KR100436559B1 - Self-diagnosis thermometer and temperature Repayment system using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업체 생산설비, 대형 저장시설 및 탱크, 각종 보일러, 철강주물 그리고 발전시설 등의 온도를 감시하는 온도계에 의해 검출된 온도와 실제온도와의 차이를 보상하고 온도계의 교환시기를 알릴 수 있도록 하는 것으로서, 온도 유지 구조물의 온도를 측정하는 온도센서와 정점온도 특성을 가지는 순수물질 또는 혼합물이 충전되고 상기 온도센서의 외주면에 감겨 있는 튜브형상의 초소형 정점 셀과, 상기 초소형 정점 셀의 외주면을 감싸고 있으며 외부전원에 의해 상기 초소형 정점 셀을 가열하는 열선 및 상기 온도센서와 초소형 정점 셀 및 열선이 내장된 보호관으로 구성된다.The present invention is to compensate for the difference between the detected temperature and the actual temperature by the thermometer for monitoring the temperature of industrial production equipment, large storage facilities and tanks, various boilers, steel castings and power generation facilities, and to inform the exchange time of the thermometer And, a temperature sensor for measuring the temperature of the temperature holding structure and a tubular micro vertex cell filled with a pure material or mixture having a peak temperature characteristics and wound on the outer peripheral surface of the temperature sensor, and surrounds the outer peripheral surface of the micro vertex cell It consists of a heating wire for heating the micro vertex cell by an external power source, and a protective tube in which the temperature sensor, the micro vertex cell and the hot wire are embedded.
본 발명에 의하면, 산업체 생산설비, 대형 저장시설 및 탱크, 각종 보일러, 철강주물 그리고 발전시설 등과 같은 열악한 환경에서 온도계의 이상에 관계없이 정확한 온도를 측정하여 각종시설을 관리함으로써 에너지 절약, 제품의 생산효율 향상에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 온도계의 이상이나 파손 등으로 인한 교환시기를 사전에 감지하여 각종설비의 과도한 가열에 의한 파손이나 하강에 의한 동파를 사전에 예방할 수 있다.According to the present invention, energy saving and production of products by managing various facilities by measuring accurate temperature irrespective of the abnormality of the thermometer in harsh environments such as industrial production facilities, large storage facilities and tanks, various boilers, steel castings and power generation facilities, etc. It can contribute to efficiency improvement. In addition, the present invention can detect in advance the replacement time due to the abnormality or breakage of the thermometer, and can prevent the freezing wave due to damage or fall due to excessive heating of various equipment.
Description
본 발명은 산업체 생산설비, 대형 저장시설 및 탱크, 각종 보일러, 철강주물 그리고 발전시설 등의 온도를 감시하는 온도계에 의해 검출된 온도와 실제온도와의 차이를 보상하고 온도센서의 교환시기를 알릴 수 있도록 하는 자가진단 온도계 및 이를 이용한 온도 보상시스템에 관한 것이다.The present invention can compensate for the difference between the actual temperature and the temperature detected by the thermometer for monitoring the temperature of industrial production facilities, large storage facilities and tanks, various boilers, steel castings and power generation facilities, and can inform the exchange time of the temperature sensor The present invention relates to a self-diagnostic thermometer and a temperature compensation system using the same.
LNG 저장소 및 발전시설 등과 같은 대형 구조물은 관리 및 안전사고 예방을 위해 온도 및 압력 등을 감시하고 있다. 통상, 대형 구조물의 온도를 감시하는 온도계로는 온도계의 파손 등에 대비해서 대형 구조물에 부착된 예비 온도계나 온도계 내부에 두 개의 온도계가 내장된 듀얼 온도센서(dual temperature sensor)가 사용되고 있다. 즉, 관리자는 사용되던 온도계에 이상이 발생했을 경우 한 쌍으로 제작된 예비 온도계 또는 듀얼 온도센서를 작동시켜 감시용 온도계의 이상유무를 점검하여 구조물 감시용 온도계의 교체시기를 진단하고 있다.Large structures such as LNG storage and power plants monitor temperature and pressure to prevent management and safety accidents. In general, as a thermometer for monitoring the temperature of a large structure, a preliminary thermometer attached to a large structure or a dual temperature sensor in which two thermometers are built in the thermometer is used in preparation for a breakdown of the thermometer. That is, the manager diagnoses the replacement timing of the structure monitoring thermometer by checking whether there is an abnormality of the monitoring thermometer by operating a pair of preliminary thermometers or dual temperature sensors when an error occurs in the used thermometer.
