灶用**保護(hù)裝置中電磁閥和熱電偶的設(shè)計(jì)和使用要點(diǎn)
首先要知道熱電偶原理
一.熱電偶原理:
熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過(guò),此時(shí)兩端之間就存在Seebeck電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系, 制成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度讀表。 在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí), 只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同, 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測(cè)溫時(shí), 可接入測(cè)量?jī)x表, 測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后, 即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。
二.熱電偶工作原理:
兩種不同成份的導(dǎo)體(稱(chēng)為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的,其中,直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也 稱(chēng)為測(cè)量端),另一端叫做冷端(也稱(chēng)為補(bǔ)償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度,對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題:
1:熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù);
2 :熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān), 只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān)。
3:當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢(shì)的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。
三.常用的熱電偶材料:
熱電偶分度號(hào) | 熱電極材料 |
| 正極 | 負(fù)極 |
S | 鉑銠10 | 純鉑 |
R | 鉑銠13 | 純鉑 |
B | 鉑銠30 | 鉑銠6 |
K | 鎳鉻 | 鎳硅 |
T | 純銅 | 銅鎳 |
J | 鐵 | 銅鎳 |
N | 鎳鉻硅 | 鎳硅 |
E | 鎳鉻 | 銅鎳 |
其次
灶用**保護(hù)裝置中電磁閥和熱電偶的設(shè)計(jì)和使用要點(diǎn)如下
1、電磁閥的設(shè)計(jì)與使用要點(diǎn)
(1)電磁閥是熄火保護(hù)裝置的核心部件,其靈敏度、耐久性等性能的好壞,直接影響到熄火保護(hù)裝置性能的優(yōu)劣,然而直接影響電磁閥性能好壞的是制造電磁閥的核心材料—磁性材料。
(2)要求磁性材料具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和大的矯頑力。經(jīng)磁化處理后,飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度要在15000~15800 (高斯) 的范圍內(nèi),磁矯頑力為0.038~0.0838(奧斯特),以保證在小電流的激勵(lì)下產(chǎn)生足夠大的磁力,使電磁閥具有足夠快的開(kāi)閥速度和足夠長(zhǎng)的使用壽命。
(3)材料的剩磁要少,這樣可以使長(zhǎng)期使用的電磁閥不至于過(guò)多的剩磁而失去閉閥能力,導(dǎo)致熄火保護(hù)裝置失效。
(4)磁性材料必須具有好的耐腐蝕性,能較好地抗拒燃?xì)庵懈鞣N雜質(zhì)元素的腐蝕,使電磁閥能夠在各種不同的燃?xì)庵虚L(zhǎng)期使用。
鑒于對(duì)磁性材料的要求,選用鎳基軟磁材料較為理想。但這類(lèi)軟磁材料的再結(jié)晶溫度高,熱處理難度大,處理不當(dāng)往往造成大量次品,使生產(chǎn)成本大大提高。其次,這類(lèi)材料一般都是應(yīng)力敏感材料,當(dāng)其受到外力沖擊時(shí)材料本身的磁力下降甚至消失,所以在裝配和使用過(guò)程中不能對(duì)磁性材料或電磁閥進(jìn)行猛烈沖擊和摔打,避免造成廢品或降低電磁閥的使用壽命。在保存、運(yùn)輸和使用電磁閥過(guò)程中,應(yīng)盡員避免與腐蝕性氣體或潮濕氣體接觸,否則會(huì)大大地縮短電磁閥的使用壽命。
2.熱電偶的設(shè)計(jì)和使用要點(diǎn)
熄火保護(hù)裝置中的熱電偶是一個(gè)溫度傳感器和電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生器,其靈敏度和熱電勢(shì)的大小及壽命的長(zhǎng)短,直接影響到電磁閥的動(dòng)作靈敏度和熄火保護(hù)裝置的壽命。為了保證熄火保護(hù)裝置的靈敏度和壽命.制作熱電偶的材料必須具備以下性能:
(1)熱電偶材料在燃?xì)饣鹧嬷袘?yīng)具有非常強(qiáng)的耐腐蝕性和耐熱性,確保熱電偶的長(zhǎng)壽命和穩(wěn)定的電阻值。
(2)偶極材料必須是電勢(shì)差盡可能大的兩種材料,在高溫下以獲得*大的熱電勢(shì)。這樣就可以在熄火保護(hù)裝置的回路中產(chǎn)生較大的電流,激勵(lì)磁鐵產(chǎn)生更大的磁性,使電磁閥的開(kāi)閥狀態(tài)穩(wěn)定。
(3)熱電偶材料的導(dǎo)熱性良好,對(duì)溫度的敏感度高,產(chǎn)生電勢(shì)速度快,可以使電磁閥瞬間開(kāi)閥.同時(shí)又能縮短閉閥時(shí)間。
(4)熱電偶的引出線材料的導(dǎo)熱性要良好,否則會(huì)在與偶極材料的接點(diǎn)處導(dǎo)熱不暢而降低熱電勢(shì)。在制作熱電偶的過(guò)程中,各個(gè)焊點(diǎn)必須飽滿(mǎn)、牢固,其引線的電阻應(yīng)盡可能小而且具有良好的韌性,以保證安裝過(guò)程中折彎而不會(huì)發(fā)生脆斷。
五.安裝熄火保護(hù)裝置過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題:
在保證電磁閥和熱電偶的良好質(zhì)量情況下,如果不能正確將熄火保護(hù)裝置安裝于爐灶上,則會(huì)使熄火保護(hù)裝置起不到**保護(hù)作用,甚至影響爐灶整機(jī)的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期在工作中的驗(yàn)證總結(jié),提出了一點(diǎn)有關(guān)安裝熄火保護(hù)裝置過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題,并提出了解決問(wèn)題的方法和見(jiàn)解,供有關(guān)人員參考。
1、電磁閥與旋塞閥的配合:
電磁閥安裝于旋塞閥中而對(duì)燃?xì)鉅t具的意外熄火起保護(hù)作用(如圖1所示)。然而旋塞閥制造廠家對(duì)旋塞閥頂桿的長(zhǎng)度公差往往不做要求或要求公差過(guò)寬。如果頂桿過(guò)長(zhǎng):當(dāng)我們按壓旋塞閥打開(kāi)燃?xì)馔窌r(shí),就需要對(duì)電磁閥施加很大的推壓力。如前所述,電磁閥中的磁鐵是應(yīng)力敏感材料,當(dāng)受到過(guò)大的雄壓力后,磁性下降甚至消火,電磁閥被破壞失靈,致使氣路不通,點(diǎn)火失敗。如果旋塞閥的頂桿過(guò)短:則會(huì)田為電磁閥的體與磁鐵片不能很好接觸而打不開(kāi)電磁閥,導(dǎo)致失敗。
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圖一:電磁閥安裝于旋塞閥中的示意圖
綜上所述,作為閥體配套廠家或本公司裝配過(guò)程中,在注意閥和熱電偶的質(zhì)量的同時(shí),必須充分注意與電磁閥的旋塞閥體(或其它類(lèi)型的閥體)的質(zhì)量。只有這樣才能保證熄火保護(hù)裝置的靈敏度和壽命,同時(shí)也保證灶具整機(jī)的質(zhì)量及使用壽命。
2、熱電偶的安裝:
熱電偶安裝的位置的確是保證產(chǎn)生正常熱電勢(shì)及壽命的前提,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及裝配中需要注意這一點(diǎn)。熱電裝的正確位置如圖
2所示,輔助燃燒器的火焰應(yīng)燒在熱電偶頂部5~8mm處,這樣加熱時(shí)可以得到*大的熱電勢(shì),使電磁閥有足夠的電流保持良好的開(kāi)閥狀態(tài)。
當(dāng)燃燒器的火焰燒在如圖3所示的熱電偶的位置時(shí),熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)將大大降低,致使電磁閥不能開(kāi)閥,甚至導(dǎo)致偶極絲與引出線焊點(diǎn)的熔化脫落,引起熱電偶的完全損壞。
另外,熱電偶被安裝在離燃燒器很近的位置或安裝在密封性能好的燃燒器中時(shí),定位熱電偶處的周?chē)鷾囟葧?huì)很高,使得熱電偶的受熱端點(diǎn)與冷端點(diǎn)之間的溫度差減小,熱電勢(shì)下降。這種情形下可能有兩種狀況發(fā)生:
(1)熱電偶的熱端和冷端的溫度很接近時(shí),熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)非常小,無(wú)力維持電磁閥的開(kāi)閥狀態(tài),電磁閥閉閥關(guān)閉氣體通道,發(fā)生使用時(shí)中途熄火現(xiàn)象;
(2)熱電偶的熱端和冷端有一定的溫度差,能夠維持電磁閥的開(kāi)閥狀態(tài),但閉閥時(shí)間因熱電偶整體溫度較高而延長(zhǎng)。
上述情況都不利于熄火保護(hù)裝置正常使用,應(yīng)盡量避免將熱電偶安裝在周?chē)鷾囟群芨叩奈恢茫篃犭娕籍a(chǎn)生*大的電動(dòng)勢(shì)。
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