г. Нижний Новгород, ул. Зайцева, д. 31

413-19-81
413-66-50

[email protected]

Термопара для муфельной печи


Что такое термопара: виды, характеристики и принцип работы термопары лабораторных печей

Промышленные и лабораторные печи используются для подготовки и обработки различных материалов. Техника выполняет множество термозадач. Измерить степень прогрева, соответственно контролировать рабочие процессы, легко при помощи термопары. Можно приобрести уже готовый элемент или создать его собственноручно.

Термопары имеют различные граничные показатели, что позволяет подобрать вариант, работающий с определенным температурным диапазоном

Особенности термопары для муфельной печи

Термопара для электропечи – это деталь, позволяющая измерять температуру в различных, в том числе и экстремальных условиях. Выполняется элемент из двух спаянных в одной точке проводников. Проволока изготавливается из спецсплавов. Нагреваясь, основа вырабатывает электричество. Чем выше температура в камере, тем больше милливольт образуется.

Термопара выполняется из двух проводников, которые выполнены из разных сплавов. Соединяются они между собой исключительно с одной стороны

Выпускаются термопары в разном исполнении, отличаться может:

  • Толщина электродов.
  • Материал проводов.
  • Внешняя оболочка.
  • Клемника и т.д.

Tермопарная оболочка выполняется как из специализированных сплавов, так и керамики

Конструктивные особенности термопары

Перед тем, как сделать термопару убедитесь, что выбранный способ исполнения подойдет для предполагаемых производственных условий. Тип конструкции напрямую отражается на:

  • Максимальной рабочей температуре.
  • Среде применения.
  • Эксплуатационном сроке.

Из конструктивных особенностей заострить внимание стоит на:

  • Соединении. Электродные кончики скручиваются между собой и скрепляются в одной точке. Для этого применяют сварку или пайку. Тугоплавкую проволоку нередко соединяют скруткой, не сваривая. При этом стыковка возможна исключительно в рабочем спае. По длине необходимо оградить провода от взаимодействия.
  • Изоляции. Как изолировать электроды, зависит от наибольшего температурного предела. Для максимальной отметки от +100°С до +120°С может применяться любой способ, в том числе и воздушный. Если отметка достигает +1300°С, используют фарфоровые одно- и двухканальные трубки. Пирометрическая керамика не подойдет для более высоких температур, она может размягчиться. В этом случае рекомендуются трубки из окиси алюминия, выдерживающие до +1950°С. Для t° от +2000°С применяют изоляцию из окиси магния или бериллия, а также двуокиси тория или циркония.
  • Внешней защите. Обязательно нужно учитывать рабочую среду. Термопару защищают при помощи металлической, керамической или металлокерамической трубки-чехла с закрытым концом. Благодаря ей обеспечивается механическая стойкость элемента, его герметичность.

Создавая электропечь для промышленных целей, важно правильно подобрать защитный материал термопары. Убедитесь, что он сможет выдержать длительное пребывание в граничных температурах. Учитывается степень стойкости к химической среде, газонепроницаемость и теплопроводность

На чем основан принцип работы термопары

Как работает термопара – принцип работы базируется на термоэлектрике. Его действие заключается в следующем:

  • Между спаянными элементами образуется контактное отличие потенциалов.
  • Когда участки состыкованных в цепь проводов с равным нагревом, сумма разностей – ноль.
  • Если спайки имеют не одинаковую отметку нагрева, отличие потенциалов будет зависеть от имеющегося термопоказателя.

Как работает термопара – схема подключения измерителя градации температур в муфельной печи

Показатель пропорциональности – это коэффициент термо-ЭДС. Если отметка 0, значит ток не течет. Если величина выше или ниже ноля – между концами появится перепад потенциалов.

Принцип действия термопары легко рассмотреть на примере эффекта Зеебека. Спайки из сплава с не нулевыми коэффициентами термо-ЭДС, помещены в зону с определенной t° – T1. Получаем напряжение, возникшее между нашими контактами. Возникает другая термоотметка – T2. Показатель будет соответствовать разности температур T1 и T2

Основные виды термопар

Применяются термопары в оборудовании различного назначения. Поэтому для проводников используются разнообразные сплавы, характеристики которых позволяют предельно точно длительно или кратковременно определять температуру в среде.

Согласно ГОСТ термопары делят на категории ТСП, ТНН, ТМК, ТПР, ТМК, ТЖК, ТВР, ТПП, ТХК и ТХА. Их подразделяют на подгруппы, учитывая материалы для проводников и предельные температуры:

Тип

Сплавы

Максимальная температура

Свойства

Е

Константан / Хромель

+800°С

Немагнитное соединение, характеризующееся высокой производительностью

J

Железо / Константан

+700°С

Сплав отличается чувствительностью к изменению температур

К

Алюмель / Хромель

+1100°С

Подходит для инертных и неокисляющих атмосфер

М

Медь / Копель

+1300°С

Применяется для вакуумных печей.

