KR101143779B1 - Thermal conductivity measurement system under high pressure - Google Patents

Thermal conductivity measurement system under high pressure Download PDF

Info

Publication number
KR101143779B1
KR101143779B1 KR1020100005846A KR20100005846A KR101143779B1 KR 101143779 B1 KR101143779 B1 KR 101143779B1 KR 1020100005846 A KR1020100005846 A KR 1020100005846A KR 20100005846 A KR20100005846 A KR 20100005846A KR 101143779 B1 KR101143779 B1 KR 101143779B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermal conductivity
accommodating
sample
thermocouple
micro heater
Prior art date
Application number
KR1020100005846A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110086230A (en
Inventor
임연호
허민
여찬혁
옥치원
Original Assignee
전북대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전북대학교산학협력단 filed Critical 전북대학교산학협력단
Priority to KR1020100005846A priority Critical patent/KR101143779B1/en
Publication of KR20110086230A publication Critical patent/KR20110086230A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101143779B1 publication Critical patent/KR101143779B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2219/00—Thermometers with dedicated analog to digital converters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

본 발명은 고압용 열전도도 측정장치에 관한 것으로써, 기존의 방식보다 고압에서 보다 간편하고 정확하게 시료의 열전도도를 측정할 수 있음은 물론 종래처럼 부피가 크고 무게가 무거운 고가의 열전도도 측정장비를 사용하여 많은 양의 시료를 이용한 열전도도를 측정할 필요가 없어지게 되고, 또한 소형으로 주물성형제작된 측정부재의 안전성을 확보할 수 있어 물질 개발단계에 연구용 장비로 활용할 수 있고, 나아가 상기 측정부재의 구조가 간단하기 때문에 상기 측정부재의 제조비용이 크게 절감될 수 있음은 물론 이로 인해 시중에 저가로 유통될 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a thermal conductivity measuring apparatus for high pressure, it is possible to measure the thermal conductivity of the sample more easily and accurately at a higher pressure than the conventional method, as well as expensive thermal conductivity measuring equipment that is bulky and heavy as conventional It is not necessary to measure the thermal conductivity using a large amount of sample, and also it is possible to secure the safety of the small and cast molded measuring member can be used as a research equipment in the material development stage, furthermore, the measuring member Since the structure of the simple, the manufacturing cost of the measuring member can be greatly reduced, of course, there is an effect that can be distributed at low prices on the market.

Description

고압용 열전도도 측정장치{THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT SYSTEM UNDER HIGH PRESSURE}Heat conductivity measuring device for high pressure {THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT SYSTEM UNDER HIGH PRESSURE}

본 발명은 기존의 방식보다 고압에서 보다 간편하고 정확하게 시료의 열전도도를 측정할 수 있음은 물론 종래처럼 부피가 크고 무게가 무거운 고가의 열전도도 측정장비를 사용하여 많은 양의 시료를 이용한 열전도도를 측정할 필요가 없어지게 되고, 또한 소형으로 주물성형제작된 측정부재의 안전성을 확보할 수 있어 물질 개발단계에 연구용 장비로 활용할 수 있고, 나아가 상기 측정부재의 구조가 간단하기 때문에 상기 측정부재의 제조비용이 크게 절감될 수 있음은 물론 이로 인해 시중에 저가로 유통될 수 있는 고압용 열전도도 측정장치에 관한 것이다.The present invention can measure the thermal conductivity of a sample more easily and accurately at a higher pressure than the conventional method, as well as the thermal conductivity using a large amount of sample using an expensive thermal conductivity measuring equipment that is bulky and heavy. No need to measure, and also ensure the safety of the small size cast molded measuring member can be used as research equipment in the material development stage, furthermore, because the structure of the measuring member is simple to manufacture the measuring member The present invention relates to a high-voltage thermal conductivity measuring apparatus, which can be greatly reduced in cost, and thus can be distributed at low cost in the market.

