열 전대 종류

개요

열전대란, 종류가 다른 금속선 두 개의 양 끝단을 접속하여 만든 것으로 이 양 끝단 접점에 온도차가 발생할 때 이폐회로에 열기전력이 발생하여 회로에 전류가 흐릅니다. 이 열기전력의 크기와 극성은 양단의 온도와 두 개의 금속선의 조합에 의해 결정되며 금속선의 굵기 또는 길이에 영향을 받지 않습니다. 따라서 특정 열전대의 온도에 따른 열기전력을 미리 읽을 수 있으므로 온도 측정이 가능합니다. 이 열전대는 온도측정범위, 측정 장소의 상황, 필요로 하는 정밀도 등에 따라 적당한 소선을 선택하여야 함은 물론, 장시간 연속 사용 할 때에도 항상 같은 성능을 발휘하여야 합니다.

내용

B형 열전대 (Pt 30% Rh Pt 6% Rh)의 온도 측정 범위는 0~1,700℃입니다. B형 열전대는 다른 백금, 로듐 열전대 보다 로듐 함량이 높기 때문에 용융점 및 기계적 강도가 높습니다. B형 열전대는 1600℃까지의 산화 및 중성 분위기에서 지속적으로 사용할 수 있습니다. 이 열전대 타입의 센서에서는 다른 백금, 로듐 열전대 보다 환원 분위기에도 장시간 사용할 수 있습니다. B형 열전대는 특히 정밀측정 및 고온 하에 내구성을 요구하는 장소에 주로 적용한다고 할 수 있습니다. 그다음은 R타입의 온도 센서입니다. R형 열전대는 Pt 13% Rh/Pt 타입에서 온도 범위는 0~1,600℃입니다. R형 열전대는 1,400℃까지 및 간헐적으로 1,600℃ 까지 산화 및 비활성 장소에서 적용할 수 있습니다. 그렇지만 세라믹 절연관과 보호관으로 올바르게 보호했더라도 진공, 환원 또는 금속증기분위기 내에서는 사용할 수 없습니다. 다음은 S타입의 온도 센서입니다. S형 열전대는 Pt 10% Rh/ㄹ Pt타입으로 온도 범위는 0~1,600℃입니다. S형 열전대는 1886년 Le Chatelier에 의해 처음으로 개발된 역사적인 열전대입니다. IPTS(International Practical Temperature Scale : 국제 실용 온도 눈금)에 의해 정의된 630.74℃에서 AntimonI(안티모니)로부터 1064.43℃의 Gold(금) 범위까지 동결점(결빙점)으로 정의하는 표준 열전대로 널리 사용됩니다. K형 열전대의 경우에는 합금으로 Chromel 크로멜 그리고 Alumel 알루멜합금을 주로 사용하며 약자를 써서 CA라고 합니다. K형 열전대는 니켈 기반 소재로 우수한 내식성을 갖추고 있어 대부분의 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 가장 일반적인 센서 교정 유형으로 가장 넓은 작동 온도 범위를 제공합니다.

열전대.CA 센서는 무엇인가?

높은 신뢰성과 정확성으로 인해 K형 열전대는 최대 1260도까지의 온도에서 널리 사용됩니다. 특히 환원 상태에서 이 유형의 열전대를 적절한 금속 또는 세라믹 보호관으로 보호해야 합니다. 전기로와 같은 산화성 분위기는 다른 조건이 적합하다면 보호관 보호가 항상 필요하지는 않지만, 청결 유지 및 일반적인 기계적 보호를 위해 보호관을 보호하는 것이 좋습니다. K형은 JP 와이어가 특히 고온에서 빠르게 산화되기 때문에 일반적으로 J형보다 수명이 깁니다 온도 측정 범위는 -200~1,250℃입니다. K형 열전대는 1906년 미국의 Hoskins사의 A.L.Marsh 씨가 처음으로 개발하여 사용하기 시작하였습니다. 그 이후 일본등에서 온도 컨트롤러의 센서용으로 폭넓게 사용하였고 현재는 경제적인 가격과 신뢰성이 높은 산업용 열전대로 가장 널리 사용됩니다. 이 센서는 온도 1260℃까지 산화 및 비활성 분위기 내에서 사용할 수 있습니다. K형 열전대는 이슬점 Dew-point 이 -42℃보다 낮으면 수소 또는 분해된 암모니아 분위기에서도 사용할 수 있습니다. 환경에 따라서 보호관을 사용하지만 적절히 보호관을 사용했더라도, 환원, 산화와 환원이 교차, 황화 또는 Green-rot등에서의 부식성 분위기에 사용할 수 없습니다. 보호관에 특정 재질등으로 Green-rot는 큰 경 또는 환기되는 보호관을 사용하여 산소 공급을 증가시킴으로 최소화할 수 있습니다. 또한 밀봉된 보호관에 산소를 흡입하고 getter 잔류가스 제거재를 넣어 최소화할 수도 있습니다.

