Как проверить термопару мультиметром

Как правильно проверить термопару мультиметром

Термопары (ТП) функционируют во многих тепловых процессах в качестве первичных датчиков температуры автоматической системы безопасности и регулирования. На объектах бытовой теплоэнергетики они устанавливаются для защиты горелок от отрыва пламени на газовых котлах, колонках и плитах, для приготовления пищи.

Они работают в высокотемпературной зоне газового факела, в связи с чем могут выходить из строя. При этом автоматика безопасности мгновенно отключает газоиспользующее оборудование. Для того, чтобы обеспечить безаварийную и продолжительную работу газовых плит, колонок и котлов, необходимо исключить ложное срабатывание защиты, а так же требуется знать, как проверить термопару мультиметром. В домашних условиях это возможно выполнить без проблем.

Что такое термопара

Термопара — это устройство, состоящее из спаянных разнородных проводников или полупроводников, образующих единую электроцепь. ТП работает на базе термоэлектрического эффекта, известного как «эффект Зеебека».

Эффект, когда два спаянных разнородных металла при определенной температуре генерируют напряжение, пропорциональное полученной тепловой энергии. Чем выше температурный напор в точке спая, тем больше термопара вырабатывает Э.Д.С.

Конструкция

Эффективность работы и высокая точность срабатывания данного первичного датчика температур базируется на простом принципе.

Его работа обеспечена такими основными элементами конструкции:

  1. Спай термопары из 2-х разнородных проводников. Иногда вместо проводников могут быть установлены полупроводники.
  2. Изолированные проводники, составляющие цепь от места спайки до точки вывода сигнала к внешним токоприемникам.
  3. Экранирующее защитное покрытие — металлическая трубка, закрывающая провода цепи от воздействия открытого огня в газовом факеле.

Важно! В состав спая могут быть включены как цветные, так и благородные металлы. В зависимости от этого термопары группируются по нескольким модификациям, характеристика которых представлена ниже.

Принцип работы

Термопара устанавливается в измеряемую зону с высокой температурой. Сплав металлов нагревается до рабочей температуры. Между холодными и горячими соединениями в цепи образуется напряжение. К холодным выводам термопары подключается токоприемник или измерительный прибор, тем самым замыкая цепь. Возникшее напряжение в катушке газового клапана-отсекателя электромагнитного типа создает индукцию, в связи чем он открывается и пропускает газ к горелке.

Для того, чтобы запустить котел или газовую колонку, вначале в ручном режиме потребуется нажать на шток. Начнется пропуск газа к горелке и пьезозапальник подожгет факел. В течении 30 сек будет происходить разогрев термопары. При выработке термопарой рабочего напряжения, электромагнитный клапан будет удерживаться этим напряжением в открытом положении. После того, как газ перестанет попадать в топку или произойдет аварийный отрыв факела от горелки, спай термопары остывает и прекращается подача напряжения на газовый клапан, который закрывается, тем самым отсекая подачу топлива в котел или газовую колонку.

Справка. По этому принципу функционирует система безопасности не только в бытовых газовых установках, но и на мощных энергетических станциях от ТЭЦ до АЭС, а также на металлургических, химических и других видах производств, которые используют газ в технологических процессах.

Для чего нужно проверять термопары

Любой энергетический агрегат будет отключен аварийно, если не сработает датчик температур. Замена термопары дорогостоящий процесс, тем более что она нужна не во всех случаях. Чтобы исключить ложное срабатыватывание автоматики безопасности по факелу пламени, лучше провести проверку ТП. Восстановление его работоспособности начинают с визуального осмотра термопары.

Как правило, она выходит из строя по причине перегорания термального индикатора, что случается довольно часто в котлах. В этом случае на поверхности датчика можно обнаружить черную вмятину либо даже сквозную дыру. В таком случае такой измеритель отбраковывается сразу и потребуется установить новый.

Важно! В некоторых случаях термопара не имеет внешних отклонений. В этом случае ее работоспособность можно проверить только с помощью мультиметра.

Какой прибор выбрать для измерения

Для выполнения тестирования термопары подойдет самый простой мультиметр, который обычно имеется в арсенале у домашнего мастера. В том случае, если потребуется купить новый, то лучше взять модель способную решать многие задачи, в том числе и замер температур.

