열전대로 표면 온도 측정

존재하지 않는다 한 종류의 열전대고체(표면 열전대)의 표면 온도를 측정하도록 설계되었습니다. 기존의 표면 열전대 디자인이 풍부한 이유는 주로 다양한 측정 조건과 온도를 측정할 표면의 특성 때문입니다.

산업 현장에서는 기하학적 모양이 다른 표면, 고정 및 회전체, 전기 전도성 몸체 및 절연체, 열전도율이 높거나 낮은 몸체, 매끄럽고 거친 표면의 온도를 측정해야 합니다. 따라서 일부 조건에서 사용하기에 적합한 표면 열전대는 다른 조건에서는 적합하지 않습니다.

열전대를 용접하여 금속 표면의 온도 측정

종종 가열된 얇은 금속판 또는 고체의 온도를 측정하기 위해 열전쌍 접합부가 테스트 중인 표면에 직접 납땜되거나 용접됩니다.이 온도 측정 방법은 특정 예방 조치를 취한 경우에만 허용되는 것으로 간주될 수 있습니다.

플레이트 표면과 열전대의 연결 볼 사이의 열 교환은 주로 접합 표면의 일부인 접촉 표면과 접합에 인접한 열전극을 통과하는 열 흐름에 의해 수행됩니다. 어느 정도는 판과 판과 접촉하지 않는 열전극 접합면 부분 사이의 복사에 의해 열 교환이 발생합니다.

한편, 플레이트 및 열전대 열전극과 접촉하는 접합 표면의 일부는 플레이트를 둘러싼 더 차가운 몸체로의 복사 및 접합을 세척하는 공기 흐름으로의 대류 열 전달로 인해 열 에너지를 잃습니다.

따라서 접합부와 인접한 열전쌍 열전극은 플레이트 접촉 표면을 통해 접합부에 지속적으로 공급되는 열 에너지의 상당 부분을 분산시킵니다.

평형의 결과, 접합부와 판 표면의 인접한 부분의 온도는 접합부에서 멀리 떨어진 판 부분의 온도보다 훨씬 낮은 것으로 판명되었습니다(박판의 고온을 측정할 때, 이 체계적인 측정 오류는 수백도에 이를 수 있습니다.) .

이 오류는 접합 전극과 열전쌍에 의해 소실되는 열 유속의 양을 줄임으로써 감소합니다.이를 위해 가능한 가장 얇은 열전극으로 만든 열전쌍을 사용하는 것이 유용합니다.

열전극 자체를 판에서 즉시 제거해서는 안 되지만 먼저 열전극 직경의 최소 50배에 해당하는 거리에서 판과 열 접촉 상태로 배치하는 것이 좋습니다.

플레이트와 열전극의 표면이 산화되지 않으면 플레이트에 의해 폐쇄될 수 있으며 열전 전력을 측정했습니다. 등. V. 열전대 열전쌍 접합부의 온도가 아니라 열전쌍이 표면과 접촉하는 지점의 온도에 해당합니다.

이 경우 전기 절연의 얇은 층, 예를 들어 얇은 운모 시트가 열전극과 플레이트 사이에 배치되어야 합니다. 또한 복사 및 대류 열 전달로 인한 손실을 줄이기 위해 내화 코팅과 같은 단열층으로 접합부 및 열 전극 영역의 전체 표면을 덮는 것이 좋습니다.

이러한 주의 사항을 준수함으로써 금속 부품의 표면 온도를 몇 도 이내로 측정할 수 있습니다.

때때로 그것은 금속판의 표면에 용접되는 열전대의 연결이 아니라 서로 어느 정도 떨어져 있는 열전대의 연결입니다.

금속 표면의 온도를 측정하는 이 방법은 열전극 용접의 두 지점에서 플레이트 온도가 동일하다는 확신이 있는 경우에만 허용 가능한 것으로 간주될 수 있습니다. 그렇지 않으면 열전대 회로에 기생 열전 전력이 나타납니다. 디. s는 판재와 함께 열전극 소재에서 개발되었습니다.

다음은 활, 패치, 총검 등의 열전대에 대한 설명입니다.고정체 표면의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.

활(리본)이 있는 열전대

노즈 열전쌍에는 길이 300mm, 폭 10-15mm의 두 가지 금속 또는 합금(예: 크로멜 및 알루멜)으로 만든 스트립 형태로 제작된 민감한 요소가 장착되어 있으며 0.1~0.2mm의 두께로 압연...

중간에 조인트가 있는 밴드의 끝은 밴드가 항상 팽팽해지도록 활 모양의 스프링 핸들 끝에 있는 절연체에 고정됩니다. 끝에서 측정 장치(밀리볼트미터)의 단자까지 테이프의 두 반쪽과 동일한 재료로 만들어진 전선이 있습니다.

볼록한 표면의 온도를 측정하기 위해 중간 부분에서 빔 열전쌍을 해당 표면에 대고 접합부 양쪽에서 최소 30mm 섹션에 대해 표면을 테이프로 덮습니다.

돼지 열전대

열전대를 형성하는 열전극은 적동 디스크의 관통 구멍에 납땜됩니다. 구조의 기계적 강도를 보장하기 위해 직경 2 ~ 3mm의 열전극이 사용됩니다. 디스크의 아래쪽 표면("패치")은 열전쌍이 온도를 측정하도록 의도된 표면으로 성형됩니다.

