Thermocouple Wire

Thermocouple wire는 써모커플(열전대)이 와이어 형태를 한 제품을 말합니다. 써모커플(열전대)은 온도를 측정하는 센서이며 감지부에 함께 묶인 서로 다른 두 가지 금속으로 이루어집니다. 이러한 감지점(sensing end)에서 냉접점 보상점(cold junction compensation end)까지 온도 신호가 측정되는 열전대 온도센서의 와이어 형태를 Thermocouple Wire (써모커플 와이어) 라고 합니다. 감지부와 냉접점 보상부의 전압 수치는 차이를 보입니다.

Thermocouple Wire 식별법

Thermocouple은 위에서 언급했듯이 온도에 따라 특정 전압 신호를 나타내는 두 가지 금속 조합입니다. 이 조합은 몇 가지 종류가 규정되어 있으며, (J타입, K타입, T타입, E타입, N타입, R타입, S타입, B타입, C타입, G타입, D 타입) Thermocouple wire도 각 타입 별로 생산됩니다. 어떤 타입의 Thermocouple 인지 Wire를 식별하기 위해 와이어의 피복에 색상을 입히는 것을 Color Code (컬러코드-색상을 코드화함)라고 합니다.

일반적으로 한국에서는 ANSI 규격을 따르며, 일반 J, K, T, E, N type Thermocouple Wire의 피복 색상은 보통 갈색입니다. 보통 절연처리 식별에 대한 지침은 음극선(Negative lead)은 붉은색을, 양극선(Positive lead)은 위에서 언급한 각 써모커플 타입을 나타내는 색을 피복에 입힙니다. ANSI 규격에서 K타입은 노란색, T타입은 파란색으로, 전체 타입 별 색상과 온도 범위는 컬러 코드 및 Limits of Error 페이지에서 확인하시기 바랍니다.

Special Limits of Error (SLE) 란?

표준 대 SLE(스페셜에러율) 와이어는 와이어의 정확도와 관련이 있습니다. Special Limits of Error Wire는 일반 Thermocouple Wire 보다 더 적은 오차율을 허용하는 규격의 써모커플 와이어, 즉 정밀도가 더 높은 등급의 제품입니다. 열전대의 정확도는 그 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어 낮은 온도 범위 측정 시 자주 사용되는 T type Thermocouple Wire의 양극선(Positive lead)는 구리선, 음극선(Negative lead)은 콘스탄탄(구리-니켈 혼합)으로 이루어져 있어 양호한 정확도를 보여줍니다.

Thermocouple Wire Grade 란?

Thermocouple Wire에는 열전대 온도센서로서 기능할 수 있는 Thermocouple Grade(써모커플 등급)가 있고, 열전대 온도센서의 길이를 연장시켜 사용할 수 있는 Thermocouple Extension Grade(연장 등급)가 있습니다. 말그대로 써모커플 와이어는 써모커플이며, 연장도선은 써모커플과 동일하거나 유사한 금속쌍 와이어로 각 타입에 매칭시켜 사용할 수 있습니다. 써모커플 등급과 연장 등급 와이어는 재질, 온도 범위와 컬러코드가 다릅니다.

Thermocouple Extension Grade는Thermocouple Grade 보다 더 낮은 대기온도 허용치를 가집니다. 즉, 연장도선은 열전대보다 물리적으로 더 높은 온도에 노출될 수 없습니다. 또한 정밀도 및 규격의 문제로 연장도선은 열전대 온도센서로서 온도를 측정하는데 쓰일 수는 없습니다.

Thermocouple Wire의 최대 사용 길이

써모커플의 사용 가능한 길이에 영향을 주는 요인은 여러 가지가 있습니다. 지침으로써 20 AWG이상의 두께에 100피트(30m) 보다 짧은 거리는 전자파 간섭으로부터 자유로우며 보통 문제가 없습니다. 온도를 측정하는 곳과 연결할 시스템 거리가 먼 경우에는, Thermocouple wire에 Extension wire로 연장시켜서 사용합니다.

사용길이를 결정하는 중요한 요인 두 가지는 전체 루프 저항과 신호로 들어오는 전기 노이즈의 차단입니다. Thermocouple Wire는 타입 별로 다른 물질로 만들어지기 때문에 저항은 와이어의 지름 및 길이뿐만 아니라 써모커플 타입에 따라서도 달라집니다. 허용 가능한 루프 저항은 부착된 증폭기 회로의 입력 저항의 영향을 받습니다.

그러나 지침으로써 일반적으로 목표는 전체 루프 저항을 100옴 아래로 유지하는 것입니다. 루프 저항은 써모커플 유형과 게이지에 대한 저항 대 와이어 직경 표에 나온 것처럼 피트로 표시된 길이에 더블 피트당 저항을 곱하여 파악됩니다. (1피트의 거리는 두 Thermocouple Wire 각각으로부터의 1피트를 포함함을 기억하시기 바랍니다.) 계산 시에 와이어 길이에 탐침기(사용 시/적용 시)를 추가하는 것을 기억하시기 바랍니다.

Thermocouple Wire 길이에 대한 두 번째 주요 요인은 이를 모든 자기장으로부터 보호하는 것입니다. 노이즈를 최소화하는데 도움이 되려면 납땜 금속이나 트위스트형 차폐막을 와이어에 사용하는 것이 보편적 입니다.

Bare Thermocouple Wire 피복이 없는 써모커플 와이어
Bare Thermocouple Wire 는 절연처리가 되지 않은, 즉 피복으로 감싸져 있지 않은 와이어입니다. 보통 묶음으로 팔리며 쌍으로 주문합니다. 공간이 협소하며, 산화 반응이 없는 특수한 온도 측정의 경우에 사용합니다.

Duplex Insulated Thermocouple Wire 이중 절연 써모커플 와이어
Duplex Insulated Thermocouple Wire 는 보편적인 써모커플 와이어 입니다. 이러한 유형의 와이어는 선택 시 써모커플 타입, 피복(절연처리와 온도범위), 직경(두께)을 고려하여 선택하시면 됩니다.

Metal Sheathed Thermocouple Wire 금속 피복 써모커플 와이어
금속 재질의 절연 피복을 사용한 써모커플 와이어 입니다. 금속 처리 오버 브레이드를 하는 경우도 있고, 미네랄 절연 써모커플 와이어(보통 MI케이블 이라고 함)와 같이 피복 내에 산화 마그네슘을 충진한 밀폐 형태도 많이 이용합니다. 이러한 유형의 와이어가 가진 핵심 특징은 진동, 고온 그리고 압력에 견디는 능력입니다.