Termočlen za plinsko kolono: zgradba in načelo delovanja + pregled in zamenjava z lastnimi rokami

Konstrukcije sodobnih plinskih grelnikov vode in kotlov so opremljene z vrsto različnih senzorjev. To je očitno, glede na popolnoma avtomatski način delovanja takšne opreme. S pomočjo senzorjev se analizirajo različni parametri delovanja sistema, končni rezultat pa je pravilna nastavitev plinske opreme na ustrezen način delovanja.

Eden od pomembnih tehnoloških senzorjev je termočlen za plinski grelnik vode, ki nadzira spremembe delovne temperature. V tem članku bomo govorili o zgradbi in načelu delovanja termočlena, načinih preverjanja delovanja. Prav tako si bomo ogledali, kako lahko ta element zamenjate sami.

Zgradba in namen termočlena

Senzorski elementi, ki konstrukcijsko predstavljajo termočlen, so našli široko uporabo ne le v tehniki gospodinjskega namena, ampak tudi v industrijski opremi. V bistvu je treba termočlen obravnavati kot termoelektrični pretvornik.

Praviloma se tak pretvornik uporablja za merjenje temperature okolice. Natančneje, če preučimo, kako termočlen deluje v konstrukciji plinskega kotla, lahko opazimo, da se s pomočjo takega senzorja izvaja nadzor (merjenje) temperature plamena plinskega gorilnika.

Približno tako izgleda termočlen na zunaj, vendar ne za vse konstrukcije plinskih grelnikov. Posamezni primerki opreme so lahko opremljeni s senzorji drugačne konfiguracije.

Konstrukcijske značilnosti termočlena

Izvedba termočlena ni posebej zahtevna, toda s tehnološkega vidika zahteva izdelava tega elementa visoko natančnost in upoštevanje značilnosti uporabljenih komponent.

Pravzaprav sta glavni komponenti senzorja dva kovinska elementa z različnimi fizikalnimi lastnostmi.

Ta elementa (žici) sta na enem koncu spojena, medtem ko so konci na drugi strani prosti — uporabljajo se za priključitev na pretvornik termo-EMF in prenos potencialne razlike.

Shema klasičnega termopara: 1 – točka spoja (dejansko kontrolni element); 2 – kovina z eno vrednostjo EMS; 3 – kovina z drugo vrednostjo EMS; 4 – voltmeter, s katerim lahko odčitate vrednosti v milivoltih pri segrevanju senzorja.

Načelo delovanja in namen senzorja

Termoelektrični učinek (z drugimi besedami – Seebeckov učinek) določa načelo delovanja obravnavane naprave. Vodniki, izdelani iz različnih kovin, povezani v eni točki, tvorijo potencialno razliko, pri čemer upoštevamo dejstvo, da imajo različne kovine različen koeficient termo-EMS.

Pri plinskem grelniku vode delo termopara zagotavlja nadzor gorenja in zaščito pred morebitnim uhajanjem plina. Ko gorilnik plinskega kotla ali grelnika vode deluje v aktivnem načinu (oddaja plamen), nameščen termopar v območju plamena ob segrevanju ustvarja električni tok. Velikost toka je zadostna za upravljanje odpiranja in zadrževanja plinskega ventila.

Shema klasičnega tipa za plinske grelnike vode, ki nazorno prikazuje delovanje opreme: 1 – senzor za nadzor plamena/termopar; 2 – rele, ki zagotavlja toplotno zaščito; 3 – mehanika elektromagnetnega ventila.

Če pa se temperatura segrevanja močno zniža (ugasnjen plamen gorilnika), se velikost toka, ki se ustvarja, prav tako zmanjša, kar posledično vodi do zaprtja plinskega ventila. Skladno s tem se dovod plina v sistem blokira, s čimer se zagotovi varno delovanje opreme.

Če se vam plinski ventil na plinskem grelniku vode ne sproži, priporočamo, da si ogledate metode preverjanja in popravila.

Preverjanje termočlena domačega plinskega grelnika vode

Daljša uporaba domačega plinskega grelnika vode povsem dopušča trenutek, ko termopar odpove. V tem primeru je potrebno preverjanje delovanja sistema in posledično neposredno preverjanje krmilnega senzorja.

Seveda vsi lastniki plinske opreme niso sposobni opraviti takega dela. In z vidika varnosti je najboljša rešitev, da se obrnete na plinsko podjetje za rešitev tega problema.

Vendar so lahko situacije različne, vključno z nezmožnostjo obrniti se na strokovnjake iz določenih razlogov. Potem ostane edini izhod – poskusiti opraviti delo sami.

Na sliki je prikazana ena od različic nameščenega termopara, ki ga je treba preveriti: 1 – neposredno vroče območje senzorja, ki je najpogosteje podvrženo poškodbam; 2 – pritrdilna matica, ki jo je treba odviti za demontažo; Enaka matica se lahko uporablja na drugem koncu termopara.

V takšnem razvoju dogodkov vas, če niste vešči plinskih zadev, zanima, kako preveriti termočlen na plinskem kotlu s testerjem – pogostim instrumentom za diagnostiko elektrike in elektronike. Poskušali vam bomo pojasniti ta tehnični postopek, da bi vam olajšali nalogo.

Korak #1 — priprava na preverjanje s testerjem

Za začetek naj vas spomnimo – tester je merilni instrument – kazalčni ali digitalni, s katerim lahko merite:

• upor;
• napetost (izmenično in enosmerno);
• tok (izmenični in enosmerni).