일반적으로, 열전도도는 어떤 시료에서 열이 이동하는 양을 정량적으로 나타내는 것으로, 시료 내부 임의의 점에서 등온면의 단위시간에 통과하는 열량과 이와의 비를 말하며, 열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수인데 온도나 압력에 따라 달라지는 특징을 가지는 것이다.In general, thermal conductivity is a quantitative measure of the amount of heat transfer in a sample, and refers to the amount of heat passing in a unit time of an isothermal surface at any point in the sample and the ratio thereof, and to a material indicating the degree of heat transfer. It is a constant, but it has a characteristic that varies with temperature or pressure.

한편, 상기와 같은 열전도도는 대게 고압에서 운용될 수 있는 일반적인 열전도도 측정장비에 의해 측정되는데, 여기서 상기 열전도도 측정장비는 통상적으로 그 부피가 크고, 무게가 무거울 뿐만 아니라 고가의 장비이기 때문에 사용자가 구입하여 사용하기가 여의치 않을 뿐만 아니라 오차없이 보다 정확하게 열전도도를 측정하기가 어려울 뿐더러 연구개발단계에서 많은 시료를 준비해야 하는 폐단과 안전상의 문제점이 발생한다.On the other hand, such thermal conductivity is usually measured by a general thermal conductivity measuring equipment that can be operated at high pressure, where the thermal conductivity measuring equipment is typically bulky, heavy, and expensive, so that the user Not only is it difficult to purchase and use, but it is also difficult to measure the thermal conductivity more accurately and without errors, and there are also problems of safety and the closure of many samples at the research and development stage.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 기존의 방식보다 고압에서 보다 간편하고 정확하게 시료의 열전도도를 측정할 수 있음은 물론 종래처럼 부피가 크고 무게가 무거운 고가의 열전도도 측정장비를 사용하여 많은 양의 시료를 이용한 열전도도를 측정할 필요가 없어지게 되고, 또한 소형으로 주물성형제작된 측정부재의 안전성을 확보할 수 있어 물질 개발단계에 연구용 장비로 활용할 수 있고, 나아가 상기 측정부재의 구조가 간단하기 때문에 상기 측정부재의 제조비용이 크게 절감될 수 있음은 물론 이로 인해 시중에 저가로 유통될 수 있는 고압용 열전도도 측정장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been created to solve the above problems, it is possible to measure the thermal conductivity of the sample more easily and accurately at high pressure than the conventional method, as well as expensive thermal conductivity measuring equipment that is bulky and heavy as conventional It is no longer necessary to measure the thermal conductivity using a large amount of sample, and also it is possible to secure the safety of the measuring member manufactured in a small size cast molding can be used as a research equipment in the material development stage, furthermore the measurement Since the structure of the member is simple, the manufacturing cost of the measuring member can be greatly reduced, and as a result, it is an object of the present invention to provide a high-temperature thermal conductivity measuring apparatus that can be distributed at low cost.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고압에서 열전도도를 측정하고자 하는 시료를 수용하는 수용공간이 내부에 형성되고, 상부에 상기 수용공간에 수용되는 시료가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 수용공간의 바닥 중심부에 수직으로 마이크로 히터 수용부가 일체형으로 돌출형성됨과 동시에 상기 수용공간의 바닥 상에 수직으로 상기 마이크로 히터 수용부와의 이격거리가 각각 상이한 2개 이상의 서모커플 수용부가 일체형으로 돌출형성될 수 있도록 주물성형되는 수용부재와, 상기 수용부재의 마이크로 히터 수용부의 내부에 수용되어 상기 수용공간에 수용된 시료로 열을 발산하는 마이크로 히터와, 상기 수용부재의 서모커플 수용부의 내부에 각각 수용되어 시료의 중심부에서 시료의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 측정하는 2개 이상의 서모커플로 이루어지는 측정부재와; 상기 측정부재의 서모커플이 아날로그신호로 출력하는 온도값을 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터와; 상기 측정부재의 마이크로 히터를 제어하고, 상기 A/D컨버터가 디지털신호로 변환한 온도값 및 2개 이상의 상기 서모커플 수용부와 상기 마이크로 히터와의 이격거리를 근거로 시료의 열전도도를 연산하는 연산식이 미리 저장된 메모리가 내장되는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압용 열전도도 측정장치를 제공한다.
The present invention for achieving the above object is formed in the receiving space for accommodating the sample to be measured the thermal conductivity at high pressure therein, the inlet for the sample is accommodated in the receiving space is formed therein, the accommodation Two or more thermocouple receivers each having a different distance from the micro heater receiver vertically on the bottom of the accommodation space may be integrally protruded integrally with the micro heater receiver perpendicularly to the bottom center of the space. Receiving member to be cast molded so that the micro-heater is accommodated in the micro-heater accommodating portion of the accommodating member to dissipate heat to the sample contained in the accommodating space, and the sample is contained in the thermocouple accommodating portion of the accommodating member, respectively 2 to measure the temperature of heat conducted in both directions of the sample at the center of And the measuring member consisting of at least a thermocouple; An A / D converter for converting a temperature value output by the thermocouple of the measuring member into an analog signal into a digital signal; The micro heater of the measuring member is controlled, and the thermal conductivity of the sample is calculated based on a temperature value converted by the A / D converter into a digital signal and a separation distance between two or more of the thermocouple receiving parts and the micro heater. It provides a high-voltage thermal conductivity measuring apparatus, characterized in that it comprises a; control unit is built-in memory stored in advance the formula.

