Термопара для газовой плиты: замена, ремонт своими руками в духовке

Бытовое газовое оборудование представляет высокую опасность. Часто открытый огонь духовых шкафов и плит может погаснуть, по причине сквозняка или перекрытия подачи газа. Для предотвращения утечки и подачи газа, на плиты устанавливают термопары. Далее будет раскрыта тема: что такое термопара для газовой плиты, принцип работы, основные неисправности и проверка этого оборудования. Также будет дано описание самостоятельной замены.

Устройство

Термопара для духовки и газовой плиты устроена по принципу Зеебека. Ученый нашел способ получать малую долю электрического тока при нагревании различных металлов. Термопара состоит из следующих элементов:

Рабочий наконечник с 2 типами металлов внутри. Именно эта часть находится в непосредственном контакте с открытым пламенем.
Контактную трубку длинной до 1.5 метров. Это электропроводящий контакт от наконечника к затворному механизму.
Электромагнитный клапан. Механизм открывающий и перекрывающий подачу газа к конфоркам и духовке. Клапан металлический. Приподнимается от воздействия магнитного притяжения.

Различаются 2 основных типа этого устройства:

Незаземленные. Пары этого типа имеют наконечник с разделенным покрытием. Такой подход позволил снизить восприимчивость к внешним электромагнитным колебаниям. Недостатком является способ соединения. Часто обе половины соединяются при помощи пайки или обжима. Оба варианта теряют герметичность при частом и долгом нагреве, по причине увеличения объема.
Читайте также: Инструкция и руководство для Дарина 1D GM241 008 на русском
Заземленные. Более распространенный тип устройства. Наконечник не разделен изоляционным покрытием. Это повлияло на чувствительность наконечника к электромагнитным колебаниям от посторонних источников. Рядом с печью нельзя устанавливать микроволновые печи. Электромагнитное поле может спровоцировать открытие клапана. Несмотря на это, заземленные термопары являются самыми надежными.

Оболочка с металлическими стержнями фиксируется к трубке при помощи: сварки, пайки, обжима. Крепление зависит от назначения термопары и при каких температурных колебаниях она будет работать в дальнейшем. Самым надежным соединением является сварка. Такое соединение не нарушается от воздействия расширяющихся поверхностей корпуса. От температуры зависит и химический состав стержней внутри корпуса. Стержни бывают:

Хромель — алюминий. Работает при температуре — −200 ÷ +1000 °C. Обозначается буквой «К».
Копель — хромель. −200 ÷ +800 °С. Относится к самым чувствительным элементам. Обозначается как «L».
Хромель — констант. −40 ÷ +900 °C. Обладает повышенной чувствительностью. Обозначается «Е».
Медь — констант. – −250 ÷ +300 °C. Обозначается «Т».
Железо — констант. −100 ÷ +1200 °C. Относятся к самым дешевым устройствам. Обозначается «J».
Вольфрам — рений. Работает при температуре свыше +1800 градусов. Используется в нагревательных котлах. Имеет обозначение «А».
Нихросил — нисил. −200 ÷ +1300 °C. Обозначается как «N». Используется на высокоточных нагревательных приборах.
Двойной платинородий. +100 ÷ +1800 °C. Обозначается «В».
Платина — платинородий. Бывает 2 типов. Работает при температуре до + 1700 °C. Обозначение «S» или «R».

Зная состав внутренних стержней, легко подобрать подходящий элемент взамен неисправному.

В комплект термопары также входят трубка и клапан. Трубка имеет внутри токопроводящий элемент. Часто провод, заключенный в несгораемую оболочку. Электромагнитный клапан необходим для открытия и закрытия газа.

Устройство и принцип работы

Известно, что в замкнутой цепи, которая состоит из двух проводников из разных металлов (напр., хромель и копель), возникает термоэлектродвижущая сила (ЭДС), при условии, что их горячий и холодный спаи имеют различную температуру ( эффект Зеебека ). Значение ЭДС зависит от материалов проводников, температур их холодного и горячего спаев.

Обычно, напряжение бытовой термопары находится в пределах 20-60 милливольт (мВ), чего достаточно для открытия газового клапана, но, разумеется, недостаточно для работы сложной автоматики и прочих модулей, для которых уже необходимо подключение к электросети.

