ในผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อวัดอุณหภูมิของชิ้นส่วนต่างๆ ในกรณีนี้ปลายของเทอร์โมคัปเปิลจะเชื่อมต่อสลับกันกับอุปกรณ์เดียวกัน การออกแบบสวิตช์ต้องแน่ใจว่าไม่มีการสัมผัสกันระหว่างเทอร์โมคัปเปิ้ลเมื่อเคลื่อนจากเทอร์โมคัปเปิ้ลหนึ่งไปยังอีกเทอร์โมคัปเปิล เนื่องจากไม่เช่นนั้นเข็มของอุปกรณ์จะเกิดการกระแทกอย่างรุนแรง

เพื่อให้แน่ใจว่าเทอร์โมคัปเปิลทั้งหมดมีความต้านทานเท่ากัน เทอร์โมคัปเปิลทั้งหมดจะต้องทำด้วยปลายที่ยาวเท่ากันและจากลวดชุดเดียวกัน

นอกจากนี้ เทอร์โมคัปเปิลหลังการผลิตจะต้องได้รับการตรวจสอบซึ่งกันและกัน โดยแช่อยู่ในภาชนะปิดด้วยน้ำมันหม้อแปลงที่ให้ความร้อนถึงอุณหภูมิ 70 - 80 ° C และโดยการเลื่อนที่จับสวิตช์จากเทอร์โมคัปเปิลหนึ่งไปยังอีกเทอร์โมคัปเปิ้ล โดยจะพบค่าที่อ่านได้สูงสุด เทอร์โมคัปเปิลนี้ถูกใช้เป็นอุปกรณ์ควบคุม และค่าที่อ่านได้ของเทอร์โมคัปเปิลอื่นๆ จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับค่าที่อ่านได้ เมื่อความยาวของเทอร์โมคัปเปิลสั้นลงเพื่อทำให้ความต้านทานเท่ากัน

ข้าว. 1. การผลิตเทอร์โมคัปเปิ้ล (a) และรูปลักษณ์หลังการเชื่อม (b): 1 - คีม, 2 - อิเล็กโทรดเชื่อม, 3, 4 - สาย, 5 - หัว

ข้าว. 2. การเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิ้ลแบบ back-to-back: 1 - ทางแยกร้อน 2 - ทางแยกเย็น

เมื่อทำการวัดโดยใช้วิธีนี้ ควรจำไว้ว่ากระแสที่ไหลผ่านเทอร์โมคัปเปิลนั้นขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดควบคุมและปลายเทอร์โมคัปเปิลที่อุปกรณ์ตรวจวัดเชื่อมต่ออยู่ ดังนั้นการหาอุณหภูมิของจุดที่ควบคุมจึงต้องรู้อุณหภูมิ ณ ตำแหน่งอุปกรณ์ตรวจวัดด้วย

คุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิลนี้ช่วยให้สามารถวัดความแตกต่างของอุณหภูมิที่จุดควบคุมสองจุดได้ หากจำเป็น โดยมีเทอร์โมคัปเปิลสองตัวเชื่อมต่อกันแบบอนุกรมกัน

ช่างไฟฟ้าหน้าใหม่หลายคนสนใจคำถามยอดนิยมข้อหนึ่ง - วิธีทำให้ไฟฟ้าฟรีและในเวลาเดียวกันก็เป็นอิสระ ตัวอย่างเช่นบ่อยครั้งมากเมื่อออกไปสู่ธรรมชาติไม่มีช่องเสียบสำหรับชาร์จโทรศัพท์หรือเปิดโคมไฟอย่างหายนะ ในกรณีนี้โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริกแบบโฮมเมดที่ประกอบขึ้นโดยใช้องค์ประกอบ Peltier จะช่วยคุณได้ เมื่อใช้อุปกรณ์ดังกล่าวคุณสามารถสร้างกระแสด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 5 โวลต์ซึ่งเพียงพอสำหรับชาร์จอุปกรณ์และเชื่อมต่อหลอดไฟ ต่อไปเราจะบอกวิธีสร้างเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกด้วยมือของคุณเองโดยให้คลาสมาสเตอร์ง่ายๆ ในรูปภาพและตัวอย่างวิดีโอ!