여기서, 상기 측정부재의 서모커플을 내부에 각각 수용하는 2개 이상의 상기 서모커플 수용부는 상기 마이크로 히터를 내부에 수용하는 상기 마이크로 히터 수용부와의 이격거리가 각각 상이하도록 상기 수용공간의 바닥상에 수직으로 방사상으로 배치되고, 상기 제어부에 내장되는 메모리는 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값을 합산한 후 합산된 총열전도도값을 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값 개수로 나누어 평균열전도도값을 출력하는 것이 바람직하다.
Here, at least two thermocouple accommodating parts accommodating the thermocouple of the measuring member therein may be disposed on the bottom of the accommodating space such that a distance from the micro heater accommodating part accommodating the micro heater is different from each other. The memory disposed vertically in the radial direction, and the memory built in the controller, adds the thermal conductivity values calculated by the equations, and divides the total total thermal conductivity value by the number of thermal conductivity values calculated by the equations to obtain an average thermal conductivity value. It is preferable to output.

이하, 본 발명의 고압용 열전도도 측정장치를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the high pressure thermal conductivity measuring apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예인 고압용 열전도도 측정장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing an apparatus for measuring high thermal conductivity of an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예인 고압용 열전도도 측정장치는 크게, 측정부재(10), A/D컨버터(30) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다.The thermal conductivity measuring apparatus for high pressure, which is an embodiment of the present invention, is largely configured to include a measuring member 10, an A / D converter 30, and a controller 50.

