Термопара активно применяется в газовых котлах и котельных установках. Основное назначение термопары — измерение температуры в камере сгорания и автоматическое перекрытие подачи газа в случае исчезновения пламени. Такие случаи возникают нередко, начиная от внезапных порывов ветра и заканчивая обычным отключением газа.
Поскольку в камере сгорания котла очень высокая температура, обычные измерительные приборы и устройства защиты не способны справиться со своей задачей и выдержать такие термические нагрузки. В таких случаях используют термопару.
В статье блога Теплота рассмотрим для чего нужна термопара, основные компоненты и принцип ее работы, из каких металлов состоят проводники термопары, а также как проверить работоспособность термопары и ее заменить.
Для чего нужна Термопара.
Термопара применяется для преобразования термической энергии в электрический ток для электромагнитных катушек в газовых котлах и служит основным элементом защиты газ-контроля. Она изготавливается из нескольких видов металла, устойчивых к максимальным температурам внутри камеры сгорания. Термопара работает вместе с автоматическим отсекающим газовым клапаном, который перекрывает подачу газа.
Основные компоненты и принцип работы термопары.
Термоэлектрический преобразователь представляет собой элементарную конструкцию, состоящую из двух проводников, которые соприкасаются друг с другом в одной или нескольких точках. Сами проводники состоят из разнородных металлов. Именно отличие в составах металла является основополагающим фактором работы термопары. В основе принципа действия заложено физическое явление, имеющего название эффект Зеебека. Когда два элемента из различных металлов прочно соединяют между собой в одной точке, а место стыка помещают в открытый огонь, то на оставшихся холодных концах спаянного проводника появляется разница потенциалов. Если к этим концам подсоединить измерительный прибор в виде вольтметра, то произойдет замыкание цепи, а датчик покажет появившееся напряжение. Напряжение от разницы потенциалов нагретых металлов будет незначительным, однако его будет вполне достаточно для проявления индукции в чувствительных катушках электромагнитных отсекающих клапанов. Как только на холодных концах проводников появляется напряжение, клапан автоматически срабатывает и открывает проход топлива к запальнику.
Из каких металлов состоят проводники термопары.
Все термопары создаются из определенных сплавов благородных и неблагородных металлов, которые имеют постоянную повторяемую зависимость между разницей температурой и напряжением. Каждая группа сплавов используется для конкретных диапазонов температур и применяется в установленных нагревательных приборах.
На рынках современного котельного оборудования чаще всего применяются три основных типа термопар:
Тип Е. Изготавливается из пластин хромеля и константа. Отличается высокой надежностью. Имеет заводскую маркировку ТХКн. Диапазон рабочей температуры составляет от 0 до +600°С.
Тип J. Аналог предыдущей термопары, но вместо хромеля здесь применяется железо. Устройство практически не уступает по функциям типу Е, однако цена значительно меньше. Маркировка – ТЖК. Диапазон температур варьируется в пределах от -100 до +1200°С.
Тип К. Наиболее распространенный и повсеместно применяемый тип термопары. Маркировка – ТХА. В составе содержатся пластины из хромеля и алюминия. Рабочие температуры находятся в пределах от – 200 до +1350°С. Такие приборы довольно чувствительны к малейшим изменениям температур, но при этом сильно зависят от окружающей среды. К примеру углекислый газ способен существенно снизить срок эксплуатации устройства и вызвать преждевременный ремонт.
Проверка и замена термопары.
Как правило, термопара не подлежит восстановлению в случае преждевременного выхода из строя. Если газовая установка перестает зажигаться по причине отсутствия подачи газа, то это свидетельствует о неисправности клапана или самого терморегулятора. Чтобы проверить его 
работоспособность, достаточно один конец соединить с измерительным датчиком (мультиметром), а второй конец нагреть вручную с помощью зажигалки или газовой горелки. Исправная термопара должна показывать напряжение в районе 50 мВ. Если на самих проводниках имеются окисленные или загрязненные участки, а мультиметр показывает напряжение отличное от нормы – термопара вышла из строя. В таких случаях рекомендуется просто поменять термоэлемент и установить вместо него новый.
