KR100633479B1 - 온도측정지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도측정지그에 관한 것으로, 본 발명에 따른 온도측정지그는 유체의 흐름상에 위치하는 열전대와; 상기 열전대가 고정 설치되는 설치구와; 상기 설치구가 내부에 설치되며 유체가 이동하는 배관에 연결되는 연결파이프와; 상기 연결파이프에 연결되어 상기 열전대에 의해 측정된 미세전압차를 증폭하여 온도로 디스플레이하기 위한 디스플레이부가 구비되는 것이 바람직한바 상기와 같은 구성의 본 발명의 온도측정지그에 따르면 유체의 흐름 중심에 열전대를 위치시켜 정확한 온도 측정이 가능한 효과가 있다.

배관, 온도측정, 열전대

Description

온도측정지그{Pipe Connecting Jig for having a thermocouples}

도 1은 본 발명에 따른 온도측정지그의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 온도측정지그의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 온도측정지그의 일 실시예이다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 온도측정지그의 다른 실시예들이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

102.....열전대 104.....배관

106.....연결파이프 110.....설치구

112.....지지다리 118.....걸림홈

120.....도전성 금속체 130.....접속구

132.....고정블록

본 발명은 온도측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체가 이동하는 파이프 내부에 온도 검출기를 위치시켜 정확한 온도 측정이 가능한 온도측정지그에 관한 것이다.

일반적으로 배관 시스템을 이동하는 유체는 주변의 조건에 매우 민감하게 반응하기 때문에 이들 유체의 온도 등의 변화는 수시로 체크해야 하며, 이러한 유체의 온도를 측정하는 주된 장치는 바이메탈식과 열전대 온도측정기가 있다.

바이메탈식의 경우 온도에 따라 지시바늘의 각도가 움직이도록 되어 있는 측정기 자체를 측정부위에 삽입한 후 그 측정부위 내부를 이동하는 유체의 온도를 측정하게 되는데, 그 크기가 소형이고 가격이 저렴하며 장치의 고장이 잘 발생하지 않는 다는 장점은 있으나, 온도측정기의 설치 및 제거작업이 다소 까다롭고, 하나의 측정기로 측정할 수 있는 온도범위가 한정되어 있을 뿐만 아니라 그 측정에 따른 오차범위가 다소 커 정밀한 온도 측정이 어려운 문제가 있다.

이러한 문제로 근간에 들어서는 열전대를 많이 사용하고 있다.

열전대는 열기전력을 이용하여 온도를 측정할 수 있도록 물적 성질이 다른 두 종류의 금속의 한쪽 끝을 접합한 후 이들 금속에서 온도차에 의해 발생되는 미세전압차를 가시적으로 확인 가능하도록 증폭시켜 온도를 측정하는 것이다.

이를 사용한 종래의 방법 중 하나로 등록실용신안 20-0301353호가 제시된 바 있는데, 측정방법은 열전대의 도선을 배관(20)의 외주면에 밀착되도록 패드(200)를 용접시키는 것이다.

