Termopar para gêiser: design e princípio de operação + teste e substituição por conta própria
Os projetos de modernos aquecedores de água a gás e caldeiras são equipados com vários sensores diferentes. Este é um ponto óbvio, dada a operação totalmente automática de tais equipamentos.Por meio de sensores, diversos parâmetros operacionais do sistema são analisados, e o resultado final é o correto ajuste do equipamento a gás ao modo operacional adequado.
Um dos sensores tecnológicos importantes é um termopar para aquecedor de água a gás, que monitora as mudanças na temperatura de operação. Neste artigo falaremos sobre o projeto e princípio de funcionamento de um termopar e métodos para verificar sua funcionalidade. Também consideraremos como você pode substituir esse elemento com suas próprias mãos.
O conteúdo do artigo:
Projeto e finalidade de um termopar
Os elementos sensores, que são estruturalmente um termopar, encontraram ampla aplicação não apenas em eletrodomésticos, mas também em equipamentos industriais. Essencialmente, um termopar deve ser considerado um conversor termoelétrico.
Normalmente, esse conversor é usado para medir a temperatura ambiente. Em particular, se você examinar como funciona um termopar no projeto de uma caldeira a gás, poderá notar que, graças a esse sensor, a temperatura da chama do queimador de gás é monitorada (medida).
Características de design do termopar
O desenho do termopar não é particularmente complicado, mas do ponto de vista tecnológico, a fabricação deste elemento exige alta precisão e conformidade com as características dos componentes utilizados.
Na verdade, os principais componentes do sensor são dois elementos metálicos com propriedades físicas diferentes.
Esses elementos (fios) são soldados nas extremidades de um lado, enquanto as extremidades do outro lado permanecem livres - eles são usados para conectar ao conversor termo-EMF e transmitir a diferença de potencial.
Princípio de funcionamento e finalidade do sensor
O efeito termoelétrico (em outras palavras, o efeito Sebbeck) determina o princípio de funcionamento do dispositivo em questão. Condutores feitos de metais diferentes conectados em um ponto formam uma diferença de potencial, levando em consideração o fato de que metais diferentes possuem coeficientes termo-fem diferentes.
Em relação a um aquecedor de água a gás, o funcionamento de um termopar proporciona controle de combustão e proteção contra possível contaminação de gases. Quando o queimador de uma caldeira a gás ou esquentador funciona em modo ativo (expulsa chama), um termopar instalado na zona da chama gera uma corrente elétrica sob aquecimento. A corrente é suficiente para controlar a abertura e retenção da válvula de gás.
Se a temperatura de aquecimento cair drasticamente (a chama do queimador se apaga), a quantidade de corrente gerada também diminui, o que resulta no fechamento da válvula do gás. Dessa forma, o fornecimento de gás ao sistema é bloqueado, o que garante o funcionamento seguro do equipamento.
Se a válvula de gás do seu aquecedor de água a gás não funcionar, recomendamos que você se familiarize com métodos de inspeção e reparo.
Verificando o termopar de um gêiser doméstico
A operação de longo prazo de um gêiser doméstico permite totalmente o momento em que o termopar falha. Neste caso, é necessário verificar o funcionamento do sistema e, consequentemente, verificar o próprio sensor de controle.
É claro que nem todos os proprietários de equipamentos a gás são capazes de realizar esse tipo de trabalho. E do ponto de vista da segurança, a melhor solução seria entrar em contato companhia de gás para resolver tal problema.
Mas, ao mesmo tempo, as situações podem ser diferentes, inclusive a impossibilidade de contato com especialistas por algum motivo. Então a única opção que resta é tentar fazer o trabalho sozinho.
Neste cenário, um usuário inexperiente em questões de gás está interessado em como verificar o termopar em uma caldeira a gás usando um testador - um dispositivo comum de diagnóstico elétrico e eletrônico. Vamos tentar desvendar esse ponto tecnológico para facilitar a tarefa.
Etapa 1 - preparação para teste por um testador
Para começar, lembramos que um testador é um dispositivo de medição - ponteiro ou digital, com o qual é possível medir:
- resistência;
- valor da tensão (CA e CC);
- força atual (CA, CC).