하지만, 예비 온도계나 듀얼 온도센서 역시 감시용 온도계와 함께 구조물에 설치되어 장시간 동일한 온도환경에 노출되기 때문에 감시용 온도계뿐만 아니라 예비 온도계나 한 쌍을 이루는 듀얼 온도센서 역시 변형될 가능성이 커서 진단에 오류가 발생할 여지가 많다.However, since the preliminary thermometer or dual temperature sensor is also installed in the structure together with the monitoring thermometer and is exposed to the same temperature environment for a long time, not only the monitoring thermometer but also the dual thermometer and a pair of dual temperature sensors are likely to be deformed. There is a lot of room to happen.
본 발명은 정점온도를 갖는 순수물질 또는 혼합물로 구성된 정점 셀을 온도계와 일체형으로 구성하고, 정점 셀의 정점온도(응고나 용융 또는 고체-고체 상 변화시의 온도)와 온도계의 저항 및 전압에 의한 온도와의 차이를 구하고, 이를 기초로 온도계의 측정온도를 보상하여 온도계의 수명을 연장하거나 기준을 벗어나는 차이를 보이면 교환시기를 알려 과열 또는 과냉(過冷)에 의한 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 자가진단 온도계 및 이를 이용한 온도 보상시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to the present invention, a vertex cell composed of a pure material or a mixture having a vertex temperature is integrally formed with a thermometer, and the vertex cell (temperature of solidification or melting or solid-solid phase change) and the resistance and voltage of the thermometer The person who obtains the difference from the temperature and compensates the measured temperature of the thermometer based on this, prolongs the life of the thermometer or shows a time when it is out of the standard, and informs the replacement time to prevent safety accidents caused by overheating or overcooling. An object of the present invention is to provide a diagnostic thermometer and a temperature compensation system using the same.
도1 내지 도4는 본 발명에 의한 자가진단 온도계의 여러 실시예를 나타낸 개략도이다.1 to 4 are schematic views showing various embodiments of a self-diagnostic thermometer according to the present invention.
도5는 도1 내지 도4의 자가진단 온도계를 이용한 온도 보상시스템을 나타낸 개략도이다.5 is a schematic diagram showing a temperature compensation system using the self-diagnosis thermometer of FIGS.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
1,11,21,31 : 온도센서 2,12 : 초소형 정점 셀1,11,21,31: Temperature sensor 2,12: Ultra small vertex cell
3,13,23,33 : 열선 4 : 절연관3,13,23,33: heating wire 4: insulated pipe
5,15,25,35 : 보호관 6,16,26,36 : 손잡이5,15,25,35: Sheath 6,16,26,36: Handle
7,17,27,37 : 열선 연장선 8,18,28,38 : 온도센서 연장선7,17,27,37: heating wire extension 8,18,28,38: temperature sensor extension
14 : 열평형 블록 22 : 케이스14: heat balance block 22: case
24 : 순수 물질(혼합물) 32 : 외부 케이스24: pure material (mixture) 32: outer case
34 : 순수 물질(혼합물) 39 : 내부 케이스34: pure material (mixture) 39: inner case
40 : 빈 공간 41 : 가이드 홈40: empty space 41: guide groove
42 : 자가진단 온도계 43 : 전원 공급부42: self-diagnosis thermometer 43: power supply
44 : 저항 및 전압 측정부 45 : 컴퓨터44: resistance and voltage measuring unit 45: computer
46 : 온도 유지 구조물46: temperature maintenance structure
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자가진단 온도계의 일 실시예는, 온도 유지 구조물의 온도를 측정하는 온도센서와, 정점온도 특성을 가지는 순수물질 또는 혼합물이 충전되고 상기 온도센서의 외주면에 감겨 있는 튜브형상의 초소형 정점 셀과, 상기 초소형 정점 셀의 외주면을 감싸고 있으며 외부전원에 의해 상기 초소형 정점 셀을 가열하는 열선 및 상기 온도센서와 초소형 정점 셀 및 열선이 내장된 보호관을 포함하는 것을 특징으로 한다.One embodiment of the self-diagnostic thermometer according to the present invention for achieving the above object is a temperature sensor for measuring the temperature of the temperature holding structure, and a pure material or mixture having a peak temperature characteristic is filled and the And a tubular micro vertex cell wound around an outer circumferential surface, a heating wire surrounding the outer circumferential surface of the micro vertex cell, and a heating wire for heating the micro vertex cell by an external power source, and a protective tube in which the temperature sensor, the micro vertex cell and the hot wire are embedded. It features.