Также нужно обратить внимание на то, чтобы мультиметр, кроме стандартных замеров напряжения, сопротивления и проводимости электроцепей, обладал такими функциями:

  • «HOLD» — функция фиксации результатов измерения на дисплее;
  • «REL» — функция выполняющая измерение относительно базового значения;
  • ●))) — функция тестирования электроцепей с подачей звукового сигнала.

Важно! Мультиметр обязан быть безопасным для пользования. Данные по его электробезопасности указывается в инструкции завода-изготовителя и наносятся на корпус прибора. Для тестирования термопары достаточно приборов класса CAT II / IIІ, соответствующим электробезопасности для внутридомовых распредсетей и локальных сетей питания.

Также можно проверить термопару авометром — это прибор комбинированного принципа действия. В основном измеряет постоянные характеристики тока, сопротивления и напряжения. В сущности, название «авометр» собрано из названий 3-х приборов, которые традиционно используют для замера отмеченных параметров: амперметра, вольтметра, омметра.

Пошаговая инструкция проверки термопары

Проверка термопары тестером не является сложной. Тем не менее, она связана с определенными рисками из-за наличия высокой температуры, газа и опасного напряжения. Поэтому пользователь должен придерживаться при работе следующих правил:

  1. Рабочая зона должна быть хорошо освещена.
  2. Запрещается пользоваться мультиметром вблизи легкогорючих и взрывоопасных веществ, а также в помещении с повышенной влажностью.
  3. Мультиметр должен находиться на ровной плоскости. В процессе тестирования, щупы необходимо держать за изолированные части.
  4. Запрещено перегружать мультиметр в процессе работы.

Внимание! При тестировании термопары ее корпус может сильно нагреваться до середины длины корпуса, поэтому работу проводят в защитных перчатках.

Принцип проверки термопары мультиметром одинаков, но могут быть некоторые отличия в зависимости от конструкции газоиспользующего оборудования, например, для котла или газовой плиты.

Отопительный газовый котел

Если газовый котел остановлен аварийно, а диагностика котла сообщает владельцу, что отсутствует пламя на горелке, то первым делом потребуется проверить работоспособность термопары мультиметром:

  1. В целях безопасности отключают котел от электрической и газовой сети.
  2. Термопара имеет незакрепленный конец, который размещен в факеле горелки, а второй закреплен к электромагнитному клапану с помощью гайки.
  3. Для снятия ТП с котла откручивают гайку.
  4. Свободный конец ТП нагревают над источником открытого огня. Подойдут горящая свеча или газовая конфорка. При этом важно выдерживать минимальный уровень размещения ТП — 1 см от пламени.
  5. После того, как ТП нагрелась, начинают тестирование мультиметром.
  6. Мультиметр установить в режим замера минимального постоянного электрического напряжения.
  7. В трубке имеется токопроводящий контакт, к нему необходимо присоединить «+» щуп мультиметра.
  8. Щуп «минус» соединить с корпусом элемента.
  9. Нагреть наконечник на открытом пламени.
  10. Если показания будут в пределах 20–25 мВ, то термопара исправна, а сбои в работе котла по данному параметру защиты могут быть вызваны плохими контактами между проводами ТП и газовым клапаном-отсекателем.
  11. Даже в том случае, если напряжение ТП не достигает 20 мВ, чтобы исключить ошибку потребуется несколько раз прозвонить термопару, дополнительно нагревая ее. Если все замеры покажут результаты ниже 20 мВ, то термопара подлежит замене, поскольку современные датчики этого класса ремонту не подлежат.

Для того чтобы правильно выбрать новую ТП для замены, нужно ориентироваться по марке котла, так как термопара может производиться по классификации ЕС, а не по отечественным стандартам, и это создает определенную путаницу.

Газовая плита

Все современные газовые плиты имеют систему газ-контроль, которая работает с термопарой. В том случае, когда плита не запускается из-за срабатывания защиты по данному показателю, скорее всего, засорилась либо вышла из строя термопара.

