Как сделать духовку без термопары
Как устроена и зачем нужна термопара для газовой плиты?
Для приготовления пищи в быту зачастую применяются газовые плиты, в которых устанавливаются специальные устройства контроля температуры. За счет ряда преимуществ для измерения используется термопара. Как правило, одно упоминание об этом незамысловатом устройстве вызывает ряд трудностей в понимании его назначения и принципа работы. Поэтому в данной статье мы рассмотрим назначение и принцип действия термопары для газовой плиты.
Что такое термопара?
Термопара представляет собой датчик, преобразующий изменение температуры в электрический сигнал. В дальнейшем электрическая энергия от такого датчика участвует в работе электроники и автоматики плит, газовых котлах и колонках. При изменении электрического потенциала на концах термопары в определенных пределах происходит блокировка газконтроля и горение в газовой плите прекращается. Такое устройство позволяет, как поддерживать подачу газа к пламени горелки, так и прерывать его подачу в аварийных ситуациях.
Физически термопара представляет собой электрический контакт между двумя проводниками из различных материалов. Такой контакт может обеспечиваться посредством:
В зависимости от параметров работы газовых колонок или плит применяются соответствующие способы соединения проводников. Следует отметить, что термопара плиты – это сам контакт, в то время, как все остальные составляющие (провода, экран, выводы и т.д.) представляют собой термометр.
Принцип работы
Принцип работы термопары заключается в наличии определенного уровня электрического заряда у любого металла. Его уровень составляет порядка нескольких микровольт, эта величина определяет способность электронов металла совершать направленное движение в замкнутой электрической цепи. При соединении двух металлов с различным уровнем потенциала, в точке контакта возникает переход электронов из зоны с большим потенциалом в зону с меньшим.
В холодном состоянии на выходе получается небольшое напряжение, но, при увеличении температуры этих материалов с одной стороны, увеличивается и разность потенциалов, соответственно, растет величина вырабатываемой термопарой ЭДС. В физике такое явление получило название эффекта Зеебека, по фамилии ученного, открывшего процесс. Пример выработки термоэдс приведен на рисунке 1:
Рис. 1: принцип работы термопары
На практике для соединения используются материалы с различными по направленности термоэдс. К примеру, в термопаре из алюмеля и хромеля величина потенциала изменяется на – 17,3 мкВ и + 24 мкВ соответственно при изменении температуры на один градус Цельсия. Таким образом, при нагревании этого соединения до 300ºС, на выходе возникнет напряжение равное 24 мВ.
Если рассмотреть схему работы (рис. 2), в ее цепи включены три элемента: термопара, термореле и электромагнитный клапан. Термопара специально располагается вблизи очага горения, чтобы моментально реагировать на основные процессы в духовых шкафах.
Рис. 2: Схема работы
Посмотрите на рисунок, при нагревании контакта термопары в ней возникает ЭДС, которая обуславливает протекание электрического тока через цепь термореле к катушке электромагнита. Когда от электрического поджига зажигается газ, происходит нагревание одного конца термопары в духовке, благодаря описанному выше эффекту в цепи возникает ЭДС. При замкнутых контактах термореле электрический ток протекает от термопары через замкнутые контакты термореле по катушке электромагнитного клапана. При нагревании термопары величина тока в катушке становится достаточной для перемещения и удержания сердечника катушки, который открывает клапан подачи газа.
В случае нагрева духовки до установленной вами величины срабатывает термореле и разрывает свои контакты в цепи. Из-за чего катушка теряет возбуждение и магнитный поток больше не удерживает сердечник, который возвращается в исходное положение и закрывает клапан газконтроля. При отсутствии подачи газа пламя в плите гаснет.
Если возникает аварийная ситуация, когда в системе происходит утечка газа или перебой, при котором прекращается подача, а через какой-то промежуток снова возобновляется, срабатывает система газконтроля. Как только в плите тухнет газ, она стремительно остывает, из-за чего снижается и ЭДС, и величина тока в цепи электромагнита клапана. Клапан полностью закрывается и даже при возобновлении газового снабжения печи, клапан предотвращает его проникновение в духовку.