상기 온도센서는 저항 온도계이고, 그 중에서도 백금 저항온도계인 것이 바람직하다.The temperature sensor is a resistance thermometer, preferably a platinum resistance thermometer.
상기 온도센서는 열전대 온도계이고 상기 열전대 온도계는 열평형 블록에 내설되어 상기 초소형 정점 셀이 감겨지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 열평형 블록의 재질은 구리(Cu) 또는 알루미나(Al2O3)인 것이 바람직하다.Preferably, the temperature sensor is a thermocouple thermometer and the thermocouple thermometer is built in a thermobalance block to wind the micro vertex cell. Here, the material of the thermal balance block is preferably copper (Cu) or alumina (Al 2 O 3 ).
상기 초소형 정점 셀의 정점온도는 상기 순수물질 또는 혼합물의 응고 및/또는 용융온도 또는 고체-고체 상 변화시의 온도인 것이 바람직하다.The peak temperature of the microminiature peak cell is preferably the temperature at the solidification and / or melting temperature or solid-solid phase change of the pure material or mixture.
상기 순수물질은 인듐, 주석 또는 아연 등과 같은 고순도 물질이고, 상기 혼합물은 Ag-Cu 공정합금인 것이 바람직하다.The pure material is a high purity material such as indium, tin or zinc, and the mixture is preferably an Ag-Cu eutectic alloy.
본 발명에 의한 자가진단 온도계의 다른 실시예는, 온도 유지 구조물의 온도를 측정하는 온도센서와, 정점온도 특성을 가지는 순수물질 또는 혼합물이 충전되고 상기 온도센서의 외주면을 감싸며 내부 케이스와 외부 케이스로 구성된 이중캔 형상의 초소형 정점 셀과, 상기 초소형 정점 셀의 외주면을 감싸고 있으며 외부전원에 의해 상기 초소형 정점 셀을 가열하는 열선 및 상기 온도센서와 초소형 정점 셀 및 열선이 내장된 보호관을 포함하는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the self-diagnostic thermometer according to the present invention includes a temperature sensor for measuring a temperature of a temperature maintaining structure, a pure material or a mixture having a peak temperature characteristic, wrapped around an outer circumferential surface of the temperature sensor, and an inner case and an outer case. And a dual can-shaped micro vertex cell, a heating wire surrounding the outer circumferential surface of the micro vertex cell, and a heating tube for heating the micro vertex cell by an external power source, and a protective tube in which the temperature sensor and the micro vertex cell and the hot wire are embedded. It is done.
상기 온도센서는 저항 온도계이고, 그 중에서도 백금 저항온도계인 것이 바람직하다.The temperature sensor is a resistance thermometer, preferably a platinum resistance thermometer.
상기 정점 셀의 외부 케이스 외주면에는 열선을 고정하기 위한 가이드 홈이 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that a guide groove for fixing the hot wire is formed on the outer circumferential surface of the outer case of the apex cell.
상기 초소형 정점 셀의 정점온도는 상기 순수물질 또는 혼합물의 응고 및/또는 용융온도 또는 고체-고체 상 변화시의 온도인 것이 바람직하다.The peak temperature of the microminiature peak cell is preferably the temperature at the solidification and / or melting temperature or solid-solid phase change of the pure material or mixture.
상기 순수물질은 인듐, 주석 또는 아연 등과 같은 고순도 물질이고, 상기 혼합물은 Ag-Cu 공정합금인 것이 바람직하다.The pure material is a high purity material such as indium, tin or zinc, and the mixture is preferably an Ag-Cu eutectic alloy.
본 발명에 의한 자가진단 온도계를 이용한 온도 보상시스템의 일 실시예는, 초소형 정점 셀의 정점온도 특성을 측정하기 위한 환경을 조성하고 온도 유지 구조물의 온도와 초소형 정점 셀의 온도특성을 측정하는 일 실시예의 자가진단 온도계와, 상기 자가진단 온도계의 온도센서 및 열선에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 자가진단 온도계의 온도센서에서의 저항 또는 전압을 측정하는 저항 또는 전압 측정부 및 상기 초소형 정점 셀의 순수물질 또는 혼합물의 정점온도 특성에 대한 데이터베이스가 구축되어 있으며 상기 저항 또는 전압 측정부에 의해 측정된 초소형 정점 셀의 정점온도와 상기 데이터베이스에 구축된 해당 초소형 정점 셀의 정점온도와의 차이를 구하고, 이를 기초로 온도센서의 온도를 보상하여 온도 유지 구조물의 실제온도를 연산하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.One embodiment of a temperature compensation system using a self-diagnosis thermometer according to the present invention is to create an environment for measuring the peak temperature characteristics of a micro-peak cell, and to measure the temperature of the temperature maintaining structure and the temperature of the micro-peak cell. Example self-diagnosis thermometer, a power supply for supplying power to the temperature sensor and the heating wire of the self-diagnosis thermometer, a resistance or voltage measuring unit for measuring the resistance or voltage in the temperature sensor of the self-diagnosis thermometer and the micro vertex cell A database of the peak temperature characteristics of a pure substance or mixture is established, and the difference between the peak temperature of the micro vertex cell measured by the resistance or voltage measuring unit and the peak temperature of the micro vertex cell constructed in the database is obtained. Based on this, the temperature of the temperature maintaining structure is compensated by compensating the temperature of the temperature sensor. It characterized in that it comprises a computer for computing.
