Cặp nhiệt điện cho mạch nước phun: thiết kế và nguyên lý hoạt động + tự kiểm tra và thay thế

Các thiết kế của máy nước nóng và nồi hơi dùng gas hiện đại được trang bị một số cảm biến khác nhau. Đây là một điểm rõ ràng do hoạt động hoàn toàn tự động của thiết bị đó.Bằng cách sử dụng các cảm biến, các thông số vận hành hệ thống khác nhau được phân tích và kết quả cuối cùng là điều chỉnh chính xác thiết bị gas về chế độ vận hành thích hợp.

Một trong những cảm biến công nghệ quan trọng là cặp nhiệt điện cho máy nước nóng dùng gas, có nhiệm vụ theo dõi sự thay đổi nhiệt độ vận hành. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về thiết kế và nguyên lý hoạt động của cặp nhiệt điện cũng như các phương pháp kiểm tra chức năng của nó. Chúng tôi cũng sẽ xem xét cách bạn có thể thay thế phần tử này bằng chính đôi tay của mình.

Thiết kế và mục đích của cặp nhiệt điện

Các phần tử cảm biến có cấu trúc là cặp nhiệt điện đã được ứng dụng rộng rãi không chỉ trong các thiết bị gia dụng mà còn trong thiết bị công nghiệp. Về cơ bản, cặp nhiệt điện được coi là một bộ chuyển đổi nhiệt điện.

Thông thường, bộ chuyển đổi như vậy được sử dụng để đo nhiệt độ môi trường. Đặc biệt, nếu bạn kiểm tra cách hoạt động của cặp nhiệt điện trong thiết kế nồi hơi gas, bạn có thể lưu ý rằng nhờ cảm biến như vậy, nhiệt độ của ngọn lửa đầu đốt gas được theo dõi (đo).

Đây gần giống như hình dáng bên ngoài của một cặp nhiệt điện, nhưng không phải dành cho tất cả các thiết kế mạch nước phun dành riêng. Các thiết bị riêng lẻ có thể được trang bị cảm biến có cấu hình khác

Đặc điểm thiết kế của cặp nhiệt điện

Thiết kế của cặp nhiệt điện không đặc biệt phức tạp, nhưng từ quan điểm công nghệ, việc chế tạo bộ phận này đòi hỏi độ chính xác cao và tuân thủ các đặc tính của các bộ phận được sử dụng.

Trên thực tế, thành phần chính của cảm biến là hai nguyên tố kim loại có tính chất vật lý khác nhau.

Các phần tử (dây) này được hàn ở các đầu ở một bên, trong khi các phần cuối của bên kia vẫn tự do - chúng được sử dụng để kết nối với bộ chuyển đổi nhiệt EMF và truyền hiệu điện thế.

Sơ đồ của một cặp nhiệt điện cổ điển: 1 – điểm nối (thực chất là một phần tử điều khiển); 2 – kim loại có một giá trị EMF; 3 – kim loại có giá trị EMF khác; 4 – vôn kế, bạn có thể dùng nó để đọc số đo tính bằng milivolt khi cảm biến nóng lên

Nguyên lý hoạt động và mục đích của cảm biến

Hiệu ứng nhiệt điện (hay nói cách khác là hiệu ứng Sebbeck) xác định nguyên lý hoạt động của thiết bị được đề cập. Các dây dẫn làm bằng các kim loại khác nhau được nối tại một điểm tạo thành sự khác biệt tiềm năng, có tính đến thực tế là các kim loại khác nhau có hệ số nhiệt điện khác nhau.

Liên quan đến máy nước nóng dùng gas, hoạt động của cặp nhiệt điện giúp kiểm soát quá trình đốt cháy và bảo vệ khỏi ô nhiễm khí có thể xảy ra. Khi đầu đốt của nồi hơi gas hoặc máy nước nóng hoạt động ở chế độ hoạt động (tắt lửa), cặp nhiệt điện được lắp đặt trong vùng ngọn lửa sẽ tạo ra dòng điện khi làm nóng. Dòng điện đủ để điều khiển việc mở và giữ van gas.

Sơ đồ cổ điển của mạch phun nước phun, thể hiện rõ hoạt động của thiết bị: 1 – cảm biến/cặp nhiệt điện điều khiển ngọn lửa; 2 – rơle bảo vệ nhiệt; 3 – Cơ chế hoạt động của van điện từ

Nếu nhiệt độ gia nhiệt giảm mạnh (ngọn lửa đầu đốt tắt), lượng dòng điện sinh ra cũng giảm, dẫn đến van gas đóng lại. Theo đó, nguồn cung cấp khí cho hệ thống bị chặn, đảm bảo thiết bị vận hành an toàn.