Важно! Перед началом тестирования нужно закрыть подачу газа на конфорки и духовку, отключить плиту от электросети и убрать все приспособления, посуду.

Пошаговая инструкция проверки работоспособности термопары мультиметром в газовых плитах:

  1. Снимают дверцу с духовки.
  2. Находят ТП. Обычно она расположена вблизи рассекателя пламени.
  3. Если при внешнем осмотре на поверхности корпуса термопары была обнаружена грязь и копоть, то осторожно мелкой наждачной бумагой ее убирают.
  4. Выносят образовавшийся мусор из духовки. Повторно проверяют работоспособность датчика.
  5. Если газовая плита по-прежнему отключается системой защиты, то приступают к проверке ТП мультиметром.
  6. Для этого нужно найти электролинию соединения датчика с электрической защитой плиты. Как правило, она расположена под лицевой панелью либо под верхней крышкой в месте расположения газового клапана-отсекателя и переключателя температур.
  7. Проверяют целостность контактной группы, которые также могут давать сбой в работе ТП.
  8. Устанавливают настройку предела измерения прибора в районе десятков мВ.
  9. Подключают щупы к выводам термопары и нагревают измерительный участок.
  10. Если мультимер покажет напряжения на выводах ТП до 20 мВ, устройство не исправно. Для точности определения замеры выполняют несколько раз.

Советы по проверке термопары

В том случае, если пользователь не хочет прежде времени снимать ТП с котла, то можно ее протестировать на действующем оборудовании. Для этого отключают трубку ТП от системы автоматики и подсоединяют мультиметр. Удерживая клавишу клапана-отсекателя, разжигают запальное устройство и через 30–40 сек. снимают показания напряжения первичного датчика.

Преимуществом этого метода является простота измерений, а недостатком — отсутствие визуального обследования датчика и невозможность очистки его поверхности от сажи, что также может быть причиной аварийного срабатывания котла.

В целом считается, что термопары менее точные и чувствительные датчики температуры, чем, например, термисторы. Но благодаря своей низкой стоимости и высокой надежности эти термопары десятилетиями успешно использовались в нагревательных процессах.

Невзирая на то, что конструкция термопары довольно простая, она считается исключительно важным элементом современной защиты газового оборудования. Выполняя роль первичного измерителя температуры в системе «газ-контроль», термопара создает надежную защиту газового оборудования от возможных аварийных ситуаций. Работоспособность термопары — залог безопасности в доме и контролировать ее можно с помощью простых замеров, выполняемых мультиметром.

Видео по теме

Изучение термопары на газовых котлах: как проверить мультиметром, понятие и структура

Здравствуйте, уважаемые читатели. Как проверить термопару мультиметром на газовом котле? И какое значение у данной операции. И что это вообще за компонент – термопара?

В данной статье рассматриваются способы проверки термопары газовых котлов с использованием мультиметра. Описывается сам принцип функционирования термопары. Для примера приводится анализ этой составляющей на котле Бакси.

Понятие и структура термопары

Данная составляющая обороняет котёл от перегрева. А это залог его безопасности.

Она образована двумя разнородными проводниками. Они взаимодействуют как минимум в одной точке. При изменении температурных данных на участке датчика внутри термопары образуется напряжение.

Благодаря чему контролируется температура, и аппарат защищён от перегрева.

Виды термопар

Для создания индикатора применяются два разных металла. И для каждого сочетания металлов температура реакции различна. Поэтому датчики имеют отличия по уровню регуляции температур.

Производственная норма многих термопар – 0 C. Почти все производители используют электронную компенсацию холодной спайки. В итоге температурные скачки корректируются на клеммах датчика.

Изучение термопары

Если работа газового котла не стабильна, необходимо изучить состояние термопары.

Первый симптом неполадки – в процессе работы аппарата нет фиксации кнопки на магнитном коробе.

В этом случае нужно проверить термодатчик. Для этого есть лёгкая методика:

  1. Отключайте газовый аппарат от сети (от электричества и газа).
  2. На одном окончании термопары находится специальный индикатор. Вторым окончанием термопара присоединена к ЭК (электромагнитному клапану). Способ крепления – гайка.
  3. Гайку нужно отвинтить от ЭК, затем снять термопару с аппарата.
  4. Нагрейте индикатор над кухонной плитой или свечой. Его дистанция от теплового источника – 1-2 см.