Таким образом, термопара осуществляет функцию газконтроля как в штатной ситуации, так и в аварийной.
Устройство и конструкция
Конструктивно термопару можно подразделить на такие элементы:
Спай включает в себя две проволоки из разнородных материалов. В состав которых могут входить цветные и благородные металлы, как правило, в сплавах. В зависимости от состава проводников термопары подразделяются на несколько типов, особенности которых приведены в таблице.
Таблица 1. Типы термопары
Как видите из таблицы, различный тип обуславливает разный рабочий диапазон температур, чувствительность к ее изменению, стабильность при длительной нагрузке и другие характеристики. Что обязательно следует учитывать при выборе конкретной модели для плиты в случае замены или установки с нуля.
В зависимости от рабочей температуры подбирается и соответствующий материал для изоляции витой скрутки проводников термопары. К примеру, до 120ºС могут применяться любые виды, до 1300ºС фарфоровые. Существуют модели и свыше 1300 ºС, в которых для изоляции используются окислы магния, бериллия и алюминия, но из-за того, что в бытовых приборах такие температуры отсутствуют, приобретать и рассматривать подобные термопары нецелесообразно.
Проверка, чистка, замена
Если плита начала плохо загораться, вполне вероятно, что термопара засорилась или вышла со строя. Но стоит отметить, что причина неисправности может и не затрагивать этот элемент. Для проверки следует выполнить такие действия – поверните ручку духовки и подожгите газ. Если после того, как вы отпустите ручку, духовка тухнет, это первый признак, что система газконтроля не открывает клапан подачи газа в плите.
Скорее всего, что поверхность измерительного элемента засорилась, и он не воспринимает температурные изменения в окружающей среде. Чтобы починить газовое оборудование в плитах фирм Гефест, Ariston, Indesit, Gorenje и т.д. следует для начала почистить термопару в плите, для этого:
Если такой ремонт газконтроля не принес желаемого результата, следует проверить термопару при помощи мультиметра или милливольтметра. Для этого вам понадобится добраться до места подключения термопары к электрической сети плиты. Как правило, она располагается под передней панелью или верхней крышкой, где находиться переключатель температуры или газовый клапан. Здесь также могли отойти контакты, тогда их достаточно просто поправить, если нет, переходите к измерениям.
Установите предел измерения мультиметра в районе десятков милливольт. Подключите щупы к выводам термопары и подогрейте измерительный элемент (не обязательно открытым огнем, но это довольно доступный способ).
Рис. 7: проверка термопары мультиметром
Если милливольтметр покажет изменение напряжения на выводах, устройство исправно и причина в чем-то другом. В противном случае вы могли неправильно установить предел для вашей модели термопары или автоматика газконтроля неисправна.
Замена термопары газовой плиты
В большинстве случаев, выход со строя характеризуется перегоранием проводников. Их самостоятельная пайка или сваривание в домашних условиях возможны, но нецелесообразны, так как после сращивания невозможно обеспечить прежнюю точность измерений. Поэтому оптимальным вариантом является замена термопары. Для этого:
Советы по безопасности
Ввиду того, что термопара отвечает за безопасную работу газовой плиты, следует проследить, чтобы во время замены и эксплуатации обеспечивались оптимальные условия:
Если самостоятельно вам не получается выполнить данную процедуру или после замены вы ощущаете запах газа, сразу обратитесь в газовую службу для предотвращения аварийной ситуации.
Видео по теме
Особенности ремонта термопары: как снять с газовой плиты
Газовое оборудование относится к объектам повышенной опасности. Утечка газа в кухонной плите может привести к аварийной ситуации. Чтобы предотвратить это, производители оснащают приборы режимом газового контроля, который обеспечивает отключение подачи топлива при его внезапном затухании. Термопара – часть системы безопасности – контролирует наличие пламени.
