열전대 칼집 – 스테인리스 v 세라믹

저자 작성일 버전 문서 번호
제라드 맥 그라 나간 박사 20 11월 2014 V1.1 CC11 – 00046

개요

이 테스트에서는 적외선 가열에 ​​대한 반응을 평가하기 위해 두 가지 유형의 열전쌍을 비교했습니다. 두 열전대는 모두 K 형이고 하나는 순전히 세라믹 외피이고 다른 하나는 스테인리스 스틸 외피였습니다.

열전대 정보 및 테스트 레이아웃

열전대는 K 타입이었으며 Uxbridge UK의 TC UK에서 제조했습니다. 스테인레스 스틸 열전대는 6mm ø 및 210mm 길이였으며 321 스테인레스 스틸로 피복되었습니다. 다른 열전대는 6mm ø 및 165mm 길이 였지만 외피 재료는 알루미늄 도자기였습니다.

그림 1 : 실험적인 레이아웃
그림 1 : 실험적인 레이아웃

먼저 두 열전대를 FTE 650W 요소 아래에 설정했습니다. 스테인리스 스틸과 도자기 덮개 사이의 길이 차이를 45mm 허용하기 위해 동일한 테스트 위치에서 두 요소를 모두 고정하도록 브래킷을 제작했습니다. 따라서 열전대의 팁은 그림 1과 같이 동일한 테스트 위치에 위치했습니다.
테스트 시간은 500 초입니다.

결과

결과는 아래 그림 2에 나와 있습니다. 세라믹 피복 열전대의 반응은 스테인리스 스틸 열전대보다 훨씬 빠르다. 세라믹 열전대는 약 100 초 안에 51 ° C의 온도에 도달했습니다. 스테인레스 스틸 열전대는 동일한 온도에 도달하는 데 242 초가 걸렸습니다. 세라믹 열전대는 또한 최대 196 ° C의 470 초에 도달 한 반면, 스테인리스 스틸 열전대는 최고 125 ° C에 도달했습니다.

그림 2 : 세라믹 및 스테인리스 스틸 피복 열전대의 적외선 가열 속도 결과.
그림 2 : 세라믹 및 스테인리스 스틸 피복 열전대의 적외선 가열 속도 결과.
그림 3. 세라믹 및 스테인리스 스틸 피복 열전대의 전도성 / 대류 가열 속도 결과
그림 3. 세라믹 및 스테인리스 스틸 피복 열전대의 전도성 / 대류 가열 속도 결과

이번에는 온수를 가열 원으로 사용하여 두 번째 실험을 수행했습니다. 따라서 열전대가 가열되는 방법은 열전달이 복사되는 이전 실험과 달리 두 열전대 모두에서 전도 / 대류를 통해 이루어졌습니다. 결과는 그림 3에 위에 나와 있습니다. 이 실험에서 스테인리스 스틸 열전대는 세라믹 열전대보다 빠르게 가열되었습니다. 세라믹 열전대에 의해 도달 된 최고 온도는 75 초 후 대략 100 ° C입니다.

결론

복사 가열에서 도자기 또는 세라믹 피복 열전대는 스테인리스 스틸 열전대보다 빠르게 가열됩니다. 이것은 스테인레스 스틸 피복의 반사율 때문일 수 있습니다. 도자기 외피는 더 높은 방사율 (일반적으로 0.9-0.95)을 가져서 적외선 흡수가 빨라져 반응 시간이 더 빨라집니다.

변색 된 시스의 높은 방사율이 감도에 미치는 영향을 평가하기 위해 반짝이지 않는 스테인레스 스틸 시스로 동일한 테스트를 반복하는 것이 흥미로울 것입니다.

반대로, 저온 (75 ° C 온수)에서 수행 된 전도성 / 대류 테스트에서 스테인리스 스틸 피복은 더 빠른 가열 시간을 나타 냈습니다. 이것은 도자기 (15 W / mK)에 비해 스테인리스 스틸 (1.5 W / mK)의 열전도율이 높기 때문일 가능성이 높습니다.

로그인

회원 가입

회원가입