먼저, 상기 측정부재(10)는 시료(5)의 열 전달 정도 즉, 열전도도를 측정하기 위한 것으로써, 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 열전도도를 측정하고자 하는 시료(5)를 수용하는 수용공간(111)이 내부에 형성되고, 상부에 상기 수용공간(111)에 수용되는 시료(5)가 유입되는 유입구(130)가 형성되고, 상기 수용공간(111)의 바닥(113) 중심부에 수직으로 마이크로 히터 수용부(115)가 일체형으로 돌출형성됨과 동시에 상기 수용공간(111)의 바닥(130) 상에 수직으로 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(r1, r2)가 각각 상이한 2개 이상의 서모커플 수용부(117)가 일체형으로 돌출형성될 수 있도록 주물성형되는 수용부재(110)와; 상기 수용부재(110)의 마이크로 히터 수용부(115)의 내부에 수용되어 상기 수용공간(111)에 수용된 시료(5)로 열을 발산하는 마이크로 히터(150)와; 상기 수용부재(110)의 서모커플 수용부(117)의 내부에 수용되어 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 측정하는 2개 이상의 서모커플(170);을 포함하여 이루어진다.First, the measuring member 10 is for measuring the heat transfer degree, that is, the thermal conductivity of the sample 5, as shown in Figure 1, accommodates the sample 5 to measure the thermal conductivity large, as shown in FIG. The space 111 is formed therein, and an inlet 130 through which the sample 5 accommodated in the accommodation space 111 enters is formed thereon, and is perpendicular to the center of the bottom 113 of the accommodation space 111. As a result, the micro heater accommodating part 115 is integrally formed and at the same time, the separation distances r 1 and r 2 from the micro heater accommodating part 115 are perpendicular to the bottom 130 of the accommodating space 111. A receiving member 110 formed by casting so that at least two thermocouple receiving portions 117 may be integrally protruded; A micro heater 150 which is accommodated in the micro heater accommodating part 115 of the accommodating member 110 and dissipates heat to the sample 5 accommodated in the accommodating space 111; Two or more thermocouples 170 which are accommodated in the thermocouple accommodating part 117 of the accommodating member 110 to measure the temperature of heat conducted at both ends of the sample 5 at the center of the sample 5; It is made, including.

여기서, 상기 유입구(130)를 통해 상기 수용공간(111)에 고압에서 수용되는 시료(5)로써, 예를 들어, 수소저장합금분말(LaNi5)에 수소기체를 주입한 금속수소화물(Metal Hydride) 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기타 여러 기체, 액체, 고체 및 혼합 유체 등을 사용할 수 있음은 물론이다. Here, the metal hydride (Metal Hydride) in which hydrogen gas is injected into the hydrogen storage alloy powder (LaNi5), for example, as the sample 5 accommodated at high pressure in the accommodation space 111 through the inlet 130. And the like may be used, but is not necessarily limited to this, and various other gases, liquids, solids and mixed fluids may be used, of course.

단, 하기에서는 상기 수용공간(111)에 수용되는 시료(5)로 금속수소화물을 사용하였음을 밝히는 바이다.However, it will be revealed that the metal hydride was used as the sample 5 accommodated in the accommodation space 111.

그리고, 주물성형되는 상기 수용부재(110)는 고압에서 견딜 수 있는 열전도성이 우수한 금속재질 등으로 이루어질 수 있다.In addition, the receiving member 110 to be cast may be formed of a metal material having excellent thermal conductivity that can withstand high pressure.

한편, 상기 측정부재(10)와 인접한 거리에는 도면에서는 도시되지 않았으나, 예를 들어 상기 측정부재(10)의 상기 유입구(130)를 통해 상기 측정부재(10)의 수용공간(111)으로 수소기체를 공급하는 공지된 수소기체공급부가 구비될 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing, the distance adjacent to the measuring member 10, for example, the hydrogen gas into the receiving space 111 of the measuring member 10 through the inlet 130 of the measuring member 10 Known hydrogen gas supply unit for supplying may be provided.

여기서, 상기 수소기체공급부는 예를 들어 내부에 수소기체가 저장되고, 일측에 상기 측정부재(10)의 유입구(130)의 상단에 일단이 기밀하게 연결고정되는 공급관(도 4의 131)이 구비되는 수소기체저장탱크와; 상기 수소기체저장탱크에 저장된 수소기체가 상기 공급관(131)을 지나 상기 유입구(130)를 통해 상기 수용공간(111)에 공급될 수 있도록 상기 수소기체저장탱크에 저장된 수소기체를 일정압력으로 가압하는 가압펌프;로 이루어질 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the hydrogen gas supply unit is provided with a supply pipe (131 in FIG. 4), for example, where hydrogen gas is stored therein and one end is hermetically connected to an upper end of the inlet 130 of the measuring member 10 at one side. Hydrogen gas storage tank and; Pressurizing the hydrogen gas stored in the hydrogen gas storage tank to a predetermined pressure so that the hydrogen gas stored in the hydrogen gas storage tank can be supplied to the receiving space 111 through the inlet 130 through the supply pipe 131. Pressurized pump; may be made, but is not necessarily limited thereto.