Термопары для газовой плиты и высоких температур
После разжигания пламя в конфорке газовой плиты продолжает гореть, пока не перекроют подачу топлива. Когда происходит его внезапное затухание (от порыва ветра или закипевшей жидкости, которая выплеснулась из кастрюли), газ продолжает поступать в конфорку. Если его не перекрыть, взрывчатое вещество скапливается, а достигнув критических значений, может привести к взрыву и пожару. Для контроля за наличием пламени в газовых плитах устанавливают термопару. Если оно гаснет, устройство перекрывает подачу топлива в течение 0,5-1 минуты.
Что такое термопара
Термопара для плиты – это простейший температурный датчик без электронных устройств. Он преобразует изменение температуры в электрический сигнал. Им оснащают не только плиты, но и другие газовые устройства. Электрическая энергия от датчика участвует в работе электроники этих приборов.
Когда происходит изменение электрического потенциала на концах термопары, газовый контроль блокирует подачу топлива, и горение прекращается. Устройство поддерживает подачу газа к пламени и прерывает его в аварийных ситуациях. Термопара имеет широкое применение, используется в бытовых целях и в промышленности (энергетической, газовой, биотехнической и проч.).
Справка. Термоэлектрический предохранитель в духовке – что это? Прибор безопасности, прекращающий подачу топлива в горелку, когда пламя гаснет. Он состоит из двух частей: термопары и электромагнитного клапана.
Термопара представляет собой две проволочные нити из разнородного металла, обладающие различными температурными диапазонами, длиной до 1,5 м. Их соединяют с помощью:
Соединительный узел – это своеобразный термоэлемент, отвечающий за измерение температуры. Его располагают на уровне горения пламени. Второй конец устройства представляет собой пару контактов или разъем, который подключают к электромагнитному клапану. Когда концы спая испытывают изменение температуры, меняется сопротивление металлов. Оно выводится на экран.
Термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) хватает, чтобы открыть магнитный клапан. В процессе работы электрические токи не дают ему захлопнуться, при этом газ поступает в конфорку. Обычно ТЭДС термопар для газовых плит достигает 15-30 мВ. Чтобы удерживать электромагнитный клапан открытым, достаточно 5-10 мВ. Когда пламя гаснет, ТЭДС исчезает, клапан закрывается, и подача газа прекращается.
Справка. Термопара – это сам контакт, остальные составляющие (провода, экран и т. д.) представляют собой термометр.
Основные достоинства термопары:
Недостаток температурного датчика в том, что отремонтировать его не удастся, а потребуется заменить. В устройстве нечему ломаться, оно просто перегорает от длительного использования.
Конструкция термопары
Конструкция термопары состоит из следующих элементов:
Типы термопар
Чтобы создать термопару, используют различные металлы, от которых зависит точность устройства и диапазон рабочих температур. По составу датчики делят на типы, разберем самые распространенные:
Для бытовых газовых плит чаще всего применяют температурные датчики из алюмеля и хромеля или константана и железа. Они имеют невысокую стоимость и подходят под температурные условия бытового прибора.
Также термопары бывают:
Для изоляции термопары используют различные материалы, они зависят от рабочей температуры устройства. До 120°С применяют любые виды, до 1300°С – фарфоровые, свыше 1300°С – окислы магния, бериллия, алюминия.
Читайте также:
Установка
Принцип установки температурного датчика зависит от типа прибора. В духовой шкаф он устанавливается легче, чем в газовую колонку. После монтажа необходима градуировка устройства с помощью градуировочной таблицы. Для подсоединения к определенным приборам может потребоваться компенсационный провод, каждый вид которого имеет свои характеристики включения.
Совет. Замену и калибровку термопары рекомендуют производить только специалистами, чтобы избежать аварийных ситуаций.