그러나 이러한 방법은 배관(20)의 외주면에 접척된 열전대의 도선을 통하여 배관 내부를 이동하는 유체의 온도를 측정하였기 때문에 그 측정온도가 정확하지 못한 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배관 내부에 유체의 흐름과 수평상태로 열전대를 위치시켜 정확한 온도 측정이 가능한 온도측정지그를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온도측정지그는 유체의 흐름상에 위치하는 열전대와; 상기 열전대가 고정 설치되는 설치구와; 상기 설치구가 내부에 설치되며 유체가 이동하는 배관에 연결되는 연결파이프와; 상기 연결파이프에 연결되어 상기 열전대에 의해 측정된 미세전압차를 증폭하여 온도로 디스플레이하기 위한 디스플레이부가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 설치구는 상기 열전대가 중심에 설치되며 중심에서 방사상으로 분기되는 다수개의 지지다리가 구비된 형태이며, 상기 연결파이프의 적어도 하나의 일단에는 상기 배관에 연결되도록 나사부가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 연결파이프의 내주면에는 상기 설치구에 구비된 상기 지지다리의 단부가 걸리도록 걸림홈이 형성되며, 상기 연결파이프에는 일단이 상기 걸림홈에 위치하고 타단이 상기 연결파이프의 외주에 위치하는 도전성 금속체가 삽입되고, 상기 연결파이프의 외주에는 상기 디스플레이부에 연결된 접속선을 상기 도전성 금속체에 접속시키기 위한 접속구가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 접속구는 상기 연결파이프의 외주에 고정되는 고정블록과, 상기 고정블록을 관통하여 상기 디스플레이부의 상기 접속선을 상기 도전성 금속체에 접 속시키기 위한 접속볼트인 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성의 본 발명의 온도측정지그에 따르면 유체의 흐름 중심에 열전대를 위치시켜 정확한 온도 측정이 가능한 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며, 각 도면에 도시된 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 가리킨다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 온도측정지그(100)는 유체의 흐름 중심 상에 위치하는 열전대(102)가 있고, 열전대(102)가 고정 설치되는 설치구(110)가 있으며, 설치구(110)가 내부에 설치되며 유체가 이동하는 배관(104)에 연결되는 연결파이프(106) 및 연결파이프(106)에 탈부착 가능하게 연결되어 열전대(102)에 의해 측정된 미세전압차를 증폭하여 온도로 디스플레이하기 위한 디스플레이부(122)로 구성되며, 이하에서 보다 구체적으로 각각의 구성요소들에 대해 설명하기로 한다.

열전대(102)는 기존의 제품을 배관(104)의 직경 등을 고려하여 선택한다.

그리고 설치구(110)는 열전대(102)가 중심에 고정되도록 설치되며, 중심에서 방사상으로 분기되는 다수개의 지지다리(112)가 구비된 형태이다. 설치구(110)는 금속 재질로 제작하는 것이 바람직하기 때문에 열전대(102)와의 사이에 절연을 위한 절연체(116)를 구비한다.
지지다리(112) 중 어느 하나의 단부에는 열전대(102)에 연결된 리드선(108)의 피복을 제거하여 고정시킨다. 상기 리드선(108)은 예를 들어 고정충전제로서 사용되는 상표명 록타이트(Loctite) 등의 접착수단을 사용하여 상기 지지다리(112) 중 어느 하나의 단부에 고정시킨다.
상기한 고정충전제로서의 접착수단은 배관의 연결, 파손 부위의 밀봉, 틈새 부위의 충전 등에 널리 사용되고 있는 것이므로 더 이상 상세하게 설명하지 않는다.
다만 상기 리드선(108)의 피복이 제거된 부분은 상기 지지다리(112)에 직접적으로 접촉되지 않도록, 절연을 위해 흔히 이용하는 다음 방법을 활용하는 것이 바람직하다. 즉, 접착수단을 리드선(108)과 지지다리(112) 사이에 도포시키거나, 혹은 리드선(108)의 피복을 제거할 때 리드선(108)의 외주 전체에 대해서 피복을 제거하는 대신 리드선(108)의 외주 일부에 대해서만 피복을 제거함으로써, 리드선(108)의 피복이 제거된 부분과 상기 지지다리(112)와의 직접적인 접촉을 방지하는 것이 바람직하다.

그리고 메인 배관(104)에 연결되는 연결파이프(106)는 필요에 따라 일정한 길이로 제작하며, 적어도 어느 하나의 일단에는 메인 배관(104)에 연결할 수 있도록 나사부(114)가 형성되어 있다.

이러한 연결파이프(106)의 내주면에는 설치구(110)의 지지다리(112) 단부가 걸려 내부에 설치되도록 걸림홈(118)이 형성되어 있다.