Nếu van gas trên máy nước nóng gas của bạn không hoạt động, chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với phương pháp kiểm tra và sửa chữa.

Kiểm tra cặp nhiệt điện của mạch nước phun gia đình

Hoạt động lâu dài của mạch nước phun tại nhà hoàn toàn cho phép xảy ra trường hợp cặp nhiệt điện bị hỏng. Trong trường hợp này, cần kiểm tra chức năng của hệ thống và theo đó, kiểm tra chính cảm biến điều khiển.

Tất nhiên, không phải tất cả chủ sở hữu thiết bị gas đều có thể thực hiện công việc đó. Và từ quan điểm bảo mật, giải pháp tốt nhất là liên hệ công ty gas để giải quyết một vấn đề như vậy.

Nhưng đồng thời, các tình huống có thể khác, bao gồm cả việc không thể liên hệ với các chuyên gia vì lý do nào đó. Khi đó lựa chọn duy nhất còn lại là cố gắng tự mình thực hiện công việc.

Hình ảnh hiển thị một trong các tùy chọn cho cặp nhiệt điện đã lắp đặt cần được kiểm tra: 1 – vùng nóng trực tiếp của cảm biến, thường dễ bị phá hủy nhất; 2 – đai ốc buộc phải được tháo ra để tháo dỡ; Có thể sử dụng đai ốc tương tự ở đầu kia của cặp nhiệt điện

Trong trường hợp này, người dùng thiếu kinh nghiệm về vấn đề gas quan tâm đến cách kiểm tra cặp nhiệt điện trên nồi hơi gas bằng máy thử - một thiết bị chẩn đoán điện và điện tử thông thường. Chúng ta hãy thử tiết lộ điểm công nghệ này để thực hiện công việc dễ dàng hơn.

Giai đoạn #1 - chuẩn bị cho người kiểm tra thử nghiệm

Để bắt đầu, hãy để chúng tôi nhắc bạn rằng máy kiểm tra là một thiết bị đo lường - con trỏ hoặc kỹ thuật số, có thể đo được:

• sức chống cự;
• giá trị điện áp (AC và DC);
• cường độ dòng điện (AC, DC).

Các giá trị đo được đánh dấu là loại cơ bản. Hơn nữa, những người thử nghiệm hiện đại có thể kiểm tra một số thông số khác, chẳng hạn như độ tự cảm hoặc điện dung.

Nhưng xét đến nguyên lý hoạt động của cặp nhiệt điện của nồi hơi gas gia dụng thì chế độ đo điện áp trong phạm vi millivolt là khá đủ.

Quy trình kiểm tra cặp nhiệt điện bằng thiết bị đo và bộ phận làm nóng đơn giản - nến parafin. Như có thể thấy từ kết quả đo của người kiểm tra (25 mV), cảm biến điều khiển ngọn lửa đầu đốt gas đang hoạt động bình thường

Ngoài dụng cụ đo (máy kiểm tra), người lắp đặt sẽ cần một công cụ khá đơn giản khác - nguồn nhiệt. Sẽ tốt hơn nếu một nguồn như vậy có khả năng phát ra ngọn lửa. Vì vậy, lựa chọn tốt nhất ở đây là sử dụng nến paraffin thông thường.

Giai đoạn #2 - kiểm tra trực quan các khuyết tật

Quy trình kiểm tra cảm biến điều khiển ngọn lửa rất đơn giản. Tuy nhiên, trước khi tiến hành thử nghiệm nóng, nên kiểm tra cẩn thận cặp nhiệt điện bằng mắt từ bên ngoài.

Khi kiểm tra khu vực tiếp giáp và thanh giảm dần, các khuyết tật vật lý của kim loại, bao gồm cả các khu vực bị cháy, không được nhìn thấy trên bề mặt.

Giai đoạn #3 - kiểm tra hiệu suất của cảm biến

Sau khi hoàn thành việc kiểm tra trực quan, bạn có thể tiến hành trực tiếp bài kiểm tra nóng. Để làm điều này, khu vực tiếp giáp và phần đi xuống của thanh cặp nhiệt điện cột khí được đặt phía trên bấc nến.

Tiếp theo, một thiết bị đo (máy kiểm tra) được kết nối với các đầu cuối của cặp nhiệt điện, sau đó nến sẽ được thắp sáng. Điện thế tạo ra được quan sát trên thang làm việc của thiết bị đo.

