Thermocouple

열전대란, 특성이 다른 금속선 두 개의 양 끝단을 접속하여 만든 것으로 이 양 끝단 접점에 온도

가 발생할 때 열기전력이 발생하여 전류가 흐르므로 온도를 감지 할 수 있습니다. 열전대의 종류

로는 국제규격이 B, R, S, N, K, E, J, T 및 G, C, D-Type 등이 있습니다.

B-Type : Pt-30Rh/Pt-6Rh, Pt 70%, Rh30% 합금(+)과 Pt94%, Rh6% 합금(-)을 조합하여 만든 열전대로서 내열온도 1800℃ 까지 사용 가능하다.

R-Type : Pt-13Rh/Pt, 87%의 백금과 13%의 로듐(+)를 100%의 백금(-)을 접속한 열전대로서 매우 정밀하고 안전성이 뛰어나다.

S-Type : Pt-310Rh/Pt, 90%의 백금과 10% 로듐(+)를 100% 백금(-)을 접속한 열전대로서 특징은 R-Type과 동일

N-Type : Ni-Cr/Ni-Si, 니크로실(+)과 나이실(-) 로 조합한 K열전대의 개량형으로 내열성이 높다.

K-Type : Ni-Cr/Ni-Al, 주로 니켈과 크롬으로 구성된 열전대로 대체로 넓은 분야에 효용성이 좋다. 산화환경에서는 사용할 수 없다.

J-Type : Fe/Cu-Ni, 철의 양단을 열전대와 결합하여 환원성 환경에 강하지만 청의 산화되는 환경에서는 사용할 수 없다.

T-Type : Cu/Cu-Ni, 순구리의 (+)극성을 구리와 니켈의 합금을 (–)극성으로 결합한 열전대로서 고정밀도는 300℃ 이하에서 얻어지며 -200 ~-100℃의 저온에 적합하다.

E-Type : Ni-Cu/Cu-Ni, 열전대 K의 양극선을 열전대 J의 음극선과 결합한 열전대로서 표면온도가 높고 신화환경에서 사용하기 적합하다.

C-Type : W(5%Re)/W(26%Re), 텅스턴계 써머커플로서 가장 높은 온도인 800 ~ 2100℃의 온도를 측정하나 진공 또는 불활성 분위기에서만 사용한다.

기타 D-Type & G-Type : W(3%Re)/W(25%Re) & W/W(26%Re)는 제한된 용도에서만 사용된다.

Thermocouple 의 허용오차 

Thermocouple 측정범위

1. Thermochromic Printing Ink

가열에 의해 특정 물질의 색깔이 변하는 현상을 "열크롬화(thermochromism)이라 한다. 이러한 현상을 보이는 물질은 상당히 많이 존재한다. 인쇄잉크는 Silk Screen, Flexographic, Rotogravure, Offset Printing 에 있어 '마법처럼' 색깔의 변화를 제공한다. 손만대도 그 열에 의해 무지개 빛의 어떤 색으로든 변하고 또 그 온도에 따라 색깔이 변하기 때문에 덮거나 추운 상태를 말해 준다. 그리고 열을 식히면 원래의 색깔로 되돌아 간다.

인쇄잉크는 거의 모든 재질에 사용 할 수 있다. 이들에는 종이, 폴리에스테르, 염화비닐, 플라스틱과 천이 이에 속하며, 플라스틱 원재료와 혼합하여 성형제품 자체가 변화되게 할 수도 있다.

2. Photochromic Ink

감광성(빛에 따라 색깔이 변함) 잉크에는 복원 가능한 타잎과 복원 불가능한 타잎이 있다. 광호변성(복원 가능)는 원래 티셔츠와 다른 천에 사용되어 왔다. 이 잉크는 플레시 건을 이용함으로써 그 색깔이 1/1,000초 만에 변하고 했볕(UV 방출)에 노출되면 1초 만에 변색되고 햇볕을 없애면 원래의 색으로 되돌아 간다.

어떻게 이런 현상이 일어나게 되는가?
햇볕이나 UV에 노출시키면 염료가 여기(勵紀)되고 이것이 분자 구조에 변화를 일으켜 색상이 변하게 된다. UV를 방출하는 소스를 없애면 염료가 색이 존재하지 않은 중립상태로 되돌아 간다. 이렇게 무색상태로 되돌아 가는데 걸리는 시간은 많은 요인에 의해 좌우되는데 플라스틱의 경우에는 필름 두께 또는 부피, 제조방법이 요인이 된다. 일반적으로 UV소스로 부터 제거했을 때 색깔이 완전히 없어지는 데는 몇분이 걸린다. 하지만 대부분의 색깔이 없어지는 데는 불과 몇초 만이 소요될 뿐이다. 광호변성 염료는 300-360 나노미터 사이의 UV에 의해 여기된다.

복원 불가능한 타잎의 개발은 단지 색상의 변화만을 가져온 것이 아니라 UV에 반응할 수 있도록 했고 이는 UV 정도를 측정 할 수 있는 UV 측정기구(dosimeter)를 개발할 수 있도록 했다. 색깔이 변하는 정도는 UV 강도와 노출시간을 결정 짖는데 중요한 역할은 한다. 이러한 잉크를 이용해 유용한 상품을 만들 수 있다. 이중 하나로 UV센서를 들 수 있는데 햇볕에 과다하게 노출되지 않도록 하는 역할을 하여 화상을 방지하고 더 나아가 피부암의 발생을 막는다(여름에 태양이 방출하는 UV파장은 >290nm, <400nm 이다). 이 상품은 앞으로 산업용으로 사용될 가능성이 크다.  

○ 냉·난방온도의 적용기준

- 91. 12. 14 에너지이용합리화법에 신설(법률 제4426호)

- 92. 7. 9 시행규칙에 대상 건축물의 범위 신설(동력자원부령 제128호)
· 연면적 3,000㎡ 이상의 업무시설
· 연면적 2,000㎡ 이상의 숙박시설
· 연면적 3,000㎡ 이상의 판매시설

- 92. 7. 13 제한기준온도 공고(동력자원부 공고 제1992-21 호, 의무사항)
· 동절기 : 18 ∼ 20℃ · 하절기 : 26 ∼ 28℃

- 93. 6. 10 제한기준온도 공고(상공자원부 공고 제1993-35 호, 권장사항)
· 동절기 : 18 ∼ 20℃ · 하절기 : 26 ∼ 28℃

- 98. 1. 1 에너지이용합리화법에서 삭제

○ 온도기준 자료

- 쾌적반응 실내온도 범위 :21.2 ∼ 26.5℃

○ 외국의 운용사례

미 국 --> 냉 방 : 25.6℃, 난 방:18.3℃
영 국 --> 난 방 : 19℃
프랑스 --> 난 방 : 19℃
일 본 --> 냉 방 : 28℃, 난 방:18℃
이태리 --> 냉 방 : 26℃, 난 방:20℃

( 출처 : 에너지 관리공단 ) 

표면온도를 측정하는 방법은 접촉식과 비접촉식이 있는데, 각각의 특징은 아래와 같다.

1. 접촉방식 :

1) 감온자(센서)를 접촉시키면 측정하려는 온도가 변하는 경향이 있으므로, 작은 물체의 온도는 측정하기 곤란하다.
2) 움직이고 있는 물체의 온도는 측정하기 곤란하다.
3) 임의의 곳의 온도를 측정할 수 있다.
4) 온도범위 : 1000 ℃이하의 온도측정은 쉽다.
5) 정밀도 : 일반적으로 눈금쪽의 1% 정도이다.
6) 예민도 : 일반적으로 느리다.

2. 비 접촉 방식 :

1) 감온자(센서)를 접촉시키지 않으므로 측정하려는 물체의 온도가 변하지 않는다.
2) 움직이고 있는 물체의 온도를 측정하기 좋다.
3) 일반적으로 표면온도를 잰다.
4) 온도범위 : 고온의 온도측정에 적합하다.
5) 정밀도 : 일반적으로 10 degree 정도이다.
6) 예민도 : 일반적으로 빠르다.

이상과 같은 특징을 고려하여 선택하는것이 좋은데, 특히, 표면의 재질에 따라 적합한 온도계를 선택하는것이 중요하다. 

온도눈금 : 온도눈금은 계량법에 의하여 "도"로 하며, 기호는 ℃를 사용한다. 온도눈금은 그 수치가 이미 주어진 재현 가능한 6개의 온도(정의 정점 defining fixed point)와, 이 6개의 정의 정점에 주어진 값에 의하여 눈금이 정해진 측정 장치로 부터 읽혀진 값과 온도와의 관계를 정한 공식에서 부터 기인되고 있다.

** 물의 3중점 이외에서의 압력은 1표준 기압
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산소의 끓는 점 : - 182.97 ℃
물의 3중점 : 0.01 ℃
물의 끓는 점 : 100 ℃
유화의 끓는 점 : 444.6 ℃
은의 응고점 : 960.8 ℃
금의 응고점 : 1063 ℃
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