Термодвойка за газова колонка: конструкция и принцип на работа + проверка и подмяна със собствени сили

Конструкциите на съвременните газови бойлери и котли са оборудвани с редица различни сензори. Това е очевиден момент, като се има предвид напълно автоматичният режим на работа на подобно оборудване. Чрез сензорите се анализират различни параметри на работа на системата, а крайният резултат е правилното настройване на газовото оборудване за съответния режим на работа.

Един от важните технологични сензори е термодвойката за газова колона, която контролира промените на работната температура. В тази статия ще говорим за устройството и принципа на работа на термодвойката, начините за проверка на работоспособността. Също така ще разгледаме как може да смените този елемент със собствените си ръце.

Устройство и предназначение на термодвойката

Сензорните елементи, които конструктивно представляват термодвойка, са намерили широко приложение не само в техниката за битови нужди, но и в промишленото оборудване. По същество термодвойката трябва да се разглежда като термоелектрически преобразувател.

По правило такъв преобразувател се използва за измерване на температурата на околната среда. По-специално, ако изследваме как работи термодвойката в конструкцията на газов котел, може да се отбележи, че благодарение на такъв сензор се осъществява контрол (измерване) на температурата на пламъка на газовата горелка.

Ето, приблизително, така изглежда външно термодвойката, но не за всички конструкции на газови колони. Отделни екземпляри от оборудването могат да бъдат оборудвани със сензори с друга конфигурация.

Конструктивни особености на термодвойката

Изпълнението на термодвойката не се отличава с особена сложност, но от технологична гледна точка, изработването на този елемент изисква висока точност и спазване на характеристиките на използваните компоненти.

Всъщност основните компоненти на сензора са два метални елемента с различни физични свойства.

Тези елементи (жици) се запояват по краищата от едната страна, докато крайните части от другата страна остават свободни — използват се за свързване към преобразувателя на термо-ЕДС и предаване на разликата в потенциалите.

Схема на класическа термодвойка: 1 – точка на спояване (всъщност контролен елемент); 2 – метал с една стойност на ЕДС; 3 – метал с друга стойност на ЕДС; 4 – волтметър, чрез който могат да се отчетат показания в миливолти при нагряване на сензора

Принцип на работа и предназначение на сензора

Термоелектричният ефект (с други думи – ефектът на Зеебек) определя принципа на действие на разглежданото устройство. Свързаните в една точка проводници, изработени от различни метали, създават потенциална разлика, като се взема предвид фактът, че различните метали имат различен коефициент на термо-ЕДС.

По отношение на газовата колона, работата на термодвойката осигурява контрол на горенето и защита от възможно загазяване. Когато горелката на газов котел или бойлер работи в активен режим (излъчва пламък), монтираната в зоната на пламъка термодвойка под нагряване генерира електрически ток. Големината на тока е достатъчна за управление на отварянето и задържането на газовия клапан.

Схема от класически тип за газови колони, показваща нагледно работата на оборудването: 1 – сензор за контрол на пламъка/термодвойка; 2 – реле, осигуряващо топлинна защита; 3 – механизъм на електромагнитния клапан

Ако температурата на нагряване рязко спадне (угаснал пламък на горелката), големината на генерирания ток също намалява, което води до затваряне на газовия клапан. Съответно подаването на газ към системата се блокира, с което се осигурява безопасна работа на оборудването.

Ако газовият клапан на вашата газова колона не работи, препоръчваме да се запознаете с методите за проверка и ремонт.

Проверка на термодвойката на домашен газов бойлер

Дългосрочната експлоатация на домашна газова колона напълно допуска момент, в който термодвойката се повреди. В този случай е необходима проверка на функционирането на системата и съответно проверка директно на сензора за контрол.

Разбира се, далеч не всички собственици на газово оборудване са в състояние да извършат такава работа. А и от гледна точка на безопасността, най-доброто решение би било да се обърнете към газовата компания за решаване на тази задача.

Но заедно с това, ситуациите могат да бъдат различни, включително невъзможност да се обърнете към специалисти поради някакви причини. Тогава остава единственият изход – да опитате да свършите работата сами.

На картинката е показан един от вариантите на монтирана термодвойка, която трябва да се провери: 1 – директно горещата зона на сензора, най-често подложена на разрушения; 2 – гайка за закрепване, която трябва да се отвинти за демонтаж; Подобна гайка може да се използва и на другия край на термодвойката

В този вариант на развитие на събитията, неопитният в газовите дела потребител се интересува как да провери термодвойката на газовия котел с помощта на тестер – разпространен уред за диагностика на електрика и електроника. Нека се опитаме да разкрием този технологичен момент, за да улесним задачата.

Етап #1 — подготовка за проверка с тестер

За начало да напомним – тестерът представлява измервателен уред – стрелков или цифров, с помощта на който е достъпно да се измерят:

• съпротивление;
• големината на напрежението (променливо и постоянно);
• силата на тока (променлив, постоянен).

Отбелязаните измервани стойности са един вид основни. Освен това, модерните тестери са способни да проверяват още цял ред параметри, например индуктивност или капацитет.