При нагреве индикатор, корпус термопары нагревается до середины. В этом процессе защитите руки перчатками.

Шаги после нагревания термопары:

  1. Используйте мультиметр. Один его щуп приложите к корпусу устройства. А второй – к контакту на выходе.
  2. Примерно через минуту мультиметр определит напряжение. Если показания варьируются в спектре 18-25 мВ, значит, неполадок с термическим регулятором нет. Проблема кроется в слабом контакте между термопарой и ЭК.

Если показатели не достигают 18 мВ, термический преобразователь может быть рабочим. Для этого перемещайте его в пламени. Снова измерьте данные щупами.

Оптимальные параметры – это 20-25 мВ. Даже при условии 18 мВ ЭК может функционировать без сбоев. А кнопка сама выключается при показателях 16-17 мВ

Прогорания индикатора

Чаще всего термопара ломается из-за прогорания термального индикатора.

Когда при визуальном изучении на его поверхности обнаруживается серьёзная вмятина чёрного цвета или дырка, то датчик нуждается в замене.

Термальные электрические преобразователи часто прогорают в котлах любой марки, и Бакси не исключение.

Если у вас модель именно этой марки, вам стоит провести необходимое изучение термических составляющих. Появляется вопрос – «А как проверить термопару мультиметром на газовом котле baxi?». Процесс был обозначен выше. Он подходит для всех котлов.

У них может быть отличие в расположении и виде термопары.

Что касается «Бакси», то в её моделях часто развивают напряжение в термопаре. Так ЭК становится чувствительнее. Напряжение достигается 30 мВ. И это отрицательно сказывается на рабочем сроке терморегуляторов.

Заключение

При появлении обозначенных симптомов, оперативно проводите проверку термопары. Ведь её состояние сказывается на состоянии всего аппарата.

Все что необходимо знать о принципе работы, ремонте и замене термопары газового котла

Термопара является основным контрольно-измерительным модулем в энергонезависимых газовых котлах. При ее неисправности подача газа на горелку невозможна, разжечь котел не получится, а попытки обхода ее действия попросту небезопасны. К счастью, конструкция термопары и алгоритм ее замены довольно просты, при наличии минимальных навыков можно самостоятельно устранить неисправность, в некоторых случаях даже обойдясь без замены модуля.

Читайте в статье

Для чего нужна термопара в газовом котле

Термопара (она же термоэлектрический термометр) – это контрольно-измерительный модуль, вырабатывающий при нагреве слабое напряжение, которого достаточно для удержания электромагнитного клапана подачи газа в открытом положении. По-сути, термопара нужна исключительно в целях безопасности: как только по каким-либо причинам (например, вследствие обратной тяги) в топочной камере котла прекратится горение, термопара не сможет удерживать клапан подачи газа в открытом состоянии, подача топлива прекратится, утечка газа в помещение будет предотвращена.

На фото стандартное местоположение термопары в газовом котле. Ее можно отличить по медной трубке.

Помимо газовых котлов, термоэлектрический датчик используется в бытовых газовых плитах, печах, водонагревателях. Поэтому при выборе необходимо отбирать термопару именно для газовых котлов, а точнее для конкретной модели котлоагрегата или автоматики (обычно это итальянская автоматика EuroSit 630 и ее аналоги).

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.

Так выглядит стандартная термопара на фото.

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

  1. Гильза, внутри которой находятся термоэлектроды с «горячим» спаем проводников, именно она крепится на горелочный модуль котла, рядом с пилотной горелкой (запальником).
  2. Удлинитель, защищенный медной трубкой от внешнего воздействия электромагнитных полей, служит для соединения рабочей части (горячего спая) с электромагнитным газовым клапаном.
  3. 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:

  1. Сначала человек механическим путем открывает клапан подачи газа, удерживая кнопку электромагнитного клапана в течение 15-30 секунд.
  2. Затем единожды нажимается кнопка пъезорозжига, возникает искра и зажигается запальная горелка.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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

Инструкция по диагностике, ремонту и замене

Как проверить термопару на работоспособность

Определить, что термопара неисправна зачастую можно даже визуально, не разбирая котел. Во время розжига, после отпуска кнопки электромагнитного клапана, она не останется в зажатом положении, поскольку электромагнитный клапан не получает минимально необходимого напряжения. Клапан закроется, подача газа прекратиться.