Модуль не ограничивается парой спаев, однако устройство термопары достаточно простое и понятное:

Гильза, внутри которой находятся термоэлектроды с «горячим» спаем проводников, именно она крепится на горелочный модуль котла, рядом с пилотной горелкой (запальником).
Удлинитель, защищенный медной трубкой от внешнего воздействия электромагнитных полей, служит для соединения рабочей части (горячего спая) с электромагнитным газовым клапаном.
Диэлектрическая шайба с «холодным» спаем, именно она вставляется в гнездо газового электромагнитного клапана.

Чаще всего в термопарах бытовых газовых котлов используются спаи из хромеля и алюмеля (ТХА), хромеля и копеля (ТХК), железа и константана (ТЖК). Все используемые сплавы, их маркировка и характеристики указаны в таблице ниже.

Тип термопары (европейская классификация)	Материалы проводников спая	Российская маркировка	Диапазон температур, °C
K	хромель-алюмель	ТХА	-200 – 1 300
L	хромель-копель	ТХК	-200 – 850
J	железо-константан	ТЖК	-100 – 1 200
N	нихросил-нисил	ТНН	-200 – 1 300
T	медь-константан	ТМКн	-200 – 400
E	хромель-константан	ТХКн	0 – 600
S	платинородий-платина	ТПП10	0 – 1 700

Как работает термоэлектрический термометр в составе газового котла

Принцип работы термопары в составе газового котла везде один:

Сначала человек механическим путем открывает клапан подачи газа, удерживая кнопку электромагнитного клапана в течение 15-30 секунд.
Затем единожды нажимается кнопка пъезорозжига, возникает искра и зажигается запальная горелка.
Кнопка магнитного клапана удерживается еще на протяжении 30-60 секунд, пока рабочий спай термопары, находящийся рядом с запальником, не нагреется и не выдаст необходимое напряжение.
По прошествии 30-60 секунд кнопка электромагнитного клапана отпускается, но горение не прекращается, поскольку нагретая термопара вырабатывает достаточно напряжения для удержания газового клапана в открытом положении. Котел работает в штатном режиме, без вмешательства человека.
Как только горение прекращается, пламя больше не нагревает термопару, вследствие чего напряжения недостаточно для удержания электромагнитного газового клапана открытым, он закрывается, прекращая подачу газа.

Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить срок службы теплообменника

Принцип работы

Термопара достаточно простое устройство. Принцип работы термопары можно объяснить следующим образом:

Наконечник располагается вблизи открытого пламени.
Как только была включена газовая плита или духовой шкаф, металлические стержни нагреваются и создают электрический ток.
Ток течет по трубке и попадает в термодатчик.
В датчике создается электромагнитное поле, которое поднимает клапан, открывая поступление газа к конфоркам.

Если пламя гаснет, без контроля человека, термопара охлаждается, электрическое напряжение пропадает. Электромагнитное поле также пропадает, тем самым закрывая клапан. Поступление газа в систему перекрывается.

Термопары чаще всего устанавливаются внутри духовых шкафов. Это необходимо по причине отсутствия визуального контроля за пламенем. У такого устройства газового контроля есть ряд преимуществ:

Высокая точность срабатывания.
Большой срок работы.
Простота в установке, замены, обслуживании.

Устройство контроля подачи газа является надежным и долговечным. Но и у него есть свой срок службы.

Неисправности

Определить неисправность элемента газового контроля достаточно просто. У неисправного датчика следующие признаки неисправности:

Во время включения конфорки, пламя не разгорается. Причина в не открывшемся клапане подачи газа. Если плита оборудована кнопочным включением, кнопка отожмется обратно, сразу после нажатия.
После включения, пламя горит недолгое время и снова тухнет. Причина та же. На плитах с кнопочным управлением, отключение произойдет сразу после нажатия.

Итак, причин всего две и обе ведут к клапану. Для определения неисправности необходима последующая проверка.

