Термопара для газовой плиты

В повседневной жизни вокруг нас проводники и изоляторы, но вся электроника функционирует на принципиально ином подходе. Попробуем заглянуть внутрь, за занавес. Что ждет нас внутри? А заодно ответим на вопрос, что такое термопара для газовой плиты, и зачем она нужна.

Газовые плиты

Современная газовая плита является достаточно сложным устройством, зато и пользоваться ей одно удовольствие. Большинство изделий снабжены электроподжигом, а значит, их так же нужно подключать к розетке, как и любые другие бытовые кухонные приборы. Суть заключается в накоплении заряда конденсатором с последующим разрядом через ключевой элемент после достижения напряжением определенного значения. Высокий вольтаж пробивает разрядник, расположенный в районе конфорки, и возникает электрическая дуга, зажигающая газ. Кран подачи голубого топлива открывается одновременно с вышеописанным процессом. Все происходит мгновенно.

Электроподжиг может присутствовать только на конфорках. Иногда для автоматизации духовки необходимо либо проложить дополнительные провода, либо и вовсе доработать конструкцию. Как скоро автоматизация достигла таких высот, что газовая плита зажигается сама, то нет ничего удивительного, что конструкторы снабдили ее и защитой от угасания пламени. Самый простой пример, это когда в сетевых коммуникациях пропадает газ, а потом подается снова. Причем без какого-либо предупреждения со стороны коммунальных служб.

Термопара в работе

Обычно в этом случае хозяин находит свою кухню, наполненную специфическим острым запахом. До взрыва еще далеко, а вот воду из чайника придется вылить в раковину, чтобы не отравиться. Некоторые продукты также отлично набирают запахи, поэтому кушать их будет уже нельзя.

Наличие термопары в газовой плите помогает избежать подобных эксцессов. Если посмотреть на конфорку, сняв отражатель и рассекатель, то можно заметить там две вещи:

  1. Свечу, напоминающую автомобильную.
  2. Термопару.

Первая занимается розжигом пламени, а вторая контролирует, чтобы это пламя горело исправно. Честно говоря, нам не приходилось видеть модели, которые бы еще и давали искру при повторной подаче газа, но надо думать, это сделано для безопасности. Современный уровень технологии попросту не может дать 100% гарантию, что все сработает правильно. И тогда, если газа в кухне уже много, пожара не избежать. На самом деле пара анализаторов снаружи и турбинный датчик оборотов в трубопроводе поправили бы ситуацию, но кто хочет рисковать? Зато автоматика может 3-4 раза попробовать зажечь затухший огонь.

Ввиду описанных причин, как только термопара зафиксирует то, что пламя погасло, тракт подачи голубого топлива в газовую плиту перекрывается. Еще хотелось бы заметить, быть может, повторно, что не всегда духовка оборудуется как электроподжигом так и защитой от угасания пламени. Вот почему важно отслеживать, что именно включено. Есть все шансы наполнить кухню изрядной порцией газа, если защита от угасания пламени отсутствует. Осведомитесь у консультанта, в каких именно местах стоят термопары. А затем во избежание человеческой ошибки сверьте эти слова с руководством на газовую плиту. Лучше потратить лишний четверть часа на указанные операции, чем подвергать жизнь опасности.

Термопара для кухонной плиты

Также следует знать, что типичное устройство розжига (такой блочок внутри газовой плиты) может снабжаться шестью или четырьмя парами контактов. Каждая из них способна выдавать искру. На профессиональном сленге это звучит как, все выходы соединены параллельно. Поэтому всегда можно дооборудвать газовую плиту. Имеются даже такие модели, где на специальной схемке показано, где именно нужно проложить провода, чтобы дополнить духовку электроподжигом. То же самое можно проделать и с контролем горения, установив термопару в нужном месте. По схеме внедрить еще один элемент, не должно представлять сложности для опытного техника.

Физические основы работы термопары

В свое время Зеебек обнаружил любопытный эффект. Если взять два куска проволоки из разнородных проводников и спаять в двух места, а затем одно из мест соединения нагреть, то в цепи образуется ЭДС, и, соответственно, потечет ток.

В чем проявляется эта разнородность? При более близком изучении вопроса выясняется, что если нагреть проводник с одного конца, а противоположный оставить при обычной температуре, то в проволоке возникает ЭДС. Причем значение ее может быть разного знака. Ученые объясняют это изменением энергетических уровней частиц, переносящих заряд. В результате электроны устремляются из нагретой части проводника в холодную или наоборот, образуя ЭДС положительного или отрицательного знака.