보다 구체적으로, 먼저 작업자는 상기 유입구(130)를 통해 상기 수용공간(111)에 수소저장합금분말을 수용시킨 후 상기 유입구(130)에 상기 공급관(131)의 일단을 기밀하게 연결고정시켜 수소저장합금분말이 수용된 상기 수용공간(111)으로 수소기체를 일정압력으로 공급하게 된다.More specifically, first, the operator receives the hydrogen storage alloy powder in the receiving space 111 through the inlet 130, and then securely connects one end of the supply pipe 131 to the inlet 130 to secure hydrogen storage Hydrogen gas is supplied to the accommodating space 111 containing the alloy powder at a constant pressure.

이로써, 수소저장합금분말(LaNi5)에 수소기체를 주입한 금속수소화물(Metal Hydride)이 상기 수용공간(111)에 수용될 수 있게 된다.As a result, a metal hydride in which hydrogen gas is injected into the hydrogen storage alloy powder LaNi5 may be accommodated in the accommodation space 111.

상기 금속수소화물이 상기 수용공간(111)에 수용된 상태에서 상기 마이크로 히터 수용부(115)의 내부에 수용된 상기 마이크로 히터(150)가 후술할 제어부의 제어에 의해 상기 수용공간(111)에 수용된 시료(5), 즉 금속수소화물의 중심부로 열을 발산하게 될 경우 시료(5)의 중심부로 발산된 열은 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 (도 1의 실선화살표 참조.) 전도(傳導)된다.A sample accommodated in the accommodation space 111 by the control of a control unit to be described later by the micro-heater 150 accommodated inside the micro-heater accommodation unit 115 while the metal hydride is accommodated in the accommodation space 111. (5) In other words, when heat is dissipated to the center of the metal hydride, heat dissipated to the center of the sample 5 is transferred from the center of the sample 5 to both ends of the sample 5 (see the solid arrow in FIG. 1). .) It is inverted.

이때, 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)의 내부에 각각 수용된 상기 서모커플은 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 측정함과 동시에 측정된 온도값을 아날로그 신호로 상기 A/D컨버터(아날로그/디지털 컨버터)로 출력하게 된다.In this case, each of the thermocouples accommodated in the two or more thermocouple accommodating parts 117 measures the temperature of heat conducted at both ends of the sample 5 at the center of the sample 5 and at the same time, the measured temperature value. Is output as an analog signal to the A / D converter (analog / digital converter).

보다 구체적으로, 2개 이상의 상기 서모커플(170)은 앞서 상술한 바와 같이 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(r1, r2)가 각각 상이한 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)의 내부에 각각 수직으로 수용되는데, 여기서 설명의 편의상 2개 이상의 상기 서모커플(170)을 각각 제 1, 2서모커플(171, 173)이라 칭하고, 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)를 제 1, 2서모커플 수용부(117a, 117b)라 칭하기로 한다.More specifically, the two or more thermocouples 170 have two or more thermocouple accommodating portions 117 that are different from each other in the distance (r 1 , r 2 ) from the micro heater accommodating portion 115 as described above. Each of the two or more thermocouples 170 are referred to as the first and second thermocouples 171 and 173, respectively, for convenience of description. It will be referred to as the first, second thermocouple receiving portion (117a, 117b).

