측정방법 및 온도계 종류

1).측정방법에 의한 분류

일반적으로 온도계 구성은 온도를 감지하는 측온부 (온도검출단), 측온부에서 감지한 온도를 직접 또는 간접으로 표시하는 표시부(수신계기)및 측온부와 표시부를 연결시켜 주는 도선 또는 배관으로 구성된다.그러나 액체 글라스 온도계와 같이 측온부와 표시부가 으로 된것도 있다. 온도계는 측정 방법에 의해 측온부를 피측정 물체에 직접 접촉시켜 온도 를 측정하느냐, 접촉시키지 않고 측정하느냐에 따라서 접촉법과 비접촉법으로 분류한다.

 

가)접촉법 열은 고온에서 저온으로 이동하고, 온도가 두개 이상의 물체에 접촉시켜 충분한 시간이 주어지면 접촉된 물체들은 온도가 같게 되는 열평형 상태를 이루며, 열역학 제 0법칙 즉, 임의 두 물체가 각각 제3의 물체와 열평형을 이룬다면 임의 두 물체도 열평형 상태에 있게 된다. 따라서 온도를 측정하고자 하는 피측정 물체에 측온부를 접촉, 열평형 상태에 이르렀 을때 감온부의 물리적 변화량 즉, 공업적 신호를 측정함으로써 피측정물체의 온도를 감지 하는 방식이다. 이 방법에 의한 온도 계측에서는 감온부와 측정대상의 접촉의 정도에 의해서 측정정도 크기가 좌우된다. 그래서 측온부를 측정대상에 접촉 할 수 없는 경우는 측정이 불가능하며, 접촉에 의해서 측정대상이 영향을 받게 되는 경우는 큰 오차가 생긴다. 이와같이 접촉방식을 이용한 온도계로는 유리제온도계,압력식온도계,열전대, 바이메탈식 온도계, 저항식 온도계 등이 사용된다.

 

나)비접촉방식 피측정 물체에 감온부를 직접 접촉하지 않는 상태에서 고온의 피측정 물체로 부터 방사 하는 방사에너지 즉, 빛 또는 열을 감지하여 감지 온도와 방사에너지와의 일정한 관계를 이용하여 온도를 감지하는 측정방식이다. 측정대상으로부터 방출된 에너지의 강도는 절대온도의 4승에 비례하기 때문에 1000 ℃ 이하의 온도 범위에서는 측정정도가 나쁘나, 장점으로는 움직이는 피측정 대상 및 검출 하고자 하는 대상이 보이기만 하면은 쉽게 접촉하지 않고 온도를 측정할 수 있다. 비접촉 방식에 의한 온도계측에 사용되는 것으로는 방사온도계,광고온계,색온도계,적외선 온도계(열선) 등이 있다. 

 

접촉방식

1) 필요조건 

1.측정대상과 검출 소자를 잘 접촉시킬 것.

2.측정 대상에 검출 소자를 접촉 시켰을때,온도 측정 량이 실제 변하지 말 것.

 

2) 특징

1.열용량이 작은 측정 대상에 서는 검출소자 접촉에 의한 측정변화가 생기기 쉽다.

2.운동하고 있는 물체의 온도 는 측정 하기가 어렵다.

3.측정 개소를 임의적으로 지 정한다.

 

3) 측정온도 범위

1.1,000 ℃ 이하 온도 측정 용이

 

비접촉 방식

1) 필요조건

1.측정 대상에서의 방사가 충분히 검출 소자에 도달할 것

2.측정대상의 실효 방사율을 명확히 알고 있는가, 또는 재현성이 좋은가.

 

2) 특징

1.검출소자 접촉을 필요로 하지 않기 때문에 측정에 따른 측정량의 변화는 일반적으로 없다.

2.운동하고 있는 물체의 온도도 측정 가능하다.

3.일반적으로 표면 온도를 측정 한다.

 

3) 측정온도 범위

1. 고온측정에 적합함