Проверка

Проверить термопару на работоспособность достаточно просто. Для этого необходимо сначала демонтировать элемент. Перед демонтажем можно провести чистку. Выполняется она следующим образом:

Необходимо при помощи наждачной бумаги зачистить корпус наконечника. Скопившийся нагар не пропускает тепло, что приводит к долгому нагреву термоэлемента.
Также нужно проверить все электрические контактные соединения. Часто при включении нескольких конфорок происходит повышение температуры, от чего плавится изоляция проводов. Не изолированные провода могут касаться корпуса плиты, создавая короткое замыкание.
Стоит обратить внимание на жесткость усадки клемм. Нагрев медных наконечников может снизит контакт с проводником, от чего клапан просто не получит напряжения для создания магнитного поля.
После чистки нужно повторить включение плиты. Если проблема осталась прежней, термопару нужно демонтировать.

Часто в одной плите установлены термоэлементы на всех конфорках и внутри шкафа. Если чистка не привела к желаемому результату, придется демонтировать и проверить все элементы.

Перекрыть главный кран подачи газа.
Понять верхнюю панель плиты.
Если устройство находится внутри духового шкафа, демонтировать дверцу.
Найти электромагнитный клапан.
При помощи гаечного ключа отсоединить элемент от корпуса клапана. Газовые регуляторы имеют различное соединение, простое штуцерное или в виде клемм. Отсоединять клеммы нужно осторожно, чтобы не поломать выступающий наконечник. Восстановить его не удастся.

Далее понадобится просто осмотреть поверхность элемента. Если он поврежден, то проверка не потребуется. Деталь придется заменить. Починить расплавленную пару невозможно. Если корпус целый, понадобится проверка мультиметром:

Мультиметр установить в режим замера минимального постоянного электрического напряжения.
В трубке имеется токопроводящий контакт, к нему необходимо присоединить «+» щуп мультиметра.
Щуп «минус» соединить с корпусом элемента.
Нагреть наконечник на открытом пламени.

При нагреве, исправный термоэлемент должен выработать долю электрического тока от в 17–25 мВ. Если напряжение отсутствует или ниже этих значений, деталь требует замены. Прозванивать деталь на сопротивление не рекомендуется. Такая проверка покажет только целостность корпуса. Неработающую термопару запрещается разбирать с целью ремонта. Восстановить нагревательные элементы не получится, так как невозможно найти детали для замены.

В случае исправной термопары, проверки потребует электромагнитный клапан. Отремонтировать его сложно, при неисправности лучше заменить новым. Для проверки клапан нужно демонтировать, предварительно перекрыв подачу газа. На работающих плитах такую процедуру выполнять нельзя. Далее:

Проверить деталь на загрязнения.
Вынуть и почистить фильтр, на последних моделях он расположен со стороны входа.

Далее понадобится батарейка или блок питания. «+» контакт от батарейки необходимо соединить с единственной клеммой устройства, «минус» при помощи куска провода подается на корпус. В течение минуты должен прозвучать щелчок, оповещающий об открытии запорного устройства. После отсоединения батареи от клеммы, щелчок должен повторится, оповещая о закрытии затвора. Если клапан не отреагировал на подачу напряжения, его необходимо поменять строго на аналог. В случае закрытия во время подачи напряжения, клапан тоже признается непригодным.

Термопара для газовой плиты, что это

Газовое оборудование считается наиболее подходящим вариантом для создания комфортных условий проживания в жилых помещениях дома, квартиры. Многие привыкли готовить пищу с использованием природного газа, отапливать жилище при помощи газового оборудования. Такой способ можно назвать более экономным и практичным чем использование электрической энергии для печей или обогревателей.

Но «голубое топливо» это взрывоопасная субстанция, использование которой требует соблюдения определённых мер безопасности. Для этого современное газовое оборудование имеет специальные детали конструкции. Они выполняют функции автоматического регулятора подачи газа в различных условиях эксплуатации.

Термопара

Согласно определению международного стандарта, термопара представлена двумя соединенными проводниками, используемыми в составе устройства, измеряющего температуру.

Осталось добавить: материал проволочек выбирается различного знака коэффициентов термоэдс. Достигается максимальная разность потенциалов. Точность измерений напрямую определена величиной измеряемого параметра.

Поскольку приборы демонстрируют абсолютные, относительные погрешности.