상기 제 1서모커플 수용부(117a)와 상기 마이크로 히터 수용부(150)와의 이격거리(r1)는 상기 제 2서모커플 수용부(117b)와의 이격거리(r2)보다 짧다.(r1 < r2)The first is shorter than the thermocouple receiving portion (117a) and the separation distance between the micro-heater receiving portion (150) (r 1) is a distance between the second thermocouple receiving portion (117b) (r 2). (R 1 <r 2 )

상기 제 1, 2서모커플(171, 173)은 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 각각 측정하여 아날로그 신호로 상기 A/D컨버터(30)로 출력하게 되는데, 이때 상기 제 1서모커플(171)이 상기 제 2서모커플(173)보다 상기 마이크로 히터(150)에 더 가깝게 위치하는 관계로 상기 제 1서모커플(171)이 측정한 온도(T1)가 상기 제 2서모커플(173)이 측정한 온도(T2)보다 크게 된다.(T1 > T2)The first and second thermocouples 171 and 173 measure the temperature of heat conducted in both ends of the sample 5 at the center of the sample 5 and output the analog signals to the A / D converter 30 as analog signals. In this case, since the first thermocouple 171 is located closer to the micro heater 150 than the second thermocouple 173, the temperature T 1 measured by the first thermocouple 171. Is greater than the temperature T 2 measured by the second thermocouple 173. (T 1 > T 2 )

이와 같이 상기 서모커플(170) 즉, 상기 제 1, 2서모커플(171, 173)이 측정한 온도가 서로 상이하기 때문에 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도변화를 보다 용이하게 측정할 수 있게 된다.
As described above, since the temperatures measured by the thermocouples 170, that is, the first and second thermocouples 171 and 173 are different from each other, the temperature of heat conducted in the both ends of the sample 5 at the center of the sample 5 is different. The change can be measured more easily.

도 2는 제어부(50)의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
2 is a block diagram schematically illustrating a control state of the controller 50.

다음으로, 상기 A/D컨버터(30)는 상기 서모커플(170)이 아날로그 신호로 출력하는 온도값 즉, 상기 제 1, 2서모커플(171, 173)이 각각 측정하여 아날로그 신호로 출력하는 온도값(T1, T2)을 디지털 신호로 변환하는 것으로써, 예를 들어 상기 제어부(50)와 인접한 거리에 위치하거나 상기 제어부(50)에 내장될 수 있다.Next, the A / D converter 30 is a temperature value output by the thermocouple 170 as an analog signal, that is, a temperature measured by the first and second thermocouples 171 and 173 and output as an analog signal, respectively. By converting the values T 1 and T 2 into digital signals, for example, the values T 1 and T 2 may be located at a distance adjacent to the controller 50 or embedded in the controller 50.

상기 A/D컨버터(30)는 상기 서모커플(170)이 아날로그 신호로 출력하는 온도값을 디지털 신호로 변환하여 도 2에서 보는 바와 같이 상기 제어부(50)로 출력하게 된다.The A / D converter 30 converts the temperature value output by the thermocouple 170 as an analog signal to a digital signal and outputs the digital signal to the controller 50 as shown in FIG. 2.

다음으로, 상기 제어부(50)는 상기 마이크로 히터(150)를 제어하는 것으로써, 도 2에서 보는 바와 같이 예를 들어 파워서플라이 등으로 이루어지는 전원공급부(511)로부터 전원을 공급받아 상기 마이크로 히터(150)를 제어하게 된다.Next, the controller 50 controls the micro heater 150 to receive power from the power supply unit 511, for example, a power supply, as shown in FIG. Will be controlled.

여기서, 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 제어부(50)에는 예를 들어 on/off스위치가 구비될 수 있는데, 작업자가 상기 on/off 스위치를 on상태로 조작한 경우 상기 제어부(50)는 상기 전원공급부(511)로부터 전원을 공급받아 상기 마이크로 히터(150)가 열을 발산할 수 있도록 제어하게 되고, 이와 달리 상기 on/off 스위치를 off상태로 조작한 경우 상기 제어부(50)는 상기 전원공급부(511)가 공급하는 전원을 차단하여 상기 마이크로 히터(150)가 열을 발산하지 못하도록 제어하게 된다.Here, although not shown in the drawing, the controller 50 may be provided with, for example, an on / off switch. When the operator operates the on / off switch in an on state, the controller 50 is the power supply unit. When the power is supplied from the unit 511 to control the micro heater 150 to dissipate heat, the control unit 50 controls the power supply unit 511 when the on / off switch is operated in an off state. By blocking the power supplied by the) is controlled so that the micro heater 150 does not dissipate heat.

