[가스기사] 열전대 온도계에 대해서 알아보자

ⓐ 열전대 온도계란?
 : 두 종류의 금속을 접합시켜 접점에 온도차를 주어 열기전력 전위차를 발생시킨다. 이 전위차를 밀리볼트계로 측정하여 온도를 측정하는 전기식 원격지시온도계이다.
 ㄱ. 구성 : 보상도선, 냉접점, 열전대선, 열접점, 보호관 등
 ㄴ. 열전대 온도계의 장단점

장점	단점
접촉식 온도계 중 가장 고온을 측정할 수 있다	냉접점이 있고 보상도선을 사용한다
원격 측정온도계로 적합하다	상온부근에서 보정에 주의하지 않으면 좋은 정밀도를 얻을 수 없다.
진동, 충격 등에 대하여 강하다

ⓑ 열전대 온도계의 구비 조건
 ㄱ. 가격이 싸고 구입이 쉬울 것
 ㄴ. 전기저항, 열전도율, 온도계수가 적을 것
 ㄷ. 내식성, 내열성 기계적 강도, 열기전력이 클 것
 ㄹ. 온도상승에 따라 연속적으로 상승할 것
 ㅁ. 열기전력의 특성이 안정되고 장시간 사용 시 변화가 없을 것

ⓒ 열전대 온도계의 종류 및 조성과 측정온도

종     류	조     성		측정온도
	(+) 측	(-) 측
백금-백금로듐(PR)	백금(Pt) : 87% 로듐(Rh) : 13% (백금로듐)	백금(Pt) : 100% (순백금)	0~1600℃
철-콘스탄탄(IC)	철(Fe) : 100% (순철)	구리(Cu) : 55% 니켈(Ni) : 45% (콘스탄탄)	-20~800℃
크로멜-알로멜(CA)	니켈(Ni) : 90% 크롬(Cr) : 10% (크로멜)	니켈(Ni) : 94% 알루미늄(Al) : 3% 망간(Mn) : 2% 규소(Si) : 1% (알로멜)	-20~1200℃
구리-콘스탄탄(CC)	구리(Cu) : 100% (순구리)	구리(Cu) : 55% 니켈(Ni) : 45% (콘스탄탄)	-200~350℃

ⓓ 열전대의 특징

종류	특징
백금-백금로듐(PR)	(1) 가격이 비싸고 접촉식 중 가장 고온 측정에 적합하다. (2) 내열성이 강하고, 정밀도가 매우 높다. (3) 환원성 분위기에 약하다. (4) 열기전력이 작다.
철-콘스탄탄(CC)	(1) 열기전력이 크고 가격이 싸다. (2) 환원하려는 성질이 강하다.
크로멜-알로멜(CA)	(1) 열기전력이 크고 가격이 싸다. (2) 환원시키려는 성질이 강하다.
구리-콘스탄탄(CC)	(1) 열기전력이 크고 저항 및 온도계수가 작다. (2) 저온측정에 적합하다. (3) 수분에 의한 부식이 쉽게 일어난다.

ⓔ 보호관의 구비조건
 ㄱ. 외부 온도변화를 열전대에 전하는 속도가 빠를 것
 ㄴ. 압력에 견디는 힘이 강할 것
 ㄷ. 고온에서 변형되지 않도록 내열성을 가질 것
 ㄹ. 기밀성을 유지하고 유해가스에 부식되지 않을 것
 ㅁ. 보호관 재료가 열전대에 유해한 가스를 발생시키지 않을 것