그리고 연결파이프(106)에는 동(bronze)과 같은 도전성 금속체(120)가 구비된다. 도전성 금속체(120)는 일단이 걸림홈(118)에 위치하고, 타단은 연결파이프(106)의 외주면 측에 위치한다. 이러한 도전성 금속체(120)의 일단에는 지지다리(112)의 단부에 위치한 리드선(108)이 접속되며, 배관(104) 외주측의 타단에는 디스플레이부(122)의 접속선(124)이 접속되어 열전대(102)에 의해 측정된 온도를 디스플레이부(122)로 나타내어 가시적으로 확인할 수 있게 된다.

도전성 금속체(120)의 외주에는 기밀을 위한 오링(미도시)이 설치되며, 또한 배관(104)과 절연되도록 절연캡(미도시)이 구비된다.

그리고 연결파이프(106)의 외주에는 디스플레이부(122)의 접속선(124)을 도전성 금속체(120)에 접속되도록 고정하기 위한 접속구(130)가 구비되는데, 디스플레이부(122)에는 미세전압차를 증폭시키기 위한 유닛들이 내장되어 있다.

접속구(130)는 하측면이 배관(104)의 외주면에 밀착되도록 완곡한 형태의 고정블록(132)으로, 고정블록(132)에는 접속볼트(134)가 구비되는데, 접속볼트(134) 가 삽입되도록 형성된 삽입홀(136)에는 내주면의 길이방향으로 설치홈(138)이 형성되어 있다.

설치홈(138)은 디스플레이부(122)에 연결된 접속선(124)을 도전성 금속체(120)에 접속되도록 삽입홀(136)에 삽입할 경우 접속볼트(134)에 의한 간섭을 최소화 한 상태에서 원활하게 삽입하기 위한 것이다.
또한, 도전성 금속체(120)의 외주에 배관(104)과 절연되도록 상기 절연캡(미도시)이 구비된 것과 마찬가지로, 상기 삽입홀(136)의 주위에도 절연을 위한 절연체(미도시)가 구비될 수도 있다.

고정블록(132)을 배관(104)의 외주에 결합하는 방법은 다양한 형태가 있을 수 있으나, 그 하나의 예로 본 발명에서는 용접을 예로 한다.

이러한 구성의 본 발명의 온도측정지그(100)의 설치방법 및 사용상태는 다음과 같다.

먼저 배관(104)의 직경 등을 고려하여 연결파이프(106)를 동일한 직경의 형태로 준비하고, 연결파이프(106)에 도전성 금속체(120)를 삽입한 후 고정블록(132)을 용접시켜 고정한다. 이후 열전대(102)를 설치구(110)에 고정한다.

상술한 바와 같이 설치구(110)의 지지다리(112) 중 어느 하나의 단부에는 열전대(102)에 연결된 리드선(108) 단부의 피복을 벗겨 고정한다.

이렇게 열전대(102)가 설치구(110)에 설치되면, 연결파이프(106)의 일단으로 설치구(110)를 밀어 넣게 된다. 이 경우 설치구(110)의 지지다리(112)들은 안쪽으로 굽혀진 상태에서 연결파이프(106)의 내부로 밀리게 되며, 걸림홈(118)에 지지다리(112)의 단부가 걸리면 굽혀져 있던 각각의 지지다리(112)는 펼쳐져 걸림홈(118)에 걸리고 이로써 연결파이프(106) 내부 설치가 완료된다.

걸림홈(118)에 지지다리(112)가 걸릴 경우 지지다리(112)의 단부에 위치한 열전대(102)의 리드선(108)은 도전성 금속체(120)와 접촉상태가 된다.

이러한 상태의 지그(100)를 설치가 필요로 하는 적소에 필요한 수만큼 설치하면 된다. 배관(104)에 설치가 완료되어 그 내부로 유체가 이동하여 그 내부 유체의 온도를 측정하고자 할 경우 고정블록(132)의 접속볼트(134)를 푼 후 설치홈(138)에 접속선(124)을 위치시킨 상태에서 접속볼트(134)를 체결하여 도전성 금속체(120)에 접속시키면 디스플레이부(122)를 통해 유체의 온도를 측정할 수 있게 된다.

유체의 온도 측정이 완료되면 접속볼트(134)를 풀어 접속선(124)을 분리하면 된다.

