(기계공학 실험) Thermocouple의 원리 이해

목차

1. 실험목적

2. 이론
2-1 Thermocouple
2-2 대류 열전달

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 실험결과
5-1 온도- 기전력 그래프 및 관계식
5-2 실험관계식과 이론 관계식 비교
5-3 실험의 건전성 확인

6. 토의

본문내용

2. 이론
2-1 Thermocouple
접합된 두종류의 금속이 온도차에 의해 기전력을 발생시키는 현상을 이용해 온도를 측정하는 장치. 두 종류의 금속 A, B를 접합하고, 양 접점에 온도를 달리 해주면 온도차에 비례하여 열기전력이 생긴다. 한쪽 접촉점을 기준점으로 삼고 측정하고자 하는 부위에 다른 접촉점을 위치하면 기전력의 크기로 온도차를 알 수 있으므로 기준점의 온도와 비교하여 온도를 측정하게 된다.
보통 기준 접촉점은 온도가 일정하여 기준접점이라 하고, 측정하고자 하는 곳에 위하는 접촉점을 측온접점이라 부른다. 온도가 기전력의 크기로 나타나므로 이를 전기 신호로 증폭할 수 있어 측정이 용이하다. 열전대와 열전대의 기전력으로 온도를 환산하는 장치간에 거리가 멀어도 되며 회로 도중의 온도 변화는 측정치에 거의 영향을 주지 않는다. 정밀도에 비해 가격이 싸며. 넓은 온도 범위 측정이 가능하다.
열전대는 -200~1700℃까지 넓은 범위의 온도범위를 0.1~1%의 오차로 측정이 가능하고, 역학적 유연성이 있어 형태를 사용 부위에 따라 적합하게 바꿀 수 있다. 하지만 측정하려는 곳에 따라 사용할 수 있는 열전대의 종류에 제한이 있고, 측정온도의 0.2% 이상의 정밀도를 얻는 것이 힘들다.
열전대는 접점 형태에 따라 선단노출형, 접지형, 비접지형으로 나눌 수 있다. (그림 1) 선단노출형은 열전대를 보호대 밖으로 노출시킨 형태로 온도 변화에 대한 응답속도가 빠르지만 기밀성이 좋지 않아 고온, 고압, 부식이 많은 곳에서의 사용은 피해야 한다. 접지형은 접점을 금속으로 된 보호대 외피에 연결한 형태로 응답속도가 좋으면서도 고온 고압에 사용할 수 있다. 그러나 접점이 금속 외피에 연결되어 있어 전압이 있는 곳에선 적합하지 않다. 비접지형은 열전대가 외부와 완전히 절연된 상태로 응답속도는 떨어지나 외부환경에 견고하다.

참고 자료

http://blog.naver.com/bangdk/50013504669
http://www.nutechengineers.com/kchart.pdf
http://www.nutechengineers.com/jchart.pdf
http://www.nutechengineers.com/tchart.pdf
http://100.naver.com/100.nhn?docid=829789
http://blog.naver.com/angelslips?Redirect=Log&logNo=21133697
http://blog.naver.com/ssaribi18?Redirect=Log&logNo=100012106491