한편, 상기 제어부(50)에는 도 2에서 보는 바와 같이 시료(5)의 열전도도를 연산하는 연산식이 미리 저장된 메모리(510)가 내장된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the controller 50 includes a memory 510 in which a calculation formula for calculating the thermal conductivity of the sample 5 is stored in advance.

보다 구체적으로, 도 2에서 보는 바와 같이 상기 제어부(50)는 상기 A/D컨버터(30)가 디지털 신호로 변환하여 출력하는 온도값을 수신하여 상기 메모리(510)로 송신함과 동시에 컴퓨터 등과 연결되어 컴퓨터 모니터를 통해 상기 메모리(510)로 송신하는 온도값을 그래프화하여 나타낼 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 2, the controller 50 receives a temperature value that the A / D converter 30 converts into a digital signal and outputs it to the memory 510 and simultaneously connects to a computer. The temperature value transmitted to the memory 510 through the computer monitor may be graphed.

여기서, 상기 제어부(50)가 송신하는 상기 A/D컨버터(30)가 디지털 신호로 변환하여 출력하는 온도값을 수신하는 상기 메모리(510)에 미리 저장된 상기 연산식은 상기 A/D컨버터(30)가 디지털신호로 변환한 온도값(TA, TB) 및 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)과 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(rA, rB)를 근거로 시료(5)의 열전도도를 자동연산하게 되는데, 이때 상기 메모리(510)는 자동연산된 열전도도값을 상기 제어부(50)로 다시 송신하게 된다.Here, the calculation expression stored in advance in the memory 510 for receiving the temperature value which the A / D converter 30 transmitted by the control unit 50 converts into a digital signal and outputs is the A / D converter 30. Based on a temperature value T A , T B converted into a digital signal and a separation distance r A , r B between two or more of the thermocouple accommodating part 117 and the micro heater accommodating part 115. The thermal conductivity of (5) is automatically calculated, where the memory 510 transmits the automatically calculated thermal conductivity to the controller 50 again.

상기 제어부(50)는 상기 메모리(510)가 송신하는 자동연산된 열전도도값을 수신하여 상기 컴퓨터 모니터를 통해 자동연산된 열전도도값을 숫자 등으로 나타낼 수 있다.The controller 50 may receive the auto-computed heat conductivity value transmitted from the memory 510 and display the auto-computed heat conductivity value through the computer monitor as a number.

여기서, 상기 메모리(510)에 미리 저장되고, 상기 A/D컨버터(30)가 디지털 신호로 변환한 온도값(TA, TB) 및 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)과 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(rA, rB)를 근거로 시료(5)의 열전도도를 자동연산하는 연산식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Here, the temperature value T A , T B previously stored in the memory 510 and converted by the A / D converter 30 into a digital signal, and at least two thermocouple accommodating parts 117 and the micro An expression for automatically calculating the thermal conductivity of the sample 5 based on the separation distances r A and r B from the heater accommodating part 115 may be expressed as follows.

[ 연산식 ][Formula]