Обойти термопару можно зажав кнопку тяжелым предметом или заклеив скотчем, что часто и делают на практике. Однако мы настоятельно не рекомендуем это делать, поскольку при затухании пламени, например, при задувании ветром , подача останется открытой, газ не будет сжигаться и поступит в помещение, что вызовет аварийную ситуацию. Прибегнуть к такому обходу можно лишь на время, до приезда специалиста или запасного модуля, постоянно находясь у котла и контролируя наличие пламени.

Чтобы гарантированно убедиться в исправности или неисправности, стоит проверить термопару мультиметром (тестером), установленным на мВ или вольтметром:

  1. Откручиваем гайку, фиксирующую термопару в гнезде электромагнитного газового клапана.
  2. Снимаем рабочую часть термопары с кота.
  3. Теперь нужно нагреть рабочую часть термопары, чтобы она образовала напряжение. Сделать это лучше всего над конфоркой кухонной плиты или свечой, пламя должно плотно обволакивать термопару.
  4. После нагрева термопары (30-60 секунд), прикладываем один щуп тестера к корпусу термопары, а второй – к выходному контакту. Измерения лучше проводить в течение 40-60 секунд, не прекращая греть рабочий спай.

Исправная термопара газового котла должна выдавать напряжение от 20 мВ (0,02 В). Некоторые модели могут выдавать до 50-60 мВ. Если термопара выдает менее 20 мВ, это гарантированно свидетельствует о ее неисправности. Однако не спешите прибегать к ремонту или замене модуля.

Как и в каких случаях ее можно восстановить

Термопара устроена таким образом, что любые повреждения или загрязнения могут снизить выдаваемое ею напряжение ниже критической отметки. Очень частой причиной неисправной работы является нагар или слой сажи на ее рабочей (нагреваемой) части. Чтобы восстановить термопару, достаточно почистить ее мягкой щеткой или ваткой и спиртом, не допуская при этом царапин и прочих повреждений. После очистки стоит заново произвести проверку напряжения следуя инструкции выше.

Также частой причиной являются окислившиеся контакты, их можно аккуратно обработать наждачкой-нулевкой. Если на термопаре присутствует глубокая черная вмятина или дыра вследствие прогорания, ее гарантировано необходимо заменить.

Порядок замены термопары на новую

Установка новой термопары не отличается от процесса ее демонтажа: сначала фиксируем рабочую часть с горячим спаем на горелочном модуле, просто закручивая гайку. Таким же образом подключаем диэлектрическую шайбу к гнезду газового клапана.

Основной момент заключается в регулировке положения термопары относительно запальной горелки, если это необходимо. Принцип тут прост: пламя фитиля должно полностью омывать рабочую часть термопары.

Стоимость термопары зависит от модели и используемых в ней сплавов. В среднем цены находятся в диапазоне 350-500 рублей. Ниже приведена таблица цен термопар на наиболее популярные модели газовых котлов.

Как проверить термопару мультиметром

Группа: Участники форума
Сообщений: 186
Регистрация: 20.7.2007
Из: Киев
Пользователь №: 10151

Сразу попрошу не смеятся, но вопрос который прозвучит, возник в результате бурных умственных размышлений.
И так. Кто-то когда-то мерял сопротивление!! термопары. Как оно меняется?

Думаю что нелинейно это точно. Но вопрос с падением тепературы сопротивление тоже уменьшаеться, или увеличивается

Может у кого есть под рукой тэстер и термопара проверить.