상기 컴퓨터는 상기 저항 또는 전압 측정부에 의해 측정된 초소형 정점 셀의 정점온도와 상기 데이터베이스에 구축된 해당 정점 셀의 정점온도와의 차이를 구하고, 그 차이가 임의로 설정된 기준값 이상일 때 해당 자가진단 온도계의 교환시기를 알리는 경보신호를 출력하도록 구성되는 것이 바람직하다.The computer calculates a difference between the peak temperature of the ultra-small peak cell measured by the resistance or voltage measuring unit and the peak temperature of the corresponding peak cell constructed in the database, and when the difference is greater than or equal to a predetermined reference value, It is preferably configured to output an alarm signal informing the time of exchange.
본 발명에 의한 자가진단 온도계를 이용한 온도 보상시스템의 다른 실시예는, 초소형 정점 셀의 정점온도 특성을 측정하기 위한 환경을 조성하고 온도 유지 구조물의 온도와 초소형 정점 셀의 온도특성을 측정하는 다른 실시예의 자가진단 온도계와, 상기 자가진단 온도계의 온도센서 및 열선에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 자가진단 온도계의 온도센서에서의 저항 또는 전압을 측정하는 저항 또는 전압 측정부 및 상기 초소형 정점 셀의 순수물질 또는 혼합물의 정점온도 특성에 대한 데이터베이스가 구축되어 있으며 상기 저항 또는 전압 측정부에 의해 측정된 초소형 정점 셀의 정점온도와 상기 데이터베이스에 구축된 해당 초소형 정점 셀의 정점온도와의 차이를 구하고, 이를 기초로 온도센서의 온도를 보상하여 온도 유지 구조물의 실제온도를 연산하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the temperature compensation system using the self-diagnosis thermometer according to the present invention is another embodiment of creating an environment for measuring the peak temperature characteristics of the ultra-small peak cell and measuring the temperature characteristics of the temperature holding structure and the temperature of the ultra-small peak cell. Example self-diagnosis thermometer, a power supply for supplying power to the temperature sensor and the heating wire of the self-diagnosis thermometer, a resistance or voltage measuring unit for measuring the resistance or voltage in the temperature sensor of the self-diagnosis thermometer and the micro vertex cell A database of the peak temperature characteristics of a pure substance or mixture is established, and the difference between the peak temperature of the micro vertex cell measured by the resistance or voltage measuring unit and the peak temperature of the micro vertex cell constructed in the database is obtained. Based on this, the temperature of the temperature maintaining structure is compensated by compensating the temperature of the temperature sensor. It characterized in that it comprises a computer for computing a degree.
상기 컴퓨터는 상기 저항 또는 전압 측정부에 의해 측정된 초소형 정점 셀의 정점온도와 상기 데이터베이스에 구축된 해당 정점 셀의 정점온도와의 차이를 구하고, 그 차이가 임의로 설정된 기준값 이상일 때 해당 자가진단 온도계의 교환시기를 알리는 경보신호를 출력하도록 구성되는 것이 바람직하다.The computer calculates a difference between the peak temperature of the ultra-small peak cell measured by the resistance or voltage measuring unit and the peak temperature of the corresponding peak cell constructed in the database, and when the difference is greater than or equal to a predetermined reference value, It is preferably configured to output an alarm signal informing the time of exchange.