สั้น ๆ เกี่ยวกับหลักการทำงาน

เพื่อที่ในอนาคตคุณจะเข้าใจว่าทำไมต้องใช้อะไหล่บางอย่างเมื่อประกอบเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกแบบโฮมเมด เรามาพูดถึงโครงสร้างขององค์ประกอบ Peltier และวิธีการทำงานกันก่อน โมดูลนี้ประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิลที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมซึ่งอยู่ระหว่างแผ่นเซรามิก ดังแสดงในภาพด้านล่าง

เมื่อโซ่ดังกล่าวผ่านไป ไฟฟ้าเอฟเฟกต์ Peltier ที่เรียกว่าเกิดขึ้น - ด้านหนึ่งของโมดูลร้อนขึ้นและอีกด้านจะเย็นลง ทำไมเราถึงต้องการสิ่งนี้? ทุกอย่างง่ายมากถ้าคุณลงมือทำ ลำดับย้อนกลับ: ให้ความร้อนจานด้านหนึ่งและอีกด้านเย็นลง จึงสามารถผลิตไฟฟ้าแรงดันและกระแสต่ำได้ เราหวังว่าจะเป็นเช่นนั้น ที่เวทีนี้ทุกอย่างชัดเจนดังนั้นเรามาดูคลาสมาสเตอร์ที่จะแสดงอย่างชัดเจนว่าจะสร้างเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกด้วยมือของคุณเองได้อย่างไรและอย่างไร

ชั้นเรียนการประกอบ

ดังนั้นเราจึงพบบนอินเทอร์เน็ตที่มีรายละเอียดมากและในเวลาเดียวกัน คำแนะนำง่ายๆในการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมดโดยใช้เตาเผาและส่วนประกอบ Peltier ในการเริ่มต้น คุณต้องเตรียมเอกสารดังต่อไปนี้:

• องค์ประกอบ Peltier พร้อมพารามิเตอร์: กระแสสูงสุด 10 A, แรงดันไฟฟ้า 15 โวลต์, ขนาด 40 * 40 * 3.4 มม. การทำเครื่องหมาย – TEC 1-12710
• แหล่งจ่ายไฟเก่าจากคอมพิวเตอร์ (จำเป็นต้องใช้เฉพาะเคสเท่านั้น)
• ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าพร้อมคุณสมบัติทางเทคนิคดังต่อไปนี้: แรงดันไฟฟ้าอินพุต 1-5 โวลต์, แรงดันเอาต์พุต – 5 โวลต์ คำแนะนำในการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกนี้ใช้โมดูลที่มีเอาต์พุต USB ซึ่งจะทำให้กระบวนการชาร์จโทรศัพท์หรือแท็บเล็ตสมัยใหม่ง่ายขึ้น
• หม้อน้ำ. คุณสามารถนำออกจากโปรเซสเซอร์ได้ทันทีด้วยตัวทำความเย็นดังที่แสดงในรูปภาพ
• วางความร้อน

เมื่อเตรียมวัสดุทั้งหมดแล้วคุณสามารถดำเนินการสร้างอุปกรณ์ด้วยตัวเองได้ ดังนั้นเพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับคุณถึงวิธีสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยตัวเองเราจึงจัดเตรียมไว้ให้ คลาสมาสเตอร์ทีละขั้นตอนพร้อมรูปภาพและคำอธิบายโดยละเอียด:

เครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกทำงานดังนี้: คุณใส่ไม้เข้าไปในเตา ตั้งไฟ และรอสักครู่จนกระทั่งด้านหนึ่งของจานร้อนขึ้น หากต้องการชาร์จโทรศัพท์ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของด้านต่าง ๆ จะต้องอยู่ที่ประมาณ 100 o C หากส่วนทำความเย็น (หม้อน้ำ) ร้อนขึ้นจะต้องทำให้เย็นลงโดยทุกคน วิธีการที่เป็นไปได้– เทน้ำลงไปเบาๆ วางแก้วน้ำแข็งไว้ ​​ฯลฯ

และนี่คือวิดีโอที่แสดงวิธีการทำงานอย่างชัดเจน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมดบนไม้:

ผลิตไฟฟ้าจากไฟ

คุณยังสามารถติดตั้งพัดลมคอมพิวเตอร์ด้านเย็นได้ดังที่แสดงในเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกแบบโฮมเมดรุ่นที่สองที่มีองค์ประกอบ Peltier:

ในกรณีนี้คูลเลอร์จะกินไฟเพียงเล็กน้อยของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่สุดท้ายแล้วระบบจะมีพลังงานมากขึ้น ประสิทธิภาพสูง. นอกจากการชาร์จโทรศัพท์แล้ว โมดูล Peltier ยังสามารถใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าสำหรับ LED ได้ซึ่งไม่น้อยไปกว่ากัน ตัวเลือกที่มีประโยชน์แอปพลิเคชั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อย่างไรก็ตามเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกแบบโฮมเมดรุ่นที่สองนั้นมีลักษณะและการออกแบบคล้ายกันเล็กน้อย การอัพเกรดเพียงอย่างเดียวนอกเหนือจากระบบทำความเย็นคือความสามารถในการปรับความสูงของหัวเผาที่เรียกว่า ในการทำเช่นนี้ ผู้เขียนองค์ประกอบจะใช้ "เนื้อหา" ของซีดีรอม (รูปถ่ายหนึ่งรูปแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าคุณสามารถออกแบบด้วยตัวเองได้อย่างไร)

หากคุณสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกด้วยมือของคุณเองด้วยวิธีนี้ คุณสามารถมีแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตได้สูงสุด 8 โวลต์ ดังนั้นในการชาร์จโทรศัพท์ของคุณอย่าลืมเชื่อมต่อตัวแปลงที่จะปล่อยเอาต์พุตเพียง 5 V

ดี ตัวเลือกสุดท้ายแหล่งพลังงานแบบโฮมเมดสำหรับบ้านสามารถแสดงได้ด้วยแผนภาพต่อไปนี้: องค์ประกอบ - "อิฐ" อลูมิเนียมสองก้อน ท่อทองแดง (ระบายความร้อนด้วยน้ำ) และเครื่องเขียน ผลลัพธ์ที่ได้คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพที่ให้คุณสร้างไฟฟ้าที่บ้านได้ฟรี!

ตอนนี้เราจะเข้าใจวัตถุประสงค์ของเทอร์โมคัปเปิ้ลในหม้อต้มก๊าซคุณสมบัติและหลักการทำงานของมัน ในตอนท้าย เราจะหาวิธีซ่อมแซมด้วยตนเอง

ค้นหาราคาและซื้อ อุปกรณ์ทำความร้อนและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่คุณสามารถหาได้ที่นี่ เขียน โทรและมาที่ร้านแห่งใดแห่งหนึ่งในเมืองของคุณ จัดส่งทั่วสหพันธรัฐรัสเซียและประเทศ CIS

หม้อไอน้ำใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงประเภทและหลักการทำงานของมันจำเป็นต้องมีเทอร์โมคัปเปิลซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่จะควบคุมอุณหภูมิในห้องเผาไหม้และปิดการจ่ายก๊าซโดยอัตโนมัติเมื่อเปลวไฟหายไป

สำหรับ หม้อต้มก๊าซ — องค์ประกอบที่จำเป็นในระบบทำความร้อนซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของหม้อไอน้ำและความเป็นไปได้ที่จะพังทลาย

เทอร์โมคัปเปิ้ลสำหรับหม้อต้มก๊าซ

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของเทอร์โมคัปเปิลในหม้อต้มก๊าซ คุณต้องทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างและหลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิลก่อน

เทอร์โมคัปเปิลเป็นโครงสร้างของแผ่นตัวนำสองแผ่นซึ่งประกอบด้วยโลหะผสมที่แตกต่างกัน อุปกรณ์ค่อนข้างเรียบง่าย แต่ในขณะเดียวกันก็เชื่อถือได้

หลักการทำงาน ของอุปกรณ์นี้ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพ - เอฟเฟกต์ Seebeck

กระบวนการก่อตัวของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ส่วนต่อประสานของตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่ไม่เหมือนกันซึ่งมีหน้าสัมผัสที่มีอุณหภูมิต่างกัน ซีเบคเอฟเฟ็กต์

หากชิ้นส่วนสองชิ้นที่ทำจากโลหะที่แตกต่างกันเชื่อมต่อกันแน่นและหัวต่อได้รับความร้อน ความต่างศักย์—แรงดันไฟฟ้า—จะปรากฏขึ้นที่ปลายเย็นของตัวนำบัดกรี เมื่อแรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้น วาล์วจะเปิดโดยอัตโนมัติทันทีเพื่อให้น้ำมันเชื้อเพลิงไหลผ่านได้

หลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิ้ลหม้อต้มก๊าซ

ประเภทของเทอร์โมคัปเปิ้ล

ปัจจุบันตลาดอุปกรณ์หม้อไอน้ำมีความโดดเด่นด้วยเทอร์โมคัปเปิลหลากหลายชนิดซึ่งแบ่งออกเป็นหลายประเภท โลหะที่ใช้ในการผลิตเป็นเกณฑ์หลักโดยพิจารณาจากความแตกต่าง

