1.실험제목: 서모커플 [thermocouple]
2.목적
금속공업에서 널리 쓰이는 온도계로 고온 측정에는 없어서는 안될 중요한 열전대의 원리, 종류 및 특성과 그 사용 방법을 알고, 또한 실제로 회로를 설계, 제작하여 써모커플의 이해를 하고자 한다.
3.이론
두 개의 서로 다른 금속이나 합금선을 양단에 연결하고 그 접점의 온도를 변화시키면 그 온도차에 따라 양 접점간에 전위차가 생긴다. 이와 같이 전류를 외부에서 공급하지 않고도 온도차에 의 해 나타나는 기전력을 시백( Seebeck )전압이라 부른다.
시백전압은 서로 다른 두 금속의 접점에서 Joule열( I²R) 이외에 열의 방출 및 흡수에 따라 발생하는 펠티에 전위( Peltier potential )의 합으로 나타난다. 따라서 톰슨 전위( Tomson potential )의 차를 일정하게 유지하기 위하여 한쪽 끝선에 기준점( Cold junction, 0°C )설정이 필요하다.
열전대를 이용하여 온도를 측정할 때는 한 끝을 기준점에 유지하고 다른 한 끝은 측정점( hot junction )에 놓고 기전력을 측정하면 측정점의 온도를 구할 수 있다.
회로에는(t1-t0)에 대응한 열기전력이 발생 하고 열전류가 흐른다.
금속
(+) (-)
상용사용온도(℃)
과열사용온도(℃)
백금로듐-백금
1400
1600
크로멜-알루멜
650~1000
850~1200
철-콘스탄탄
400~600
500~800
동-콘스탄탄
200~300
250~350
열전대는 이와 같은 원리에 의한 온도계로 일반적으로 사용되는 열전대의 종류 및 구성재료는 표와 같다.
종 류
기 호
구기호( 참고 )
구 성 재 료
+
PR 열전대
B
Pt-30% Rh
Pt-30% Rh
Pt-6% Rh
R
PR
Pt-13% Rh
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2014.05.23
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