热电偶熄火保护原理 详解热电偶熄火保护装置

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现在的燃气具国家规范中都会强制规定,燃气灶要装熄火保护器,那么什么是熄火保护器呢?它的工作原理是什么呢?

本文主要是关于热电偶熄火保护相关介绍,详尽描述了热电偶熄火保护原理及其装置。

什么是热电偶熄火保护

熄火保护器目前分为两种,一种是热电偶型熄火保护,一种是离子感应针型熄火保护,并且现在的市面上占有量平分秋色,今天主要和大家讲一下热电偶型熄火保护。它的作用主要是当燃气灶意外熄火的时候,起到自动断气的作用,防止出现燃气泄露引发重大事故,保护人身安全的作用。

上图就是热电偶型熄火保护的外观图,我们可以看出这种熄火保护为子弹型,分为一个感应探针,和两根导线组成,带绝缘皮的导线(上图为黄色),接在感应针的内部尖端,另一端接在燃气灶点火总成的电磁阀上面,不带绝缘皮的导线连接感应针的外壳,另一端接在点火总成的外壳上面,作为外搭铁出现。

感应探针的两端为不同的材质制作而成,通常尖端是镍铬合金,底下长长的是镍硅合金组成,当温差较大的时候就可以产生电动势,即可以作为电池出现。

热电偶熄火保护原理

工作原理是热电偶受热时,它会产生热电势,这一电势可使电磁阀工作。具体燃气灶的工作原理为:当按旋钮,小火点燃时,热电偶受其火焰加热,产生热电势。热电势通过导线导入电磁线圈,产生磁场使电磁阀吸合,燃气阀开启,燃烧通路打开,维持其正常燃烧,一旦遇到大风或汤水等溢出,扑灭火焰,热电偶的热电势很快下降到零,线圈失电,电磁阀失效,在弹簧作用下迅速复位,阀门关闭燃气通路,终止供气,保证安全。

热电式燃具熄火保护用热电偶,它包括有采用铠装单芯结构,外壳作为正极,其顶端与中心电极(负极)焊在一起,其特征是正极采用镍铬合金制做,中心电极(负极)采用表面高温渗铝或和高温渗硅的康铜合金制作。本发明利用先进的加工工艺,既产生了足够高的热电势,又提高了合金抗腐蚀耐老化性能,从而提高了热电偶的使用寿命。另外还具有成本低廉,使用条件宽等特点。

详解热电偶熄火保护装置

热电偶式熄火保护装置也称为热电式熄火保护装置,其主要结构如下图。

热电偶

其特点是:它受热时会产生热电势。利用这个特点,可组成各种各样的保护装置。热电偶式熄火保护装置包括热电偶和电磁阀两大部分,所以又称为磁控安全阀,是现代燃气具较多使用的一种熄火保护装置。 

磁控安全阀用热电偶作热敏感元件,它把热电偶放置在小火或主燃烧器的火焰范围内。当热电偶受热时,两种不同金属中的自由电子接受热能,运动加剧而形成热电势,这是一个热电能转换过程。把热电偶产生的电势接入电磁阀的线圈,产生磁场使电磁阀动作,气阀开启,主气道中的燃气导通,维持主燃烧器正常燃烧。一旦热电偶检测的火焰熄灭时,热电偶引出线端的电势很快下降至零,磁控阀线圈失电,在弹簧的作用下,它迅速复位,阀门垫封住气源通道,中止供气。

热电偶式熄火保护装置主要有直接关闭式和隔膜阀式两种。 直接关闭式热电偶式熄火保护装置(如下图)。

热电偶

这种装置的工作过程如下:当点火时,先压下气阀按钮,同时点火装置产生的电火花点燃火种,热电偶的感热部位被加热,由于热电偶的 “热惰性”,需要保持此状态一段时间,直到热电偶产生的电流能激励电磁阀的铁芯和衔铁保持吸合状态,再松开气阀按钮。若在使用中长明火种熄灭或其他原因造成热电偶热端温度下降,导致热电偶产生的电流降低。当降到一定值时,电磁阀的铁芯和衔铁脱离,在弹簧力的作用下,电磁阀密封垫圈切断气路,有效防止人身事故和节约能源。

隔膜式热电偶式熄火保护装置(如下图)。

热电偶

其工作原理与直接关闭式类似,唯一不同之处在于后者是利用电磁阀密封垫直接断气源,而前者是利用塑料隔膜来完成任务。电磁阀吸合时,控制薄膜上方压力的燃气入口被关闭,出口同时开启,作用在薄膜上方的压力逐渐下降,燃气通路被打开。如果遇到火焰熄灭,热电偶提供的电流逐渐减少,当少到一定程度时,电磁阀断开此时控制薄膜上方压力的燃气入口被开启,出口关闭,这样作用于薄膜上方的压力不断升高,最后切断气源通道。 

热电偶式熄火保护装置的优点是线路简单、可靠,缺点是热惰性大,点火时必须按住按钮10~15s再松开,让小火对热电偶加热一段时间,否则,可能会因热电偶产生的电流不够,电磁阀的磁力不足以抵消弹簧的弹力,使阀瓣上移,点着的小火又重新熄灭。

由于热电偶及双金属簧片检测的都是热量,所以它们存有两个明显的缺点: 

一是热惰性,使热电偶输出的电流不能随着火焰熄灭而立即消失,双金属簧片也不会立即复位,因此,它们对火焰意外熄灭的反应较慢,一般需要20s左右,才能关闭主燃气阀; 

二是会被除火焰以外的其他热源的加热,而发生误动作。例如燃气烤箱在使用过程中,箱内的辐射板或其他耐火材料已处于高温状态,一旦火焰熄灭,高温的箱体仍可使热电偶或双金属簧片维持一段时间足够的热量。为了避免上述缺点,可采用光电式或火焰导电式熄火保护装置。

结语

关于热电偶熄火保护的相关介绍就到这了,希望本文能让你对热电偶熄火保护有更深的了解。

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