ผลิตจากโลหะฐาน

ประเภทเทอร์โมคัปเปิ้ล	อัลลอย	เครื่องหมายของรัสเซีย	ช่วงอุณหภูมิ°C	คุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิล
เค	โครเมล-อลูเมล	เทกซัส	ตั้งแต่ -200 °C สูงถึง +1,000 °С	ความสามารถในการทำงานในบรรยากาศที่เป็นกลางหรือบรรยากาศที่มีออกซิเจนส่วนเกิน
ล	โครเมล-โคเปล	ท๊กซ์เค	ตั้งแต่ -200 °C สูงถึง +800 °С	ความไวสูงสุดของเทอร์โมคัปเปิ้ลอุตสาหกรรมทั้งหมด มีลักษณะเฉพาะคือความเสถียรของเทอร์โมอิเล็กทริกสูงที่อุณหภูมิสูงถึง 600 °C
อี	chromel-คอนสแตนตัน	TXKn	ตั้งแต่ -40 °C สูงถึง +900 °С	ความไวสูง
ต	ทองแดงคงที่	ทีเอ็มเคเอ็น	ตั้งแต่ -250 °C สูงถึง +300 °С	สามารถทำงานในบรรยากาศที่มีออกซิเจนเกินหรือขาดเล็กน้อย ไม่ไวต่อความชื้นสูง
เจ	เหล็ก-constantan	จจ	ตั้งแต่ -100 °C สูงถึง +1200 °C	ทำงานได้ดีในบรรยากาศที่หายาก ต้นทุนต่ำเนื่องจากมีธาตุเหล็กรวมอยู่ในองค์ประกอบ
ก	ทังสเตนรีเนียม	ทีวีอาร์	สูงกว่า +1800 °C	ประสิทธิภาพที่ดี คุณสมบัติทางกลที่ อุณหภูมิสูง. สามารถทำงานภายใต้การเปลี่ยนแปลงความร้อนบ่อยครั้งและฉับพลันและภายใต้ภาระหนัก พวกเขาไม่โอ้อวดในการผลิตและการติดตั้งเนื่องจากมีความไวต่อสิ่งสกปรกเล็กน้อย
เอ็น	นิโครซิล-นิซิล	ทีเอ็นเอ็น	ตั้งแต่ -200 °C สูงถึง +1300 °C	ในกลุ่มโลหะฐานถือเป็นเทอร์โมคัปเปิ้ลที่แม่นยำที่สุด ความเสถียรสูงที่อุณหภูมิ 200 ถึง 500 °C

ผลิตจากโลหะมีค่า

ประเภทของเทอร์โมคัปเปิล	อัลลอย	เครื่องหมายของรัสเซีย	ช่วงอุณหภูมิ°C	คุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิล
บี	แพลทินัมโรเดียม-แพลทินัมโรเดียม	ทีพีอาร์	ตั้งแต่ +100 °С สูงถึง +1800 °C	สูง ความแข็งแรงทางกล. มีเสถียรภาพมากขึ้นที่อุณหภูมิสูง มีแนวโน้มเล็กน้อยต่อการเจริญเติบโตและการเปราะของเมล็ดข้าว ความไวต่อมลพิษต่ำ
ส	แพลตตินัม-โรเดียม-แพลตตินัม	ทีพีพี10	ตั้งแต่ 0 °C สูงถึง +1700 °C	ความแม่นยำในการวัดสูง ความสามารถในการทำซ้ำและความเสถียรของ thermoEMF ได้ดี
ร	แพลตตินัม-แพลตตินัม	หอการค้าและอุตสาหกรรม14	ตั้งแต่ 0 °C สูงถึง +1700 °C	มีคุณสมบัติเหมือนกับเทอร์โมคัปเปิลชนิด S

ในระบบอัตโนมัติของหม้อไอน้ำมักใช้เทอร์โมคัปเปิ้ลประเภทต่อไปนี้: E, J, K.

การเชื่อมต่อและการทดสอบ

ต้องเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิลโดยใช้อิเล็กโทรด (สายไฟ) ที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกับเทอร์โมคัปเปิลที่เชื่อมต่ออยู่

หรืออาจใช้ลวดโลหะซึ่งมีลักษณะคล้ายกับขั้วไฟฟ้าบนเทอร์โมคัปเปิ้ลนั่นเอง

ก่อนที่จะเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิลเข้ากับหม้อต้มน้ำร้อน สิ่งสำคัญคือต้องปอกปลายสายไฟออกเพื่อกำจัดออกไซด์ที่ส่งผลต่อความแม่นยำของการวัด และระหว่างการติดตั้ง สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าช่องจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและท่อจ่ายน้ำมันอยู่ต่ำลงตรงๆ

หากเทอร์โมคัปเปิลชำรุดตามกฎแล้วจะไม่สามารถกู้คืนได้อีกต่อไป ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องรู้วิธีตรวจสอบเทอร์โมคัปเปิลด้วยมัลติมิเตอร์บนหม้อต้มก๊าซ

เทอร์โมคัปเปิ้ลที่ใช้งานได้ควรทำงานหลังจากให้ความร้อน 10-30 วินาที

หากต้องการตรวจสอบฟังก์ชันการทำงาน เพียงเชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งเข้ากับมัลติมิเตอร์ - เซ็นเซอร์วัดค่า และให้ความร้อนปลายอีกด้านหนึ่งโดยใช้ไฟแช็ค

