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현장에서 사용되는 열전대, 열저항체, 이중금속 온도계의 삽입 깊이는 측정 결과의 정확도에 큰 영향을 미칩니다.온도 센서의 삽입 깊이는 설계와 온도 소자라는 두 측면을 종합적으로 고려해야 합니다. 1. 설계 시 열전대, 열저항체, 이중금속 온도계의 삽입 깊이는 어떻게 계산하나요? 열전대, 열저항체 및 이중금속 온도계의 일반적인 설치 방식에는 나사식, 플랜지식, 가동식 플랜지식, 그리고 고정 장치가 없는 방식의 네 가지가 있습니다. 각각의 설치 방식에 따른 온도 센서의 삽입 깊이는 다음과 같습니다: http://yunrun.com.cn/upload/201908/02/201908022358537818.png 삽입 깊이에 대한 자세한 내용은 yunrun.com.cn/tech/2658.html을 참조하십시오. ① 나사식으로 고정된 온도 센서의 삽입 깊이는 파이프 직경의 절반에 온도 센서의 설치용 부분의 크기와 단열층의 두께를 더하여 계산됩니다. ◆ 열전대와 열저항체는 외부에서 밀봉되므로, 단열층의 두께를 고려하는 것은 설치나 분해가 용이하도록 하고 단열층의 구조가 손상되지 않도록 하기 위함입니다. 온도 센서의 설치용 부분의 길이는 보통 60mm와 120mm 두 가지 사양이며, 필요에 따라 맞춤 제작도 가능합니다. 단열층의 두께는 보통 120mm입니다. ◆이중금속 온도계는 내부가 밀폐되어 있으며, 삽입 깊이를 계산하는 방법은 동일합니다. 하지만 온도 센서의 돌출부 크기는 30mm 줄여야 합니다(이는 돌출부의 구조와 관련이 있으며, “온도 센서 돌출부”라고 검색하면 온도 센서의 설치에 필요한 돌출부의 크기와 구조에 대해 알 수 있습니다). ② 고정 플랜지로 부착된 온도 센서의 삽입 깊이는 파이프 길이의 절반에 플랜지 연결부의 크기와 단열층의 두께를 더하여 계산합니다. ③ 고정 장치가 없거나, 이동식 플랜지나 나사식 연결 방식을 사용하는 온도 센서의 경우, 사용자가 삽입 깊이를 조절해야 합니다. 예를 들어, 용광로 내부의 온도를 측정하기 위해 사용되는 열전대의 경우, 삽입 깊이는 실제로 용광로 내부에 삽입되는 길이에 용광로 벽의 두께와 단열층의 두께를 더하여 계산됩니다. 2. 열전대, 열저항체, 이중금속 온도계의 삽입 깊이를 계산할 때 고려해야 할 다른 사항들은 무엇인가? ①측정 매체에 따라 온도 센서의 삽입 깊이가 달라집니다. 정확한 측정을 위해서는 온도 센서의 감지 부분 전체를 측정 대상인 매체 속으로 넣어야 합니다.일반적으로 온도 센서가 침수되어야 하는 길이는 다음과 같습니다: ◆가스를 측정할 때는 열전대의 경우 95mm 이상, 서미스터나 이중금속 온도계의 경우 115mm 이상이어야 합니다. ◆액체를 측정할 때는 열전대, 열저항체, 이중금속 온도계 모두 46mm보다 커야 합니다. ◆온도 센서의 총 삽입 깊이는 다음과 같습니다: 온도 센서 설치용 돌기 + 파이프 벽 두께 + 침수 길이. ②장치에 따라 설치 위치가 다르기 때문에 온도 센서의 삽입 깊이도 다릅니다. 설계 시에는 보통 파이프의 중심선을 기준으로 온도 센서의 삽입 깊이를 계산합니다. 이러한 방식은 대부분의 응용 분야에서 적합하지만, 큰 직경의 파이프나 탑형 장비, 화로와 같은 곳에서 온도를 측정할 때는 반드시 적합한 것은 아닙니다. 첫째, 불필요한 낭비가 발생할 수 있고, 둘째, 센서를 제대로 고정할 수 없습니다. 예를 들어, 일반적인 탑형 장비의 온도 측정의 경우, 온도 센서를 수평으로 설치할 때는 300~400mm 정도만 삽입하면 됩니다. 