온도 측정

`,.' 2015. 1. 26.

온도 측정은?

1.각종 Plant가 정상적으로 동작하는지의 여부는 Plant각부분 온도의 변화를 살펴보면 알수 있으며 실제의 공정감시 Loop중에서도 온도의 감시가 가장 많이 차지 하고 있다.

2.온도의 감시는 대체적으로 50%이상을 차지하고 있을 정도로 Plant에서의 온도 감시는 중요하다.

3.Plant 요소요소의 온도가 확실하게 지시하고 있으면 Plant의 운전상태는 정상이라고 볼 수 있다.

온도계의 종류

열전대(Thermocouple), 축온 저항체(Resistance-Bulb), 온도 지시계(Bimetal Type), 방사온도계(Optical-Type), 액체충만입력식온도계

온도계의 사용범위

온도 눈금으로서 가장 많이 이용되는 것은 스웨덴의 천문학자 Anders Celsius(1701~1744)가 제안한 섭씨[C]눈금으로 온도의 빙점과 증기점 을 0 C 와 100 C로 하고 그 사이를 100등분 한 것이다.

열전대 온도계

열전대 원리

열전대는 1821년 제어벡(Thomas J Seebeck)이 발견 한 것으로 두 종류의 금속을 그림과 같이 접속하고 한쪽은 높은 온도로 다른 쪽은 낮은 온도로 유지하면 온도 차이에 의하여 기전력 이 발생 한다. 이때 나타나는 기전력을 측정하면 온도의 측정이 가능하다.이와 같은 효과를 제어백 효과(seebeck Eff)라고 하며 발생되는 전류 를 열기전력 이라 한다.

열전대 구조

열전대의 구조는 여러 종류로 제작 되고 있으며 그 중에서 가장 많이 사용되고 있는 것은 Sheath Type으로서그의 구조는 우측의 그림과 같다.Sheath Type의 특징은 Response가 빠른 장점이 있

어 공정 제어에 가장 많이 사용 되고 있다.

구조는 외부는 열전대보호관(Sheath)으로 되어있고 내부는 열전대선과 산화 마그네슘이 충진 되어 있다.

열전대 종류

1.접지형:열전대선을 Sheath에 접지.응답속도는 빠르나 Noise의 영향 크다

2.비접지형:열전대선을 Sheath와 절연.응답속도가 늦다. Noise의 영향 없고 열전대의 수명이 길어 진다.

3.노출형:Sheath외부로 열전대를 노출,응답속도가 빠르고 온도의 추종성이 좋으나 장시간의 사용이 불가능 하다.

보호관(Thermo-Well)

보호관의 강도

배관 내부에 보호관을 설치하면 유체에 의하여 그림과 같이 와류가 발생 한다. 와류가 발생하면 보호관의 양단에는 압력차가 발생하고 압력차에 의하여 보호관을 진동하게 만든다.이때 발생하는 진동에 의하여 보호관을 파손 시키는 경우도 있다. 대책으로는 보호관 외측에 Wire를 감아서 와류 를 산란 시키는 경우도 있다.

배관의 유속이 20 m/s 이상일 경우 진동이 예상 된다

보상도선

현장에 설치된 열전대에서 기준점이 있는 Panel까지의 거리는 대체적으로 멀다.열전대와 동일한재료로 연결 하게 되면 열전대의 재료가 상당히 고가이기 때문에 설치비가 상당하게 들게 된다.때문에 열전대와 비슷한 열전특성이 있는 전선을 사용하여 연결한다.이것을 보상도선(Extension-Wire / Compensation-Wire)라고 부른다.

백금 측온 저항체(RTD)