Как измерить температуру жала паяльника

Если через несколько месяцев эксплуатации или лет, ваш электрический паяльник перестал греть должным образом, об этом можно судить как по субъективным признакам, так и путем применения измерительных приборов для отображения цифрового значения температуры или визуальной термограммы.

Способы проверки температуры жала паяльника

Вернемся к субъективным ощущениям. Как узнать, что жало не нагревается ?

Припой не расплавляется.

Или плавится, но не не так как раньше

Здесь есть ряд нюансов.

Если Вы годами работаете с одной и той же маркой припоя, то даже без всяких инструментов, по скорости расплавления, вы почти со 100% вероятностью определите – что-то не в порядке. Привычка – великое дело. И зрительная память. Если раньше на расплавление уходило 1,5-2 секунды, а сейчас и 3-х мало, проблема практически всегда в паяльнике.
Как ни банально, но в сети может “подсесть” напряжение. В Украине, такое бывает, особенно в селах. Трансформаторы на подстанциях не тянут мощную бытовую технику – посудомойки, стиральные машины, пылесосы и т.д. Конечно это заметно, если падение глубокое. Если паяльные работы производятся в вечернее время, то уменьшенное значение напряжение заметно по потускневшим лампам – накаливания или светодиодным, а вот днем других признаков нет. Придется проверять сколько вольт в розетке – вольтметром или цифровым мультиметром в режиме измерения переменного напряжения.
Проанализировали ассортимент в интернет магазине расходных материалов для пайки и решились все-таки попробовать другую марку припоя, почитав отзывы. Конечно же необходимо изучить состав, соотношение составляющих (свинец-олово) и четко знать температуру перехода в жидкое состояние. И проблема также может заключаться в повышенной температуре – времени уйдет больше, а вы будете гадать, в чем же дело.

Как следствие, какая бы ни была причина – пайка некачественная. Но этот вариант больше характерен для начинающих радиолюбителей. Мастера же сразу замечают проблемы с нагревом жала и до пайки радиодеталей на платы дело просто не дойдет.

Иначе потом при проверке работы электронной схемы проблем не оберешься. Небольшой изгиб, а может и без него приведет к тому что олово отойдет от печатной дорожки и электрический контакт нарушится. Но самое плохое, что невооруженным взглядом это не определишь, и придется или натягивать бинокуляры, а еще лучше просмотреть монтаж под микроскопом.

Но даже в этом случае не гарантировано обнаружение неисправности. И придется браться за щупы мультиметра и прозванивать цепь. И в этом случае если поломка “летучая”, то есть то появляется, то исчезает, это однозначно нервирует.

Мы не рассматриваем метод касания пальцем. Так можно определить не степень нагрева, а сам факт – греется или нет. Да и не серьезно это. Пальцы можно и нужно использовать более продуктивно.

Руки лучше держать подальше, чтобы не получить ожог. Конечно иногда по другим косвенным признакам, можно понять, что инструмент горячий. Например, если от жала вьется тонкий дымок от расплавленной сосновой канифоли или запах перегретых металлических элементов стоит в комнате.

Мультиметр с термопарой

Самая простая и доступная процедура. Большинство термопар по своему диапазону превышают предел более 1000 ℃, чего достаточно с большим запасом. Вопрос в другом – чтобы прибор имел соответствующую функцию и разъемы.

Методика тоже не сложная. Касаемся датчиком термопары жала, ждем пока показания стабилизируются (следует учитывать инерционность) и записываем значение.

Кстати термопары пригодятся и в других случаях:

когда нужно измерить температуру выходящего потока горячего воздуха из фена термовоздушной станции;
для подстройки коэффициента эмиссии пирометров под переменную излучательную способность поверхностей материалов;
для калибровки паяльных станций и это кстати в значительной мере связано с рассматриваемым нами вопросом.

Тепловизор

Способ дорогой и далеко не у каждого в наличии тепловизионная камера. Хотя на рынке измерительных приборов, есть интересные современные высокотехнологичные решения. Например серия Flir One Pro подсоединяется к смартфону, соответственно из-за отсутствия дисплея, цена их ниже.

В продвинутых разновидностях, возможно наблюдать не только видимое распределение температур, но и цифровое значение.

Явственно наблюдаются температурные градации от раскаленного жала, до постепенного снижения температуры ближе к рукоятке.

