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灶用安全保護裝置中電磁閥和熱電偶的設計和使用要點

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2016-01-02 09:58【

灶用安全保護裝置中電磁閥和熱電偶的設計和使用要點首先要知道熱電偶原理:

 

一.熱電偶原理:

 

熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在Seebeck電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極,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恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系, 制成熱電偶分度表;

 

分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,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, 只要該材料兩個接點的溫度相同, 熱電偶所產生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測量儀表, 測得熱電動勢后, 即可知道被測介質的溫度。

 

二.熱電偶工作原理:

兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當接合點的溫度不同時,在回路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也 稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);

 

冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對于熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:

 

1:熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數;

 

2 :熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關, 只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關。

 

3:當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。

 

三.常用的熱電偶材料:

 

其次灶用安全保護裝置中電磁閥和熱電偶的設計和使用要點如下:

1、電磁閥的設計與使用要點

(1)電磁閥是熄火保護裝置的核心部件,其靈敏度、耐久性等性能的好壞,直接影響到熄火保護裝置性能的優劣,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強度和大的矯頑力。經磁化處理后,飽和磁感應強度要在15000~15800 (高斯) 的范圍內,磁矯頑力為0.038~0.0838(奧斯特),以保證在小電流的激勵下產生足夠大的磁力,使電磁閥具有足夠快的開閥速度和足夠長的使用壽命。

 

(3)材料的剩磁要少,這樣可以使長期使用的電磁閥不至于過多的剩磁而失去閉閥能力,導致熄火保護裝置失效。

 

(4)磁性材料必須具有好的耐腐蝕性,能較好地抗拒燃氣中各種雜質元素的腐蝕,使電磁閥能夠在各種不同的燃氣中長期使用。

 

  鑒于對磁性材料的要求,選用鎳基軟磁材料較為理想。但這類軟磁材料的再結晶溫度高,熱處理難度大,處理不當往往造成大量次品,使生產成本大大提高。

 

其次,這類材料一般都是應力敏感材料,當其受到外力沖擊時材料本身的磁力下降甚至消失,所以在裝配和使用過程中不能對磁性材料或電磁閥進行猛烈沖擊和摔打,避免造成廢品或降低電磁閥的使用壽命。

 

在保存、運輸和使用電磁閥過程中,應盡員避免與腐蝕性氣體或潮濕氣體接觸,否則會大大地縮短電磁閥的使用壽命。

 

2.熱電偶的設計和使用要點

 

熄火保護裝置中的熱電偶是一個溫度傳感器和電動勢產生器,其靈敏度和熱電勢的大小及壽命的長短,直接影響到電磁閥的動作靈敏度和熄火保護裝置的壽命。為了保證熄火保護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)熱電偶材料在燃氣火焰中應具有非常強的耐腐蝕性和耐熱性,確保熱電偶的長壽命和穩定的電阻值。平臺微信號:zgcw10000

 

(2)偶極材料必須是電勢差盡可能大的兩種材料,在高溫下以獲得最大的熱電勢。這樣就可以在熄火保護裝置的回路中產生較大的電流,激勵磁鐵產生更大的磁性,使電磁閥的開閥狀態穩定。

 

(3)熱電偶材料的導熱性良好,對溫度的敏感度高,產生電勢速度快,可以使電磁閥瞬間開閥.同時又能縮短閉閥時間。

 

(4)熱電偶的引出線材料的導熱性要良好,否則會在與偶極材料的接點處導熱不暢而降低熱電勢。在制作熱電偶的過程中,各個焊點必須飽滿、牢固,其引線的電阻應盡可能小而且具有良好的韌性,以保證安裝過程中折彎而不會發生脆斷。

五.安裝熄火保護裝置過程中容易出現的問題:

 

在保證電磁閥和熱電偶的良好質量情況下,如果不能正確將熄火保護裝置安裝于爐灶上,則會使熄火保護裝置起不到安全保護作用,甚至影響爐灶整機的質量。經過長期在工作中的驗證總結,提出了一點有關安裝熄火保護裝置過程中容易出現的問題,并提出了解決問題的方法和見解,供有關人員參考。

 

1、電磁閥與旋塞閥的配合:

  電磁閥安裝于旋塞閥中而對燃氣爐具的意外熄火起保護作用(如圖1所示)。然而旋塞閥制造廠家對旋塞閥頂桿的長度公差往往不做要求或要求公差過寬。

 

如果頂桿過長:當我們按壓旋塞閥打開燃氣通路時,就需要對電磁閥施加很大的推壓力。如前所述,電磁閥中的磁鐵是應力敏感材料,當受到過大的雄壓力后,磁性下降甚至消火,電磁閥被破壞失靈,致使氣路不通,點火失敗。如果旋塞閥的頂桿過短:則會田為電磁閥的體與磁鐵片不能很好接觸而打不開電磁閥,導致失敗。平臺微信號:zgcw10000

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程中,在注意閥和熱電偶的質量的同時,必須充分注意與電磁閥的旋塞閥體(或其它類型的閥體)的質量。只有這樣才能保證熄火保護裝置的靈敏度和壽命,同時也保證灶具整機的質量及使用壽命。

 

2、熱電偶的安裝:

熱電偶安裝的位置的確是保證產生正常熱電勢及壽命的前提,在產品設計及裝配中需要注意這一點。熱電裝的正確位置如圖2所示,輔助燃燒器的火焰應燒在熱電偶頂部5~8mm處,這樣加熱時可以得到最大的熱電勢,使電磁閥有足夠的電流保持良好的開閥狀態。

 

  當燃燒器的火焰燒在如圖3所示的熱電偶的位置時,熱電偶產生的熱電勢將大大降低,致使電磁閥不能開閥,甚至導致偶極絲與引出線焊點的熔化脫落,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,定位熱電偶處的周圍溫度會很高,使得熱電偶的受熱端點與冷端點之間的溫度差減小,熱電勢下降。這種情形下可能有兩種狀況發生:

 

  (1)熱電偶的熱端和冷端的溫度很接近時,熱電偶產生的電動勢非常小,無力維持電磁閥的開閥狀態,電磁閥閉閥關閉氣體通道,發生使用時中途熄火現象;

 

  (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閥狀態,但閉閥時間因熱電偶整體溫度較高而延長。

 

  上述情況都不利于熄火保護裝置正常使用,應盡量避免將熱電偶安裝在周圍溫度很高的位置.使熱電偶產生最大的電動勢。

 



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