온도 프로브를 만드는 데 어떤 재료가 사용됩니까?
이봐! 나는 온도 프로브의 공급 업체이며, 종종 이러한 멋진 장치를 만드는 데 사용되는 재료에 대해 질문을받습니다. 글쎄, 바로 뛰어 들고 온도 프로브 재료의 내부를 탐색합시다.
열전대
가장 일반적인 유형의 온도 프로브 중 하나는 열전대입니다. 열전대는 Seebeck 효과를 기준으로 작동합니다. 즉, 두 개의 다른 금속이 두 개의 접합부에서 결합되고 접합부 사이에 온도 차이가있을 때 전압이 생성됩니다.
열전대에 사용되는 재료는 온도 범위 및 적용에 따라 다릅니다. 예를 들어, K 형 열전대는 매우 인기가 있습니다. 그들은 크롬 (니켈 - 크롬 합금)과 알루멜 (니켈 - 알루미늄 합금)으로 만들어졌습니다. 이 물질은 약 -200 ° C ~ 1372 ° C의 넓은 온도 범위를 처리 할 수 있습니다. 용광로 온도 및 열 처리 공정과 같은 모든 종류의 산업 응용 분야에서 사용됩니다.
유형 j 열전대는 또 다른 옵션입니다. 그들은 철과 콘스탄탄 (구리 - 니켈 합금)으로 만들어졌습니다. 그들은 일반적으로 0 ° C ~ 760 ° C의 낮은 온도 범위에 좋습니다. 요리 및 보관 중에 음식의 온도를 모니터링하는 데 사용되는 식품 가공 공장에서 찾을 수 있습니다.
저항 온도 검출기 (RTD)
RTD는 또 다른 중요한 유형의 온도 프로브입니다. 그들은 금속의 전기 저항이 온도에 따라 변화한다는 원칙에 따라 작용합니다. RTD에 사용되는 가장 일반적인 재료는 백금입니다. 백금은 저항과 온도 사이에 매우 안정적이고 예측 가능한 관계를 가지고 있습니다.
백금 RTD는 높은 정확도와 장기적인 안정성으로 유명합니다. 실험실 연구에서 HVAC 시스템에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 백금의 순도는 중요합니다. 예를 들어, PT100 RTD는 0 ° C에서 100 옴의 저항을 가지며 고 순도 백금으로 만들어집니다. 이 프로브는 종종 제약 제조에서와 같이 정확한 온도 측정이 필요한 중요한 응용 분야에서 사용됩니다.
서머 스터
서미스터는 온도 - 민감한 저항입니다. 그들은 망간, 니켈 및 코발트 산화물과 같은 금속 산화물과 같은 반도체 재료로 만들어졌습니다. 서미스터는 온도 변화에 대한 감도가 매우 높기 때문에 온도의 작은 변화는 저항의 큰 변화를 유발할 수 있음을 의미합니다.
서미스터에는 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 음성 온도 계수 (NTC)와 양의 온도 계수 (PTC). NTC 서머 스터가 더 일반적입니다. 온도가 증가함에 따라 저항이 감소합니다. 스마트 폰 및 랩톱과 같은 많은 소비자 전자 장치에서 온도를 모니터링하고 과열을 방지하는 데 사용됩니다.
칼집과 단열재
외피 및 온도 프로브의 절연에 사용되는 재료도 중요합니다. 외피는 화학 물질, 수분 및 기계적 손상과 같은 환경으로부터 감지 요소를 보호합니다.
스테인레스 스틸은 칼집에 인기있는 선택입니다. 강하고 부식 - 저항력이 있으며 고온을 견딜 수 있습니다. 프로브가 식품 또는 의료 장비와 접촉 해야하는 응용 분야의 경우, 스테인레스 스틸은 위생적이고 청소하기 쉽기 때문에 훌륭한 옵션입니다.
세라믹 재료는 또한 외피, 특히 높은 온도 적용에 사용됩니다. 세라믹은 매우 높은 온도를 처리 할 수 있으며 전기적으로 단열되어 감지 요소의 전기 신호와의 간섭을 방지하는 데 중요합니다.