Trên thực tế, để kiểm tra chức năng của cảm biến, được phép sử dụng bất kỳ nguồn sưởi thích hợp nào, ví dụ như bật lửa gia dụng. Đúng, tùy thuộc vào công suất của nguồn sưởi, số đọc trên máy thử có thể dưới mức bình thường hoặc ngược lại, trên mức bình thường

Việc không có bất kỳ kết quả đo điện thế nào rõ ràng cho thấy cảm biến có trục trặc. Trong trường hợp có khiếm khuyết một phần, có thể quan sát được các số đo hỗn loạn (không ổn định) của đơn vị mV trên thiết bị đo. Nếu cảm biến mạch nước phun hoạt động bình thường, giá trị ổn định bằng hàng chục milivolt (20-30 mV) thường được ghi lại trên thiết bị.

Hơn nữa, khi thân cặp nhiệt điện được làm nóng bằng ngọn lửa nến, số đọc trên thang đo của thiết bị sẽ thay đổi một chút lên trên. Nếu ngọn lửa nến tắt, số đọc của máy thử sẽ có xu hướng về 0 khi thân que và vùng tiếp giáp nguội đi. Đó là tất cả. Với diễn biến sự việc này, cặp nhiệt điện, ở trạng thái hoạt động tốt, có thể được đặt an toàn tại địa điểm hoạt động.

Làm thế nào để thay thế một cảm biến nhiệt độ?

Hầu hết các phương án sửa chữa (thay thế) cặp nhiệt điện của mạch nước phun gia dụng đều yêu cầu tháo dỡ bộ phận này khỏi cấu trúc thiết bị. Theo đó, một kỹ thuật viên tiềm năng cần phải biết cách tháo và lắp cảm biến. Chúng ta hãy xem cách thay thế cặp nhiệt điện trong nồi hơi gas và những gì cần thiết cho việc này.

Bộ công cụ khá đơn giản. Thông thường cần có một hoặc hai cờ lê hở cho đai ốc 14 (hoặc 15).

Điều đáng chú ý là, dựa trên kiểu lò hơi cụ thể, kích thước của các đai ốc buộc chặt, cũng như thiết kế của cặp nhiệt điện có thể khác nhau. Trên một số kiểu máy, cặp nhiệt điện được cố định bằng vít.

Tháo dỡ cảm biến điều khiển trên máy nước nóng dùng gas để kiểm tra hiệu suất tiếp theo. Tùy thuộc vào kiểu nồi hơi, các tùy chọn lắp cảm biến có thể khác nhau

Vì vậy, kỹ thuật viên cần giải phóng cảm biến khỏi các ốc vít, sau đó tháo bỏ cấu trúc và có thể sửa chữa hoặc thay thế bằng một cái mới. Việc cài đặt phần tử mới được thực hiện theo thứ tự ngược lại.

Bạn đang gặp vấn đề với cặp nhiệt điện mạch nước phun của bạn? Trong trường hợp này, chúng tôi khuyên bạn nên đọc hướng dẫn sửa chữa và thay thế.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video dưới đây trình bày quá trình thử nghiệm cặp nhiệt điện được lắp đặt trên một trong các mẫu nồi hơi gas.

Video giải thích chi tiết cách tháo, kiểm tra, thay một bộ phận quan trọng của máy nước nóng chạy gas mà nếu không có bộ phận đó thì thiết bị thực tế chỉ hoạt động ở chế độ không kiểm soát, điều này cực kỳ nguy hiểm cho người dùng cuối:

Có thể tự thay thế cảm biến.Tuy nhiên, để làm được điều này, người thợ thủ công tại nhà phải có kỹ năng sửa ống nước và có thể sử dụng các dụng cụ đo lường:

Nhờ cặp nhiệt điện, quá trình đánh lửa và làm nóng được tự động hóa, tăng độ an toàn cho máy nước nóng và nồi hơi dùng gas. Vật liệu được xem xét cho phép chúng tôi không chỉ đánh giá đầy đủ ý nghĩa công nghệ của thiết bị cặp nhiệt điện trong thiết kế thiết bị sử dụng khí và hiểu được sự phức tạp về cấu trúc của nồi hơi gia đình mà còn, nếu cần, có thể tự tay sửa chữa thiết bị. Đồng thời, điều quan trọng là phải nhớ các quy tắc an toàn, và nếu bạn nghi ngờ về khả năng của bản thân, tốt hơn là nên liên hệ với các chuyên gia.

Bạn có muốn nói về trải nghiệm cá nhân của mình khi kiểm tra chức năng của cặp nhiệt điện không? Hay bạn có thông tin hữu ích về chủ đề của bài viết và muốn chia sẻ kiến ​​thức của mình với những người dùng khác? Viết nhận xét của bạn, tham gia thảo luận - mẫu phản hồi nằm bên dưới.