(기계공학실험) Thermocouple 제작 및 온도 측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장비
4. 실험 결과 및 분석
5. 토의
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- Thermocouple(열전대)의 원리와 특성을 이해하고 직접 제작해 본 뒤 측정한 온도와 기전력 사이의 관계를 알아본다.

2. 실험 이론
1) Thermocouple
두 종류의 금속도체 양단을 전기적으로 접속시키고 이 양단에 온도 차를 주면 회로 중에 전류가 흐른다.(Zeeback 효과) 이와 같이 한쪽 기준접점의 온도를 일정온도(원칙적으로 0℃)로 유지하고, 열기전력의 수치를 측정함으로써 다른 끝단의 온도 접점 온도를 알 수가 있다. 이 두 종류의 금속 도체를 Thermocouple라고 한다.
- Thermocouple의 특징
(1) 응답이 빠르고 시간 지연에 의한 오차가 비교적 적다.
(2) 적절한 Thermocouple를 선정하면 0℃~2500℃온도범위의 측정이 가능하다.
(3) 특정의 점이나 좁은 장소의 온도측정이 가능하다.
(4) 온도가 열기전력으로써 검출되므로 측정, 조절, 증폭, 변환 등의 정보처리가 용이하다.
-Thermocouple 종류에 따른 온도측정범위-
- Thermocouple의 법칙
(1) 두 접점 사이의 온도 차이에 의한 기전력은 중간 부분의 온도 분포에는 영향을 받지 않는다.
(2) 회로중간에 제 3의 금속을 삽입하여도 제 3의 금속에 의해서 만들어진 주 접점의 온도가 동일하다면 전체 회로의 기전력은 영향을 받지 않는다.
(3) 기준 금속에 대한 어떤 두 금속의 기전력이 각각 알려졌다면 그 두 금속으로 이루어진 회로의 기전력은 그들의 기준 금속에 대한 기전력의 차이와 같다.
(4) 폐회로 양단의 온도가 T1 ,T2 일때 기전력 E1을 발생하고 양단의 온도가 T2, T3 일때 기전력 E2를 발생한다면, 폐회로 양단의 온도가 T1 ,T2 일때 발생되는 기전력은 E1+E2가 된다.

2) RTD (Resistance Temperature Detector) - 백금측온저항체
금속은 자기의 고유 저항값을 갖고 있으며 그 전기저항은 온도에 따라 일정하게 변하는 성질을 갖고 있다.

<이하생략>

참고 자료

Fundamental Of Thermodynamics, 6ed, by Claus Borgnakke, Richard E. Sonntag
Numerical Methods For Engineers, 6ed, by Steven C. Chapra 외 1 명
Fundamental of Heat and Mass Transfer, 5ed, Wiley, by Frank P. Incropera, David P. DeWitt
http://www.idkst.co.kr/ 한국 센서 기술 KST 홈페이지
http://blog.naver.com/designseon/60014570474