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าแบบรวมซึ่งสามารถเป็นแบบดิจิทัลและแอนะล็อกได้รวมฟังก์ชันต่างๆ ไว้ (อย่างน้อยก็ฟังก์ชันของโวลต์มิเตอร์ โอห์มมิเตอร์ แอมมิเตอร์) มัลติมิเตอร์

เทอร์โมคัปเปิ้ลที่ใช้งานได้ควรมีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 50 mV

หากยืนยันว่าเทอร์โมคัปเปิลทำงานผิดปกติ คุณสามารถเปลี่ยนใหม่ได้ด้วยตนเอง

ซ่อมเทอร์โมคัปเปิ้ล DIY

ในการแก้ไขปัญหาด้วยตนเองคุณต้อง:

• คลายเกลียวน็อตยึดด้วยประแจแล้วถอดปลายออก
• ใช้เชือกผูกแบบไม่มีเชือกเพื่อขจัดสิ่งสกปรก
• ตรวจสอบเทอร์โมคัปเปิลด้วยมัลติมิเตอร์
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวบ่งชี้ทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน
• ประกอบเทอร์โมคัปเปิลกลับเข้าที่แล้วเริ่มการทำงานของหม้อต้มน้ำ

หากคุณไม่สามารถซ่อมแซมเทอร์โมคัปเปิลได้ คุณสามารถซื้ออันใหม่ได้ตลอดเวลา ตลาดรัสเซียนำเสนออุปกรณ์เหล่านี้หลากหลายที่ผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย เช่น ABAT, AOGV, AKGV ราคามีตั้งแต่ 300 ถึง 2,000 รูเบิล สำหรับหม้อต้มก๊าซที่ผลิตในต่างประเทศ (เช่น Bosch, Viessmann, Vaillant) ราคาของเทอร์โมคัปเปิลจะสูงขึ้น

วันนี้พบเทอร์โมคัปเปิ้ล การใช้งานที่ใช้งานอยู่ c ในตลาดมีทางเลือกมากมาย และทุกคนก็มีโอกาสซื้อเทอร์โมคัปเปิ้ลอเนกประสงค์ อย่างไรก็ตาม เมื่อเลือกเทอร์โมคัปเปิ้ลด้วยตัวเอง คุณอาจประสบปัญหาหลายประการ คุณควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญที่จะบอกวิธีเลือกอุปกรณ์ที่ตรงตามคุณสมบัติทั้งหมดของหม้อต้มก๊าซ คุณยังสามารถใช้ตารางการพึ่งพาได้ ลักษณะทางเทคนิคอุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็นหม้อต้มก๊าซ

เนื้อหา

1. อุปกรณ์หลักการทำงานและประเภทหลัก
2. เทอร์โมคัปเปิ้ลในระบบควบคุมแก๊ส (gas control)
3. การเชื่อมต่อ การทดสอบ และการแก้ไขปัญหา

การแนะนำ

การใช้แก๊สเพื่อให้ความร้อนในบ้านหรือกระท่อมส่วนตัวนั้นสะดวกและคุ้มค่ามาก อย่างไรก็ตามเชื้อเพลิงประเภทนี้ถือเป็นภัยคุกคามร้ายแรง หากจู่ๆ หัวเตาดับลงไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามและปิดแก๊สไม่ตรงเวลา จะเกิดการรั่วไหลและอาจส่งผลให้เกิดปัญหาร้ายแรงและเป็นอันตรายต่อชีวิตของผู้คนในห้อง เพื่อที่จะปิดแก๊สทันทีหากเปลวไฟดับกะทันหัน จะใช้เทอร์โมคัปเปิลสำหรับหม้อต้มแก๊ส

ในบทความนี้เราจะพูดถึงเทอร์โมคัปเปิ้ลว่าทำไมจึงจำเป็นและวิธีการทำงานเราจะพิจารณาประเภทหลักและข้อผิดพลาดทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เหล่านี้ตลอดจนวิธีการกำจัดอุปกรณ์เหล่านี้

อุปกรณ์หลักการทำงานและประเภทหลัก

เทอร์โมคัปเปิลเป็นเทอร์โมอิเล็กทริกคอนเวอร์เตอร์แบบคลาสสิกที่ใช้วัดอุณหภูมิในหน่วยนิ้ว พื้นที่ต่างๆอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ การแพทย์ รวมไปถึงใน ระบบอัตโนมัติการจัดการและควบคุมหม้อต้มก๊าซ เตา และเครื่องทำน้ำอุ่น