Читать еще: Как починить паяльник в домашних условиях

Контактная паяльная станция

Это следующий этап после сетевого електропаяльника. Когда требуется регулировка температуры, антистатическая защита, гальваническая развязка и другие полезности, делающие работ быстрой и безопасной как для хозяина, так и для электронных компонентов, особенно “слабоватых” на высокую температуру – полупроводниковых транзисторов, диодов, а также интегральных микросхем.

Существуют паяльные станции как с цифровым дисплеем, так и с делениями, нанесенными по окружности потенциометрического регулятора температуры.

Измеритель температуры жала паяльника – лучшие модели

Для ответственной пайки нужно учитывать все важные параметры, которые должны соответствовать техническим требованиям, рассчитанным для конкретного соединения. Толщина металла, используемый припой и другие особенности влияют на то, до какой температуры нужно разогреть паяльник. Даже при одинаковой мощности некоторые модели инструментов могут иметь существенные отличия, что зависит от материала наконечника, нагревательного элемента и прочих факторов. Измеритель температуры жала паяльника поможет определить точные показатели нагрева инструмента. Если в технических характеристиках указывают примерное максимальное значение разогрева, то благодаря измерению можно всегда знать точное значение. Здесь уже не будет каких-либо погрешностей, которые допускаются при указании номинальных значений.

Измерение температуры жала паяльника требуется далеко не во всех случаях. В домашней пайке это зачастую упускается, так как нет высокого уровня ответственности. Если это используется для работы, где проводятся сложные соединения, то измеритель жала паяльника станет отличным дополнением, повышающим качество работы.

Пользование термометром для измерения температуры жала

Зачем необходим измеритель температуры паяльника?

Прибор для измерения жала паяльника необходим для точного подбора паяльников. Одним из правил пайки является то, что температура жала должна быть выше, чем температура плавления припоя. Без этого не удастся добиться требуемых результатов. Но если она будет намного выше, то тогда могут возникать сложности, которые приведут к тому, что припой может переходить в слишком текучее состояние. Если он не вязкий, как должно быть, а слишком быстро перетекает, то это может привести к тому, что спаять нормально что-то не получится.

Если прибор для измерения температуры жала паяльника будет показывать значение ниже требующегося, то припой либо не расплавится, либо не сможет достичь того состояния, при котором им можно будет качественно паять. Крепления получаются ненадежными и могут отпасть при любом механическом воздействии. Для каждого вида припоев понадобится своя температур и чем точнее она будет, тем лучше получится пайка.

Электронные измерители

Термометры для измерения температуры жала паяльника чаще всего выпускаются в виде электронных приборов, которые могут быстро и точно показать нужную информацию. Это относительно недорогие модели, которые широко распространены на рынке. В них используется термопара для измерения температуры жала паяльника. Во время прикасания инструмента к чувствительному участку, на термопаре происходит термоэлектрическое преобразование, отображающееся на дисплее. В качестве чувствительных элементов используется хром и алюминий, толщина которого составляет десятые доли миллиметра. Срабатывание происходит менее чем за секунду.

Здесь можно выделить несколько основных разновидностей, которые пользуются наибольшим спросом.

Измеритель температуры жала паяльника Hakko FG-100

Устройство обладает большим цифровым дисплеем, что удобно в работе. Его термопара покрывается специальным сплавом. Это помогает избежать коррозии. В данном инструменте используется быстрая замена чувствительных элементов, что помогает ускорить работу при возникновении поломок. Автоматически режим отключения здесь происходит через 3 минуты после того, как было произведено последнее действие. Датчики обладают длительным сроком службы.

Измеритель температуры жала Hakko FG-100

Технические характеристики измерителя выглядят следующим образом:

Диапазон – 0-700 градусов Цельсия;
Шаг показаний – 1 градус Цельсия;
Максимальная погрешность – 3-5 градусов, в зависимости от участка диапазона измерения;
Масса – 115 г;
Разрядность дисплея – 3,5;
Температурный диапазон эксплуатации – 0…+40 градусов Цельсия.

Измеритель температуры жала паяльника ASE-2013

Сенсор данного устройства обладает диаметром всего в 0,2 мм. С его помощью можно измерять не только температуру паяльника, но и различных жидкостей, припоя. Здесь можно устанавливать функцию автоматического отключения, в которой будет присутствовать заданный период времени. Для защиты от внешнего воздействия сенсор обрабатывается алюминиевым сплавом. Одной из особенностей работы данной техники является возможность переключения данных по шкале Цельсия и Фаренгейта. Здесь присутствует функция индикации максимальной температуры. Со временем в любой термопаре чувствительные элементы начинают выгорать. В этой модели стоит датчик выгорания.