이하에서는 첨부된 예시도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도1은 자가진단 온도계의 일 실시예를 나타낸 개략도로서, 세라믹 또는 유리 등의 재질로서 튜브형상을 갖는 저항 온도계 즉, 백금 저항온도계와 같은 온도센서(1)의 외주면에는 원통형상의 정점 셀(2)이 감겨 있다. 감겨진 초소형 정점 셀(2)의 내부에는 응고 및/또는 용융온도 또는 고체-고체 상 변화시의 온도 특성인 정점 온도 특성을 갖는 순수물질 또는 혼합물이 충전되어 있다. 이러한 순수물질로는 인듐, 주석 또는 아연 등과 같은 고순도 물질이 사용될 수 있으며, 혼합물로는 Ag-Cu 공정합금 등이 사용될 수 있다.1 is a schematic diagram showing an embodiment of a self-diagnosis thermometer, wherein a cylindrical vertex cell 2 is formed on the outer circumferential surface of a temperature sensor 1 such as a resistance thermometer having a tube shape made of a material such as ceramic or glass, that is, a platinum resistance thermometer. This is wound up. The wound ultra-small peak cell 2 is filled with a pure substance or mixture having a peak temperature characteristic which is a temperature characteristic of solidification and / or melting temperature or solid-solid phase change. As such a pure material, a high purity material such as indium, tin or zinc may be used, and as a mixture, Ag-Cu eutectic alloy may be used.
그리고, 초소형 정점 셀(2)의 외주면에는 열선(3)이 감겨지는데, 이는 온도센서(1)를 자가 진단할 때 외부로부터 전원을 공급받아 정점 셀(2)을 가열하는 역할을 한다. 이어서, 온도센서(1)와 이에 감겨진 초소형 정점 셀(2) 및 열선(3)은 한 쪽이 개방된 '∪'자 형상의 긴 보호관(5) 내에 장착된다.In addition, the heating wire 3 is wound around the outer circumferential surface of the micro vertex cell 2, which serves to heat the vertex cell 2 by receiving power from the outside when self-diagnosing the temperature sensor 1. Subsequently, the temperature sensor 1, the micro vertex cell 2 and the heating wire 3 wound thereon are mounted in an elongated protective tube 5 having a '∪' shape on one side thereof.
보호관(5) 중 개방된 쪽에는 손잡이(6)가 결합되고, 손잡이(6)의 다른 쪽에는 외부와의 전기적 연결을 위해 온도센서(1)에 연결된 온도센서 연장선(8)과 열선(3)에 연결된 열선 연장선(7)이 인출되어 있다. 특히, 온도센서 연장선(8)과 열선 연장선(7)은 보호관(5)과의 절연을 위해 절연관(4)에 의해 감싸여져 있다.On the open side of the protective tube 5, the handle 6 is coupled, and on the other side of the handle 6, the temperature sensor extension line 8 and the heating wire 3 connected to the temperature sensor 1 for electrical connection with the outside. The hot wire extension line 7 connected to the wire is drawn out. In particular, the temperature sensor extension line 8 and the heating wire extension line 7 are wrapped by the insulation tube 4 for insulation from the protective tube 5.
도2는 자가진단 온도계의 다른 실시예를 나타낸 개략도로서, 도1과는 온도센서(11)를 저항계 온도계가 아닌 열전대 온도계를 사용했다는 점에서만 상이하다. 이때 열전대 온도계의 외주면에 초소형 정점 셀(12)을 직접 감을 수 없어, 열전대 온도계, 즉 온도센서(11)를 '∪' 형상의 열평형 블록(14)에 장착한 후 열평형 블록(14)의 외주면에 초소형 정점 셀(12)을 감는다.FIG. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the self-diagnosis thermometer, which differs from FIG. 1 only in that the temperature sensor 11 uses a thermocouple thermometer rather than an ohmmeter thermometer. At this time, since the micro vertex cell 12 cannot be wound directly on the outer circumferential surface of the thermocouple thermometer, the thermocouple thermometer, that is, the temperature sensor 11 is mounted on the thermodynamic block 14 having a '∪' shape, and then the thermobalance block 14 The micro vertex cell 12 is wound around the outer circumferential surface.
이렇게 온도센서(11)와 초소형 정점 셀(12) 사이에 결합되는 열평형 블록(14)으로는 구리(Cu) 또는 알루미나(Al2O3) 등과 같은 금속이나 절연재질을 사용할 수 있다.As the thermal balance block 14 coupled between the temperature sensor 11 and the micro vertex cell 12, a metal or an insulating material such as copper (Cu) or alumina (Al 2 O 3 ) may be used.
이하, 정점 셀(12)과 열선(13), 보호관(15), 손잡이(16), 열선 연장선(17) 및 온도센서 연장선(18) 등의 구성은 도1과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.Hereinafter, the configuration of the apex cell 12, the heating wire 13, the protective tube 15, the handle 16, the heating wire extension line 17 and the temperature sensor extension line 18 is the same as in Figure 1 and a detailed description thereof will be omitted.
