열전대의 종류
열전대의 차이는 전선을 생산하는 데 사용되는 합금 유형에 따라 결정됩니다. 금속 와이어 유형의 선택은 측정할 온도 범위, 환경 및 기계적 강도에 따라 다릅니다. 열전대에는 노출, 비접지 또는 절연, 접지의 세 가지 유형의 연결 지점이 있습니다.
- 노출된 접합부 – 노출된 접합부에서 도체는 열전대 피복 외부에 있습니다. 온도 변화에 매우 빠르게 반응하지만 쉽게 손상될 수 있습니다. 노출형 접합 열전대는 빠른 응답이 필요하고 센서 손상 위험이 낮은 경우에 가장 적합합니다.
- 접지 접합 – 접지 접합에서 도체는 외부 피복에 연결되고 용접되어 밀폐 된 연결을 형성합니다. 전선은 피복에 연결되어 있기 때문에 절연되어 있지 않으며 EMF의 영향을 받을 수 있습니다. 부식성 환경에서 온도를 측정하는 데 사용되며 가장 일반적인 연결 형태입니다.
- 접지되지 않은 접합부 또는 절연 – 절연 접합부는 산화 마그네슘 절연 재료를 사용하여 EMF로부터 센서를 보호합니다. 접지되지 않은 열전대의 응답 시간은 접지되거나 노출된 접합 유형보다 느립니다. 피드백 전압으로부터 민감한 전자 장치를 보호하는 데 사용됩니다.
1) 열전대 재료
열전대는 대기로부터 보호하고 부식 가능성을 줄이기 위해 외피에 넣을 수 있습니다. 외피는 스테인리스강, 인코넬 및 인콜로이일 수 있습니다. 인코넬 및 인콜로이는 Special Metals Corporation의 등록 상표이며 니켈 합금입니다. 다양한 유형의 외피의 온도 범위는 아래 차트에서 볼 수 있습니다.
비닐
비용이 저렴하고 유연성이 우수하고 전기가 공정하며 범용 재료입니다.
테플론
높은 비용, 고온 등급, 우수한 내화학성 및 전기적 특성을 갖지만 절단 저항이 좋지 않습니다.
캡튼
다양한 온도 범위에서 우수한 물리적, 전기적, 기계적 특성을 가지며 극도의 열과 진동이 있는 응용 분야에 사용됩니다. 가장 가혹한 조건에서도 기계적 특성을 유지합니다.
폴리에틸렌
저렴한 비용, 우수한 전기적 특성, 높은 가연성을 가지며 비닐보다 뻣뻣합니다.
섬유 유리
고온 응용 분야에 탁월하며 핫스팟이 발생할 가능성이 있는 주변 온도에서 사용하기에 적합합니다.
세라믹
상업용 오븐 및 용광로에 사용되며 화실, 가마 및 그릴의 주변 온도를 모니터링할 수 있습니다. 온도 범위는 -14°C에서 1204°C입니다.
컨덕터 재킷
1차 절연체 위에 놓을 수 있으며 추가 기계적 보호가 필요할 때 필요합니다. 비닐 단열재용 재킷은 비닐 또는 나일론 단열재에 사용되는 폴리에틸렌이 포함된 나일론입니다. 도체 재킷은 기계적 장벽 역할을 하며 단락을 방지합니다.
2) 열전대 종류
열전대는 다양한 응용 분야를 위해 다양한 유형으로 제공되며 각 유형을 식별하기 위해 문자 시스템을 사용합니다. 고유한 특성과 온도 범위를 가진 다양한 열전대 유형이 있습니다. 각 유형의 차이는 내구성, 온도 범위, 저항 및 응용 분야에 따라 결정됩니다.
가장 일반적으로 사용되는 열전대 유형은 접지되지 않은 유형보다 50% 빠르기 때문에 주로 속도 때문에 선택되는 접지 구조를 가지고 있습니다. 두 개의 와이어는 금속 프로브 피복의 측면에 용접되어 프로브 끝이 회로를 완성합니다.
접지되지 않은 유형의 열전대는 일반적으로 피복 재료에서 분리된 접지되지 않은 접합부가 있는 두 번째 선택입니다. 절연 방법으로 인해 접지되지 않은 열전대는 느리지만 더 오래 지속되고 기기와 쉽게 인터페이스하며 접지 루프 문제가 없습니다.
가장 적게 사용되는 열전대는 열전대가 피복 밖으로 튀어나와 환경에 노출되는 노출형입니다. 응답 시간이 가장 높지만 건조하고 부식되지 않으며 압력이 가해지지 않는 응용 분야로 제한됩니다. 요소가 노출되어 있기 때문에 손상 및 부식이 발생할 수 있습니다.
2-1) 비금속 열전대
유형 C, B, E, J, N, K, R, T 및 S 유형은 열전대의 일반적인 유형이며 철, 구리, 니켈, 백금, 로듐 및 크로멜의 비금속을 가지고 있습니다. 열전대는 온도가 다른 각 접합부와 접합부를 형성하기 위해 두 개의 금속을 결합해야 합니다.
C타입
C 타입 열전대는 텅스텐과 레늄으로 만들어지며 최대 2315°C의 고온을 생성하는 응용 분야에 사용됩니다. C 타입 열전대는 산화로 인한 고장을 방지하기 위해 수소, 불활성 또는 진공 분위기에서 사용됩니다. 몰리브덴, 탄탈륨, 인코넬로 만든 보호막과 알루미나, 하피나, 산화마그네슘으로 만든 절연체가 있습니다.
E타입
E 타입 열전대의 온도 범위는 0°C에서 870°C이며 온도 값 대비 EMF가 우수합니다. E 타입 는 영하의 온도에서 사용할 수 있으며 빨간색 또는 보라색으로 착색됩니다. 불활성 환경에서 사용할 수 있지만 유황 환경에서 보호해야 합니다.
J타입
J 타입 열전대는 산화, 진공, 불활성 및 환원 분위기에 사용되며 사출 성형이 가장 일반적인 응용 분야입니다. J 타입 열전대는 철제 다리가 녹슬 수 있으므로 면밀히 모니터링해야 합니다. 온도 범위는 0°C에서 760°C이며 빨간색 또는 흰색을 띱니다. J 타입 열전대의 수명은 고열에 지속적으로 노출될 때 일 수 있습니다.
K타입
K 타입 열전대는 포지티브 레그를 위한 크로멜과 네거티브 레그를 위한 알루멜을 가지고 있으며 알루멜은 알루미늄, 실리콘 및 망간의 비율이 낮은 대부분 니켈로 만들어진 합금입니다. K 타입 열전대는 650°C - 1260°C의 온도 범위를 가진 불활성 또는 산화 환경에서 사용됩니다. 982°C 미만의 온도에서 EMF 변화를 생성하므로 불활성 환경에서의 사용이 제한됩니다. 색상 코딩은 빨간색 또는 노란색입니다.
N타입
N 타입 열전대에는 니크로실, 니켈 크롬 합금이, 부정 다리로 니켈, 실리콘 및 마그네슘 합금으로 온도 범위는 650°C에서 1260°C)며 색상 코딩은 빨간색 또는 주황색입니다. N 타입 열전대에는 녹색 썩음과 히스테리시스에 특별하은 저항이 있고 정유 공장과 석유화학 산업에서 사용됩니다.
T타입
T 타입 열전대에는 - 200°C에 370°C의 온도 편차를 가진 빨강 또는 파랑의 색상 코딩이 있습니다. 불활성 대기에 이상적이며 분해에 강하며 식품 생산 및 극저온에 사용됩니다.
2-2) 금속 열전대
금속 열전대, 또는 백금 열전대는, 귀금속 성분을 가진 유형 B, R, S 및 P입니다. 매우 높은 온도에서 정확하며 사용 수명이 길다.
B타입
B 타입 열전대는 극단적으로 고열에서 사용되고 특별하은 정확도 및 안정성을 가진 열전대 전부의 가장 높은 온도 한계가 있으며 합금 조합은 1370°C에 1700°C의 온도 편차를 가진 백금 (6% 로듐)와 백금 (30% 로듐)입니다.
R타입
R타입 열전대에는 13% 로듐을 가진 백금과 -50°C에서 1482°C의 온도 편차를 가진 백금 다리가 있으며 로듐의 그들의 높은 비율 때문에 S 타입 열전대 보다는 더 비쌉니다. R 타입 열전대는 우수한 정확도를 가지며 황 회수에 사용되며 S타입과 동일한 성능을 제공하며 안정성으로 인해 저온 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
S타입
S타입 열전대는 생명 공학 및 제약 산업의 고온 응용 분야에 사용됩니다. 또한 정확성과 안정성으로 인해 저온 응용 분야에도 사용됩니다. S타입 열전대에는 -50°C에 1482°C의 온도 편차가 있습니다.
P타입
P타입은 K타입과 고온에서 동일한 곡선을 가지며 최대 1200°C의 온도 범위의 산화 분위기에서 사용할 수 있습니다. K형 연장선은 P형 열전대를 측정기에 연결하는 데 사용됩니다.