응고실험과 열전대

소개

응고실험과 그에 이용되는 열전대 온도계에 대한 레포트입니다.

목차

1. 열전대 온도계의 원리와 종류 및 사용법
2. 조성적 과냉과 그에 대한 조건식 유도
3. 냉각속도와 응고조직과의 관계
4. 수지상 가지의 간격(dendrite arm spacing)

본문내용

1. 열전대 온도계의 원리와 종류 및 사용법

(1)열전대란?

열전대는 구조적으로 간단하고 조작이 간편하여 산업현장이나 실험실등에서 많이 쓰이는 전기 신호식 온도계이다. 측정값이 전기적 신호인 전압크기로 출력되어 측정값을 먼 거리까지 전송할 수 있어 중앙제어에 유용하게 활용되고 있는 범용의 온도센서이다.
열전대는 0.5K부터 2500℃까지 광범위한 측정범위를 갖고 있고 0.1 ～ 1% 의 정밀도를 갖고있다. 300여종의 열전대가 있으나 한국 산업 표준규격에는 8 종류를 규격화하였다. 열전대의 제작형태에 따라 일반열전대(KS C 1602)와 시스열전대(KS C 1615)로 나뉘어지고 온도측정부위에 위치한 열전대로부터 계측기까지는 보상도선(KS C 1609)으로 연장하여 사용하고 있다. 모든 도전성을 갖는 금속선은 서로다른 선과 구성하여 열에 의해 모두 열기전력을 발생시킨다. 그러나 실용화 할 수 있는 열전대가 되려면 다음 요건을 갖추어야 한다.
① 온도변화에 따른 열기전력이 클 것.
② 고온 또는 저온에서 사용하여도 열기전력이 안정되고 수명이 길 것.
③ 내열성이 좋고 고온에서도 기계적 강도가 유지되는 것.
④ 내식성이 좋고 화학적 분위기에 대해 강할 것.
⑤ 같은 종류의 열전대 소선에는 그 특성이 균일하여 호환성이 있을 것.

이러한 모든 조건을 완전하게 만족시키는 열전대 재료는 얻기 어려우므로 측정조건에 따라 알맞는 열전대를 선택하여야 한다.

열전대를 만드는 방법은 아주 간단하다. 즉 서로 다른 두가지의 금속선(도전체)으로 그림1.1과 같이 폐회로를 구성하면 된다. 이때 측정 대상체에 접촉한 온접점(Hot Junction)인 Th 이 감지한 온도가 나머지 접점인 기준 접점(Reference Junction)인 Tr과의 온도 차이만큼 열기전력 Ｖ를 발생시킨다. 이것이 열전현상이다.

참고자료

· 재료열역학,THERMODANAMICS