N

Нихросил / Нисил

+1100°С

Универсальны, характеризуются высокой стабильностью

В, R, S

Родий / Платина

+1700°С

Используется для вакуумной, газовой и окисленной среды

Таблица основных классов и характеристики термопар

Как выбрать термопару для муфельной печи

Если Вам необходима термопара для муфельной печи, при выборе подходящей модели обратите внимание на:

  • Длину проводника.
  • Диаметр измерительного штыря.
  • Сечение провода.
  • Диапазон температур.
  • Стабильность показателей.

При выборе термопары для лабораторных или промышленных муфельных печей, обязательно учитывайте максимальные рабочие температуры и длительность процессов

Как сделать термопару

Независимо от того, создаете вы электропечь своими руками, или заменяете поврежденные элементы, важно соблюдать правила установки всех деталей. Подключение термопары к преобразователю может осуществляться одним из вариантов:

  • Дифференциальным. Применяются два спаянных проводника, с разными ЭДС коэффициентами. Преобразователь подсоединяется к месту разрыва одного из электродов.
  • Простым. Подключение системы выполняется напрямую к двум термо проводам.

Чтобы дистанционно подключить термопары, необходимо выбрать провода. Есть два основных типа

  • Компенсационные. Чаще всего применяют для термопар, выполненных из драгсплавов. Их состав отличается от электродного.
  • Удлинительные. Выполняются из материала, используемого для электродов, но имеют иное сечение.

Материалы для термопары имеют свои особенности, достоинства и недостатки. Учитывайте все факторы, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, для конкретных задач

Если Вам нужна многофункциональная, хорошая муфельная печь обращайтесь в ТД «Лабор». Специалисты компании помогут разобраться во всех деталях и подберут оптимальный вариант оборудования, учитывая все производственные нюансы!

labor-snol.ru

Уроки гончарного дела

Как измерить температуру в муфельной печи

Очень часто керамисты, у которых есть самодельная муфельная печь задаются вопросом, как измерить температуру в этой самой печи. Для этого есть несколько проверенных способов.

1. Определение температуры по цвету черепка

Это самый малозатратный способ. Но вместе с тем и довольно сложный, т.к. температуру нужно определять по цвету раскаленной керамики в печи. При определенной сноровке это можно делать довольно точно. Примерное соответствие цвета и температуры в печи показано на рисунке ниже.

2. Пирометрические конусы (пироскопы)

Пирометрический конус — это керамическая пирамидка, которая под воздействием определенной температуры начинает размягчаться и падать. Каждый конус имеет свой номер, и рассчитан на свой температурный диапазон (см. картинку выше).

Пирамидки устанавливаются на подставки из материала более тугоплавкого, чем сами пирометры, например из шамота, на глубину 3-4 мм.

Обычно ставят несколько конусов разных номеров — один посередине на рабочую температуру, другие на более низкую и более высокую. Рабочий пироскоп должен при обжиге наклониться и достать основания. При этом конус номером ниже ложится практически полностью, а номером выше слегка наклоняется. За состоянием конусов обычно наблюдают во время обжига через смотровое окошко и, как только рабочий конус коснулся поверхности, печь выключают.

фото с сайта blog.omy.sg

Это традиционный способ измерения температуры в печи. Правда, с его помощью измеряется не только и не столько температура в конкретной точке печи, а колличество тепла, которое пироскоп смог принять. Например, можно быстро нагреть печь до 1050°С, при этом конус №105 может не упасть, если же довести температуру до 1030°С и сделать длительную выдержку, то конус начнет плавиться и падать. Это свойство пирометрических конусов очень близко к свойствам обжигаемой керамики, поэтому «обжиг на конус» очень распространен в наше время, т.к. он позволяет добиваться схожих результатах в печах с разными характеристиками и разными программами для обжига.

3. Температурные кольца

Температурные кольца — это новое поколение пироскопов. Также, как и конусы кольца позволяют узнать количество поглощенного тепла, при этом полученные показатели будут более точными. При нагреве температурные кольца сокращаются в размере, и измерив их диаметр после обжига с помощью микрометра, получим определенную величину, которую можно затем перевести в температуру.

Правда, этот способ не подходит, если мы хотим наблюдать за температурой в печи непосредственно во время обжига, т.к. кольца сокращаются на очень малую величину, которую невозможно заметить невооруженным взглядом.

