온도

온도란 물체의 운동에너지를 이야기합니다.
온도계의 종류
온도계는 사용하는 물질의 종류에 따라 기체 온도계, 액체 온도계, 고체 온도계로 나눌수 있으며,
측정체와 접촉여부에 따라 접촉식, 비접촉식 온도계로 나눌 수 있습니다.

기체 온도계 :
기체의 부피는 압력이 일정할때 1 K(절대온도) 증가함에 따라 1/273증가합니다.
따라서 기체의 부피변화를 측정하면 온도 변화를 알 수 있으며 이를 이용하여 온도를 측정하는 온도계입니다.
그러나 기체 온도계는 다루기어렵고 기체의 밀봉이 어렵기때문에 거의 사용하지 않습니다.
액체 온도계 : 액체가 열을 받으면 팽창하는 원리를 이용하여 만든 것으로 일반적으로 상온에서 가장 많이 사용하는 온도계입니다. 주로 알콜 온도계와 수은 온도계가 있습니다.
알콜온도계나 수은 온도계는 온도계의 밑에 알콜 또는 수은 저장부가 있고 액체가 지나가는 매우 가는 관으로 이루어져있습다.
실제 온도를 표시하는 기둥부분의 내부 관의 굵기는 머리카락 정도의 굵기입니다.
그래야 부피 변화가없습니다.
표 MEAS-01. 액체의 열팽창률 및 사용가능 온도범위
액 체 열 팽창률(1/degC) 온도 범위(degC)
수 은 0.00016 -35 ~ 510
에탄올 0.00104 -80 ~ 60
펜 탄 0.00145 -200 ~ 30
톨루엔 0.00103 -80 ~ 100


그림 MEAS-04. 액체 온도계

고체 온도계 : 고체 온도계는 감지기(센서)로 사용하기 적당하며 단독으로는 사용하기 어렵습니다.
또한 매우 다양한 종류가 있어 사용 온도에 따라 다양하게 선별할 수 있다.

1. 열전쌍 (thermocouple)
열전쌍은 두 종류의 다른 금속을 접합하고 두 접합저을 온도 차이를 주었을때 기전력이
발생하는 원리(Seeback Effect)를 이용한 것으로 여러 종류가 있습니다.
많이 사용하는 열전쌍으로는 T, K, R Type으로 각각 재질과 사용하는 온도가 다릅니다.

표 MEAS-02. 여러종류의 열전쌍
Type Positive(+) Negative(-) Temperatre Range Color
J Iron Constantan 0 ~ 760 White
T Cupper Constantan -200 ~ 370 Blue
K Chromel Alumel -200 ~ 1260 Yellow
R Pt Pt13%Rh 0 ~ 1480 Green
2. 열전소자 (thermister)
3. 열저항소자 (RTD)
4. 반도체 소자
그림 MEAS-05. 여러 종류의 고체 온도계