반면, 보일러의 화실 온도를 측정할 때는 온도 센서도 대체로 수평으로 설치되며, 보일러 몸체의 내화 벽돌 두께를 제외하고는 열전대를 보일러 내부에 150mm만 삽입하면 됩니다. ③파이프의 직경에 따라 유속이 달라지므로, 온도 센서를 삽입하는 깊이도 다릅니다. 파이프 내에서의 유체 흐름은 유속에 따라 층류와 난류라는 두 가지 상태가 형성됩니다. 유체의 유속은 파이프 중앙에서 가장 빠르고, 파이프 벽 근처에서는 가장 느립니다.유속이 낮을 때, 유체는 층층이 흐르며 서로 섞이지 않는데, 이를 층류라고 합니다.유속이 점차 증가하면, 유체의 흐름선에 파동 모양의 진동이 나타나기 시작합니다. 이 진동의 주파수와 진폭은 유속이 증가함에 따라 함께 증가합니다. 이러한 흐름선을 과도 흐름이라고 합니다；유속이 매우 커지면, 유선은 더 이상 명확하게 구분되지 않으며, 유동장 내에는 수많은 작은 소용돌이들이 생깁니다. 층류는 파괴되고, 인접한 유동층들 사이에는 마찰뿐만 아니라 혼합도 일어납니다.이때 유체는 불규칙한 운동을 하며, 유로의 축 방향에 수직인 성분의 속도가 발생하는데, 이러한 운동을 난류라고 합니다. 난류 상태에서는 온도 센서가 관벽의 매우 얇은 층류층만 통과하면 비교적 균일한 매체 온도 변화를 측정할 수 있다.층류 상태에서는 상류의 온도 변화가 먼저 파이프 중심부에서 감지되고, 그 다음에야 점차적으로 파이프 벽면에서 감지됩니다. 파이프의 1/4 지점에서 감지되는 온도 변화는 중심부에 비해 매우 짧은 지연 시간만 있을 뿐입니다. 이러한 이유로, 온도 센서의 설치 깊이는 반드시 파이프 중심부를 기준으로 삼아야 하는 것은 아닙니다. 특히 대구경 파이프의 경우, 온도 센서의 길이가 너무 길어지면 투자 비용이 증가할 뿐만 아니라 손상될 위험도 커집니다. 온도 센서의 삽입 깊이는 온도 센서에 내장된 고정용 나사산이나 플랜지 아래쪽에서부터 측정됩니다. 만약 파이프에 설치용 너트가 있다면, 그 너트의 높이는 40mm여야 하며, 파이프의 직경이 얼마든 간에 이 값은 반드시 준수되어야 합니다.온도 센서의 온도 감지 부분의 길이는 약 30mm입니다. 이 부분은 반드시 파이프의 중심선상에 있어야 합니다. 따라서 파이프의 직경이 500mm라고 가정할 때, 온도 센서가 파이프 내부로 들어가는 깊이는 다음과 같습니다: 파이프 반지름 250 + 설치용 너트의 높이 40 + 센서 부분의 길이 30 = 320mm입니다. 만약 공정상으로 그 파이프가 장기간에 걸쳐 가득 찬 상태를 유지하며, 파이프의 직경도 크다면, 이러한 규정의 제약을 받을 필요가 없습니다. 파이프 내부에 삽입되는 길이가 보호관의 직경의 10배 이상이면 충분합니다；만약 어떤 파이프에 비교적 두꺼운 단열층이 있다면, 너트 홀더의 설치 높이는 더 높아질 수 있습니다. 공정 파이프의 내경이 너무 작은 경우(직경 80mm 미만), 온도 센서를 설치할 때는 온도계용 확장관을 제작해야 합니다. 이는 소구경 파이프에서 온도 측정이 가능하도록 직경을 늘리는 방법입니다. 열전대와 열저항체의 설치 시에는 온도 측정의 정확성을 높이고, 안전성과 유지보수의 편의성을 고려해야 하며, 동시에 장비의 작동 및 생산 공정에 지장을 주어서는 안 됩니다. 위의 모든 요구사항을 반드시 충족시켜야 합니다. 온도 센서의 설치 위치와 삽입 깊이를 선택할 때는 다음 사항들에 주의해야 합니다. ① 열전대와 열저항체의 측정 단자와 측정 대상인 유체 사이에 충분한 열교환이 이루어지도록, 측정 지점을 적절히 선택해야 합니다. 