열전대 종류

기타

E형 열전대는 Chromel 크로멜과 Constantan콘스탄탄의 합금으로 만들어지며 사용 용도 범위는 -200~900℃입니다. E형 열전대는 산업용 열전대중에서 기전력 EMF 특성이 가장 높은 편입니다. 1964년도경에 미국 공업 규격과 ANSI 및 1974년 일본 공업 규격 JIS에서 센서 규격 중에 하나로 채택된 이후 많이 사용되는 열전대 센서 중에 하나입니다. 사용 처는 대단위 화력 및 원자력 발전소등에서 E형 온도 센서를 채택하여 사용하는 경우가 많이 있습니다. 이 온도 센서는 750℃ 까지 지속적으로 사용할 수 있습니다. E타입의 열전대는 기본 금속 열전대중 가장 높은 저항성을 갖고 있어 E 타입 온도 선정 시에 각별한 주의가 요구됩니다. 그리고 J타입의 열전대 센서입니다. J형 열전대는 Iron 아이온과 Constantan콘스탄탄의 재료 합금이며 사용 온도 범위는 0~750℃범위입니다. J타입의 열전대센서는 E형 열전대 다음으로 기전력 EMF 특성이 높습니다. 측정 온도에서 750℃까지의 환원과 비활성 그리고 산화 또는 진공 장소에서 주로 사용하는 열전대 센서 중에 하나입니다. 철과 콘스탄탄의 합금으로 상대적으로 경제적인 열전대 센서입니다. 그렇지만 이 열전대의 재질 특성상 530℃이상의 유황 분위기에서는 사용할 수 없습니다. J형에서 합금으로 철을 사용하기 때문에; 철 소선은 녹이 슬거나 부식이 되기 때문입니다. 그리고 T 타입입니다. T형 열전대의 재질은 Copper 카파와 Constantan콘스탄탄의 합금 재질로 만들어 이고 사용 온도 조건은 -200~350℃입니다. T형 열전대는 다른 열전대 센서에 비하여 재질 특성상 습한 분위기에서 부식에 강한 편입니다. J 타입을 적용하기 어려운 환경에서 적용할 수 있는 것이 T형 온도 센서입니다. T 타입의 센서는 중간이 0℃인 온도 측정에 적합하며 온도 400℃까지 진공 및 산화 그리고 환원 또는 비활성 분위기에서 사용할 수 있습니다. 기전력 특성이 안정되고 정확하기 때문에 실험용으로 폭넓게 사용되고 있습니다. T형은 규격화된 열전대 중에서 중간이 0℃인 온도 범위 내에서 Tolerance가 가장 적은 열전대로 즉 공차가 적습니다. N타입에서는 N형 열전대는 Nicrosil 니크로실과 Nisil로 온도 범위는 0~1300℃입니다. N형 열전대는의 성분은 약 85% Ni 그리고 14.2%의 Cr 및 1.4% 등이며 또는 Si 95.5% 정도와 Ni-4.4% 그리고 Si 0.1% Mg 등의 배합으로 만든 것이며 호주의 국방분야에서 재료 연구 실험실에서 처음으로 개발한 열전대 센서입니다. N형 열전대는 고온에서 사용할 경우 K형 열전대보다는 안정적으로 사용할 수 있는 장점이 있습니다. 재질 특성상 산화에 우수한 저항력특성을 가지고 있습니다.