4. Пирометр

Пирометр — это прибор, который измеряет температуру в печи дистанционно. При направлении пирометра на объект на экране высвечивается его температура.

Высокотемпературный пирометр — вещь довольно дорогостоящая, поэтому используют его, как правило, на крупных производствах.

5. Термопара

Пожалуй, самый распространенный способ измерения температуры в муфельной печи — с помощью термопары. Термопара в основе своей — это два куска проволоки из специальных сплавов, сваренных между собой.

Каким-то непостижимым образом на кончике термопары вырабатывается электричество, причем, чем температура выше, тем больше милливольт мы получим на выходе. Эти милливольты можно замерить соответствующим прибором и перевести их в температуру.

Наибольшее распространение получила термопара ТХА — хромель-алюмель, или К-типа по международной классификации. Эта термопара позволяет измерять температуру вплоть до 1300°С. Причем, чем проволока толще, тем дольше будет служить термопара на высоких температурах.В настоящее время существуют различные приборы, которые могут измерять температуру с помощью термопары ТХА. Вот, один из самых простых.

Еще один доступный вариант — Мультиметр М838 (DT-838) — в него заложена функция измерения температуры с помощью ТХА, и часто термопара идет в комплекте. Правда, она очень тонкая и на высоких температурах прослужит недолго.

Второй распространенный тип термопар, который устанавливается в современных муфельных печах, — это термопара ТПП — платинародий-платина или S-типа. Эта термопара намного дороже хромель-алюмели, но зато она может долго служить на высоких температурах вплоть до 1600°С. Как правило она идет в защищенном кожухе.

Термопару ТПП, также как и ТХА, можно подключить к электронному измерителю-регулятору температуры, например, к терморегулятору Варта ТП703.

Этот прибор позволяет измерять текущую температуру, а также может управлять печью по программе, заданной пользователем.

Термопару ТХА можно подключать непосредственно к контроллеру, если хватает длины проводов. Если же нет, то необходимо использовать термокомпенсационный провод. Как правило, этот провод состоит из той же пары металлов — хромель-алюмели, только меньшего диаметра. Для подключения платиновой термопары можно использовать простой медный провод.

Если просто подключить термопару к контроллеру и подать на него питание, то он будет показывать текущую температуру в печи. Если же добавить к этой системе какой-нибудь управляющий элемент — симистор или твердотельное реле, то мы сможем проводить обжиг по программе и высвободить немного времени для более творческих задач. О том, как это все подключить и получить при этом блок управления муфельной печью, мы поговорим как-нибудь в следующий раз.

А пока я прощаюсь с вами. До новых встреч и успехов вам в гончарном деле!

Метки: Печь для обжига Рубрики: Уроки

Ваш комментарий:

goncharnoe-delo.ru

Необычная муфельная печь обработает любой материал

Содержание:
  • Высокотемпературные муфельные печи
  • Разновидности: газовые, электрические, с температурой 1100, 1300, 1700 градусов
  • Как работать с печью? Для чего нужна термопара?
  • Сфера применения: от химика до ювелира. Вытяжные шкафы
  • Примеры моделей: 220 и 380 вольт; 2, 3, 4 кВт; 50, 400 литров
  • Терморегуляторы, контроллеры для муфельных печей: аналоговые, цифровые, программаторы
  • Полезное видео

Изделие, которое необходимо подвергнуть тепловой обработке, помещают в муфель, изготовленный из специального огнеупорного материала, например, керамики или корунда. Подобные материалы обладают чрезвычайно высоким коэффициентом теплопроводности и хорошей плотностью.

Фото 1. Схема устройства электрической муфельной печи: показана как внешняя, так и внутренняя сторона.

Воздух внутри муфеля нагревается до определенной температуры, которая поддерживается на одном уровне до окончания обжига. За подачу тепловой энергии отвечают нагревательные элементы в виде проволоки. Далее идет слой теплоизоляционного материала, преимущественно из ШВП/ШВПХ.

Некоторые производители снабжают выпускаемые устройства мощными вентиляционными системами. Отдельный вытяжной механизм отвечает за вывод пара и дыма.

Всю конструкцию обшивают надежным металлическим корпусом толщиной приблизительно 1,5—2 мм. Для достижения высокой температуры (более 1150 °C) производители стали выпускать муфели из особого волокнистого материала. Его существенным недостатком является недолговечность.

Под влиянием газовых испарений и других химических веществ структура волокна в скором времени теряет свою форму. Встречаются и шамотовые муфели с нагревателями, скрытыми в пазах футеровки.