도3은 자가진단 온도계의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도로서, 도1과는 온도센서(21)와 열선(23), 보호관(25), 손잡이(26), 열선 연장선(27) 및 온도센서 연장선(28) 등의 구성이 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략하고, 다만, 도1과 상이한 초소형 정점 셀에 대해서만 설명한다. 물론, 온도센서(21)로는 열전대 온도계와 저항계 온도계가 모두 사용 가능하다.Figure 3 is a schematic diagram showing another embodiment of the self-diagnosis thermometer, Figure 1 is a temperature sensor 21 and the heating wire 23, the protective tube 25, the handle 26, the heating wire extension line 27 and the temperature sensor extension line Since the configuration of (28) and the like is the same, a detailed description thereof will be omitted, and only a micro vertex cell different from FIG. 1 will be described. Of course, both the thermocouple thermometer and the ohmmeter thermometer can be used as the temperature sensor 21.
온도센서(21)가 중앙에 장착된 이중캔 형상의 케이스(22) 내에 순수물질이나 혼합물(24)이 충전되어 초소형 정점 셀이 구성되는데, 정점온도 특성을 갖는 순수물질로는 인듐, 주석 또는 아연 등과 같은 고순도 물질이 사용될 수 있으며, 혼합물로는 Ag-Cu 공정합금 등이 사용될 수 있다.Pure material or mixture 24 is filled in a double can-shaped case 22 having a temperature sensor 21 in the center to form a micro vertex cell. The pure material having peak temperature characteristics is indium, tin, or zinc. High purity materials such as the like may be used, and Ag-Cu eutectic alloy may be used as the mixture.
뿐만 아니라, 도4에서와 같이 초소형 정점 셀은 외부 케이스(32)와 내부 케이스(39)가 이중캔 형상으로 결합된 형태를 취할 수 있으며, 외부 케이스(32)와 내부 케이스(39)에 의해 형성된 내부공간에는 순수물질이나 혼합물(34)이 충전되는데, 여러 실시예와 마찬가지로 순수물질로는 인듐, 주석 또는 아연 등과 같은 고순도 물질이 사용될 수 있으며, 혼합물로는 Ag-Cu 공정합금 등이 사용될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the micro vertex cell may have a form in which the outer case 32 and the inner case 39 are combined in a double can shape, and are formed by the outer case 32 and the inner case 39. A pure material or a mixture 34 is filled in the internal space. As in various embodiments, a high purity material such as indium, tin, or zinc may be used as the pure material, and the Ag-Cu eutectic alloy may be used as the mixture. .
도1 내지 도4와 같은 초소형 정점 셀 내에는 순수물질 또는 혼합물의 열팽창으로 인한 파손의 막기 위해 빈 공간(40)이 형성되어 있다. 그리고, 초소형 정점 셀 즉, 외부 케이스(32)의 외주면에는 열선(33)을 감기 위한 가이드 홈(41)이 형성되어 있고, 내부 케이스(39)의 중앙에는 온도센서(31)를 장착하기 위한 장착홈이 형성되어 있다.1 through 4, an empty space 40 is formed to prevent breakage due to thermal expansion of a pure material or mixture. In addition, a guide groove 41 for winding the heating wire 33 is formed on an outer circumferential surface of the micro vertex cell, that is, the outer case 32, and a mount for mounting the temperature sensor 31 in the center of the inner case 39. Grooves are formed.
도4의 경우에도 도1과 마찬가지로 온도센서(31)와 열선(33), 보호관(35), 손잡이(36), 열선 연장선(37) 및 온도센서 연장선(38) 등의 구성은 동일하다.4, the configuration of the temperature sensor 31, the heating wire 33, the protective tube 35, the handle 36, the heating wire extension line 37, the temperature sensor extension line 38, and the like are the same as in FIG.
도5는 도1 내지 도4와 같은 자가진단 온도계를 이용한 온도 보상시스템을 나타낸 개략도로서, 자가진단 온도계(42)는 산업체 생산설비, 대형 저장시설 및 탱크, 각종 보일러, 철강주물 그리고 발전시설 등과 같은 온도 유지 구조물(46)에 장착되어 컴퓨터(45)의 제어로 초소형 정점 셀의 정점온도 특성을 측정하기 위한 환경을 조성하고 온도 유지 구조물(46)의 온도와 초소형 정점 셀의 온도특성을 측정한다.Figure 5 is a schematic diagram showing a temperature compensation system using a self-diagnosis thermometer as shown in Figures 1 to 4, self-diagnosis thermometer 42 is such as industrial production equipment, large storage facilities and tanks, various boilers, steel castings and power generation facilities, etc. It is mounted to the temperature holding structure 46 to create an environment for measuring the peak temperature characteristics of the micro vertex cell under the control of the computer 45 and to measure the temperature of the temperature holding structure 46 and the temperature characteristic of the micro vertex cell.