Ремонт термопары своими руками
Если пламя газовой плиты стало неравномерно гореть и гаснуть, обращают внимание на термопару – возможно, она вышла из строя. Сначала определяют причину некорректной работы датчика. Часто она заключается в отходящих контактах на клапане. Чтобы исправить неполадку, их следует затянуть. Исправность термопары проверяют: конфорку поджигают и сразу отпускают электророзжиг. Если пламя мгновенно гаснет, скорее всего, деталь засорилась, и ее следует почистить.
Важно! Перед проверкой, ремонтом и заменой термопары в газовой плите перекрывают подачу газа и отключают электроснабжение.
Наконечник датчика располагается около конфорки, в духовке его устанавливают возле рассекателя пламени в верхней части. Он должен быть без копоти и нагара. Если наконечник покрыт налетом, его очищают с помощью мелкой наждачной бумаги. После этого мусор удаляют и проверяют работоспособность устройства.
Если чистка не принесла необходимого результата, исправность устройства проверяют мультиметром или милливольтметром. Для этого находят место подключения термопары к электрической сети плиты. Обычно оно находится под передней панелью или верхней крышкой, рядом с переключателем температуры или газовым клапаном. Возможно, здесь отошли контакты, их требуется поправить. Если нет, переходят к проверке.
Предел измерения мультиметра устанавливают в районе десятков милливольт. Щупы подсоединяют к выводам термопары и подогревают датчик. Если мультиметр при этом показывает изменение напряжения, значит, устройство исправно. Если нет, его требуется поменять на новое.
Обычно устройство перегорает при длительном пользовании, и починить его в домашних условиях не получится. Новую деталь выбирают по коду, который указан на старом устройстве или в технической документации к газовой плите. Перед ремонтом перекрывают газ и отключают прибор от сети.
Сначала снимают переднюю панель или верхнюю крышку плиты и отключают электрические выводы в месте подключения к клапану. Затем откручивают гайку крепления и достают термопару. Если она из-за накипи не поддается, пользуются растворителем.
На ее место устанавливают новую деталь, закрепляют и подключают к электропроводке плиты. Проводники термопары не должны быть натянуты или болтаться в корпусе прибора. Затем в обратном порядке проводят сбор и проверяют работоспособность.
Совет. Если после замены детали ощущается запах газа, его следует перекрыть и вызвать специалистов газовой службы.
Заключение
Чтобы термопара корректно функционировала, осуществляют правильный уход за устройством. Раз в год ее рекомендуют проверять и регулировать. Для этого приглашают мастера, который делает безопасный и точный анализ устройства. Если деталь выходит из строя, производят ее замену на соответствующую модель.
Газ-контроль конфорок и духовки газовой плиты: что это такое, и зачем нужно?
Во многих квартирах и домах все еще сохранились газовые плиты. Чаще всего у хозяев нет выбора, ведь если газовая труба есть, то электрическая плита может просто не подойти из-за большого потребления электроэнергии.
Тем не менее, газ — вещество опасное, а его утечка может привести к катастрофическим последствиям. Но производители думают о безопасности, поэтому практически в каждой современной плите есть система газового контроля. Разберем, что это такое — газ-контроль конфорок и духовки, как он работает и стоит ли покупать плиту с этой опцией вообще.
Устройство и принцип работы
Суть работы газ-контроля предельно проста — если огонь чем-то тушится случайно или нет, то газ перестает поступать на конфорку, предупреждая тем самым его утечку и накопление в квартире. Самыми популярными причинами непреднамеренного затухания огня считается сквозняк или выкипевшая жидкость.
Но как система додумывается о том, что огонь потух? На самом деле, устройство газ-контроля предельно простое. Главной частью можно назвать термопару — это две сплавленные металлические проволоки из разных материалов, конец которых выведен к конфорке, а именно к огню.
Во время поворота ручки плиты огонь включается, проволока нагревается и создает электромагнитное поле — на этом основан принцип работы термопары газовой плиты.
Это поле влияет на магнит, с которым связана ручка плиты. Магнит воздействует на пружинку, открывая клапан подачи газа. Если же огонь вдруг прекратится, то проволока больше не будет нагреваться, а значит, и создавать электромагнитное поле. Клапан газ-контроля без действия магнита просто закроется, а подача газа прекратится.