Справка. Объем внутренней камеры может варьироваться от одного до двухсот литров. Большие конструкции нагреваются дольше, чем миниатюрные модели. Электроэнергии на массивные печи расходуется больше, т. к. часть тратится непосредственно на нагрев муфеля.

Разновидности: газовые, электрические, с температурой 1100, 1300, 1700 градусов

По назначению:

  1. Муфельные печи. Предназначены для обработки специфических материалов высокими температурами.
  2. Сушильные шкафы. Максимальные температуры ниже, чем в муфельных. Используются для сушки, подогрева, прокаливания и испытания различных материалов в воздушной среде.

По типу источника энергии:

  1. Газовые. Позволяют значительно экономить расходуемое топливо.
  2. Электрические. Чаще всего используются на крупных предприятиях. Ленты, проволоки, стержни, профили и трубки для таких печей могут изготавливаться из платиновых сплавов, вольфрама, молибдена, тантала, сплавов нихрома и фехраля, хромита лантана, хромита иттрия, хромита скандия. Их питание 220 или 380 вольт, в зависимости от размера камеры.

По температуре нагрева в градусах Цельсия:

  1. Умеренной температуры — от 100 °C до 1100 °C.
  2. Средней температуры — от 100 °C до 1300 °C.
  3. Высокой температуры — от 100 °C до 1700 °C.

По конструкции:

  1. С горизонтальной загрузкой/простые — загружаются с боковой стороны. Практически не имеют конкурентов по количеству одновременно разогреваемых в печи топок.
  2. С вертикальной загрузкой/горшковые — загружаются сверху, не отделяются от пода. Обеспечивают более эффективную работу с шоковыми паковочными массами и быстрый выход продуктов горения.
  3. Колпаковые — загружаются сверху, отделяются от пода после нагрева.

По режиму обработки:

  1. Воздушные, где муфель ограничивает движение воздушных масс между нагревателями и рабочим пространством.
  2. С газовой атмосферой, где газ может быть азотирующим, инертным, восстанавливающим и так далее. Наиболее часто здесь используются водород, азот, аргон и гелий.
  3. Вакуумные, где во внутренней части муфеля искусственно создается разреженное пространство.

Бывают различной мощности: 1, 5 - 3 квт; 6, 18, 26 квт.

Также существуют различные размеры печей: 200 х 300 х 200; 300 х 300 х 300; 400 х 300 х 400 и другие.

Отдельного упоминания заслуживают лабораторные муфельные печи. Они характеризуются высоким техническим оснащением, возможностью мгновенной замены муфеля и практически идеальной точностью рабочих параметров. Такие конструкции используются для проведения опытов с целью выяснения способов улучшения той или иной продукции.

Лабораторные муфельные печи чрезвычайно быстро нагреваются до требуемой температуры. Как правило, они оборудованы таймерами. Их камеры нужно часто менять, поскольку каждое сырье нуждается в особых условиях нагревания. Дно такого устройства должно быть оборудовано карбидокремниевыми плитами и дополнительным поддоном для защиты обогревательных элементов.

Внимание! Эксплуатация муфельных печей возможна при температурном режиме от +5 °C до +40 °C. Допустимый уровень влажности в помещении не должен превышать отметку в 85%.

Вам также будет интересно:

Работать с муфельной печью довольно просто — достаточно всего лишь открыть крышку/дверцу и расположить внутри материал. Затем необходимо подключить оборудование к электросети и задать нужную температуру, после чего закрыть его. При необходимости транспортировки устройство тщательно упаковывают.

Фото 2. Схема термопары для муфельной печи. Используются два куска металла, которые соединены между собой.

Для измерения температуры в муфельной печи обычно используют термопары. Она представляет из себя два куска проволоки из специальных сплавов, сваренных между собой. При нагреве термопара вырабатывает электричество (чем выше температура в печи, тем больше милливольт мы получим на выходе). Далее эти милливольты можно замерить соответствующим прибором и перевести в температуру.

Сфера применения: от химика до ювелира. Вытяжные шкафы

Муфельные печи нередко пускаются в ход на окончательной стадии обработки керамических изделий в гончарных и художественных мастерских. Их активно используют в кузнечном деле.

В химической промышленности устройства эксплуатируются для создания монокристаллов, купелирования, а также обнаружения благородных металлов в различных сплавах и руде.

В медицине они незаменимы при стерилизации и обеззараживании инструментов.

Не меньшей популярностью они пользуются и в области производства ювелирных украшений. Автоматический регулятор позволяет нагревать и охлаждать изделия медленно, без каких-либо температурных скачков.

В домашних же условиях эти конструкции как нельзя лучше подходят для закалки режущих частей хозяйственных инструментов — ножей, пил, ножниц. Муфельные плиты можно устанавливать и использовать для собственных нужд в частных домах и квартирах, ведь они очень адаптивны.

В область применения муфельных печей входит:

  • дисперсионное твердение;
  • гомогенизация и нормализация;
  • минерализация и высушивание;
  • купелирование и кремация.

Муфельные печи не дают возможности реализовать скоростные режимы обработки материалов. В них нельзя проводить термическую обработку металлов с необходимостью периодической выгрузки сырья, поскольку это связано с постоянным открыванием крышки/дверцы. Устройства обладают очень важным в современном мире свойством — практически полной химической нейтральностью.

Муфельную печь лучше поместить в специальный вытяжной шкаф. Он позволяет эффективно удалять пары и другие продукты сгорания, тем самым защищая людей от их вредного воздействия.

Дополнительно шкаф может комплектоваться металлической тумбой для хранения различного вспомогательного оборудования, расходных материалов, инструментов.

Примеры моделей: 220 и 380 вольт; 2, 3, 4 кВт; 50, 400 литров

Муфельная печь «Вулкан», производитель Аверон.

  • питание 220 в;
  • мощность 3000 Вт;
  • рабочая температура до 900 градусов;
  • размеры — 330х300х510;
  • объём 50 литров.

Также компания производит нагревательные элементы для муфельных печей.

Муфельная печь Argenta APE 800 с программируемым управлением

Фото 3. Муфельная печь Argenta APE 800. На боковой стенке установлен программатор, при помощи которого можно управлять устройством.

  • 2 программы управления;
  • объём камеры 400 литров;
  • мощность 2,4 кВт;
  • питание 380 в;
  • максимальная температура 800 градусов.

Муфельная печь Snol 7 2

  • питание 220 в;
  • мощность 4 кВт;
  • максимальная температура 1200 градусов;
  • размеры 550х575х540.

Муфельная печь ПЭ-4820, производитель «Экохим»

  • объём 7,2 литра;
  • максимальная температура 1000 градусов;
  • питание 220 в;
  • мощность 2,4 кВт.

Терморегуляторы, контроллеры для муфельных печей: аналоговые, цифровые, программаторы

Терморегулятор позволяет регулировать температуру внутри печи. Терморегуляторы подразделяют на два вида:

Аналоговые терморегуляторы уже почти не используются. Ими снабжают только некоторые печи, например, ПМ-8. Регулятор представляет из себя поворотную ручку с нанесённой риской, которую можно устанавливать напротив требуемого деления шкалы. Точность задания температуры при помощи таких приборов невелика.

На данный момент широко распространены цифровые терморегуляторы. Они подразделяются на несколько видов в зависимости от функционала:

  1. Упрощённый терморегулятор отображает на дисплее заданную или текущую температуру в печи. Некоторые производители дополнительно снабжают эти терморегуляторы таймерами.
  2. Электронный терморегулятор имеет два дисплея, на одном из которых отображается заданная, на другом текущая температура. Имеется возможность задать время выдержки и скорость нагрева.
  3. Программатор подобен электронному терморегулятору, но в дополнение имеет возможность задавать программы нагрева во времени.

Посмотрите видео, в котором показано, как проверить работоспособность термопары для муфельной печи.

ogon.guru

Хотите найти бесплатные фильмы? Мы предлагаем бесплатный поисковик фильмов

Кино любят все. Поэтому возможность быстро отыскать нужный фильм или сериал будет по достоинству оценена всеми поклонниками кинематографа. Embedy.cc предоставляет такую возможность. Мы разработали для вас удобный в использовании и очень оперативный бесплатный поисковик фильмов. Теперь вы в кратчайшие сроки можете отыскать по названию нужное вам видео.

Наши преимущества

Наш уникальный сервис позволяет найти бесплатные фильмы быстро и без каких-либо усилий с вашей стороны. Конечно, свои поисковики предлагают и другие сайты. Однако мы создали куда более удобную систему. Использование её обеспечивает следующие плюсы:моментальную выдачу нужных фильмов без перехода на другие страницы. При этом вы сразу же можете начать просмотр выбранного видео в онлайн-режиме;система фильтрации, дающая возможность отобрать контент в соответствии с вашими требованиями к его качеству, длительности, дате добавления и пр. При этом есть возможность оставить в результате выдачи только видео с HD-качеством;

проводится поиск кино онлайн бесплатно. Не требуется обязательная регистрация, просмотр рекламы, ответы на смс и пр. Просто вводите название нужного вам видео, и можете сразу же приступать к его просмотру.

embedy.cc


Смотрите также