온도 센서의 적용 범위

■ 열전대

2 가지 종류의 서로 다른 금속으로 이루어지는 온도 센서입니다.
기준 접점부 온도를 일정히 하고 열 접점을 (피측정부)의 온도와의 온도치를 측정 하는 열전대.
배선은 보상도선를 사용합니다.

■ 측온저항체

온도 변화에 따라 저항 소자의 저항 값이 변화하는 것을 이용한 온도 센서입니다.
배선은 3선으로 연결되어 집니다.


■  온도센서 란 ?
온도를 측정하는 방법은 여러 가지 있습니다만, 피측정 대상을 기준으로 크게 열전도에 의한 접촉식 측정방식과 비 접촉식 측정방식으로 구분 할 수 있으며 시험.연구.생산 현장 등의 공업용으로 널리 사용되고 있는 온도센서로는 접촉방식인 열전대와 측온저항체 측정방식이 대표적입니다.

■ 열전대는 ?

모든 금속은 고유의 자유전자 밀도를 가지고 있으며 이는 온도에 따라 밀도가 변하고 밀도가 높느 쪽에서 낮은 쪽으로 전위차가 생기는 것에 따라 전류가 발생하는 현상을 이용한 것으로 2 가지 서로 다른 종류의 금속 선으로 회로를 만들고 양쪽에 2 개의 접점에서 한쪽의 온도를 일정히 하고 다른 한쪽의 접점에 다른 온도의 온도차가 발생 될때 이에 대응한 전류가 흐르고 있습니다. (제벡 효과)

 이 중 한쪽을 열어 만든 2 단자 사이에 직류 전압계를 연결 열기 전력을 측정하여 온도를 측정 할 수 있습니다. 이 원리를 이용하여 온도를 측정하기위한 두 종류의 금속을 맞춘 것을 열전대 (소선)라고합니다.JIS 규격에서는 K, R, B, S, T, E, J, N이 규정되어 있습니다. 예 : K 열전대의 경우, 측온 접점 200 ℃ 기준 접점 0 ℃의 경우 8.138mV의 전압이 발생한다.
■  구조

열전대는 열전대 소선과 절연 튜브,   보호관,   단자함  등으로 구성되어 있습니다.



열전대 소선  · · · 열전대의 다리가되는 2 종의 금속 선에서 소선 끝을 용접하고 있습니다. 예 : K 열전대는 (+) 다리 니켈 크롬을 주로 한 합금 (-) 다리 니켈을 주로 한 합금

절연 튜브  · · · 열전대 소선 간의 단락 방지. 보통 내열성 도자기 관을 사용합니다.

보호관  · · · 측온 접점과 열전대 소선을 피 측온 물이나 주위 가스 등으로부터 보호하기위한 것으로, 사용 환경 · 목적 등에 따라 다양한 재질 · 형태가 있습니다.

단자함  · · · 기기의 보상 도선과 열전대를 연결 단자를 거둔 것으로, 알루미늄 다이 캐스트 제와 페놀 수지가 있습니다.

■ 열기 전력 표

■ 솔리드 팩 열전대
보호관과 열전대 소선의 틈새에 절연 제를 충전 한 열전대입니다. 절연 제 이외에, 두꺼운 보호관의 채용에 의해, 고온, 악성 분위기의 장시간 연속 사용에도 견딜 특징을 가지고 있습니다.
표준품은 보호 관경 Φ10, Φ15, Φ22mm의 종류가 있습니다.

■ 시스 열전대
솔리드 팩 열전대와 마찬가지로 보호관과 열전대 소선의 틈새에 절연 제를 충전 한 것입니다. 
솔리드 팩 열전대와 제작 방법이 달리 주로 보호 관경가는 것이 쉽게 할 수있는 것부터 응답 성이 빠르고 좁은 장소, 미세 물체의 측온에 적합합니다. 
보호 관경은 Φ0.15, Φ0.3, Φ0.5, Φ1.0, Φ1.6, Φ3.2, Φ4.8, Φ6.4, Φ8.0mm

■ 보상 도선
열전대의 단자와 기준 접점이 멀리 떨어져있는 경우, 열전대 대신 사이에 연결하여 사용하고 열전대의 단자 부분의 온도 변화에 의해 생기는 오차를 보상합니다.

■ 공차
측정 온도의 오차 범위는 JIS 규격에서 계급 지정되어있다. 
예) K 열전대
클래스 측정 온도 공차 (℃)
1 -40 ℃ 이상 375 ℃ 미만 
375 ℃ 이상 1000 ℃ 미만
± 1.5 
± 0.004 × | t |
2 -40 ℃ 이상 333 ℃ 미만 
333 ℃ 이상 1200 ℃ 미만
± 2.5 
± 0.0075 × | t |
3 -167 ℃ 이상 40 ℃ 미만 
-200 ℃ 이상 -167 ℃ 미만
± 2.5 
± 0.015 × | t |

■ 열전대소선
열전대 소선의 종류와 성질
종류 사용 온도 범위 적용
JIS : R 0 ~ 1400 (1600) ℃ (+) 다리 로듐 13 %를 포함한 백금 로듐 합금 
(-) 다리 백금. 안정성 좋은 점. 산화성 분위기에 적합하다하지만, 환원성 분위기에 약하다. 수소 · 금속 가스에 약하다.
JIS : B 600 ~ 1500 (1700) ℃ (+) 다리 로듐 30 %를 포함한 백금 로듐 합금 
(-) 다리 로듐 6 %를 포함한 백금 로듐 합금 
내열성 · 기계적 강도는 R보다 좋다. 상온에서 열 기전력이 작기 때문에 보상 도선은 동선을 사용.
JIS : S 0 ~ 1400 (1600) ℃ (+) 다리 로듐 10 %를 포함한 백금 로듐 합금 
(-) 다리 백금. 안정성 좋은 점. R의 적요와 같다.
JIS : K -200 ~ 1000 (1200) ℃ (+) 다리 니켈 · 크롬을 주로 한 합금 
(-) 다리 니켈을 주로 한 합금. 열기 전력의 직선 성이 좋다. 산화성 분위기에 적합하다. 금속 증기에도 강하다. 환원성 분위기에 약하다.(특히 황화수소 · 아황산 가스)
JIS : T -200 ~ 300 (350) ℃ (+)脚銅(-)脚銅니켈을 주로 한 합금. 
균질도가 좋다. 저온에서의 정밀도가 좋다.
JIS : E -200 ~ 700 (800) ℃ (+) 다리 니켈 · 크롬을 주로 한 합금 
(-)脚銅니켈을 주로 한 합금. 열기 전력이 큰. J보다 내식성이있다.
JIS : J 0 ~ 600 (750) ℃ (+)脚鉄(-)脚銅니켈을 주로 한 합금. 
환원성 분위기에 적응 (수소 · 일산화탄소도 안정). 균질도는 좋지 않다. 녹 쉽다.
JIS : N 0 ~ 1200 (1250) ℃ (+) 다리 니켈 · 크롬 · 실리콘의 합금 
(-) 다리 니켈 실리콘 합금. K에 비해 열기 전력은 작다. 고온에서의 안정성이 뛰어나다.
텅스텐 레늄 
(W95Re5-W74Re26)
0 ~ 2300 (3000) ℃ (+) 다리 레늄 약 5 %를 포함한 텅스텐 레늄 합금, (-) 다리 레늄 약 26 %를 포함한 텅스텐 레늄 합금. 고온 측정에 적합하다. 산화 분위기 사용할 수 없습니다. 불활성 가스 · 수소 가스에 적용한다. 열기 전력은 비교적 크다. 딱딱 구부릴 어렵다.
니켈 몰리브덴 
(NiMo-Ni)
0 ~ 1200 ℃ (+) 다리 니켈 몰리브덴 18 % 합금 
(-) 다리 니켈. 진공 상태에서의 온도 측정에 적합하다. 산화 분위기는 불가. 선경 φ1.0mm.
PR 0-20 
(Platinel Ⅱ)
0 ~ 1300 ℃ (+) 다리 백금 · 팔라듐 · 금 합금 
(-) 다리 팔라듐 금 합금. K 열전대의 특징 가진다. 1300 ℃ 근처에서는 K보다 우위된다.
백금 로듐 40-20 
(Pt60Rh40-Pt80Rh20)
0 ~ 1800 ℃ (+) 다리 로듐 40 %를 포함한 백금 로듐 합금 
(-) 다리 로듐 20 %를 포함한 백금 로듐 합금. B 열전대보다 열기 전력이 작다.
금 - 백금 
(Au-Pt)
0 ~ 1000 ℃ (+)脚金(-) 다리 백금 
표준 열전대로 사용. 선경 φ0.5mm. 고온에서의 기전력 드리프트가 작다.
백금 - 팔라듐 
(Pt-Pd)
0 ~ 1300 ℃ (+) 다리 백금 (-) 다리 팔라듐 
표준 열전대로 사용. 선경 φ0.5mm. 고온에서의 안정성이 좋다.
온도 범위 () 안은 과열 사용 한도.
과열 사용 온도는 필요에 부득이한 경우에 단시간 사용할 수있는 온도의 한계를 말합니다. 
또한 DIN 규격 (독일)는 U 열전대 (T와 유사) L 열전대 (J과 유사)의 2 가지가 있습니다.

■ 절연관의 종류 및 특성
절연 튜브는 열전대 소선 (플러스 선과 마이너스 선)의 전기적 절연을 위해 있습니다.측온 저항체는 저항 소자에서 연장 연결 리드선 (일반적으로 니켈 선)의 전기적 절연을 목적으로하고 있습니다.

얼전대용

열전대 용은 테프론 튜브 (최대 250 ℃) 등의 유기 절연 재료도 있지만, 일반적으로 고온에서의 사용이 많기 때문에 내열 도자기가 사용됩니다. 
절연 튜브의 조건으로 다음 항목이있을 수 있습니다.
  • 사용 온도 및 분위기에서 충분한 절연성을 가지는 것.
  • 열적 · 기계적 충격에 견딜 충분한 강도를 가지는 것.
  • 열전대의 금속과 반응하거나 또는 위약 같은 유해 물질을 포함하지 않음.
  • 사용 중에 곡선 · 융착을 일으키지 않습니다.
형상 재질 ※ 소선 외경 × 내경 × 길이 (mm)
원형 구멍이 하나
AL φ3.2 이하 1 × 0.4 × 100
AL φ0.65 이하 1.2 × 0.8 × 100
AL φ0.65 이하 2 × 1 × 100
AL φ1.0 2.5 × 1.5 × 100
AL φ1.6 3 × 2 × 100
AL φ2.3 5 × 3 × 100
AL φ3.2 6 × 4 × 100
SL φ0.5 1.2 × 0.8 × 100
SL φ0.5 2 × 1 × 100
원형 2 개의 구멍
AL φ0.65 이하 3 × 0.8 × 100
AL φ0.65 이하 4 × 1 × 100
S φ1.0 이하 6 × 1.5 × 100
S φ1.6 이하 8 × 2 × 100
SL φ0.5 이하 3 × 0.8 × 100
SL φ0.5 이하 4 × 1 × 100
타원형 2 개의 구멍
S φ2.3 10 × 7.5 × 3 × 34
S φ3.2 12 × 7.5 × 4 × 34
끝 둥근 오목 두 구멍
S φ2.3 12 × 3 × 35
S φ3.2 14 × 4 × 35
끝 둥근 오목 두 구멍
AL 
SL
φ0.5 4 × 1 × 6
AL 
SL
φ1.0 6 × 1.5 × 6
끝 둥근 볼록 모양 두 구멍
S φ2.3 12 × 3 × 35
S φ3.2 14 × 4 × 35
AL 
SL
φ0.5 4 × 1 × 6
AL 
SL
φ1.0 6 × 1.5 × 6
원형 4 개의 구멍 
(2 대 식의 경우)
S φ0.65 이하 6 × 1 × 100
S φ1.6 8 × 2 × 100
S φ3.2 14 × 4 × 30

측온저항체용

저항체도 마찬가지로 3 개의 Ni 선 전기 절연 용으로 3 개의 구멍의 절연 튜브를 사용하고 있습니다. 
외경 × 내경 × 길이 φ4 × 1.0 × 100, 재질은 S ※ 입니다.

※ 재질

AL : 55 % Al 2 O 3 + 좌로 SiO 2 (완벽한 품질)
SL : 90 % 이상 Al 2 O 3 (완벽한 품질)
S : 65 % Al 2 O 3 (다공질)

■ 보호관의 종류 및 특성
열전대 또는 측온 저항체가 피 측온 물이나 분위기 등에 직접 접촉하지 않도록 기계적 · 화학적으로 보호하기위한 것입니다. 보호관 선정 조건으로 다음 항목이있을 수 있습니다. ( 금속 보호관  과  비금속 보호관의 두 가지로 대별됩니다.)
  • 측정 온도 및 압력에 충분히 견딜 수.
  • 피 측온 물과 분위기의 부식성에 견딜 수.
  • 기밀성이 높은 것.
  • 열충격에 견딜 수.
  • 진동 · 충격 등의 기계적 충격에 견딜 수.
  • 보호관 자신이 측온 부에 유해한 가스를 발생하지 않는다.
  • 시간 지연이 적고 응답이 빠르다
■ 금속보호관

재질 상용 온도 최고 온도 특성
SUS304 900 ℃ 1000 ℃ 18 % 크롬, 8 % 니켈 강철. 내식성 · 내열성이 뛰어나다. 유황 환원성 가스에 약하다.
SUS316 900 ℃ 1000 ℃ 몰리브덴을 포함, 내열 · 내산 · 내 알칼리성이 우수하다.SUS304보다 내식성이 우수하다.
SUS310S 1000 ℃ 1150 ℃ 니켈, 크롬 성분이 많아 내열성이 우수하다. 유황을 포함한 고온 고농도 가스에 약하다.
NCF600 
(인코넬 600)
1050 ℃ 1150 ℃ 니켈 합금 SUS310S과 동등한 내열성 있습니다. 아연 · 도시 가스 등 비교적 적응하지만 황에 약하다.
SUH446 
(샌드 빅 P4)
1000 ℃ 1200 ℃ 페라이트 계 Cr 강. 내열 · 내식성이 뛰어난 유황 환원성 가스에 강하다.
캉탈 1100 ℃ 1350 ℃ 고온에서 기계적 강도 대. 산화 분위기, 황화 가스 탄소 가스에 강하다. Cr22, AL5.3 % 나머지 Fe.
티탄 250 ℃ 500 ℃ 화학적 내식성은 SUS304보다 뛰어나다. 고온에서는 취성된다.
SUS316L 900 ℃ 1000 ℃ SUS316의 탄소 양을 적게 한 강. 내입 계 부식성 물질이다.
하 스텔로이 C 1000 ℃ 1100 ℃ 염화 제 2 철 염화 제 2 구리 · 염소 가스에 우수하다.
테프론 코팅 200 ℃ 250 ℃ SUS304에 FEP 수지를 코팅. 낮은 온도의 내 약품성 대.최대 2m까지 가능.
KTA-KU50 1150 ℃ 1200 ℃ Co 합금. 내열 · 내마모성이 뛰어나다. 유황 가스, 바나듐 등 강하다.
■ 비금속보호관
재질 상용 온도 최고 온도 특성
경질 비닐 60 ℃ 100 ℃ 저온 용 (그러나 -10 ℃ 이하는 불가). 부식성 액체에 적합하다.
석영 유리 1000 ℃ 1050 ℃ 열팽창 계수 · 열용량이 작은 열충격에 강하다. 알칼리에 약하고 산성에 강하다. 수소 · 환원성 가스 침투한다.
기껏 알루미나 (PT1) 1500 ℃ 1550 ℃ 기밀성 대. 용융 금속 · 연소 가스에 강하다. 금속 산화물, 알칼리에 약하다.
순 소결 알루미나 (PT0) 1600 ℃ 1900 ℃ 용융 금속 · 유리 · 납 류 슬래그를 품는다. 기밀성 대. 열충격에 약하다.
탄화 규소 1400 ℃ 1700 ℃ 열 충격에 강하다. 기밀성이 부족하다. 고온 전기 도체가된다.
질화 규소 1200 ℃ 1600 ℃ 산, 산성 소금에 강하고 열 충격에 강하다. 기계적 충격에 약하다. 비철 금속의 용융에 강하다.
테프론 튜브 200 ℃ 250 ℃ 낮은 온도의 내 약품성 대. (FEP 수지) 플랜지 부착도 제작 가능.

■ HEAD(단자함)

HEAD(터미널 박스 부착)형

보상 도선 · 연결 도선을 연결하기위한 단자 수납 상자를 센서에 장착합니다.
■ HEADLESS(단자 박스 없음)형
온도 센서와 보상 도선 · 연결 도선을 직접 연결되어 있습니다 도선의 길이를 지정해야합니다.。

■ 취부 Parts
열전대, 측온 저항체를 설치하기위한 취부파트에 대한 규격입니다.

Flange

고정 Flange 가동 Flange

단위:mm

JIS규격 크기 호칭 형식 φD Flange의 치수 볼트구격
A B SUS304 SUS316 t f φg H φC φh
5kg/cm

Flange의

기본치수

10 3/8 FC3 FM3 75 9 1 39 34 55 12 4
15 1/2 FC4 FM4 80 9 1 44 34 60 12 4
20 3/4 FC6 FM6 85 10 1 49 35 65 12 4
25 1 FC8 FM8 95 10 1 59 35 75 12 4
40 1 1/2 FCD FMD 120 12 2 75 37 95 15 4
50 2 FCE FME 130 14 2 85 39 105 15 4
65 2 1/2 FCF FMF 155 14 2 110 39 130 15 4
80 3 FCG FMG 180 14 2 121 39 145 19 4
100 4 FCH FMH 200 16 2 141 41 165 19 8
10kg/cm

Flange의

기본치수

10 3/8 JC3 JM3 90 12 1 46 37 65 15 4
15 1/2 JC4 JM4 95 12 1 51 37 70 15 4
20 3/4 JC6 JM6 100 14 1 56 39 75 15 4
25 1 JC8 JM8 125 14 1 67 39 90 19 4
40 1 1/2 JCD JMD 140 16 2 81 41 105 19 4
50 2 JCE JME 155 16 2 96 41 120 19 4
65 2 1/2 JCF JMF 175 18 2 116 43 140 19 4
80 3 JCG JMG 185 18 2 126 43 150 19 8
100 4 JCH JMH 210 18 2 151 43 175 19 8
20kg/cm

Flange의

기본치수

25 1 KC8 KM8 125 16 1 67 41 90 19 4
40 1 1/2 KCD KMD 140 18 2 81 43 105 19 4
50 2 KCE KME 155 18 2 96 43 120 19 8
65 2 1/2 KCF KMF 175 20 2 116 45 140 23 8
80 3 KCG KMG 200 22 2 132 47 160 23 8
100 4 KCH KMH 225 24 2 160 49 185 23 8
CHINO 규격
호칭 적용보호관의 규격
φd
형식 Flange 의 지름φD Flange의 각부치수 볼트구멍 취부볼트
슬라이딩 Flange 고정 Flange t h 중심원의 지름φC
n
지름
φE
알루미늄 SUS304 SUS316
A 17 ~ 32 SAA FCA FMA 100 10 34 70 4 10 M8
B 8 ~ 16 SAB FCB FMB 70 7.5 28 50 4 8 M6
C 6.4 이하 SAC FCC FMC 50 3 13 35 4 4.5 M4

Nipple

평행나사(G) Taper 나사(R)
(나사 고정식 접 젖꼭지도 같은 치수)

단위位:mm

직경
(B)
적용 보호관의 관경
φd
형식 나사치수 나사
산수
(25.4
mm)
에 부착
대변

재각선
A B K
평행나사 Taper 나사 외경
C
계곡의 지름
SUS304 SUS316 SUS304 SUS316 G F
G、R1/8 6이하 SC1 SM1 TC1 TM1 9.7 8.56 28 14 16.2 6 10 4.0
G、R1/4 8이하 SC2 SM2 TC2 TM2 13.1 11.4 19 17 19.6 8 12 6.0
G、R3/8 10이하 SC3 SM3 TC3 TM3 16.6 14.9 19 21 24.2 10 15 6.4
G、R1/2 12이하 SC4 SM4 TC4 TM4 20.9 18.6 14 26 30 12 20 8.2
G、R3/4 16이하 SC6 SM6 TC6 TM6 26.4 24.1 14 32 37 16 25 9.5
G、R1 22이하 SC8 SM8 TC8 TM8 33.2 30.2 11 41 47.3 20 30 10.4

Compression Fitting

Type 1 Type 2

단위:mm

형식
구리 코어 CF1 CF2 CF3 CF4 CF6 CF8
테플론 코어 CR1 CR2 CR3 CR4 CR6 CR8
나사 크기 R1 / 8 R1 / 4 R3 / 8 R1 / 2 R3 / 4 R1
φ1.0 용 A = 35 
B = 10 
G1 = 14 
G2 = 14
A = 31 
B = 12 
G1 = 17 
G2 = 14
A = 36 
B = 15 
G1 = 21 
G2 = 14
A = 43 
B = 20 
G1 = 26 
G2 = 14
A = 50 
B = 18 
G1 = 32 
G2 = 14 
G3 = 17
A = 52 
B = 20 
G1 = 38 
G2 = 14 
G3 = 17
φ1.6 용
φ2.0 용
φ3.2 용
φ4.8 용
φ6.0 용
φ6.4 용   A = 39 
G2 = 17

G2 = 17
A = 43 
G2 = 17
A = 58 
G2 = 17
A = 60 
G2 = 17
φ8.0 용  
φ10 용     A = 41 
G2 = 21
A = 44 
G2 = 21
A = 53 
B = 25 
G2 = 21
A = 62 
B = 25 
G1 = 41 
G2 = 21
φ12 용       A = 53 
G2 = 26
A = 55 
G2 = 26
A = 63 
G2 = 26
φ15 용   제작 불가
φ16 용         A = 60 
G2 = 32
A = 65 
G2 = 32
φ22 용           G2 = 41
Type 2

고정 Flangr 형


착 부에 상 플랜지를 용접하고 패킹을 넣고 볼트로 고정합니다. 
플랜지는 보호관에 용접하기 위해 사양 결정시 삽입 길이를 결정합니다

이동 Flange 형

플랜지를 볼트로 부착 부에 고정하고 보호관을 나사로 고정합니다. 
보호관의 삽입 길이는 자유롭게 결정할 수 있지만, 기밀성이 없습니다.

고정 Nipple Taper 형


부착 부에 받아 나사를 용접 또는 나사 송곳하고 보호관에 용접 된 젖꼭지를 고정합니다. 
테이퍼 나사와 스트레이트가 있습니다. 사양 결정시 삽입 길이를 결정합니다.

이동 Nipple Taper

부착 부에 받아 나사를 용접 또는 나사하고 젖꼭지를 고정합니다. 
보호관은 젖꼭지 측면의 나사 삽입 길이를 자유롭게 결정하고 고정합니다.

Compression Fitting

부착 부에 테이퍼받은 나사를 용접 또는 나사하고 피팅을 나사 포함합니다.

보호관은 삽입 길이를 결정하고 너트를 조여 고정합니다.