От чего зависит, в какую сторону пойдут носители заряда? От физических особенностей проводника. В зависимости от этого для каждого материала ввели величину термоэдс, которая может быть положительной или отрицательной. Например, у чистого железа этот параметр составляет +15 мкВ/ºС, а у никеля – 20,8  мкВ/ºС. А теперь пару слов о том, для чего нужна термопара.

Немного о термопаре

Согласно определению международного стандарта термопара представляет собой два соединенных между собой проводника, которые используются в составе устройства, измеряющего температуру. Осталось добавить к этому, что материал для проволочек выбирается с различным знаком коэффициента термоэдс. Именно так достигается максимальная разность потенциалов. А точность измерений напрямую зависит от величины измеряемого параметра. Поскольку любые приборы имеют абсолютные и относительные погрешности.

Термопара

Самой распространенной термопарой является изделие из алюмеля (– 17,3 мкВ/ºС) и хромеля (+ 24 мкВ/ºС). При температуре спая 300 ºС это изделие выдает на контакты напряжение 12 мВ. Цифровой измеритель оценивает значение и согласно полученному результату газовая плита выполняет те или иные операции. В самом простейшем случае термопара всего лишь определяет наличие пламени конфорки. Если огонь гаснет, то срабатывает предохранительный клапан, перекрывающий подачу газа. Так реализуется концепция безопасного пользования плитой.

Иногда точного измерения температуры не требуется, и тогда схема может быть организована на обычном компараторе, который сравнивает напряжение термопары с каким-либо заданным уровнем. Как только порог перейден, происходит срабатывание схемы. А что газовая плита будет делать дальше, зависит от алгоритмов, заложенных в нее разработчиком.

Термопары применяются в том числе и в бытовой технике из-за беспримерной надежности, дешевизны и отказоустойчивости. Действительно, как может сломаться обыкновенный провод? А если и порвется, то недолго его срастить. Место пайки восстанавливается так же просто. В результате газовая плита с термопарой надежно работает и ремонтопригодна.

Немалую роль играет такой аспект, как унификация. Термопара алюмель-хромель легко заменяется другой аналогичной. Эти сплавы очень легко приобрести по отдельности, поэтому можно своими руками изготовить измеритель температуры для газовой плиты. И это немаловажный критерий.

Видя такую простоту, покупатель не боится потратить деньги. Сам монтаж несложен. Проложить пару проводов под силу каждому. А теперь пару слов о том, зачем нужна термопара.

Применение термопары

Обычно проводки термопары помещаются в экран для избежания наводок и помех. Такой шаг позволяет исключить ложные срабатывания оборудования и неправильные результаты измерений. Дополнительно избежать помех поможет скручивание проволочек друг с другом. На схожем принципе основана высокая стабильность компьютерных витых пар.

Термопара для газовой плиты

Напряжение на выходе датчика зависит от разности температур между холодным и горячим концом. Поэтому в точных системах необходимо дополнительно оценивать параметры среды в месте снятия показаний. Но в бытовой технике, в частности газовых плитах, такие нюансы упускаются за ненадобностью.

Термопара стоит неподалеку от свечи. Фактор контроля температуры — излучение. Огонь не задевает сам элемент, но жар доходит до датчика. Поскольку угасание конфорок может происходить по раздельности, то по науке выход каждой термопары должен подаваться на собственное измеряющее устройство. Но на практике скорее всего действует монтажное или схемное объединение по логике «и-не». То есть если хотя бы один из сигналов пропал, то немедленно вырабатывается импульс тревоги, который уже используется по назначению. Только так можно отследить, чтобы работали именно все конфорки и духовка.

Замена комплектующих

Перед тем как заменить термопару, попробуйте ее почистить. Обычный признак неисправности таков:

  • нажимается кнопка;
  • загорается пламя;
  • огонь горит, пока палец лежит на кнопке.

Лишь стоит убрать руку, пламя исчезает. В этом случае следует мелким наждаком почистить головку датчика, которая находится под рассекателем. И только если данное действие не помогает, производится замена термопары в газовой плите.

Хотелось бы еще отметить такой малоизвестный факт, что тип форсунки зависит от давления газа в магистрали. Это следует учитывать при переходе с природного газа (метан) на балонный. У последнего давление выше, следовательно, диаметр форсунки должен быть уже. Где взять изделия на замену? Обычно каждая газовая плита комплектуется двумя комплектами форсунок. Производитель учитывают возможность перехода на новый тип топлива. Для произведения замены должен входить в комплект специальный торцовый ключ.