또한 밸브, 엘보우, 그리고 파이프나 장비의 구석 부분 근처에 온도 센서를 설치하는 것은 피하는 것이 좋습니다； ②보호 케이싱이 있는 열전대와 열저항체는 열 전달 및 방열로 인한 손실이 있습니다. 측정 오차를 줄이기 위해서는 열전대와 열저항체가 충분한 깊이만큼 파여 있어야 합니다. ◆ 파이프 내부의 유체 온도를 측정할 경우, 열저항체의 측정 부분은 일반적으로 파이프의 중앙 부분까지 들어가도록 해야 합니다(수직으로 또는 비스듬히 설치됨). 만약 측정 대상인 유체가 흐르는 파이프의 직경이 200밀리미터라면, 열저항체는 100밀리미터만큼 파여 있어야 합니다； ◆고온 고압 및 고속으로 흐르는 유체의 온도를 측정할 때(예: 주증기 온도), 보호관이 유체의 흐름에 방해가 되지 않도록 하고, 유체의 압력으로 인해 보호관이 파손되는 것을 방지하기 위해, 보호관을 얕게 삽입하는 방식이나 열저항체를 사용하는 방법이 있습니다. 얕게 삽입하는 방식의 경우, 보호관이 주증기 파이프 내부로 들어가는 깊이는 75mm 이상이어야 합니다；열교환식 열저항체의 표준 삽입 깊이는 100mm입니다； ◆만약 연도 내의 연기 온도를 측정해야 한다면, 연도의 직경이 4m라 할지라도 열저항체를 1m 깊이만 넣어주면 됩니다； ◆측정용 원본의 삽입 깊이가 1m를 초과할 경우, 가능한 한 수직으로 설치하거나 지지대와 보호 케이스를 추가로 장착해야 합니다. 3. 열전대, 열저항체, 이중금속 온도계를 받았을 때 삽입 깊이는 어떻게 측정하나요? ①고정 나사로 설치된 열전대, 열저항체의 삽입 깊이는 나사 끝부분의 밀봉면에서 윗부분까지의 길이입니다(나사의 길이도 포함됨)； http://yunrun.com.cn/upload/201908/02/201908022229468499.png ②이중 금속 온도계의 삽입 깊이는 나사 끝부분의 밀봉면에서 꼭대기까지의 길이입니다(나사의 길이는 포함되지 않음)； http://yunrun.com.cn/upload/201908/02/201908022249481986.png ③고정 플랜지에 장착되는 온도 센서의 삽입 깊이는 플랜지의 밀봉면부터 꼭대기까지의 길이입니다(플랜지의 두께는 포함되지 않음)； http://yunrun.com.cn/upload/201908/02/201908022242242520.png ④ 이동식 나사산 또는 이동식 플랜지형 열전대와 열저항체의 경우, 사용자가 전체 길이 범위 내에서 삽입 깊이를 직접 조절할 수 있습니다. 4. 열전대, 열저항체, 그리고 이중금속 온도계의 삽입 깊이와 전체 길이는 어떤 관계가 있나요? 온도 센서의 총 길이 = 온도 센서가 삽입되는 깊이 + 후단의 길이. ① 일반적인 조립형 열전대와 조립형 저항체의 총 길이는 삽입 깊이 + 150mm입니다. (150mm는 표준값이며, 현장 설치 상황에 따라 더 길게 하거나 짧게 할 수도 있습니다.) ②특수 구조의 열전대와 열저항의 총 길이 = 삽입 깊이 + 제조업체가 정한 기본 구조 크기 (이 크기에는 특정 규격이 없으며, 제조업체의 제품 기술 자료를 참고해야 함). ③ 이중금속 온도 센서의 총 길이 = 삽입 깊이 + 후단 길이 (표준이 없으며, 제조업체의 제품 기술 자료를 참고해야 함). 열전대, 열저항체, 그리고 이중금속 온도계의 경우, 제품 자체의 품질이 양호하다 하더라도 적절한 설치 방법도 매우 중요합니다. 가능한 한 정확한 측정 결과를 얻고 오차를 최소화하려면, 열전대, 열저항체, 이중금속 온도계의 삽입 깊이를 잘 조절해야 합니다.