위의 자가 진단 온도계(42)의 열선과 온도센서에는 전원 공급부(43)가 연결될 뿐만아니라 온도센서에는 온도센서에서의 저항 또는 전압을 측정하기 위한 저항 또는 전압 측정부(44)가 접속되어 있다.The power supply 43 is connected to the heating wire and the temperature sensor of the self-diagnosis thermometer 42 as well as the resistance or voltage measuring unit 44 for measuring the resistance or voltage of the temperature sensor.
또한, 전원 공급부(43)와 저항 또는 전압 측정부(44)에는 컴퓨터(45)가 연결되어 있는데, 위의 컴퓨터(45)는 초소형 정점 셀의 순수물질 또는 혼합물의 정점온도 특성에 대한 데이터베이스를 가지며, 저항 또는 전압 측정부(44)에 의해 측정된 초소형 정점 셀의 정점온도와 데이터베이스에 구축된 해당 초소형 정점 셀의 정점온도와의 차이를 구하고, 이를 기초로 온도센서의 온도를 보상하여 온도 유지 구조물(46)의 실제온도를 연산하도록 되어 있다. 여기서, 전원 공급부(43)는 컴퓨터(45)의 제어로 자가진단 온도계(42)의 열선이나 온도센서에 전원을 공급하도록 구성되어 있다.In addition, a computer 45 is connected to the power supply 43 and the resistance or voltage measurement unit 44. The computer 45 has a database of peak temperature characteristics of pure substances or mixtures of microporous cells. The difference between the vertex temperature of the micro vertex cell measured by the resistance or voltage measuring unit 44 and the vertex temperature of the micro vertex cell constructed in the database, and based on the compensation, the temperature of the temperature sensor The actual temperature of (46) is calculated. Here, the power supply unit 43 is configured to supply power to the heating wire or the temperature sensor of the self-diagnosis thermometer 42 under the control of the computer 45.
이에 더해, 컴퓨터(45)는 저항 또는 전압 측정부(44)에 의해 측정된 초소형 정점 셀의 정점온도와 컴퓨터 내의 데이터베이스에 구축된 해당 정점 셀의 정점온도와의 차이를 구하고, 그 차이가 임의로 설정된 기준값 이상일 때 해당 자가진단 온도계(42)의 교환시기를 알리는 경보신호를 출력하도록 구성되어 있다.In addition, the computer 45 obtains a difference between the peak temperature of the microminiature vertex cell measured by the resistance or voltage measurement unit 44 and the peak temperature of the corresponding vertex cell constructed in a database in the computer, and the difference is arbitrarily set. It is configured to output an alarm signal informing the replacement time of the self-diagnosis thermometer 42 when the reference value or more.
뿐만 아니라, 컴퓨터(45)에 외부와 온라인 통신이 가능토록 모뎀이나 인터넷망이 접속되어 있어, 관리자는 외부에서도 온도 유지 구조물(46)의 현재온도와 자가진단 온도계(42)의 교환시기를 실시간으로 확인할 수 있다.In addition, a modem or an internet network is connected to the computer 45 to enable online communication with the outside, so that an administrator can externally monitor the current temperature of the temperature maintaining structure 46 and the timing of exchanging the self-diagnosis thermometer 42 in real time. You can check it.
이하, 온도유지 구조물(46)의 온도를 측정하고, 자가진단 온도계(42)의 교환시기를 알리는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of measuring the temperature of the temperature maintaining structure 46 and informing the replacement timing of the self-diagnosis thermometer 42 will be described.
먼저, 컴퓨터(45)는 전압 공급부(43)를 구동시켜 자가진단 온도계(42)의 온도센서에 전원을 공급하고, 저항 및 전압 측정부(44)에 의해 검출되는 온도변화에 따른 온도센서의 저항 및 전압의 변화를 기초로 하여 온도 유지 구조물(46)의 현재온도를 연산한다.First, the computer 45 drives the voltage supply unit 43 to supply power to the temperature sensor of the self-diagnosis thermometer 42, and the resistance of the temperature sensor according to the temperature change detected by the resistance and the voltage measuring unit 44. And a present temperature of the temperature maintaining structure 46 based on the change in voltage.