절연의 경우 유리 섬유 및 운모와 같은 재료가 일반적으로 사용됩니다. 유리 섬유는 유연하며 열 절연 특성이 우수합니다. 운모는 전기 절연이 우수하고 고온을 견딜 수있는 천연 미네랄입니다.
특수 응용 프로그램
일부 특수 응용 분야에서는 고유 한 재료가 사용됩니다. 예를 들어, 온도가 매우 낮은 극저온 응용에서는 이러한 냉담한 조건을 처리 할 수있는 재료로 프로브를 만들 수 있습니다. 초전도 재료는 일부 높은 기술 연구 응용 분야에서 절대 제로에 가까운 온도를 측정하기 위해 사용될 수 있습니다.
의료 분야에서 온도 프로브는 안전하고 위생적이어야합니다. 예를 들어,Welch Allyn의 구강 온도 프로브입에 사용되도록 설계되었습니다. 독성이없고 청소하기 쉬운 재료로 만들어졌습니다. 감지 요소는 일반적으로 서미스터 또는 작은 RTD이며 프로브는 부드럽고 편안한 플라스틱 외피로 덮여 있습니다.
전자기장이있는 산업 환경에서는 온도 프로브를 간섭으로부터 보호하기 위해 특수 차폐 재료가 사용됩니다. 구리 또는 알루미늄 차폐는 원치 않는 전자기 신호를 차단하기 위해 케이블 또는 외피에 첨가 될 수 있습니다.
케이블 및 커넥터 재료
온도 프로브를 측정 장치에 연결하는 케이블도 시스템의 중요한 부분입니다. 케이블은 유연하고 내구성이 뛰어나며 전기 전도성이 우수해야합니다. 구리는 저항이 낮고 전기 도체가 우수하기 때문에 케이블의 도체의 일반적인 재료입니다.
구리 도체 주변의 단열재는 일반적으로 PVC (폴리 비닐 클로라이드) 또는 Teflon과 같은 재료로 만들어집니다. PVC는 저렴하고 단열 특성이 우수합니다. 반면에 테플론은 더 비싸지 만 더 높은 온도를 견딜 수 있으며 화학적으로 내성이 높습니다.
케이블 끝의 커넥터는 일반적으로 황동 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속으로 만들어집니다. 이 재료는 강력하고 전기 연결이 우수합니다. 예를 들어,온도 프로브 어댑터 케이블, YSI400 온도 프로브와 함께 사용하십시오프로브와 측정 장치 간의 안정적인 연결을 보장하는 고품질 커넥터가 있습니다.
재사용 가능한 프로브
재사용 가능한 온도 프로브는 많은 산업에서 널리 사용됩니다. 가져 가라드래퍼 MU12533에 대한 재사용 가능한 온도 프로브예로. 이 프로브는 여러 번 사용하도록 설계되었으므로 재료는 내구성이 뛰어나고 청소하기 쉽습니다. 외피는 종종 단단한 플라스틱 또는 스테인레스 스틸로 만들어지며 감지 요소는 장기 용어 정확도를 보장하도록 보호됩니다.
올바른 재료를 선택하는 이유는 무엇입니까?
온도 프로브에 적합한 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 잘못된 재료는 부정확 한 온도 측정, 짧은 살아있는 프로브 및 심지어 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 부식성 환경에서 프로브를 사용하고 외피가 부식 - 저항성 재료로 만들어지지 않으면 프로브는 빠르게 악화되어 잘못된 판독 값을 줄 것입니다.
고온 응용 분야에서 열을 견딜 수없는 재료를 사용하면 프로브가 실패 할 수 있으며, 이는 산업 공정에서 위험 할 수 있습니다. 반면, 고품질 재료를 사용하면 온도 프로브가 오랜 시간에 걸쳐 정확하고 안정적으로 수행 할 수 있습니다.
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참조
- 오메가 엔지니어링의 "온도 측정 핸드북"
- John W. Nist의 "Thermocouples : 이론과 실습"
- 산업 온도 측정 협회의 "저항 온도 탐지기 : 원리 및 응용"