Navedene merljive vrednosti so nekako osnovne. Poleg tega so sodobni testerji sposobni preverjati še vrsto drugih parametrov, na primer induktivnost ali kapacitivnost.

Vendar je glede na načelo delovanja termočlena gospodinjskega plinskega kotla povsem dovolj način merjenja napetosti v območju milivoltov.

Postopek testiranja termočlena s pomočjo merilnega instrumenta in preprostega grelnega elementa – parafinske sveče. Kot je razvidno iz odčitkov testerja (25 mV), je senzor nadzora plamena plinskega gorilnika delujoč.

Poleg merilnega instrumenta (testerja) boste potrebovali še eno preprosto orodje – vir ogrevanja. Bolje je, če lahko tak vir oddaja odprt plamen. Zato bo optimalna možnost uporaba navadne parafinske sveče.

Korak #2 — vizualni pregled za morebitne napake

Sam postopek testiranja senzorja nadzora plamena ni zapleten. Vendar preden začnete izvajati vroči test, je priporočljivo termočlen natančno pregledati vizualno od zunaj.

Pri pregledu območja spoja in padajoče palice na površini ne smejo biti vidne fizične napake kovine, vključno s področji pregora.

Korak #3 — testiranje delovanja senzorja

Po končanem vizualnem pregledu lahko neposredno začnete z vročim preizkusom. Pri tem se območje spoja in padajoči del palice termočlena plinskega stolpca postavi nad stenj sveče.

Nato se na terminalska konca termočlena priključi merilni instrument (tester), nato pa se sveča prižge. Ustvarjeni potencial se opazuje na delovni lestvici merilnega instrumenta.

V bistvu je za preverjanje delovanja senzorja dovoljeno uporabiti kateri koli primeren vir ogrevanja, na primer gospodinjski vžigalnik. Res pa je, da so lahko odčitki na testerju glede na moč vira ogrevanja pod normalnimi vrednostmi ali, nasprotno, nad normalnimi vrednostmi.

Odsotnost kakršnih koli indikacij električnega potenciala jasno kaže na okvaro senzorja. Pri delnih napakah se na merilni napravi lahko pojavijo kaotične (nestabilne) indikacije v milivoltih. Če je senzor plinskega grelnika vode pravilen, se na napravi praviloma zabeleži stabilna vrednost, enaka desetinam milivoltov (20-30 mV).

Poleg tega, ko se ohišje termočlena segreva s plamenom sveče, se odčitki na skali instrumenta neznatno povečujejo. Če plamen sveče ugasnemo, se odčitki testerja znižajo proti ničelni vrednosti, ko se ohišje palice in območje spoja ohlajata. To je pravzaprav vse. Ob takem razvoju dogodkov lahko termočlen, ki je popolnoma delujoč, brez skrbi namestimo na svoje mesto.

Kako zamenjati temperaturni senzor?

Večina možnosti popravila (zamenjave) termočlena gospodinjskega plinskega grelnika vode zahteva demontažo tega elementa iz konstrukcije opreme. Zato mora biti potencialni mojster seznanjen s tem, kako senzor odstraniti in namestiti. Poglejmo, kako se zamenjava termočlena izvaja v plinskem kotlu in kaj je za to potrebno.

Komplet orodij je dokaj preprost. Ponavadi potrebujete en do dva ključa odprtega tipa za matico velikosti 14 (ali 15).

Omeniti velja, da se lahko velikost pritrdilnih matic razlikuje glede na določen model kotla, prav tako tudi sama konstrukcija termočlena. Pri nekaterih modelih je termočlen pritrjen z vijaki.

Demontaža krmilnega senzorja na plinskem grelniku vode za kasnejše testiranje delovanja. Glede na model kotla se lahko možnosti pritrditve senzorja razlikujejo.

Tako mora mojster sprostiti senzor iz pritrdilnih vijakov, nato se konstrukcija odstrani in lahko popravi ali zamenja z novo. Montaža novega elementa se izvede v obratnem vrstnem redu.

Imate težave s termočlenom plinskega grelnika vode? V tem primeru priporočamo, da si ogledate vodnik za popravilo in zamenjavo.

Zaključki in koristen video na to temo

Spodnji videoposnetek prikazuje postopek testiranja termočlena, nameščenega na enem od modelov plinskih kotlov.

Video podrobno pojasnjuje, kako odstraniti, preveriti in zamenjati pomemben sestavni del plinskega grelnika vode, brez katerega oprema dejansko ostane delujoča le v načinu brez nadzora, kar je izjemno nevarno za končnega uporabnika:

Zamenjava senzorja z lastnimi rokami je mogoča. Vendar mora domači mojster za to imeti kleparske veščine in znati uporabljati merilne instrumente:

Zahvaljujoč termočlenu se proces vžiga in ogrevanja avtomatizira, poveča se stopnja varnosti pri uporabi plinskega grelnika in kotla. Obravnavani material vam omogoča ne le, da v celoti ocenite tehnološki pomen naprave termočlena v konstrukciji plinsko uporabne opreme in razumete konstrukcijske podrobnosti domačih kotlov, ampak tudi, če je potrebno, sami opravite popravilo opreme. Pri tem je pomembno upoštevati varnostna pravila in če dvomite v svoje sposobnosti, je bolje, da se obrnete na strokovnjake.

Želite povedati o svojih osebnih izkušnjah s preverjanjem delovanja termočlena? Ali imate koristne informacije o temi članka in želite svoje znanje deliti z drugimi uporabniki? Napišite svoje komentarje, sodelujte v razpravah – obrazec za povratne informacije je spodaj.