Зміст:
- Газові плити
- Фізичні основи роботи термопари
- Трохи про термопарі
- Застосування термопари
- Заміна комплектуючих
У повсякденному житті навколо нас провідники та ізолятори, але вся електроніка функціонує на принципово іншому підході. Спробуємо заглянути всередину, за завісу. Що чекає нас всередині? А заодно відповімо на питання, що таке термопара для газової плити, і навіщо вона потрібна.
Газові плити
Сучасна газова плита є досить складним пристроєм, зате і користуватися їй одне задоволення. Більшість виробів мають електророзпалом, а значить, їх так само потрібно підключати до розетки, як і будь-які інші побутові кухонні прилади. Суть полягає в накопиченні заряду конденсатором з наступним розрядом через ключовий елемент після досягнення напругою певного значення. Високий вольтаж пробиває розрядник, розташований в районі конфорки, і виникає електрична дуга, що запалює газ. Кран подачі блакитного палива відкривається одночасно з вищеописаним процесом. Все відбувається миттєво.
Електропідпал може бути присутнім тільки на конфорках. Іноді для автоматизації духовки необхідно або прокласти додаткові дроти, або і зовсім доопрацювати конструкцію. Як скоро автоматизація досягла таких висот, що газова плита запалюється сама, то немає нічого дивного, що конструктори забезпечили її і захистом від згасання полум’я. Найпростіший приклад, це коли в мережевих комунікаціях пропадає газ, а потім знову подається. Причому без будь-якого попередження з боку комунальних служб. (Див. також: Пристрій газової плити)
Зазвичай в цьому випадку господар знаходить свою кухню, наповнену гострим специфічним запахом. До вибуху ще далеко, а от воду з чайника доведеться вилити в раковину, щоб не отруїтися. Деякі продукти також відмінно вбирають запахи, тому їсти їх буде вже не можна.
Наявність термопари до газової плити допомагає уникнути подібних ексцесів. Якщо подивитися на конфорку, знявши відбивач і розсікач, то можна помітити дві речі:
Перша займається розпалюванням полум’я, а друга контролює, щоб це полум’я горіло справно. Чесно кажучи, нам не доводилося бачити моделі, які б ще й давали іскру при повторній подачі газу, але треба думати, що це зроблено для безпеки. Сучасний рівень технології просто не може дати 100% гарантію, що все спрацює правильно. І тоді, якщо газу в кухні вже багато, пожежі не уникнути. Насправді пара аналізаторів зовні і турбінний датчик оборотів в трубопроводі поправили ситуацію, але хто хоче ризикувати? Зате автоматика може 3-4 рази спробувати запалити затухший вогонь.
Зважаючи описаних причин, як тільки термопара зафіксує те, що полум’я згасло, тракт подачі блакитного палива у газову плиту перекривається. Ще хотілося б зауважити, бути може, повторно, що не завжди духовка обладнується як електророзпалом так і захистом від згасання полум’я. Ось чому важливо відстежувати, що саме включено. Є всі шанси наповнити кухню неабиякою порцією газу, якщо захист від згасання полум’я відсутнє. Запитати у консультанта, в яких саме місцях стоять термопари. А потім, щоб уникнути людської помилки звірте ці слова з керівництвом на газову плиту. Краще витратити зайвий чверть години на вказані операції, ніж піддавати життя небезпеці.
Також слід знати, що типовий пристрій розпалювання (такий блочок усередині газової плити) може забезпечуватися шістьма або чотирма парами контактів. Кожна з них здатна видавати іскру. На професійному сленгу це звучить як, всі виходи з’єднані паралельно. Тому завжди можна дооборудвать газову плиту. Є навіть такі моделі, де на спеціальній схемці показано, де саме потрібно прокласти дроти, щоб доповнити духовку електророзпалом. Те ж саме можна виконати і з контролем горіння, встановивши термопару в потрібному місці. За схемою впровадити ще один елемент, що не має представляти складність для досвідченого техніка.
Фізичні основи роботи термопари
У свій час Зеєбек виявив цікавий ефект. Якщо взяти два шматка дроту з різнорідних провідників і спаяти у двох місця, а потім одне з місць з’єднання нагріти, то в ланцюзі утворюється ЕРС, і, відповідно, потече струм. (Див. також: Підключення газової плити самостійно)
У чому проявляється ця різнорідність? При більш детальному вивченні питання з’ясовується, що якщо нагрівати провідник з одного кінця, а протилежний залишити при звичайній температурі, то в дроті виникає ЕРС. Причому значення її може бути різного знака. Вчені пояснюють це зміною енергетичних рівнів частинок, що переносять заряд. В результаті електрони прямують з нагрітої частини провідника в холодну або навпаки, утворюючи ЕРС позитивного або негативного знака.