Замечу что даные рамышления возникли не от того что нечего делать

Группа: Участники форума
Сообщений: 3552
Регистрация: 30.8.2006
Из: Москва
Пользователь №: 3837

Группа: Участники форума
Сообщений: 715
Регистрация: 12.5.2009
Пользователь №: 33391

Группа: New
Сообщений: 10
Регистрация: 25.4.2009
Пользователь №: 32690

Можно попробовать проверить следующим способом.
Поместить термопару в нагретую среду со стабильной температурой.
Подключить к термопаре миливольтметр и замерить ЭДС.
Далее, неотключая миливольтметр, подсоединить к зажимам резистор (параллельно термопаре и миливольтметру).
Подобирать номиналы резистора до тех пор, пока ЭДС не уменьшится в двое.
Прочесть/измерить отдельно сопротивление резистора – это и будет внутреннее сопротивление термопары.

У меня сейчас есть термопара ТХК-0193-03 (-40. +400). Поместил её в банку с горячей (около 90гр) водой и измерил ЭДС мультиметром. Получилось 4,4мВ, подбирая нагрузочный резистор, дошёл до значения 0,22 Ома, только тогда ЭДС упала до примерно 2,2мВ. На измерение потратил минуты три, вода остыла до ЭДС 4мВ, но опыт показал, что данная термопара имеет внутреннее сопротивление около 0,2 Ом.
В воде около 50 градусов получил примерно такие же значения.

Естественно термокомпенсационные провода и пр. компенсации холодного спая в опыте не участвовали.

Сообщение отредактировал Ctrl – 13.5.2009, 14:49

Группа: Участники форума
Сообщений: 186
Регистрация: 20.7.2007
Из: Киев
Пользователь №: 10151

Группа: Участники форума
Сообщений: 186
Регистрация: 20.7.2007
Из: Киев
Пользователь №: 10151

Даже не знаю кеак отблагодарить

большое вам СПАСИБО.

Всем большое СПАСИБО

Сообщение отредактировал Alex@ndr – 13.5.2009, 15:03

Группа: New
Сообщений: 10
Регистрация: 25.4.2009
Пользователь №: 32690

Группа: Участники форума
Сообщений: 715
Регистрация: 12.5.2009
Пользователь №: 33391

Группа: Участники форума
Сообщений: 186
Регистрация: 20.7.2007
Из: Киев
Пользователь №: 10151

В термосопротивления сопротивление изменяется в положительную сторону с повышением температуры, а тут наоборот. Сразу подумал чот меряли тэстэром, а ЭДС термопары и дала такие странные номиналы.
Раньше не замерял сопротивление термопар, поэтому и не знал какое оно. Также была мысль, что полупроводниковый(терморезистор как я понимаю) датчик можно отличить от всего остального. Мне же четко поставили вопрос про поиск термомсопротивления, которое хоть чем-то похоже на термопару.
Теперь интерестно посмотреть на этот датчик. Если привезут, то обязательно отпишусь.

Группа: New
Сообщений: 2
Регистрация: 19.4.2016
Пользователь №: 295381

Группа: Участники форума
Сообщений: 461
Регистрация: 5.9.2008
Из: Москва
Пользователь №: 22192

практикующий инженер со стажем.

Группа: Участники форума
Сообщений: 860
Регистрация: 1.12.2009
Из: Сибирь-матушка
Пользователь №: 41581

Автору: ну вы и жжёте. ))) У вас есть задача с:
Исходными данными – неизвестный датчик температуры
Нужно получить – идентификацию/маркировку датчика с целью подбора замены/аналога
Решение – самостоятельно снимаете калибровочную таблицу датчика (с помощью морозилки в холодильнике и чайника + надёжного датчика температуры+мультиметра), суёте в одно и то-же место образцовый датчик температуры и испытуемый. Лучше к выводам испытуемого сразу прикрутить провода подлиннее с малым сопротивлением дабы не дёргать его из мороза/кипятка. Заготовьте заранее калибровочную таблицу например -30град=. Ом; -20град=. Ом; ***** +100град=. Ом. Непрерывно смотрите на образцовый термометр, как только на нём температура доходит до целого интересующего числа, снимаете показания с мультиметра подключенного с испытуемому датчику температуры (ели это термосопротивление => смотрим сопротивление; если термопара => смотрим мили вольты). Делов максимум на 1час.
Далее имея готовую калибровочную таблицу идентифицируем неизвестный датчик и/или ищем аналог.