도 3은 본 발명에 따른 온도측정지그의 일실시예를 나타낸 것으로, 연결파이프(200)의 일단에는 PE 등과 같은 연성재질의 배관에 연결할 수 있눈 나사부(200a)를 형성하고, 타단은 금속재질의 배관에 연결할 수 있는 나사부(114)를 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 온도측정지그의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 연결파이프(202)의 양단을 PE 등과 같은 연성재질의 배관에 연결할 수 있도록 나사부(202a)(202b)를 형성한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 온도측정지그의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 연결파이프(204)의 양단을 메인 배관(104)에 연결함에 있어 이들을 용접(A)으로 결합 한 경우를 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 온도측정지그의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 연결파이프(206)를 PE 등과 같은 연성재질로 제작하여 동일 또는 이와 유사한 연성재질로 제작된 메인 배관(304)을 열융착(B)에 의해 연결하는 것을 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 온도측정지그의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 전기 융착용 소켓(208) 내부에 열전대(102)가 설치된 설치구(110)를 설치한 후 소켓(208)의 양단 내부에 PE 등과 같은 재질의 메인 배관(304)을 삽입한 상태에서 전원을 공급하여 삽입되어 위치한 부분(C)에 전원을 가하여 전기융착에 의한 결합을 나타낸 것이다.

미설명 부호 306은 전원을 공급하기 위한 전원공급선이다.

도 8은 본 발명에 따른 온도측정지그의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 연결파이트(210)를 엘보우(elbow) 형태로 한 것이다.

한편 도시하지는 않았으나 본 발명의 지그에는 온도, 압력, 습도 또는 전위를 감지하는 센서와 센서를 통해 측정한 압력, 습도 등의 데이터를 데이터 베이스가 구비된 외부의 관리 시스템으로 전송하는 송신모듈을 구비할 수 있다.

이와 같은 유닛이 구비될 경우 설치 부분의 압력 등의 측정 값을 데이터 베이스화 할 수 있으며, 별도의 휴대 단말기 등의 장치를 통해 관리시스템에 접속하여 실시간으로 측정값을 확인할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명의 온도측정지그에 따르면 측정 대상 위치의 유체 중심 에 열전대가 위치하여 온도를 측정함에 따라 정확한 온도 측정이 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 유체의 흐름상에 위치하는 열전대와;

   상기 열전대가 고정 설치되는 설치구와;

   상기 설치구가 내부에 설치되며 유체가 이동하는 배관에 연결되는 연결파이프와;

   상기 연결파이프에 탈부착 가능하게 연결되어 상기 열전대에 의해 측정된 측정값을 온도로 디스플레이하기 위한 디스플레이부가 구비되며,

   상기 설치구는 상기 열전대가 설치되는 중심에서 방사상으로 분기되는 다수개의 지지다리를 구비하고 있으며, 상기 다수개의 지지다리 중 하나의 지지다리의 말단에는 상기 열전대에 연결된 리드선이 부착되며, 상기 열전대에 의해 측정된 측정값은 상기 리드선을 통해 상기 디스플레이부에 전달되는 것을 특징으로 하는 온도측정지그.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결파이프의 적어도 하나의 일단에는 상기 배관에 연결되도록 나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 온도측정지그.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 연결파이프의 내주면에는 상기 설치구에 구비된 상기 지지다리의 단부가 걸리도록 걸림홈이 형성되며, 상기 연결파이프에는 일단이 상기 걸림홈에 위치하고 타단이 상기 연결파이프의 외주에 위치하는 도전성 금속체가 삽입되고, 상기 연결파이프의 외주에는 상기 디스플레이부에 연결된 접속선을 상기 도전성 금속체에 접속시키기 위한 접속구가 구비되는 것을 특징으로 하는 온 도측정지그.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 접속구는 상기 연결파이프의 외주에 고정되는 고정블록과, 상기 고정블록을 관통하여 상기 디스플레이부의 상기 접속선을 상기 도전성 금속체에 접속시키기 위한 접속볼트인 것을 특징으로 하는 온도측정지그.

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