클램프온 열전대

클램프온 열전대는 스프링으로 눌린 프로브를 대어 기계 표면이나 뚫린 지점의 온도를 측정합니다. 측정 접점은 작은 스테인리스 팁 안에 있고, 그것을 옮기는 몸체는 길게 확장된 스프링을 가진 회전 클램프여서, 삽입 깊이를 프로브 길이에 고정시키지 않고 측정점에서 정할 수 있습니다. 사출 성형기, 압출기, 금형과 가열 밴드에서는 대개 이것이 실질적인 차이입니다. 프로브를 나사 조립체를 넣을 자리도, 스패너를 댈 접근성도 없는 노즐이나 배럴, 밴드에 눌러 넣어야 하기 때문입니다.

이 페이지의 구성은 표준이 K형이며, E형과 PT100 저항 소자가 같은 본체로 제공됩니다. K형은 0800℃, E형은 0400℃, PT100은 -200450℃를 커버합니다. 나사 머리는 스테인리스 M12×1.5이고 풀어 내면 나사 보스가 없는 곳에서 평클램프온 프로브가 됩니다. 리드는 차폐 고온 케이블 위의 편조 스테인리스 피복이며 길이는 15 m이고, 팁 재질은 철입니다.

접점은 꼬아 놓은 것이 아니라 용접되어 있습니다. 제공 자료는 이 점을 강조합니다. 두 도체는 아르곤 아크 용접으로 팁 내부에서 접합되고 고주파 세라믹 튜브로 절연되는데, 이는 도체를 꼬아 놓는 일반적 관행과 다른 구조이며, 범위 상단에서 안정성으로 나타나는 차이입니다.

열전대의 동작 원리

열전대는 저항이 아니라 전압을 만들어 냅니다. 한 점에서 접합된 두 이종 금속은 그 접점이 전선의 다른 끝과 다른 온도에 놓일 때 작은 전위차를 만들며, 전압은 1℃당 수십 마이크로볼트 수준입니다. 센서가 동작하는 데 아무것도 공급할 필요가 없어서, 저항 소자가 표류할 온도 범위 상단에 열전대가 어울리고 아주 작게 만들 수 있습니다.

같은 원리가 제약도 정합니다. 전압이 측온 접점과 전선이 닿는 단자 사이에서 발생하므로, 그 단자들의 온도가 측정의 일부가 됩니다. 계기는 단자 온도를 알고 보정해야 합니다. 또한 회로 전체가 맞는 열전대 전선으로 만들어져야 합니다. 열전대 전선이 구리 도체와 만나는 모든 지점이 그 자체로 열전대 접점이며, 단자 온도에 놓여 있지 않은 접합부는 연결이 아니라 오차를 더합니다.

제공 자료의 두 접점 형태는 팁이 만들어진 방식에서 나옵니다. 접지형에서는 용접 접합부가 시스와 전기적으로도 접촉해 열이 빨리 전달되고 응답이 빠르지만, 측정 회로가 시스가 닿는 모든 것과 연결됩니다. 비접지형에서는 접합부가 팁 안에서 절연된 채 놓여, 응답이 느려지는 대신 회로를 절연합니다. 자료는 둘 다 제공하고 어느 쪽의 응답 시간도 제시하지 않으므로, 선택은 게재된 수치가 아니라 설치 조건에 따릅니다.

구조에서 오는 실용적 특성 두 가지가 더 있습니다. 케이블 위의 편조 피복은 기계적 보호와 차폐를 동시에 하며, 이는 구동 장치와 히터를 실은 기계에서 차폐되지 않은 밀리볼트 신호가 간섭을 줍는 곳에 중요합니다. 그리고 시스는 스테인리스이고 팁은 철이므로, 프로브는 기계와의 접촉을 견디면서 뜨거운 밴드 근처에서 일반 폴리머 케이블처럼 리드가 뻣뻣해지고 부서지지 않습니다.

적합한 클램프온 열전대 선정 방법

온도와 계기에서 시작합니다. 교정 형식은 범위를 따릅니다. K형은 800℃까지, E형은 400℃까지, 또는 저항 소자가 계기에 더 맞는 곳에는 PT100 변형입니다. 여기서부터 결정이 강제됩니다. 센서가 연결되는 온도 계기의 입력 형식과 일치해야 하기 때문입니다. K형 입력에 PT100을 달면 그럴듯하지만 틀린 표시가 나오며, 자료도 정확히 그 점을 지적합니다.

다음은 장착입니다. 기계의 측정점에 나사 보스가 있으면 스테인리스 M12×1.5 머리를 조여 넣고 스프링이 접촉 압력을 정합니다. 없으면 머리를 풀어 내고 프로브를 직접 클램프합니다. 클램프 시트는 내경 11.5 mm·외경 13 mm에 높이 18 mm이며 12 mm·14 mm 버전을 주문할 수 있으므로, 시트가 놓이는 보스나 구멍에 맞아야 합니다.

그다음은 접지형이냐 비접지형이냐의 접점 형태로, 위에서 말한 이유에 따라 속도와 절연 사이에서 고릅니다.

이어서 리드입니다. 표준 범위는 1~5 m이고 1 m·5 m·7 m가 일반 길이로 제시되며 다른 길이는 주문 사양입니다. 표준 범위보다 긴 배선은 연장을 뜻하고, 연장은 같은 열전대 전선으로 만들어야 하며 커넥터도 맞아야 합니다. 제공 자료는 그것들을 명시하지 않습니다. 리드가 뜨거운 표면 가까이나 움직이는 축을 따라 지나가면 편조 피복이 리드를 보호하며, 그 최소 굽힘 반경은 제시되어 있지 않습니다.

마지막은 단자 처리입니다. 포크 단자가 표준이고 양극은 적색, 음극은 청색입니다. 계기 단자가 포크를 받지 않으면 핀 단자를 주문 제작할 수 있습니다.

한계 및 확인이 필요한 사항

이 센서는 그 자체로 소급 가능한 측정 계기가 아닙니다. 제공 자료는 열전대의 정확도 등급이나 허용차, 응답 시간을 주지 않으므로, 이 페이지는 범위만 적고 측정 불확도는 적지 않습니다. 판독값에 근거가 필요하면 열전대는 정확도를 알고 있는 트랜스미터나 계기와 짝을 이루어야 하고, 이상적으로는 기준기에 대조해 검증해야 합니다.

리드는 간과하기 쉬운 한계입니다. 팁이 800℃ 등급이라고 해서 리드가 800℃를 견딘다는 뜻은 아니며, 제공 자료는 케이블이나 절연의 온도 등급을 제시하지 않습니다. 따라서 측정점과 리드가 지나는 경로를 따로 살펴야 합니다.

자료에 언급된 여러 특성이 수치화되어 있지 않습니다. 프로브는 휘어질 수 있고 높은 압력을 견딘다고 설명되지만 최소 굽힘 반경도 압력 수치도 주어지지 않아, 이 페이지에도 게재하지 않습니다. 자료는 또한 리드 표준 범위를 1~5 m로 주고 일반 길이에 7 m를 포함시키는데, 이는 제시된 범위를 벗어납니다.

마지막으로 식별이 열려 있습니다. 제공 자료는 모델 필드에 부품 번호가 아니라 교정 형식을 주고, 교정 형식은 그 열전대를 공급하는 모든 업체에 공통이므로 여기서는 식별자로 쓰지 않습니다. 주문에는 교정 형식, 접점 형태, 리드 길이, 단자 처리와 클램프 시트 치수를 적어야 합니다.