P/S: вообще-то это тема максимум для песочницы, но никак не для профессионального форума

Группа: Участники форума
Сообщений: 671
Регистрация: 26.10.2008
Пользователь №: 24499

Сразу попрошу не смеятся, но вопрос который прозвучит, возник в результате бурных умственных размышлений.
И так. Кто-то когда-то мерял сопротивление!! термопары. Как оно меняется?

Думаю что нелинейно это точно. Но вопрос с падением тепературы сопротивление тоже уменьшаеться, или увеличивается

Может у кого есть под рукой тэстер и термопара проверить.

Замечу что даные рамышления возникли не от того что нечего делать

Как проверить термопару мультиметром

В данном разделе мы решили пояснить, как правильно подключаются датчики температуры сопротивления, чем отличаются различные схемы подключения, как проверить датчик температуры, что делать если схема подключения и датчик который есть в наличии не совпадает.

Основные схемы подключения датчиков температуры сопротивления представлены на рис.1-3.

Как видно из рисунков 1-3 датчик представляет из себя некий термоэлемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от его собственной температуры. К термоэлементу в зависимости от схемы подключения могут быть подпаяны 2 провода (рис.1), три провода (рис.2), четыре провода (рис.3).

Для чего применяются различные схемы подключения датчиков температуры сопротивления?

Дело в том, что измеряемым параметром при применении таких датчиков является сопротивление датчика, однако провода имеют собственное сопротивление и внсят тем самым определенную погрешность.

Например, если датчик температуры Pt100 при нуле градусов цельсия (сопротивление 100 Ом) подключен по двух проводной схеме медным проводом сечением 0,12 мм2, длина соединительного кабеля 3 м, то два провода в сумме дадут сопротивление около 0,5 Ом в результате набегает погрешность – датчик дает суммарное сопротивление 100,5 Ом, что соответствует температуре примерно 101,2 градуса.

Эту погрешность можно скорректировать прибором (если прибор это позволяет), введя корректировку на 1,2 градуса. Однако такая корректировка не может полностью компенсировать сопротивление проводов датчика. Это связано с тем, что медные провода являются сами по себе термосопротивлениями, т.е. сопротивление проводов так же меняется от темепратуры. Причем в случае например с нагреваемой камерой часть проводов, которая находится вместе с датчиком нагревается и меняет сопротивление, а часть за пределами камеры меняется с изменением температуры в комнате.

В случае рассмотреном выше при сопротивлении проводов 0,5 ома при нагреве на каждые 250 градусов сопротивление проводов может измениться практически вдвое. Дав дополнительно 1,2 градуса цельсия погрешность.

Для исключения влияния сопротивления проводов применяют трехпроводную схему подключения датчика температуры. При такой схеме подключения прибор измеряет суммарное сопротивление датчика с проводами и сопротивление двух проводов (или одного провода и умножает его на 2) и вычитает сопротивление проводов из суммарного, выделяя тем самым чистое сопротивление датчика. Такая схема подключения позволяет получать достаточно высокую точность при значительных влияниях сопротивлений проводов на тчоность измерения. Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.) такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны. В таких случаях может потребоваться применение четырех проводной схемы подключения, в которой прибор измеряет непосредственно сопротивление датчика без учета соединительных проводов.

В каких случаях можно применять двух проводную схему подключения:

1. Диапазон измерения не большой (например 0. 40 градусов) и требуется невысокая точность (например 1 градус)

2. Соединительные провода имеют большое сечение и длина их не велика, т.е сопротивление проводов мало по сравнению с сопротивлением датчика и не вносит существенной погрешности. Например суммарное сопротивление 2 проводов 0,1 ом, а сопротивление датчика меняется на 0,5 Ома на градус, требуемая точнось 0,5 градуса, таким образом сопротивление проводов вносит погрешность меньше, чем допустимая погрешность.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры сопротивления:

Наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.

Четырех проводная схема подключения:

Применяется как правило для прецизионных измерений с точностью 0,1 С и выше.

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут.

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20. 200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Тел: +7(495)960-92-41
Факс: +7(495)960-92-41

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий