열전대감지기의 원리 및 온도계(Seebeck효과)

열전대감지기의 원리 및 온도계(Seebeck효과)

 

1. 열전대감지기의 원리

열전대감지기는 열전효과를 이용한 감지기로서 그림과 같이 異種의 금속선 양 끝을 접합시켜 열전대를 만들고 양 끝의 접점에 온도차를 주면 이 온도차에 따라 열기전력이 생긴다. 이 현상을 seebeck효과라 한다.

· 2종의 다른 금속을 접합하여 전기회로를 구성하고 양쪽의 접속점에 온도차가 있으면 회로에 열기전력이 생기는 현상(열전대, 열전쌍) 

· 그림과 같이 2종의 금속을 접합하면 2개의 접합점 P,Q의 온도가 같을 때에는 전위차가 생기지 않으나 온도가 불균형인 경우에는 A,B사이의 기전력의 차가 열기전력으로 된다.

· 정전형 등의 고 임피던스 계기를 사용하여야 한다.

 

2. 열전대감지기

열전대 감지기는 제벡효과를 이용하여 화재에 의해 가열되어 열 기전력이 발생하면 릴레이에 전류가 흘러 접접을 붙임으로써 화재신호를 발하는 것이다. 화재가 발생하면 발생한 열에 따라 열전대부의 급격한 온도상승이 일어나게 되고 서로 다른 2종의 금속판 상호간의 seebeck효과에 따른 열기전력이 큰 것은 + 방향으로 흐르나, 열기전력이 작은 것은 온도상승에 따르지 않고 -방향으로 흐른다.

따라서 +,-의 양방향에 흐르는 열기전력의 차의 누적에 따른 전위차로 meter relay에 전류가 흐르게 되어 이 전류가 검출부를 작동시켜 수신기에 정보를 발하게 된다.

난방 등으로 인한 완만한 온도상승시에는 양 접합부 사이에 온도상승에 대한 차이가 거의 없으므로 역방향의 열기전력과 순방향의 열기전력이 서로 상쇄되고 따라서 신호를 발하지 않는다.

 

3. 열전온도계

열전대를 測溫體로 사용하고 열기전력을 전위차계 또는 질규 일리본트계로 측정하여 온도를 표시하는 것이다.

1) 구성

· 열전대

열기전력 발생을 목적으로 금속선 2종류의 한 쪽 끝을 전기적으로 접속시킨 것으로서 그 구비조건은 다음과 같다.

- 열기전력이 크고 상승온도에 따라 연속적으로 상승할 것.

- 열기전력 특성이 안정되고 장시간 사용해도 변형이 없을 것

- 내열성이 크고 고온에서 기계적 강도가 클 것

- 재생도가 크고 가공이 용이할 것

- 전기저항 온도계수와 열전도율이 낮을 것

- 가격이 저렴하고 재료의 구입이 용이할 것.

· 보상도선

· 측온접점(열접점)

· 기준접점(냉접점)

· 보호관