Распространенной термопарой считают изделие алюмеля (– 17,3 мкВ/ºС), хромеля ( 24 мкВ/ºС). При температуре спая 300 ºС изделие выдает на контакты напряжение 12 мВ.

Цифровой измеритель оценивает значение согласно полученному результату, газовая плита отрабатывает необходимые операции. В простейшем случае термопара определяет наличие огня конфорки.

Огонь гаснет – срабатывает предохранительный клапан, перекрывающий подачу газа. Реализуется концепция безопасного пользования плитой.

Иногда точного измерения температуры не требуется, схема организована на цифровом компараторе, сравнивающем напряжение термопары с заданным уровнем. Порог перейден – происходит срабатывание схемы. Дальнейшие действия газовой плиты определены алгоритмом, заложенным разработчиками.

Термопары применяются в бытовой технике из-за беспримерной надежности, дешевизны, отказоустойчивости. Действительно, как может сломаться обыкновенный провод. Порвется – недолго срастить. Место пайки восстанавливается запросто. Газовая плита с термопарой надежно работает, ремонтопригодна.

Немалую роль играет аспект унификации. Термопара алюмель-хромель легко заменяется другой аналогичной. Сплавы легко приобрести по отдельности, можно своими руками изготовить измеритель температуры для газовой плиты. Немаловажный критерий маркетинговой привлекательности оборудования.

Видя простоту, покупатель готов потратить деньги. Монтаж несложен. Проложить пару проводов под силу каждому. Пару слов о назначении термопары.

Виды духовок, устройство и принцип работы

Существуют приборы, которые устанавливаются отдельно, и духовые шкафы, совмещаемые с варочной панелью. За приготовление пищи в духовке отвечают горелки, расположенные внутри конструкции. Нагрев бывает трех видов. В продаже можно найти разные модели:

Агрегаты с грилем — с горелками, находящимся в верхней части шкафа.
Стандартные газовые плиты с обычным нагревом. Это классический вариант — горелки, которые располагаются в нижней части шкафа.
Конвекционные приборы. В этом случае нагревательные элементы тоже находятся внизу, но равномерно распределение тепла обеспечивают встроенные в аппарат вентиляторы.

Но это еще не весь список дополнительных приспособлений, которые могут оказаться в духовом шкафу. Помимо термовентиляторов в мини-печи может устанавливаться:

электророзжиг;
термостат, автоматические системы очистки;
таймеры, сигнализирующие о начале или окончании работы;
система безопасности, контролирующая поступление/наличие газа.

Вместе с духовой плитой будущие владельцы получают набор противней, жаровню, вертела и т. д. Если рассматривать все элементы, то одним из главных приспособлений является термостат, задача которого проста, но работа необходима.

Теперь надо сказать о признаках, свидетельствующих о неполадках данного узла. Как и все конструкции, терморегулятор тоже «имеет право» сломаться. Понять, что с термостатом «случилось страшное», довольно легко. Когда прибор неисправен, увеличивается время приготовления блюд, пища либо пригорает, либо, наоборот, остается сырой.

Sources:

https://istra-gaz.ru/oborudovanie/termopara-v-gazovoj-plite-poshagovoe-rukovodstvo-po-remontu-i-zamene.html

Замена

Замена термопары в газовой плите должна выполняться только в специализированном центре. Но ее достаточно просто произвести своими руками, при соблюдении строгих мер безопасности. Перед заменой термопары газовой плиты, ее необходимо приобрести. На корпусе элемента есть маркировка английской буквой. Именно эта маркировка указывает на химический состав стержней внутри корпуса. Установка элемента с другим составом может повлиять на время открытия или закрытия клапана, общую чувствительность детали. Также детали с иной маркировкой могут иметь отличные от оригинала соединительные детали, толщину и длину трубки. Нужно приобрести именно полный аналог. Далее необходимо:

Выключить плиту из электрической розетки.
Отключить подачу газа в главном вентиле.
Снять верхнюю панель газовой плиты.
Отсоединить от крепления термоэлемент. Наконечник постоянно находится под высокой температурой и может трудно откручиваться. Перед демонтажем лучше воспользоваться очистителем ржавчины. Гнуть и ломать крепление строго запрещается.
Заменить неисправную деталь на новую.
Собрать плиту в обратном порядке.
Подключить печь к электричеству.
Открыть подачу газа.
Проверить работу устройства.