패치 열전대의 열기전력은 패치의 금속에 의해 열전극이 닫힌 결과로 형성됩니다. 양호한 솔더링에서 이 폐쇄는 패치 내부에 오목한 열전극 세그먼트의 전체 표면에서 발생합니다.그러나 저항이 가장 낮은 전기 회로는 주로 패치의 상부 표면층에 의해 형성되며 이 층의 온도는 주로 열전력을 결정합니다. 등. v. 열전대.

패치 열전쌍의 열 균형 방정식은 스트립 열전쌍에 대해 위에서 수행한 것과 유사하지만 패치 외부 표면에서 대류 및 복사 열 전달의 결과로 소실되는 열유속 외에도 중요성은 열전도율로 인해 열전극 패치가 빨아들인 소실된 열 유속의 일부를 고려하는 것입니다.

다음 상황을 고려해야 합니다. 열전극은 열전도 계수 값이 다른 여러 금속 또는 합금으로 만들어집니다. 따라서, 예를 들어 PP 유형의 백금-로듐 열전쌍 열전대는 두 번째 열전쌍인 백금의 절반인 열전도 계수를 특징으로 합니다.

열전극의 직경이 같으면 열전극의 열전도 계수 값의 차이로 인해 열전극과 열전극의 전기적 접촉 위치에 온도차가 발생합니다. 열전대 회로에 기생 열전 에너지가 나타나게 하는 패치입니다. 등. ~와 함께

핀 열전쌍

이 유형의 열전대는 주로 상대적으로 부드러운 금속 및 합금의 표면 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 총검 열전대의 경우, 직경이 3-5mm인 크로멜 및 알루멜과 같이 충분히 단단한 합금으로 만들어진 열전극이 사용됩니다.

열전대 열전극 중 하나는 헤드에 고정 고정되어 있고 두 번째 열전극은 축에서 움직일 수 있으며 비작동 상태에서는 첫 번째 열전극 끝 아래의 스프링에 의해 끝이 당겨집니다. 두 개의 열전극의 끝이 뾰족합니다.

상당한 크기의 물체에 열전대를 가져오면 물체의 표면이 먼저 움직일 수 있는 열전극의 끝 부분에 닿습니다. 헤드에 추가 압력을 가하면 열전극의 끝이 물체의 표면에 닿을 때까지 열전극이 머리에 들어갑니다. 그런 다음 두 지점이 물체 표면의 표면 산화막을 뚫고 이 금속이 열전쌍의 전기 회로를 닫습니다.

열전극 끝이 잘 날카로워진 열전쌍은 부드럽고 쉽게 관통되는 산화막이 있는 비철 금속 표면의 온도를 측정하기 위한 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다.

끝이 뭉툭한 총검형 열전대를 사용하면 물체와 두 열전극의 접촉면이 상대적으로 커져 열전대의 끝이 닿는 곳에서 물체의 표면이 냉각되고 열전대는 분명히 과소 평가된 온도 판독값을 제공합니다. 그러나 이미 20 ~ 30초 후에 물체의 주변 영역에서 나오는 열이 냉각된 부분과 열전극의 끝 부분을 가열합니다.

따라서 접촉 순간에 끝이 무딘 총검 열전쌍은 물체의 온도를 과소 평가 한 후 수십 초 이내에 판독 값이 증가하여 점진적으로 안정적인 값에 접근합니다.이 안정된 값은 물체의 표면 온도의 실제 값과 더 많이 다르며 열전극의 무딘 끝 부분과 물체의 접촉 표면이 더 큽니다.

표면 열전대 교정

표면 열전대의 고정 온도는 열전대가 접촉하는 표면의 측정 온도보다 낮습니다. 이 온도 차이는 작동 조건에 접근하는 외부 표면으로부터의 열 전달 조건 하에서 표면 열전쌍의 보정으로 인해 크게 설명될 수 있습니다.

이 위치에서 열전대 표면의 교정 특성은 동일한 열전극에 의해 형성된 열전대의 특성과 크게 다를 수 있지만 온도 조절 공간에 동시에 잠길 때 예와 비교하는 방법으로 교정됩니다.

따라서 표면 열전대는 온도 조절기(열전대 교정을 위한 액체 실험실 가열 온도 조절기)에 담가서 교정할 수 없습니다. 다른 보정 기술을 적용해야 합니다.

표면 열전대는 벽이 얇은 액체 온도 조절 장치의 외부 금속 표면에 필요한 압력을 가하여 교정합니다. 항온조 내부의 가열된 액체를 잘 혼합하고 일부 샘플 장치로 온도를 측정합니다.

온도 조절기의 외부 표면은 단열층으로 덮여 있습니다. 단열은 열전대가 적용되는 온도 조절기 높이의 약 절반 인 외부 표면의 작은 영역만을 덮지 않습니다.

이 설계에서 표면 열전대 아래 온도 조절기의 금속 표면 온도는 오차가 수십도를 초과하지 않으며 온도 조절기의 액체 온도와 같다고 간주할 수 있습니다.