Но с оглед на принципа на работа на термодвойката на битовия газов котел, напълно достатъчен е режимът на измерване на напрежение в диапазона миливолти.

Процедурата за тестване на термодвойката с помощта на измервателен уред и прост нагревателен елемент – парафинова свещ. Както се вижда от показанията на тестера (25 mV), сензорът за контрол на пламъка на газовата горелка е изправен.

Освен измервателния уред (тестер), настройчикът ще се нуждае от още един доста прост инструмент – източник на нагряване. По-добре е, ако такъв източник има способността да излъчва открит пламък. Затова оптималният вариант тук ще бъде използването на обикновена парафинова свещ.

Етап #2 — визуален преглед за наличие на дефекти

Самата процедура за тестване на сензора за контрол на пламъка е несложна. Въпреки това, преди да се пристъпи към изпълнението на горещия тест, се препоръчва внимателно да се проучи термодвойката визуално от външната страна.

При прегледа на областта на спойката и низходящия прът на повърхността не трябва да се виждат физически дефекти на метала, включително области на прогаряне.

Етап #3 — тестване на работоспособността на сензора

След като завършите визуалния преглед, можете да пристъпите директно към изпълнението на горещата проверка. За целта областта на спойката и низходящият участък на пръта на термодвойката на газовата колона се поставят над фитила на свещта.

След това към крайните клеми на термодвойката се свързва измервателен уред (тестер), след което свещта се запалва. Формираният потенциал се наблюдава на работната скала на измервателния уред.

По същество, за проверка на работоспособността на сензора е допустимо да се използва всеки подходящ източник на нагряване, например битова запалка. Вярно е, че в зависимост от мощността на нагревателния източник, показанията на тестера може да са под нормата или, напротив, над нормата.

Липсата на каквито и да е показания на електрически потенциал ясно свидетелства за неизправност на сензора. При частични дефекти на измервателния уред могат да се отбележат хаотични (нестабилни) показания в миливолта. Ако сензорът на газовата колона е изправен, на уреда обикновено се фиксира стабилна стойност, равна на десетки миливолта (20-30 мВ).

При това, докато корпусът на термопарата се нагрява от пламъка на свещта, показанията на скалата на уреда леко се увеличават. Ако пламъкът на свещта се угаси, показанията на тестера ще се стремят към нулева стойност, докато корпусът на пръта и областта на спойката се охлаждат. Това е всичко. При такова развитие на събитията, термопарата, като напълно изправна, може спокойно да се постави на място.

Как да смените температурния сензор?

Повечето варианти за ремонт (подмяна) на термопарата на битова газова колона изискват демонтиране на този елемент от конструкцията на оборудването. Съответно, потенциалният майстор трябва да е наясно как се сваля и поставя сензорът. Нека разгледаме как се извършва подмяната на термопарата в газов котел и какво е необходимо за това.

Инструменталният набор е доста прост. Обикновено са необходими един-два гаечни ключа тип рожков за гайка 14 (или 15).

Трябва да се отбележи, че в зависимост от конкретния модел на котела, размерът на гайките за закрепване може да се различава, както и самата конструкция на термопарата. При някои модели термопарата се закрепва с винтове.

Демонтаж на сензора за контрол на газова колона за последващо тестване на работоспособността. В зависимост от модела на котлите, вариантите на закрепване на сензора могат да се различават.

По този начин на майстора е необходимо да освободи сензора от закрепващите винтове, след което конструкцията се извлича и може да се ремонтира или да се подмени с нова. Монтажът на новия елемент се извършва в обратна последователност.

Имате проблеми с термопарата на газовата колона? В такъв случай препоръчваме да се запознаете с ръководството за ремонт и подмяна.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклипът по-долу демонстрира процеса на тестване на термопарата, инсталирана на един от моделите газови котли.

Видеоматериалът подробно обяснява как да се сваля, проверява и сменя значимият компонент на газовата колона, без който оборудването всъщност остава работоспособно само в режим без контрол, което е изключително опасно за крайния потребител:

Смяната на сензора със собствени ръце е възможна. Въпреки това, за това домашният майстор трябва да притежава монтьорски умения и да умее да използва измервателни уреди:

Благодарение на термодвойката процесът на запалване и нагряване се автоматизира, което повишава степента на безопасност при експлоатация на газовата колона и котела. Разгледаният материал позволява не само да се оцени напълно технологичната значимост на устройството на термодвойката в конструкцията на газоизползващото оборудване и да се разберат конструктивните тънкости на домашните котли, но и, при необходимост, да се извърши ремонт на техниката със собствени ръце. В същото време е важно да се помнят правилата за безопасност, а ако има съмнения в собствените сили, е по-добре да се обърнете към специалисти.

Искате ли да разкажете за личен опит при проверка на работоспособността на термодвойка? Или имате полезна информация по темата на статията и желаете да споделите знанията си с други потребители? Пишете своите коментари, участвайте в дискусиите – формата за обратна връзка е разположена по-долу.