Перед тем как поменять термопару, обязательно обезопасить себя от утечки газа и поражения электрическим током.

При покупке новой детали взамен старой, нужно обратить внимание на длину токопроводящей трубки. Она должна быть идентична заводскому аналогу. При монтаже на газовую плиту необходимо установить трубку по местам крепления, она не должна болтаться, провисать, находится вблизи пламени.

Также при установке наконечника термопары нужно соблюдать расстояние между ней и конфоркой. Близкое расположение значительно снизит срок службы детали, если расположение превышает 1 см, это грозит проблемами с воспламенением газа.

Что это и для чего нужно?

Приобретение термопары для газовой плиты – забота о безопасности своей семьи.
По сути – это датчик, регистрирующий температуру. Но только не окружающей среды, а пламени горелки плиты. Впрочем, разработчики не пытались следить за изменением температуры огня, а лишь за его наличием. Горит огонь, датчик нагрет, все работает нормально. Погас огонь, датчик остыл, отключается газ.

Повторим физику

Устройство термопары основано на законах физики: закрытый контур из металлических проводников при нагревании производит электрический ток.

Первым эффект, легший в основу термопары, открыл немецкий физик Т. Зеебек. В своих опытах он установил, что закрытый контур из двух проводников различных металлов при нагревании образует электрический ток. При этом, чем больше нагревать спайку проводников, тем больший ток возникает.

Немецкий ученый Т. Зеебек первым обнаружил физическое явление, на котором основано действие термопары.

Один контакт контура нагревается и называется «горячим». Другой, «холодный» должен быть при более низкой температуре. С него и снимается показание температуры. Поскольку зависимость полученного тока от температуры нагревания строго линейна.

Маркировка термопар

Перед приобретением прибора важно разобраться в маркировке изделия, чтобы выбрать подходящий вариант.

Опытным путем были установлены пары металлов, использование которых наиболее эффективно. В зависимости от использованных металлов, прибор имеет свою маркировку. Зная ее и характеристики полученных спаев, можно выбрать подходящий для своих нужд датчик.

Различают следующие типы:

K (ТХА/ХА) – никель с хромом или алюмелем. Распространенный, точный и недорогой с точностью +/- 1.10 С и диапазоном от -270 до 12600C.
L (ТХК) – хромель с копелем. Основная черта – долговечность.
J – железо с константаном. Второй по популярности с диапазоном от -210 до 7600C, не долговечен.
T – медь с константаном. Прибор узкой специализации для особо низких температур.
E – никель или хром с константаном. Высокоточный прибор для средних температур до 8700С.
N – нихросил. Чрезвычайно точный, но дорогой прибор с диапазоном измерений до 3920C.

В продаже есть сплавы с добавлением усилителей. Они не так популярны, но имеют применение.

Где и как это используют?

В конфорках термопара для газовой плиты работает по простому принципу: есть или нет пламени.

Принцип действия термопары для газовой плиты не сложен, она реагирует на наличие и отсутствие пламени.

В духовке уже требуется контролировать температуру нагревания. Хозяйка устанавливает температуру и, в зависимости от того, насколько близка реальная температура в духовке, датчик регулирует интенсивность подачи газа через электромагнитный клапан.

Термопара для газового духового пара контролирует степень нагрева, а не только наличие пламени.

На том же принципе основана работа термодатчика газовых котлов и колонок. Контролируется температура нагревания воды, что дает возможность экономить потребление газа.

Термопара, установленная на газовый котел и регулирующая нагрев воды, сэкономит семейный бюджет.

Часто встречаются электронные термометры. С их помощью измеряют температуру в помещениях и у человека. Такие приборы гораздо безопаснее ртутных. В свое время они широко использовались в быту.

В промышленности широко применяется такое свойство термопары, как низкая инерционность. Что дает возможность измерять малую разность температур. Высоко ценится и применение датчиков в агрессивных средах и при высоких температурах, порядка 2 000 градусов.