ได้รับการออกแบบอย่างเรียบง่ายและสามารถสร้างได้อย่างอิสระ ตัวนำสองคนจาก วัสดุต่างๆเชื่อมต่อกันเป็นวงแหวน จุดเชื่อมต่อจุดหนึ่งวางอยู่ในพื้นที่การวัด และจุดที่สองเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดหรืออุปกรณ์แปลง

ภาพที่ 1: เทอร์โมคัปเปิ้ลสำหรับอุปกรณ์ตรวจสอบก๊าซ

หลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิลนั้นขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกหรือที่เรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์ซีเบค มันอยู่ในความจริงที่ว่าที่ทางแยกของตัวนำสองตัวที่เชื่อมต่อกันเป็นวงแหวนจาก โลหะที่แตกต่างกันความตึงเครียดปรากฏขึ้น หากอุณหภูมิของจุดยึดติดเท่ากัน ความต่างศักย์จะเป็นศูนย์ แต่ทันทีที่ทางแยกจุดใดจุดหนึ่งถูกวางในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าหรือต่ำกว่า แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นแตกต่างจากศูนย์และเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนจะแตกต่างกันสำหรับโลหะชนิดต่างๆ และเรียกว่าสัมประสิทธิ์เทอร์โม-EMF

ภาพที่ 2: การออกแบบและหลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิล

วัสดุหลักสำหรับการผลิตเทอร์โมคัปเปิลคือโลหะมีตระกูลและโลหะฐาน โลหะผสมส่วนใหญ่มีค่อนข้างมาก ชื่อที่แปลกใหม่ซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่ผู้รวบรวมปริศนาอักษรไขว้และคำสแกนต่างๆ เทอร์โมคัปเปิลแบ่งออกเป็นหลายประเภท ขึ้นอยู่กับคู่โลหะที่ใช้ในการผลิต ด้านล่างนี้เป็นตารางที่มีประเภท การกำหนด และคุณลักษณะหลัก:

ในระบบอัตโนมัติ กีย์เซอร์, เตาและหม้อต้มน้ำ, เทอร์โมคัปเปิล TCA ทำจากโครเมล-อลูเมล (ประเภท K), TCA ทำจากโครเมล-โคเปล (ประเภท L), TLC ทำจากเหล็ก และคอนสแตนตัน (ประเภท J) เซ็นเซอร์ที่ทำจากโลหะผสมชั้นสูงได้รับการออกแบบมาเพื่ออุณหภูมิสูง และส่วนใหญ่จะใช้ในโรงหล่อและอุตสาหกรรมหนักอื่นๆ

ภาพที่ 3: เตาแก๊ส Sakhalin สำหรับทำความร้อนหม้อไอน้ำและเตาเผา

ตัวอย่างเช่นบางรุ่นที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งสามารถติดตั้งได้ เตาแก๊สซึ่งใช้เทอร์โมคัปเปิลเพื่อป้องกันการรั่วไหลของก๊าซ

กลับไปที่เนื้อหา

เทอร์โมคัปเปิ้ลในระบบควบคุมแก๊ส (gas control)

หากคุณตัดสินใจก็ไม่ต้องกังวลว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากไฟดับกะทันหัน อย่างไรก็ตามเมื่อคุณใช้ อุปกรณ์แก๊สคุณต้องใช้ระบบอัตโนมัติที่ไม่ลบเลือนซึ่งสามารถปิดการจ่ายแก๊สได้อย่างรวดเร็วหากหัวเผาดับกะทันหัน เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ในปัจจุบัน หม้อต้มก๊าซมีระบบควบคุมแก๊สให้ มันทำงานอย่างไร?

ระบบประกอบด้วยสองส่วนหลัก: โซลินอยด์วาล์วและเทอร์โมคัปเปิล ปลายด้านหนึ่งของเซ็นเซอร์วางอยู่ในเปลวไฟของเตาโดยตรงและส่วนที่สองเชื่อมต่อกับวาล์วไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยแกนที่มีขดลวด, หมวก, สปริงส่งคืน, กระดองและหนังยางที่ปิดแก๊ส จัดหา.

ภาพที่ 4: ระบบไม่ลบเลือนการควบคุมแก๊สสำหรับเตาและหม้อไอน้ำ

การควบคุมแก๊สทำงานได้ค่อนข้างง่าย ด้วยการกดปุ่มแก๊ส คุณจะดันแกนเข้าไปในคอยล์เพื่อชาร์จสปริง ตามคำแนะนำในการจุดหม้อต้มแก๊สต้องกดวาล์วจ่ายค้างไว้ประมาณหลายสิบวินาที เวลานี้จำเป็นสำหรับเทอร์โมคัปเปิลในการอุ่นเครื่องและมีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะปรากฏที่ปลายเพื่อยึดวาล์วไว้ในขดลวด

ในขณะที่หัวเตาดับ เทอร์โมคัปเปิลจะเริ่มเย็นลง แรงดันไฟฟ้าที่ปลายของเทอร์โมคัปเปิลจะลดลง และเมื่อถึงจุดหนึ่ง แรงกลับของสปริงจะมีค่ามากกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยึดแกนไว้ข้างในและส่งวาล์วกลับคืนสู่ ตำแหน่งเริ่มต้น,ตัดการจ่ายแก๊ส โดยปกติกระบวนการนี้จะใช้เวลาหลายสิบวินาที

คุณสมบัติอย่างหนึ่งของการควบคุมแก๊สคือเป็นอิสระทางไฟฟ้าโดยสมบูรณ์ ในศูนย์ทำความร้อนขนาดใหญ่เช่นนี้ เมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟ ระบบควบคุมทั้งหมดจะหยุดทำงาน ระบบควบคุมแก๊สเทอร์โมคัปเปิลเป็นอิสระทางไฟฟ้าโดยสมบูรณ์ และสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับเต้ารับไฟฟ้า

โลหะผสมเทอร์โมอิเล็กโทรด

โลหะผสมของเทอร์โมอิเล็กโทรดเป็นกลุ่มของโลหะผสมที่ใช้ในการสร้างเทอร์โมคัปเปิลและองค์ประกอบอื่นๆ ของอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก การทำงานของเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าความร้อน (TEMF) ณ จุดที่โลหะสองชนิดสัมผัสกัน แรงนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิซึ่งทำให้สามารถวัดได้ นอกจากอุณหภูมิแล้ว Thermo-EMF ยังขึ้นอยู่กับประเภทของเทอร์โมคัปเปิล ซึ่งก็คือวัสดุที่เป็นส่วนประกอบด้วย

ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับวัสดุสำหรับเทอร์โมคัปเปิ้ล

เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลเป็นส่วนประกอบสำคัญ เครื่องมือวัดวัสดุที่ใช้ทำมีข้อกำหนดหลายประการ

โลหะผสมที่ใช้ผลิตเทอร์โมคัปเปิลจะต้องสร้างเทอร์โมคัปเปิลที่มีขนาดใหญ่เพียงพอ (เทอร์โมEMF) เพื่อให้สามารถวัดได้อย่างแม่นยำในระดับที่ยอมรับได้ ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อเทอร์โมคัปเปิลควรเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิที่ชัดเจน โดยไม่มีช่วงการทำงานสุดขั้ว และหากเป็นไปได้ จะต้องใกล้เคียงกับเส้นตรง
โลหะผสมเทอร์โมอิเล็กโทรดจะต้องทนต่อความร้อน สำหรับอย่างใดอย่างหนึ่ง อุณหภูมิในการทำงานเทอร์โมคัปเปิลจะต้องคงความทนทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่ต้องการและไม่ถึงจุดหลอมเหลว
วัสดุเทอร์โมคัปเปิลต้องรับประกันคุณภาพในการผลิตซ้ำในระหว่างการผลิตในระดับอุตสาหกรรม และรักษาลักษณะของเทอร์โมคัปเปิลไว้ไม่เปลี่ยนแปลงตลอดระยะเวลาการทำงาน
โลหะผสมจะต้องมีความเหนียวเพียงพอจึงจะสามารถนำไปทำเป็นลวดและเป็นรูปทรงอื่นๆ ได้
ราคาของเทอร์โมคัปเปิลไม่ควรสูงเกินไป จึงไม่แนะนำให้รวมโลหะมีค่าไว้ในโลหะผสม
ข้อกำหนดทั้งหมดนี้เป็นไปตามโลหะผสมนิกเกิลและทองแดง-นิกเกิลที่เป็นโลหะผสม สารเติมแต่งพิเศษ. โลหะผสมถูกผลิตขึ้นเป็นลวดเทอร์โมคัปเปิล เทป หรือวงกลม

อลูเมล
เป็นโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบประมาณ 93.5% นอกจากนิกเกิลแล้ว โคบอลต์ยังรวมอยู่ในสิ่งเจือปนในปริมาณ 0.6-1.2% เนื้อหาขององค์ประกอบอื่น ๆ - อลูมิเนียม, คาร์บอน, เหล็ก, แมงกานีส, ซิลิคอนอยู่ในช่วง 0.1 ถึง 2.4%

ลวดอลูเมลถูกใช้เป็นองค์ประกอบของเทอร์โมคัปเปิลโครเมล-อลูเมล (ชนิด K) เช่นเดียวกับลวดเทอร์โมอิเล็กโทรดที่รวมอยู่ในการออกแบบเครื่องมือวัด

อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1.2 มม. ขีดจำกัดบนของช่วงการวัดจะลดลงเหลือ 800°C (1000) และมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.5 มม. ถึง 600°C (800) ในวงเล็บนี้ ค่าต่างๆ จะเป็นค่าของโลหะผสมที่มีช่วงการทำงานที่ขยายออกไป

โครเมล

Chromel มีองค์ประกอบใกล้เคียงกับอลูเมล ฐานยังเป็นนิกเกิลที่มีส่วนผสมของโคบอลต์ ปริมาณอลูมิเนียม ซิลิคอน และแมงกานีสต่ำกว่ามาก

โครเมลก็มี การผสมผสานที่ดีระดับ THERMO EMF และความเสถียรพร้อมความต้านทานความร้อนที่เพิ่มขึ้น: ละลายที่ 1500°C อุณหภูมิสูงสุดการวัดจะเหมือนกับอลูเมล (สำหรับเวอร์ชัน “โครเมล T”) โลหะผสมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ที่อุณหภูมิสูง ฟิล์มออกไซด์สีเขียวที่คงอยู่จะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ เพื่อปกป้องโลหะจากการถูกทำลายเพิ่มเติม

Thermo-EMF ค่อนข้างสูง แต่สิ่งสำคัญคือมีลักษณะเป็นเส้นตรงและมีเสถียรภาพเมื่อเวลาผ่านไป หลากหลายอุณหภูมิ

เทปและลวด Chromel ใช้สำหรับการผลิตเทอร์โมคัปเปิลประเภท E, K, L (โลหะผสม chromel-T และ chromel-TM) และสำหรับการผลิตสายไฟชดเชย (chromel-K และ chromel-KM)

โคเปล

นี่คือโลหะผสมทองแดง-นิกเกิล ทองแดงทำหน้าที่เป็นฐานในนั้นโดยมีเนื้อหาประมาณ 55% นิกเกิลและส่วนผสมของโคบอลต์ประกอบด้วย 42.5-44% ส่วนประกอบอื่น ๆ แมงกานีสมีส่วนแบ่งมากที่สุด - มากถึง 1% ส่วนที่เหลือเป็นเหล็ก คาร์บอน ซิลิกอนในปริมาณที่วัดเป็นร้อยเปอร์เซ็นต์

Kopel มีขีดจำกัดการวัดด้านบนต่ำ - 600 °C (สูงถึง 800 °C - ในคำสั่งพิเศษ) เมื่อจับคู่กับเหล็ก ทองแดง และโครเมล จะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าความร้อนสูง ซึ่งเพิ่มความแม่นยำในการวัด เทอร์โมคัปเปิลโครเมล-โคเปลที่อุณหภูมิ 500 °C ให้แรงดันไฟฟ้า 40.3 mV ในขณะที่ “คู่แข่ง” ที่ใกล้เคียงที่สุดซึ่งก็คือค่าคงที่ของเหล็กแสดงแรงดันไฟฟ้าเพียง 37 mV THERMEMF ของเทอร์โมคัปเปิลอื่นๆ ส่วนใหญ่ภายใต้สภาวะเดียวกันจะต้องไม่เกิน 10 mV (นี่ ค่าตารางจาก GOST R 8.585-2001)

ลวดทองแดงใช้ในการผลิตเทอร์โมคัปเปิลประเภท L และ M ประเภท M ใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิสูงถึง 100°C ควรซื้อเทอร์โมคัปเปิลประเภทนี้เพื่อการวัด อุณหภูมิต่ำ. ขีดจำกัดล่างของช่วงการทำงานขยายได้ถึง -200°C

คอนสตันตัน

โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลนี้มีองค์ประกอบคล้ายกับทองแดง มีทองแดงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยและมีนิกเกิลน้อยลงเล็กน้อย คอนสตันตันมีความต้านทานไฟฟ้าสูงและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย จึงเป็นที่มาของชื่อนี้

สูง ความต้านทานคอนสแตนตันใช้ในการผลิตตัวต้านทานและ องค์ประกอบความร้อน. เมื่อจับคู่กับทองแดงโครเมลและเหล็ก โลหะผสมนี้จะให้ ค่าสูง TEDS ตามหลัง Kopel เล็กน้อยในเรื่องนี้

ลวดคอนสแตนตันใช้สำหรับการผลิตเทอร์โมคัปเปิลประเภท E, T และ J พื้นที่ใช้งานอุณหภูมิสูงของเทอร์โมคัปเปิลประเภท T (ทองแดง - คอนสแตนตัน) ถูกจำกัดไว้ที่ 400 °C