Від чого залежить, у який бік підуть носії заряду? Від фізичних особливостей провідника. У залежності від цього для кожного матеріалу ввели величину термоерс, яка може бути позитивною або негативною. Наприклад, у чистого заліза цей параметр становить +15 мкВ/С, а нікелю – 20,8 мкВ/С. А тепер пару слів про те, для чого потрібна термопара.
Трохи про термопарі
Згідно з визначенням міжнародного стандарту термопара являє собою два з’єднаних між собою провідника, які використовуються у складі пристрою, що вимірює температуру. Залишилося додати до цього, що матеріал для зволікань вибирається з різним знаком коефіцієнта термоерс. Саме так досягається максимальна різниця потенціалів. А точність вимірювань безпосередньо залежить від величини вимірюваного параметра. Оскільки будь-які прилади мають абсолютні і відносні похибки.
Найпоширенішою термопарою є виріб з алюмелю (– 17,3 мкВ/С) і хромелю (+ 24 мкВ/С). При температурі спаю 300 ?С це виріб видає на контакти напруга 12 мВ. Цифровий вимірювач оцінює значення і відповідно до отриманого результату газова плита виконує ті чи інші операції. В найпростішому випадку термопара лише визначає наявність полум’я конфорки. Якщо вогонь гасне, то спрацьовує запобіжний клапан, який перекриває подачу газу. Так реалізується концепція безпечного користування плитою.
Іноді точного вимірювання температури не вимагається, і тоді схема може бути організована на звичайному компараторі, який порівнює напруга термопари з якимось заданим рівнем. Як тільки поріг перейдено, відбувається спрацьовування схеми. А що газова плита буде робити далі, залежить від алгоритмів, закладених в неї розробником.
Термопари застосовуються в тому числі і в побутовій техніці з-за безприкладної надійності, дешевизни і відмовостійкості. Дійсно, як може зламатися звичайний дріт? А якщо і порветься, то недовго його зростити. Місце пайки відновлюється так само просто. В результаті газова плита з термопарою надійно працює і ремонтопригодна.
Чималу роль грає такий аспект, як уніфікація. Термопара алюмель-хромель легко замінюється іншою аналогічною. Ці сплави дуже легко придбати окремо, тому можна своїми руками виготовити вимірювач температури для газової плити. І це важливий критерій.
Бачачи таку простоту, покупець не боїться витратити гроші. Сам монтаж нескладний. Прокласти пару проводів під силу кожному. А тепер пару слів про те, навіщо потрібна термопара.
Застосування термопари
Зазвичай проводки термопари поміщаються в екран для уникнення наведень і перешкод. Такий крок дозволяє виключити помилкові спрацьовування обладнання і неправильні результати вимірювань. Додатково уникнути перешкод допоможе скручування зволікань один з одним. На схожому принципі заснована висока стабільність комп’ютерних кручених пар.
Напруга на виході датчика залежить від різниці температур між холодним і гарячим кінцем. Тому в точних системах необхідно додатково оцінювати параметри середовища в місці зняття показань. Але в побутовій техніці, зокрема газових плитах, такі нюанси упускаються за непотрібністю.
Термопара стоїть неподалік від свічки. Фактор контролю температури — випромінювання. Вогонь не зачіпає сам елемент, але жар доходить до датчика. Оскільки згасання конфорок може відбуватися по роздільності, то по науці вихід кожної термопари повинен подаватися на власне вимірює пристрій. Але на практиці швидше за все діє монтажне або схемне об’єднання за логікою «і-не». Тобто якщо хоча б один із сигналів пропав, то негайно виробляється імпульс тривоги, який вже використовується за призначенням. Тільки так можна відстежити, щоб працювали всі конфорки і духовка.
Заміна комплектуючих
Перед тим як замінити термопару, спробуйте її почистити. Звичайний ознака несправності такий:
- натискається кнопка;
- спалахує полум’я;
- вогонь горить, поки палець лежить на кнопці.
Лише варто прибрати руку, полум’я зникає. В цьому випадку слід дрібним наждаком почистити головку датчика, яка знаходиться під розсікачем. І тільки якщо це не допомагає, проводиться заміна термопари до газової плити.
Хотілося б ще відзначити такий маловідомий факт, що тип форсунки залежить від тиску газу в магістралі. Це слід враховувати при переході з природного газу (метан) на балонний. В останнього тиск вищий, отже, діаметр форсунки повинен бути вже. Де взяти вироби на заміну? Зазвичай кожна газова плита комплектується двома комплектами форсунок. Виробник враховують можливість переходу на новий тип палива. Для твору заміни повинен входити в комплект спеціальний торцевий ключ.