Os valores medidos marcados são básicos. Além disso, os testadores modernos são capazes de verificar vários outros parâmetros, por exemplo, indutância ou capacitância.
Mas levando em consideração o princípio de funcionamento do termopar de uma caldeira doméstica a gás, o modo de medição de tensão na faixa de milivolts é suficiente.
Além do instrumento de medição (testador), o instalador precisará de outra ferramenta bastante simples - uma fonte de aquecimento. É melhor que tal fonte tenha a capacidade de emitir uma chama aberta. Portanto, a melhor opção aqui seria usar uma vela de parafina comum.
Etapa 2 – inspeção visual de defeitos
O procedimento para testar o sensor de controle de chama é simples. No entanto, antes de prosseguir com o teste a quente, é recomendado examinar cuidadosamente o termopar visualmente do lado de fora.
Ao inspecionar a área da junção e da haste descendente, defeitos físicos do metal, incluindo áreas queimadas, não devem ser visíveis na superfície.
Etapa #3 – testar o desempenho do sensor
Depois de concluir a inspeção visual, você pode prosseguir diretamente para o teste a quente. Para fazer isso, a área de junção e a seção inferior da haste do termopar da coluna de gás são colocadas acima do pavio da vela.
Em seguida, um dispositivo de medição (testador) é conectado às extremidades terminais do termopar, após o qual a vela é acesa. O potencial gerado é observado na escala de trabalho do dispositivo de medição.
A ausência de quaisquer leituras de potencial elétrico indica claramente um mau funcionamento do sensor. No caso de defeitos parciais, leituras caóticas (instáveis) de unidades de milivolts podem ser observadas no dispositivo de medição. Se o sensor do gêiser estiver funcionando corretamente, um valor estável igual a dezenas de milivolts (20-30 mV) geralmente é registrado no dispositivo.
Além disso, à medida que o corpo do termopar é aquecido pela chama de uma vela, as leituras na escala do instrumento mudam ligeiramente para cima. Se a chama da vela se apagar, as leituras do testador tenderão a zero à medida que o corpo da haste e a área de junção esfriam. Isso é tudo. Com este desenvolvimento de eventos, o termopar, estando em boas condições de funcionamento, pode ser colocado com segurança no local de ação.
Como substituir um sensor de temperatura?
A maioria das opções de reparo (substituição) do termopar de um gêiser doméstico exige a desmontagem desse elemento da estrutura do equipamento. Conseqüentemente, um técnico em potencial precisa estar ciente de como remover e instalar o sensor. Vejamos como substituir um termopar em uma caldeira a gás e o que é necessário para isso.
O conjunto de ferramentas é bastante simples. Normalmente, uma ou duas chaves de boca são necessárias para uma porca 14 (ou 15).
Vale ressaltar que, dependendo do modelo específico da caldeira, o tamanho das porcas de fixação pode ser diferente, assim como o design do próprio termopar. Em alguns modelos, o termopar é fixado com parafusos.
Assim, o técnico precisa liberar o sensor dos parafusos de montagem, após o que a estrutura é removida e pode ser reparada ou substituída por uma nova. A instalação do novo elemento é feita na ordem inversa.
Você está tendo problemas com seu termopar gêiser? Neste caso, recomendamos que você leia manual de reparo e substituição.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
O vídeo abaixo demonstra o processo de teste de um termopar instalado em um dos modelos de caldeiras a gás.
O vídeo explica detalhadamente como retirar, verificar, trocar um importante componente de um esquentador a gás, sem o qual o equipamento permanece operacional apenas em modo não controlado, o que é extremamente perigoso para o usuário final:
É possível substituir você mesmo o sensor.Porém, para isso, o artesão doméstico deve ter habilidades de encanamento e ser capaz de usar instrumentos de medição:
Graças ao termopar, o processo de ignição e aquecimento é automatizado, aumentando a segurança do aquecedor de água a gás e da caldeira. O material considerado permite-nos não só apreciar plenamente a importância tecnológica do dispositivo termopar na concepção de equipamentos que utilizam gás e compreender os meandros estruturais das caldeiras domésticas, mas também, se necessário, reparar o equipamento com as próprias mãos. Ao mesmo tempo, é importante lembrar as regras de segurança e, se tiver dúvidas sobre suas próprias habilidades, é melhor recorrer a especialistas.
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