Как сделать термопару
Термопара представляет собой измеритель температуры, действие которого основано на способности двух разнородных металлических проводников или полупроводников, соединенных между собой, генерировать эдс, пропорциональную температуре места соединения, или, как говорят, спая. Термопары подсоединяют к милливольтметру или потенциометру, по показаниям которого и определяют температуру нагретого спая.
Подробнее про устройство и принцип действия термопар читайте здесь: Термоэлектрические преобразователи
Термопару легко сделать своими силами (рис. 1, а, б). Для этого две проволоки 4 (например, из сплавов хромель и копель) скручивают между собой на длине 6 — 8 мм и после тщательной зачистки пропаивают чистым оловом или сваривают. При пайке применяют только бескислотные флюсы. После сварки головку 5 термопары можно проковать легкими ударами молотка для получения лопатообразной формы.
Термопары с такой головкой используют для измерения температуры сердечников машин и трансформаторов. Для установки термопары листы сердечника раздвигают и в образовавшуюся щель вставляют лопатообразную головку термопары.
Часто в электротехническое изделие закладывают несколько термопар для измерения температуры его различных частей. В этом случае концы термопар поочередно подключают к одному и тому же прибору. Конструкция переключателя должна обеспечивать отсутствие контакта между термопарами при переходе от одной термопары к другой, так как в противном случае стрелка прибора будет испытывать резкие толчки.
Для равенства сопротивления всех термопар их необходимо изготовлять с одинаковой длиной концов и из одной партии проволоки.
Помимо этого термопары после изготовления должны быть выверены между собой, для чего их погружают в закрытый сосуд с трансформаторным маслом, нагретым до температуры 70 — 80°С, и, передвигая ручку переключателя с одной термопары на другую, находят термопару с максимальными показаниями. Эту термопару принимают за контрольную и с ее показаниями сравнивают показания остальных термопар при укорачивании их длины для выравнивания сопротивлений.
Рис. 1. Изготовление термопары (а) и ее вид после сварки (б): 1 — клещи, 2 — сварочный электрод, 3, 4 — проволока, 5 — головка
Рис. 2. Встречно-последовательное включение термопар: 1 — горячий спай, 2 — холодный спай
При измерениях таким методом следует помнить, что ток, проходящий по термопаре, зависит от разности температур контролируемой точки и конца термопары, к которому подключен измерительный прибор. Поэтому для нахождения температуры контролируемой точки необходимо знать температуру в месте расположения измерительного прибора.
Это свойство термопары позволяет при необходимости измерять разность температур в двух контролируемых точках, для чего две термопары включают встречно-последовательно.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Как сварить термопару
Преобразователи, датчики, сенсоры — Информационный портал © 2011 — 2023 Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки
Изготовление термопары
Сделать термопару своими руками не составляет особого труда. Описаны некоторые простые способы изготовления термопары своими руками, используя достаточно доступные материалы и оборудование. Термопару можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Внизу видео изготовления.
Для измерений и исследований в лабораторных (домашних) условиях термопары можно изготовить самостоятельно. Для этого используют выпускаемые промышленностью проволоки из материалов пригодных для изготовления термопары. Диаметр проволоки важен при измерении тепловых процессов в небольших объемах (исследовании объектов малых размеров). Чем меньше диаметр проволоки термопары, тем меньше погрешность в определении температуры и определении параметров тепловых процессов, так как уменьшается влияние самой термопары на теплообмен. Материал термопары подбирается в зависимости от предполагаемого диапазона рабочих температур, требуемой чувствительности, наличия вторичной аппаратуры и т.д.. Наиболее широко используются термопары хромель-алюмель, медь-константан и др.
Изготовление термопары заключается в создании прочного соединения (сварки, рис.3) двух материалов (проволок). Для этого можно использовать источник напряжения достаточной мощности (например, ЛАТР — лабораторный автотрансформатор, автомобильный аккумулятор). К одному полюсу источника напряжения (рис.1) подключается термопара (оба свободных конца) с предварительно механически соединенными проволоками 1 , а к другому подключается вывод соединенный с куском графита (например, карандаша 2).
При касании соединенными концами термопары графита возникает электрическая дуга и происходит сварка проволок термопары. Напряжение необходимое для сварки подбирается экспериментально, начиная с небольших напряжений 3-5 В. Оптимальная величина напряжения для сварки зависит от материала термопары, диаметра, длины и, как правило, не превышает 40-50 В. При работе необходимо соблюдать технику безопасности: не использовать слишком большие напряжения, не дотрагиваться оголенных участков электрической цепи. Для удобства небольшой участок термопарных проволок можно закрыть изолентой,керамической трубкой и др.
Достаточно хорошее соединение можно получить также, разогревая проволочки термопары с помощью дугового разряда, зажигаемого между ними и крепким водным раствором поваренной соли.
Чем спаять k-термопару, чтобы без сварного шарика?
Хочется мерять температуру платы, которую жарит паяльная станция. Народ много чего перепробовал, но в итоге пришел к выводу, что надо выбирать самые мелкие и самые легкие термопары.
Моя гениальная идея заключается в том, чтобы взять самый голимый датчик от мультиметра, откусить шарик, сделать скрутку и пропаять тугоплавким припоем. Вроде есть припои на 450-550C (я в них не очень разбираюсь), должны хорошо подойти для нашего случая.
Собсная, вопросов два:
— Какой выбрать припой? Желательно поширпотребнее, типа «электрод для TIG-сварки алюминия».
— Чего еще надо иметь и уметь, чтобы успешно паять газовой горелкой/турбозажигалкой дома на коленке?
Vit ★★★★★
26.06.18 18:02:42 MSK
боюсь, благородный сэр, вам понадобится фен.
darkenshvein ★★★★★
( 26.06.18 18:04:44 MSK )
Трлько получишь не термопару а гамно, обточи шарик надфилем если очень большой. Или осваивай контактную сварку
anonymous
( 26.06.18 18:08:06 MSK )
я сам когда-то термопары делал. А чтобы они не торчали как не пойми, что я их тупо плющил. Аккуратно в тисках давишь через ровные твердые пластинки и все. потом калибруем и вперед!
да, после сплющивания надо опять их аккуратно отжечь. правда у меня была медь-константановые термопары. Достаточно мягкие.
yax123 ★★★★
( 26.06.18 18:34:15 MSK )
Последнее исправление: yax123 26.06.18 18:35:33 MSK (всего исправлений: 1)
Что мешает сварочником на малом токе или мощным трансформатором понижающим и угольным / графитовым электродом сварить с энного раза, добившись минимально возможного шара?
Чтобы был едва больше диаметра одного проводника.
polym ★
( 26.06.18 18:39:05 MSK )
— Какой выбрать припой? Желательно поширпотребнее, типа «электрод для TIG-сварки алюминия».
— Чего еще надо иметь и уметь, чтобы успешно паять газовой горелкой/турбозажигалкой дома на коленке?
Не дочитал. Это фейл. На то она и термопара, чтобы там только пара была, а не какие-то неизвестные присадки. Нужно всего лишь нагреть на газовой горелке до расплавления. С учетом того провода тонкие получается даже на зажигалке. Надо только греть правильно — провода скрутить на пару сантиметров загнуть буквой Г. и отогнутую часть расположить вертикально, кончиком вниз. Пламя зажигалки снизу. И все получится.
yax123 ★★★★
( 26.06.18 18:44:27 MSK )
Ответ на: комментарий от yax123 26.06.18 18:44:27 MSK
Это фейл. На то она и термопара, чтобы там только пара была, а не какие-то неизвестные присадки.
Пропайка — официально допустимый способ соединения, при условии что место спая целиком попадает в область измерения.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 18:48:54 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от darkenshvein 26.06.18 18:04:44 MSK
Найду, но зачем? С горелкой будут проблемы? Я думал там просто скрутку проволокой припоя обмотать, в буру ткнуть и горелкой тюкнуть пока припой по скрутке не растечется.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 18:51:46 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 18:48:54 MSK
Никогда не слышал что термопары можно паять. С другой стороны при наличии горелки зачем паять? Немного флюса и нагреть. Все само свариться.
yax123 ★★★★
( 26.06.18 18:53:44 MSK )
Ответ на: комментарий от yax123 26.06.18 18:53:44 MSK
Потому что горелкой будет перекаленное говно в результате. И с шаром на конце.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 19:12:45 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от polym 26.06.18 18:39:05 MSK
Что мешает сварочником на малом токе или мощным трансформатором понижающим и угольным / графитовым электродом сварить с энного раза, добившись минимально возможного шара?
Отсутствие сварочника и отсутствие желания колхозить самопал на коленке. С виду запаять проще. Но если кто-то хочет иначе — я не настаиваю.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 19:14:01 MSK ) автор топика
инфракрасный термометр уже предлагали? Нет?! Тогда я первым буду.
futurama ★★★★★
( 26.06.18 19:47:24 MSK )
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 18:48:54 MSK
Что-то до меня не доходит: как ты обеспечишь электроизоляцию контактов термопары, если ПОС’ом их зальешь?
Не будет оно так работать. Термопара — она на то и термопара, что должен быть контакт двух разнородных металлов.
Единственно, вот, может быть поможет сплющивание через индиевую прослойку? А потом прицепить куда надо и залить эпоксидкой или другой фигней, чтобы не развалилось.
anonymous
( 26.06.18 20:09:13 MSK )
Ответ на: комментарий от futurama 26.06.18 19:47:24 MSK
Паять термопары инфракрасным термометром еще не предлагали, ты успел.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 20:46:42 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 19:12:45 MSK
Потому что горелкой будет перекаленное говно в результате. И с шаром на конце.
вари лазером, лол — какие проблемы?
anonymous
( 26.06.18 20:50:46 MSK )
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 18:48:54 MSK
Пропайка — официально допустимый способ соединения, при условии что место спая целиком попадает в область измерения.
подскажите, пожалуйста, номер ГОСТ, откуда взята эта цитата.
lnx ★
( 26.06.18 21:46:20 MSK )
Ответ на: комментарий от lnx 26.06.18 21:46:20 MSK
так сказала рыжая девочка настя
anonymous
( 26.06.18 21:50:45 MSK )
Ответ на: комментарий от lnx 26.06.18 21:46:20 MSK
Я не метролог, сорри, мог не точно выразиться. На электрониксе в какой-то старой теме (из раздела метрологии) тоже предлагали для низких температур спаять и не париться.
Просто обычно сварить действительно проще, поэтому пайку почти никто не юзает. Но у меня случай противоположный.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 22:06:06 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 22:06:06 MSK
второй вопрос: на чём основана гипотеза, что припой будет лучше шарика в штатной термопаре?
lnx ★
( 26.06.18 22:19:48 MSK )
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 22:06:06 MSK
Не ходи на электроникс. Лучше на «казусе» и «изиэлектрониксе» зарегся. Там модераторы нормальные, а на элхе — дауны с синдромом вахтера!
anonymous
( 26.06.18 22:33:27 MSK )
Ответ на: комментарий от lnx 26.06.18 22:19:48 MSK
Тему с компактностью и размером шарика давно уже перепробовали вдоль и поперек в топиках про самопальные ИК паялки. С нуля перетирать не хотелось бы. Краткое содержание — «надо как можно мельче и легче».
Пайку проще сделать компактнее (чтобы только «пропитала» скрутку, без наплывов). Сварка требует колхозить девайс, и результат будет гулять.
Таки хотелось бы перейти к основному вопросу — чего купить на али, чтобы паять K-термопары. Сами термопары — от мультиков, за 1-2 бакса.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 22:37:07 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 22:37:07 MSK
Не в теме, но, по-моему, так весьма сомнительный выигрыш при замене шарика на припой.
В магазине сантехники, думаю, можно поинтересоваться за припои для пайки медных труб.
Может, правда, есть смысл подумать об использовании ИК термометра вместо термопары?
lnx ★
( 26.06.18 22:41:59 MSK )
Последнее исправление: lnx 26.06.18 22:46:50 MSK (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от lnx 26.06.18 22:41:59 MSK
Может, правда, есть смысл подумать об использовании ИК термометра вместо термопары?
Забудь. В условиях ИК-подогрева он будет показывать полную хрень. Поверь, я самым внимательным образом изучил тему, перед тем как спрашивать. Актуален только вопрос про пайку. Этого действительно еще никто не пробовал. Желательно именно фуфлом с али, чтобы любой мог воспроизвести.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 22:56:28 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 22:56:28 MSK
Пайка — дело такое, важно знать, какие металлы спаиваются. Не всё можно спаять любым фуфлом, может понадобиться флюс.
lnx ★
( 26.06.18 23:00:32 MSK )
Ответ на: комментарий от lnx 26.06.18 23:00:32 MSK
Я ж назвал — К-термопара. Она из вполне конкретных металлов.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 23:18:38 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 22:56:28 MSK
Если материал припоя в работе измерительного перехода не играет роли, то взять любой подходящий по температурным параметрам. ну и припой выбрать с хорошей проводиомстью, но при достаточно большой скрутке (площади соприкосновения) и этот огрех снивелируются имхо.
pfg ★★★★★
( 26.06.18 23:25:35 MSK )
Ответ на: комментарий от pfg 26.06.18 23:25:35 MSK
Припой любой, лишь бы спаял и 450-550 градусов плавился. Просто я ни разу не паял газом. Вообще не вкурсе, что там за припои и какие флюсы кроме буры.
Vit ★★★★★
( 26.06.18 23:30:07 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 23:18:38 MSK
Думаю, тут только экспериментировать. Я сам радиолюбитель, паял много, но, в основном, стандартного радиолюбительского. Если К-термопара — это Хромель-Алюмель
Хроме́ль — сплав, состоящий из следующих элементов: хром — 8,7—10 %; никель — 89—91 %; кремний, медь, марганец, кобальт — примеси. Алюме́ль — сплав, состоящий из следующих элементов: Ni (93—96 %); Al (1,8—2,5 %); Mn (1,8—2,2 %); Si (0,8—1,2 %).
Смущает только алюминий и кремний. Не знаю, как в таких сплавах, но очень давно удавалось залудить алюминий используя обычный припой и «масло для швейных машинок». Потом попался флюс ФТКА — с ним проще. Но это всё обычными «радиолюбительскими» прпоями, а они никак не на 400-450 градусов.
Поинтересуйтесь у сантехников по поводу припоев для твердой пайки.
Может, есть по близости кантора, где реставрируют всякие режущие элементы — пилы, резцы для станков, там используют «хитрые припои». Хотя, тогда вместо паяльника или горелки может понадобиться индуктор ТВЧ.
lnx ★
( 26.06.18 23:51:55 MSK )
Ответ на: комментарий от Vit 26.06.18 20:46:42 MSK
ИК термометром меряй температуру платы с обратной стороны, чтобы фен не мешал
futurama ★★★★★
( 27.06.18 07:29:19 MSK )
Ответ на: комментарий от futurama 27.06.18 07:29:19 MSK
Там подогрев ИК. Если стучать себя термометром по голове и пытаться угадать — результат будет точнее.
Сварка термопары.
Сварка термопары.
Начитавшись, наслушавшись, сварил да и кучу экспериментов поставил. В общем обо всем по порядку, упорядочу то количество инфы, что уложилась в моей голове , и заодно расскажу о способе которым пользовался сам.
Досталась мне оборванная термопара, ну жалко выкидать, учитывая то, что сделать ее в принципе не составляет особого труда (или я скуп, новая ведь лежит ).
Оборванный конец
Все, что мне потребовалось для сварки термопары это, надфиль, пасатижы, трансформатор, и графитовая щетка от генератора. Попробую описать принцип работы термопары : спаи двух разнородных металлов, образующих замкнутую электрическую цепь, имеют неодинаковую температуру (Т не равно Т2), в которой протекает электрический ток. Приступаем
Первым делом нужно освободить 2 проволочки от защитного металлического кожуха и керамического изолятора. Сделать можно несколькими способами, я выбрал, на мой взгляд, самый простой, с одной стороны сточил кожух на требуемую длину до керамического изолятора и обрезал надфилем по окружности.
Пассатижами разогнул кожух и высыпал изолятор, изолятор пришлось раздробить, простыми нажатиями пассатижами на кожух термопары.
Выравниваем края кожуха, и проверяем, что бы проволока не касалась кожуха.
Скручиваем проволоку в косичку, делаем максимальное количество витков, как ни странно, но это оказывает не мало важное влияние на сварку, проволока при таком способе скрутки не горит с бешеной скоростью!
Когда все подготовлено, подсоединяем клемму от трансформатора на косичку, так, чтобы из клеммы выглядывало около 8мм косички, вторую клемму подсоединяем к графитовой щетке от генератора. Еле касаясь косичкой графита, проводим по щетке. Оле и спай готов. К сожалению фото, самого процесса сварки нет, но думаю все доступно объяснил !
Фото спая
29-1-2010 22:47 ybccfy
Лёш , а трансформатор что выдаёт(какое напряжение?), какой мощности или откуда взял(где он раньше стоял)
29-1-2010 22:48 peterg178
Хорошо получилось, теорию термопары изучил недостаточно. Успехов.
29-1-2010 23:02 Termist
Originally posted by ybccfy:
Лёш , а трансформатор что выдаёт(какое напряжение?)
Вообще рекомендуют использовать латр, но поскольку такого не имею, подключил к сварочному аппарату, благо ампераж регулируется, в общем подойдет транс любой даже для зарядки аккумуляторов (такой пользовать побоялся, ибо один, старенький, даже имея запас мощности до 150 ампер, но были случаи когда над ним стояла, костлявая с косой).Как видите все получилось, пробовал варить в солевом растворе, результат небольшое искрение на конце косички, нагрев проволоки, и ни какого результата. Кстати варить графитом, нужно потренироваться, прибегнул к совету форумчан, тренировался на нихроме, но понял одну вещь, что капелька на нем получается больше и красивей чем на термопаре, все зависит от сплава из которого сделана термопара, в общем небольшая разница с нихромом есть
30-1-2010 00:04 nekeet
Много раз приходилось варить оборванную термопару к китайскому мультиметру и термопары из под руку подвернувшихся спиралей от нагревателей и нихрома.
Использовал Сварочный трансформатор с наспех накинутой третьей обмоткой из провода в ПВХ изоляции — хороший результат появляется при напряжении от 20 В, при 60 В на сварочном инверторе вд-161 результат не хуже, только надо успеть не уронить каплю спая.
Тонкую проволоку лучше варить в защищающем от кислорода пламени свечи, чтоб вместо спая не получался сомнительный шарик из металла и кусочков окалины.