Читать еще: Паяльник из прикуривателя с регулировкой

Измеритель температуры жала паяльника ASE-2013

Диапазон температур – 0-800 градусов Цельсия;
Шаг показаний – 1 градус Цельсия;
Максимальная погрешность – 5-10 градусов;
Диапазон времени автоматического отключения – 1-240 минут;
Масса – 250 г;
Температурный диапазон эксплуатации – 0…+40 градусов Цельсия.

Измеритель температуры жала паяльника Магистр

Достаточно простая модель, которая имеет одну функцию – измерения температуры. Прибор обладает относительно небольшими размерами и достаточно удобен в использовании.

Измеритель температуры жала Магистр

Диапазон температур – 0-500 градусов Цельсия;
Шаг показаний – 1 градус Цельсия;
Максимальная погрешность – 3 градусов, в любом участке диапазона измерения;
Источник питания – батарея на 9В типа «крона»;
Температурный диапазон эксплуатации – 0…+40 градусов Цельсия.

Как правильно мерять температуру этими приборами?

Для правильного измерения необходимо убедиться, что прибор прошел поверку. Если данных об этом нет, то стоит проверить правильность отображения данных самостоятельно. Для этого нужно иметь источник температуры, значение которого точно известно, тогда можно просто попробовать измерить его и на основе показаний убедиться, что они достоверны. Вторым способом поверки является использование второго измерителя температуры, точность которого не вызывает сомнений.

После поверки нужно подключить прибор к сети, или просто включить его, если он работает от батарейки. Если чувствительный элемент соединяется отдельно с корпусом, а не встроен в него, то его нужно подключить. После этого сам процесс измерения проводится предельно просто. Чувствительный элемент должен соприкоснуться с жалом на определенный период времени, зачастую это не более секунды. После этого данные уже будут отображаться на дисплее.

Заключение

На сегодняшний день можно встретить много различные датчики температуры для паяльника. Их появляется все больше в бюджетной категории, но встречаются и сложные устройства, использующиеся для различных целей. Термопара портится со временем практически в любых моделях, поэтому, при выборе нужно обращать внимание на доступность и удобство их замены.

Покупать измеритель температуры тем, кто пользуется паяльником редко, совсем не обязательно, но для мастеров, которые тесно связаны с пайкой, инструмент станет отличным дополнением в повседневной работе.

Температура жала паяльника. Как подбирать как регулировать?

Первой для меня паяльной станцией была KADA(модель уточню) с регулировкой температуры паяльника от 200 до 472 градусов, при работе всегда использовал два режима: 390 градусов для монтажа-демонтажа обычных деталек и выкручивал на полную для отпайки массивных деталей типа радиаторов и больших конденсаторов.

Купил китайский noname паяльник с керамическим нагревателем на 12 вольт. Принес домой блок питания от ПК и запитал от него. В принципе работать можно, но только если надо что-то быстро припаять, потому что паяльник разогревается до рабочей температуры за 2-3 минуты, а потом продолжает разогреваться до максимальной и перестаёт нормально удерживать припой на жале, выжигает флюс.

http://img-fotki.yomdex.ru/get/6611/21063382.b/0_88840_97f2adfe_XL.jpg
http://img-fotki.yomdex.ru/get/6511/21063382.b/0_88841_530aaa3_XL.jpg

Задача для меня такая: минимальным воздействием решить проблему.

Решил замерить температуру жала.
Взял секундомер, тестер с термопарой, второй тестер для измерения падения напряжения/сопротивления термоэлемента.

http://img-fotki.yomdex.ru/get/5804/21063382.b/0_88842_582c5c01_XL.jpg

Хотя и сопротивление нагревателя меняется от 5,2 Ом в холодном состоянии до 22 Ом в нагретом, напряжение питания не изменялось, похоже это из-за импульсного БП, который компенсирует.
Динные измерений в таблице: [12.45 Кб]

Первая нестыковка это температура жала. Насколько я понимаю, паяльная станция на работе показывает температуру не на кончике жала, а температуру нагревателя и циферки на её морде это показатель как-то пропорциональный реальной температуре. То есть я думаю, что паяю на работе на температуре 390, а на самом деле там меньше, потому что припой нормально удерживается за счёт поверхностного натяжения и жало не обгорает. А какая температура жала должна быть?