Если это произошло, то достаточно просто повторить розжиг. Для того чтобы термопара снова нагрелась, потребуется от 5 до 20 секунд. Все это время придется удерживать ручку конфорки в нужном положении, иначе холодная термопара снова потушит пламя.
Если раньше термопара подключалась в целом к варочной панели, то сейчас отдельно к каждой конфорке. Если одна конфорка перестала работать из-за поломки системы газового контроля, то остальные будут способны приготовить ужин.
Устройство достаточно простое, но проверенное, поэтому сбои в работе возникают крайне редко. Важно и то, что работа газ-контроля полностью автономна и не требует электричества — это обеспечит бесперебойную защиту квартиры даже при отключенном свете.
Преимущества и недостатки
Главное преимущество газ-контроля — безопасность. В новостных сводках нередко встречаются сообщения о взрыве газа в жилых домах. Их все можно было предотвратить, если бы в плите имелась исправная система газ-контроля.
Особенно пригодится такая опция семьям, где есть маленькие любознательные дети либо же пожилые и немного рассеянные родители.
Система газ-контроля позволяет:
Но есть и у такой системы и отрицательные стороны:
Отдельная категория людей основывается на том, что раньше в плитах не было газ-контроля, и все как-то жили. По их мнению, такая опция лишь увеличивает стоимость газовой плиты. На самом же деле, цены на технику без газового контроля и с ним приблизительно равны. Разница в пару тысяч рублей совершенно несоизмерима с безопасностью, которую эта система обеспечивает.
Как определить поломку?
Обычно, если речь идет о поломке газ-контроля, это становится сразу очевидно, поскольку варочная поверхность просто не будет работать. В этом случае чаще всего говорят о поломке термопары. А вышедшая из строя термопара считается потенциально опасной поломкой, поэтому нуждается в незамедлительном ремонте.
Но есть еще ряд не столь очевидных признаков, которые помогут определить проблему. К ним относят:
Причины
Важно понимать, почему система газ-контроля может выйти из строя.
Если речь идет о долгом зажигании огня при включении плиты, то, скорее всего, дело в загрязнившейся термопаре. Кто-то решает эту проблему простой фиксацией ручки в необходимом положении, чтобы не держать ее вручную.
Лучше же истребить саму проблему и вызвать для этого специалиста. Если навыки починки электрооборудования имеются, то это можно сделать и самостоятельно — просто сняв варочную панель и прочистив нагревательный элемент.
Если после этого проблема не исчезла, то можно говорить о неисправности системы газового контроля. Это может быть:
Возможны и более отстраненные причины неудовлетворительной работы плиты — например, недостаточное давление газа. Оно может быть вызвано как неполадками на газораспределительной подстанции, так и не до конца открытым газовым краном в квартире.
Если проблема в кране, то его просто необходимо открыть до конца. Если же причина в подстанции, то придётся подавать заявку в местное отделение горгаза.
Вариантов, что делать, если газ-контроль сломался, немного. Лучше всего сразу обратиться к специалисту, поскольку самостоятельные починки запрещены.
Можно ли отключить газ-контроль самостоятельно?
Правильная и безопасная установка, подключение/отключение и даже эксплуатация газовых плит лежат на плечах владельцев квартир и квартиросъемщиков. Эта ответственность прописана в Гражданском кодексе РФ, в статье 210.
При желании самовольно отключить газовое оборудование необходимо ознакомиться с документом под названием «Строительные нормы и правила газоснабжения 2.04.08-87». Там черным по белому сказано, что необходимо вызвать квалифицированного специалиста с аттестатом от Газонадзора и сертификатом.
Пытаться самому отключить систему газ-контроль можно только в том случае, если уже был опыт ремонта подобных приборов, а их устройство кажется знакомым.
Самое главное, что необходимо сделать — отключить подачу газа. Кроме этого, важно соблюсти следующие правила безопасности:
