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: Самопроизвольное включение и выключение холодильника – несколько способов устранить проблему
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.

Бытовой природный газ и правила обращения с ним

То, что горючий газ, смешанный в определенной пропорции с воздухом, взрывоопасен, знают все. Но, как ни странно, до взрыва при работе с газом дело доходит по другой причине.

Безопасности ради в бытовой газ добавляют в ничтожном количестве отдушку – меркаптан. Это чрезвычайно вонючее химическое соединение и по идее, при утечке задолго до того, как концентрация достигнет опасного уровня, невыносимая вонь распространится по всей округе и кто-то да наберет 104. Но если газ идет из открытой трубы, возможна иная ситуация.

Большую часть природного газа составляют насыщенные углеводороды – пропан, бутан. Однако всегда в некотором количестве присутствует и ненасыщенные – этилен, пропилен

Они обладают психотропным действием: ощущения притупляются, и человек перестает обращать внимание на шипение газа и запах отдушки. Возможны также нарушения психики и неадекватные поступки, скажем, попытка прикурить в насыщенной газом атмосфере

Чтобы обезопасить себя и свое жилье при работе с газом, нужно неукоснительно соблюдать следующие требования:

полностью обесточить квартиру, вывернув пробки или выключив главный автомат;
вынести из квартиры все мобильные устройства с автономным питанием, полностью выключить компьютерный UPS (источник бесперебойного питания);
настежь открыть двери и окна во всем помещении;
перед началом работы перекрыть запорный вентиль на опуске от газового стояка к плите и вынуть вилку электропитания плиты из розетки;
пользоваться только специальными, для газовой арматуры, расходными материалами, комплектующими и инструментом;
заранее приготовить затычку из мокрой тряпки, а под подающую трубу 1/2″ – из старой винной пробки;
любой открытый патрубок тут же затыкать, и только после этого продолжать работу;
работать быстро, уверенно, с полным знанием дела;
после переборки любого соединения подать газ, открыв запорный вентиль, и проверить его мыльным раствором. Малейший пузырек – тут же закрываем вентиль и доводим до полной герметичности;
при появлении шипения или запаха газа по неясной причине – немедленно перекрыть запорный вентиль и по 104 вызвать специалиста аварийной газовой службы.

Тряпка должна быть мокрой для газонепроницаемости. Бытовой газ подается под низким давлением – от 100 до 300 мм. вод. столба (для сравнения: 1 атм = 10,5 м вод. ст.) – и не выдавит влагу из пор тряпки.

Пробку с узкого, обжатого горлышком бутылки, конца, срезают на конус острым ножом и обрабатывают шкуркой. В трубу вставляют туго, слегка поворачивая туда-сюда. Извлекают, если застряла, штопором.

Мыльный раствор на дистиллированной воде можно не приготовлять. Очень хорошо подходит детский наборчик для пускания мыльных пузырей: колечком на палочке от него удобно проверять надежность запорного вентиля. Другой способ – 5-10 капель любого жидкого моющего средства для посуды на стакан воды.

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.

Профилактика лучше ремонта

Регулярный уход за газовой плитой продлит срок службы. Следите за чистотой как снаружи, так и внутри плиты. Регулярно удаляйте грязь с рабочих поверхностей.

Регулярный уход за газовой плитой позволит продлить срок ее службы и избежать поломок.

Важно! Чтобы не обжечься во время уборки, дождитесь полного остывания плиты и конфорок.

Ремонт газовой плиты несложен. Содержать ее в исправности и не допускать поломок – еще проще.

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.

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.

Зачем газовой плите термопара?

Газ в горелке плиты разжигается спичками, ручной пьезозажигалкой либо встроенным электроподжигом. Потом пламя должно гореть само без участия человека, пока топливо не будет перекрыто вентилем.

Однако нередко огонь на газовой варочной панели или в духовке гаснет в результате порыва ветра либо выплеска воды из закипевшей кастрюли. И тогда, если рядом в кухне никого нет, метан (либо пропан) начинает поступать в помещение. В итоге при достижении определенной концентрации газа происходит хлопок с пожаром и разрушениями.

Рабочая функция термопары – контроль наличия пламени. Пока газ горит, температура на кончике контрольного устройства доходит до 800–1000 0 С, а нередко и выше. В результате возникает ЭДС, которая держит газовый электромагнитный клапан на патрубке к горелке в открытом состоянии. Конфорка работает.

Однако при исчезновении открытого огня термопара перестает выдавать ЭДС на электромагнит. Происходит перекрытие крана и подачи топлива. В итоге газ не попадает в кухню, не скапливаясь в ней, что и исключает возникновение пожара от подобной нештатной ситуации.

Термопара – это простейший температурный датчик без каких-либо электронных устройств внутри. В нем нечему ломаться. Он может лишь прогореть от длительного использования.

С полным набором датчиков, предназначенных для контроля и безопасности работы газовой колонки, ознакомит следующая статья, полностью посвященная этому интересному вопросу.

Среди достоинств термопар:

простота устройства и отсутствие ломающихся механических или перегорающих электрических элементов;
дешевизна прибора – порядка 800–1500 рублей в зависимости от модели газовой плиты;
длительный срок эксплуатации;
высокая эффективность контроля температуры пламени;
быстрое перекрытие газа;
простота замены, которую можно выполнить своими руками.

Сколько-либо значимый недостаток у термопары один – сложность ремонта прибора. Если термопарный датчик неисправен, то его проще заменить на новый.

Чтобы отремонтировать подобное устройство, необходимо сварить или спаять при высокой температуре (около 1 300 0 С) два разных металла. В быту дома добиться таких условий крайне сложно. Гораздо проще под замену купить новый контрольный блок для газовой плиты.

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.

Классификация датчиков по материалу изготовления

Сегодня в продаже представлен широкий ассортимент термопар, которые отличаются по следующим характеристикам: устойчивости к вибрациям, рабочему интервалу температур, химическим веществам, долговечности, ЭДС, совместимости приборов, а также материалу изготовления.

Помните, главным критерием выбора датчиков для кухонной плиты является термический диапазон.

Рассмотрим основные виды преобразователей, изготовленные из неблагородных металлов

Тип ХА,ТХА,К (никель-алюмель/никель-хром). Данный вид термопар является наиболее распространенным, его преимуществами выступают: низкая стоимость, долговечность, высокая точность (погрешность измерений не превышает 0,4%), большой диапазон рабочих температур — от -270 до 1260°С.
Тип L, ТХК (хромель / копель), отличительными характеристиками данных агрегатов считаются большой срок службы, хорошая помехоустойчивость.
Тип A-1, A-2, A-, ТВР (вольфрам-рений), достоинствами таких термопар выступают доступная стоимость, стабильность отопления, а также хорошая линейная зависимость между электродвижущей силой и температурой.
Тип J (железо / константан), данный вид датчиков по популярности занимает второе место после никель — алюминиевых и никель — хромированных элементов. Преимуществами таких устройств являются большой показатель термосопротивления, а также возможность использования при высоких температурах (от -280 до 760°С). Главным недостатком данного вида термопары выступает короткая продолжительность работы.

Тип Т (медь / константан), представляют собой узкоспециализированные устройства, предназначенные для работы в условиях чрезвычайно низких температур (от -270 до 370°С) или при недостатке/небольшом избытке кислорода в атмосфере.
Тип Е (никель-хром / константан), отличаются высокой чувствительностью, высокой точностью измерений, термоэлектрической однородностью, при этом устройства имеют сильный сигнал. Несмотря на неоспоримые достоинства, такие датчики обладают нешироким интервалом температур, который варьируется в диапазоне от 270 от 870°С.
Тип N (никросил / нисиловые), точность измерений данных приборов в несколько раз превосходит показатели К-устройств. Рекомендованный диапазон рабочих температур таких аппаратов составляет от -210 до 480°C.

В настоящее время, помимо вышеперечисленных видов термопар, в продаже представлены преобразователи «премиум»-класса, изготовленные из благородных металлов. Их отличительными характеристиками являются высокий уровень точности измерений, долговечность, устойчивость к окислению, возможность работы в широких температурных диапазонах.

Единственным недостатком таких устройств выступает высокая стоимость, которая значительно снижает спрос на данную продукцию.

Рассмотрим наиболее популярные виды термопар, изготовленные из благородных металлов

Тип S (платинородий-платиновая). Как правило, данная разновидность устройств предназначена для работы в условиях высоких температур, их рабочий диапазон составляет от -50 до 1350°С
Тип В (платинородий-платинородиевая). Отличительной особенностью таких деталей является возможность точного измерения очень высоких температур, которые достигают 1700°С.
Тип R (платинородий-платиновая). Имеют идентичные свойства, что и элемент типа S.

Несмотря на отменные характеристики термопар типа S, В и R, использовать их для оснащения газовой плиты абсолютно нецелесообразно. Зачастую, область применения таких устройств – производство вакуумных печей, водорода, а также автоматика промышленных процессов.