Второй вопрос по измерениям: как проверить точность показаний мультиметра? Тот M-838, который я притащил с работы для этих тестов показал изменение сопротивления от 8,6 до 5,3 Ом. Мой VC9805A при этом показал сопротивление при температуре 370 градусов в 21 Ом, при комнатной те же 5,3 Ом. При замыкании выводов первый показывает 0.5 Ом, второй 0.3 Ом, Килоомный резистор на пределе измерений “2000” оба показывают 996 Ом. Резистор 43 Ома – первый 43,2 второй 42,6. То есть вроде как всё в пределах заявленных погрешностей. Получается, термоэлемент имеет разность потенциалов, которая даёт погрешность измерения.

Читать еще: Винтовой домкрат бутылочного типа ссср

По результатам измерений видно, что сопротивление термоэлемента имеет положительный температурный коэффициент и автоматически ограничивает свою температуру на уровне 373 градусов при напряжении 12 вольт. А каким образом можно это использовать для регулировки произвольно установленной температуры?

Форум сайта mypractic.ru

Обсуждение и вопросы по темам сайта.

Как измерить температуру термопарой

Сообщение Эдуард » 04 ноя 2016, 22:56

В интернете написано бесчисленное количество статей о термопарах. В них столько формул, схем, советов. Но на мой поисковый запрос ”как измерить температуру термопарой” я не получил ни одного вразумительного правильного ответа. Или ничего не понятно, или советуют измерить напряжение на термопаре и посмотреть значение температуры по таблице. Что совершенно не правильно.
Я расскажу, как сделать это методически правильно. Подробнее о термопарах я писал в одном из уроков программирования Ардуино. Здесь я приведу только самую необходимую информацию.

Немного теории и терминов.
Термопара (правильное название – термоэлектрический преобразователь) представляет собой два спаянных проводника из разнородных металлов.

В цепи образовывается термо-ЭДС, величина которой зависит от температуры и материалов проводников.
Если соединения разнородных проводников объединены в кольцо и имеют одинаковую температуру, то сумма термо-ЭДС спаев равна 0. Если же температура спаев отличается друг от друга, то общая ЭДС между ними зависит от разности температур спаев. Это свойство приводит к следующей конструкции термопары.

Рабочий спай образуют два проводника из разнородных металлов. Его размещают в точке, температуру которой измеряют.

Холодные спаи это точки подключения проводников термопары к другому металлу, обычно к меди. Это могут быть соединения с медными проводами связи с термопарой или клеммные колодки измерительного прибора. Температура холодного спая влияет на общую термо-ЭДС. Поэтому ее необходимо измерять и учитывать в вычислениях.

Термопары делают из самых разных материалов, даже из платины. Но самые распространенные и дешевые это:

Как практически измерить температуру термопарой .

Зависимость ЭДС от температуры для каждого типа термопары указана в виде таблицы. Называется номинальная статическая характеристика (НСХ). Представляет собой таблицу с двумя столбцами: температура рабочего спая и соответствующая ей термо-ЭДС. Для разных типов термопар НСХ содержатся в ГОСТ Р 8.585-2001. Загрузить в формате PDF можно по этой ссылке ГОСТ Р 8.585-2001.

Неважно, измеряется температура вручную или используется электронный прибор. В любом случае необходимо выполнить следующую последовательность действий:

измерить температуру холодного спая;

по таблице НСХ термопары определить термо-ЭДС холодного спая (E хол. спая), используя температуру холодного спая;

определить термо-ЭДС рабочего спая, т.е. сложить ЭДС холодного спая и общую термо-ЭДС ( E раб. спая = E хол. спая + E общ. );

по таблице НСХ термопары определить температуру рабочего спая, используя термо-ЭДС рабочего спая.

Пример.
У меня есть термопара TP-01A. Типичная, широко распространенная термопара от тестера, типа ТХА.

Вот как я измерил температуру жала паяльника.

Замерил термометром температуру окружающей среды, получилось примерно 24 °C. Посчитал, что выводы термопары имеют температуру окружающей среды. Т.е. температура холодного спая равна 24 °C.

По таблице из ГОСТ Р 8.585-2001 для термопары типа K определил, что ЭДС холодного спая при 24 °C равна 0,96 мВ.

Вычислил термо-ЭДС рабочего спая, 10,7 + 0,96 = 11,66 мВ.

По той же таблице НСХ определил, что значению ЭДС 11,66 мВ соответствует температуре 287 °C. Это и есть измеренная температура жала паяльник.

Это самая точная методика.

голоса

Рейтинг статьи

Как измерить температуру жала паяльника