한편, 자가 진단을 하고자 하는 경우 컴퓨터(45)는 전압 공급부(43)를 구동시켜 자가진단 온도계(42)의 온도센서와 열선에 각각 전원을 공급하여 초소형 정점 셀을 가열한다. 이와 동시에 컴퓨터(45)는 저항 및 전압 측정부(44)에 의해 가열되는 초소형 정점 셀의 온도변화에 따른 온도센서의 저항 및 전압의 변화를 측정하고, 이를 기초로 해당 초소형 정점 셀, 즉 초소형 정점 셀을 구성하는 순수물질이나 혼합물의 응고와 용융온도 또는 고체-고체 상 변화시의 온도를 연산한다.On the other hand, when the self-diagnosis is performed, the computer 45 drives the voltage supply unit 43 to supply power to the temperature sensor and the heating wire of the self-diagnosis thermometer 42 to heat the micro vertex cell. At the same time, the computer 45 measures the resistance and voltage change of the temperature sensor according to the temperature change of the micro vertex cell heated by the resistance and voltage measuring unit 44, and based on the micro vertex cell, that is, the micro vertex Calculate the solidification and melting temperature of the pure substances or mixtures that make up the cell, or the temperature at which the solid-solid phase changes.
이어서, 컴퓨터(45)는 컴퓨터(45) 내의 데이터 베이스에 구축된 해당 정점 셀(순수물질이나 혼합물)의 정점 온도와 실제로 측정된 정점온도와의 차이를 구하고, 온도 유지 구조물의 온도를 정상적으로 측정할 때 구해진 차이만큼을 보상해서 온도 유지 구조물(46)의 현재온도를 연산함으로써 온도센서의 노후나 기타 외부요인에 영향을 받지 않고 온도 유지 구조물의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.The computer 45 then obtains the difference between the peak temperature of the corresponding peak cell (pure material or mixture) built up in the database in the computer 45 and the actually measured peak temperature, and normally measures the temperature of the temperature holding structure. By calculating the current temperature of the temperature holding structure 46 by compensating for the difference obtained at the time, it is possible to accurately measure the temperature of the temperature holding structure without being affected by the aging of the temperature sensor or other external factors.
상기한 바와 같은 자가진단 온도계, 즉 온도센서의 온도보상은 정기적으로 이루어지거나 외부 입력에 의해 수시로 이루어질 수 있다.Self-diagnosis thermometer as described above, that is, temperature compensation of the temperature sensor may be made regularly or from time to time by an external input.
뿐만 아니라, 컴퓨터(45) 내의 데이터베이스에 구축된 정점온도와 실제로 측정된 정점온도와의 차이가 임의로 설정된 기준값을 벗어나는 경우 자가진단 온도계 즉, 온도센서의 교환시기를 알리는 경보신호를 출력함으로써 관리자는 자가진단 온도계, 즉 온도센서를 적시에 교체할 수 있어, 온도 유지 구조물(46)의 과도한 가열에의한 파손이나 하강에 의한 동파를 사전에 예방할 수 있다.In addition, if the difference between the vertex temperature established in the database in the computer 45 and the actually measured vertex temperature is outside the arbitrarily set reference value, the administrator outputs a self-diagnosis thermometer, that is, an alarm signal informing the timing of replacing the temperature sensor. The diagnostic thermometer, i.e., the temperature sensor, can be replaced in a timely manner, thereby preventing the freezing wave due to damage or drop due to excessive heating of the temperature holding structure 46 in advance.
따라서, 본 발명은 산업체 생산설비, 대형 저장시설 및 탱크, 각종 보일러, 철강주물 그리고 발전시설 등과 같은 열악한 환경에서 온도계의 이상에 관계없이 정확한 온도를 측정하여 각종시설을 관리함으로써 에너지 절약, 제품의 생산효율 향상에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 온도계의 이상이나 파손 등으로 인한 교환시기를 사전에 감지하여 각종설비의 과도한 가열에 의한 파손이나 하강에 의한 동파를 사전에 예방할 수 있다.Therefore, the present invention saves energy and manages the production of products by managing accurate facilities regardless of the temperature of the thermometer in harsh environments such as industrial production facilities, large storage facilities and tanks, various boilers, steel castings and power generation facilities. It can contribute to efficiency improvement. In addition, the present invention can detect in advance the replacement time due to the abnormality or breakage of the thermometer, and can prevent the freezing wave due to damage or fall due to excessive heating of various equipment.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the specific embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. .
Claims (20)
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Applications Claiming Priority (1)
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