Есть термопары, подходящие для измерения температуры в агрессивной среде. Они обладают устойчивой защитной арматурой.

Советы

Эксплуатация и последующий ремонт термопары, должен проводится с соблюдением техники безопасности.

Необходимо своевременно реагировать на утечку газа. Даже новая газовая защита может не сработать. Такое случается по причине попадание в затворное седло мусора. Мусор появляется в системе подачи газа из-за некачественного ремонта труб.
Запрещается охлаждать термоэлемент водой. Резкий перепад температуры может разрушить образующие ток стержни.
Запрещается эксплуатировать термопары с налипшей пищей, нагаром. Инородные покрытия сохраняют высокую температуру. После отключения плиты, затворный механизм не сработает, что приведет к утечке газа.
После замены элемента нужно контролировать его работу в течение нескольких дней.
Запрещается приобретать детали от неизвестных производителей, подделки низкого качества. За новой парой лучше обратиться в специализированный магазин или сервис компании производителя газовой плиты.
Если есть сомнения в том, что самостоятельно удастся проверить или заменить термопару, лучше доверить это специалистам, отвезти плиту в сервис.

Замена термопары легкий, но очень ответственный процесс. Не стоит пренебрегать простыми правилами безопасности.

Как проверить и заменить термопару

Главный признак неисправности датчика пламени — фитиль тухнет одновременно с отпусканием кнопки. Иногда неполадка проявляется иначе – огонек на запальнике остается, но после розжига основной горелки подача горючего снова перекрывается и котел гаснет полностью. Причины таких проблем:

термический электрод покрылся сажей и плохо прогревается, отчего напряжение в цепи падает ниже минимума;
прогар корпуса измерителя;
нарушение контакта в точке «горячего» спая;
открутилась гайка крепления, рабочий стержень перекосился и плохо прогревается запальником;
пришел в негодность датчик тяги либо случился обрыв его электрической цепи.

Нагреваемый запальником электрод нужно периодически чистить от нагара. Проблема в том, что загрязнение детали плохо видно снаружи, приходится снимать планку либо всю панель с горелкой

Уточнение. Неисправность датчика тяги вызывает аналогичные симптомы, поскольку этот «концевик» включен последовательно с термопарой (в разрыв цепи). Чтобы исключить влияние датчика, временно замкните его провода.

Для диагностики понадобится мультиметр либо другой прибор, способный измерять низкое напряжение (до 100 мВ). Как выполняется проверка:

Закройте подачу газа к теплогенератору либо проточному водонагревателю краном, расположенным на подводящей трубе. Снимите кожух или переднюю панель агрегата.
Пользуясь рожковыми ключами, открутите гайки крепления термоэлектрода и соединительной трубки. Снимите датчик пламени.
Внимательно осмотрите рабочий электрод, очистите его от сажи кистью и ветошью. Если при визуальной проверке обнаружены прогары, термопара безоговорочно подлежит замене.
Переместившись на кухню, зажгите горелку газовой плиты. Подсоедините зажимы мультиметра к центральному контакту и медной трубке. Выставьте низший предел измерения – 0.1 либо 1 В.
Нагревайте термоэлемент конфоркой газовой плиты, наблюдая за показаниями вольтметра.

Главное условие: исправная термопара для котла должна выдавать напряжение не менее 0.02 вольта. Если прибор показывает нули, напряжение скачет или не превышает 20 мВ, элемент нужно поменять. Современные датчики не подлежат ремонту путем перепайки.

Совет. Покупая новую термопару, всегда ориентируйтесь по марке и конкретной модели котла, дабы не запутаться в маркировках и обозначениях.

Если вам не хочется раньше времени снимать элемент, диагностику можно произвести прямо на котле. Открутив гайку, отсоедините трубку термопары от автоматики и подключите мультиметр, как описывалось выше. Удерживая клавишу, разожгите запальник и снимайте показания прибора. Недостаток метода: невозможность визуального осмотра и чистки электрода от сажи.

Устанавливая новую термопару в газовый котел, настройте положение нагреваемого стержня. В идеале электрод стоит горизонтально, не отклоняется вверх или вниз и хорошо омывается пламенем фитиля.