화공양론
Thermocouple(열전대, 熱電對)
* 목차
1. 열전대의 정의
2. 열전대의 원리
3. 열전대의 특징
4. 열전대의 종류
5. 열전대의 쓰임
6. 사용시 주의 사항
7. 참고 문헌
1. 열전대의 정의
두 종류의 금속을 조합하였을 때 접합 양단의 온도가 서로 다르면 이 두 금속 사이에 전류가 흐른다. 이 전류로 2접점 간의 온도차를 알 수 있다. 이 열전기(熱電氣)의 현상을 이용하여 고열로(高熱爐)의 온도를 측정하는 장치를 열전대라고 한다.
2. 열전대의 원리와 법칙
· 원리
열전대는 그림 14-4(a)에서 다른 종류의 금속선 A, B의 양끝을 접합해서 양 접점에 온도차를 주면 그 사이에 열기전력이 발생하여 열전류가 흐르게 되는데(제벡효과) 이를 열전쌍이라고도 한다.
그림(b)와 한쪽을 절단하여 놓으면 금속선의 종류와 접점에 가해지는 온도차에 따라 열기전력이 다르게 발생한다. 이 경우 금속선의 형상이나 크기변화에는 민감하지 않다. 한 쪽의 온도와 열기전력을 알면 다른 쪽의 온도를 알 수 있게 된다. 그러나 열전대를 이용한 측정은 발생되는 열기전력이 미약하여 정교한 신호 처리계를 구성하여야 한다. 이때 발생하는 열기전력은 두 종류의 금속과 양 접점간의 온도에 따라 정해지며 금속의 형상이나 치수, 도중의 온도변화에는 영향을 받지 않는다.
① 제벡효과(Seebeck Effect)
그림 6.5와 같이 이종의 두 금속 M, M를 접합하여 폐회로를 만든 후 두 접합점의 온도를 다르게 하였을 때, 이 폐회로에 열기전력이 발생하여 열전류가 흐르게 된다. 이러한 현상을 제벡효과(Seebeck Effect)라 하고, 폐회로를 형성시킨 한 쌍의 금속을 열전대(Thermocouple)라고 한다. 즉, 열전대는 열에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이다.
열기전력 V는 접합점의 온도차(T ] T)에 의하여
V = a(T - T) + (T - T) (a, b 는 정수이다.)
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2013.05.01
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