Figure 112010004333615-pat00001
Figure 112010004333615-pat00001

여기서, λ는 상기 마이크로 히터(150)에서 발산된 열이 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도될 때의 열전도도값이고, L은 상기 마이크로 히터(150)의 전체길이이고, TA는 상기 제 1서모커플(171)이 측정한 온도값(T1)이고, TB는 상기 제 2서모커플(173)이 측정한 온도값(T2)이고, Q는 상기 마이크로 히터(150)에서 발생되는 열량이고, rA는 상기 제 1서모커플 수용부(117a)와 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(r1)이고, rB는 상기 제 2서모커플 수용부(117b)와 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(r2)이다.Here, λ is a thermal conductivity value when heat emitted from the micro heater 150 is conducted in both ends of the sample 5 at the center of the sample 5, and L is the total length of the micro heater 150. T A is a temperature value T 1 measured by the first thermocouple 171, T B is a temperature value T 2 measured by the second thermocouple 173, and Q is the microcomputer. Is the amount of heat generated by the heater 150, r A is the separation distance (r 1 ) between the first thermocouple receiving portion 117a and the micro heater receiving portion 115, r B is the second thermocouple accommodating. It is a separation distance r 2 between the part 117b and the micro heater accommodating part 115.

여기서, 상기 마이크로 히터(150)에서 발생되는 열량(Q)는 상기 마이크로 히터(150)가 상기 전원공급부(511)로부터 인가받은 전압(V) x 상기 마이크로 히터(150)가 상기 전원공급부(511)로부터 인가받은 전류(A)로 나타낼 수 있다.(Q = V ㆍI)Here, the heat amount Q generated by the micro heater 150 is the voltage V applied by the micro heater 150 from the power supply unit 511 x the micro heater 150 by the power supply unit 511. It can be represented by the current (A) applied from (Q = V ㆍ I).

이와 같이 상기 메모리(510)에 저장된 연산식이 상기 A/D컨버터(30)가 디지털신호로 변환시킨 온도값(T1, T2)과 상기 마이크로 히터(150)를 내부에 수용하는 상기 마이크로 히터 수용부(115)와 2개 이상의 상기 서모커플(170)을 내부에 각각 수용하는 상기 서모커플 수용부(117)와의 이격거리(r1, r2)를 근거로 상기 측정부재(10)의 수용공간(111)에 수용된 시료(5)의 열전도도를 연산하기 때문에 보다 간편하고 정확하게 시료(5)의 열전도도를 측정할 수 있음은 물론 종래처럼 크기가 크고 무게가 무거운 고가의 열전도도 측정장비를 사용하여 시료(5)의 열전도도를 측정할 필요가 없어지게 되고, 나아가 상기 측정부재(10)의 구조가 간단하기 때문에 상기 측정부재(10)의 제조비용이 크게 절감될 수 있음은 물론 이로 인해 시중에 저가로 유통될 수 있는 이점이 있게 된다.As described above, the calculation expression stored in the memory 510 accommodates the micro heaters accommodating the temperature values T 1 and T 2 converted by the A / D converter 30 into digital signals and the micro heater 150 therein. A receiving space of the measuring member 10 based on the distance (r 1 , r 2 ) between the portion 115 and the thermocouple receiving portion 117 respectively receiving the two or more thermocouples 170 therein. Since the thermal conductivity of the sample 5 accommodated in the (111) is calculated, it is possible to measure the thermal conductivity of the sample 5 more easily and accurately, as well as using an expensive thermal conductivity measuring equipment which is large in size and heavy in weight as in the prior art. Therefore, there is no need to measure the thermal conductivity of the sample 5, and furthermore, since the structure of the measuring member 10 is simple, the manufacturing cost of the measuring member 10 can be greatly reduced, of course, Has the advantage that it can be distributed at low cost The.

특히, 상기 수용공간(111), 유입구(130), 마이크로 히터 수용부(115) 및 서모커플 수용부(117)가 형성될 수 있도록 상기 수용부재(110)가 주물성형되기 때문에 보다 간편하고 용이하게 한번에 상기 수용공간(111), 유입구(130), 마이크로 히터 수용부(115) 및 서모커플 수용부(117)가 형성되는 상기 수용부재(110)를 제조할 수 있는 이점 또한 있게 된다.
In particular, the receiving member 110 is cast and molded so that the receiving space 111, the inlet 130, the micro heater receiving part 115, and the thermocouple receiving part 117 are more easily and easily. There is also an advantage that can be produced at the same time the receiving member 110 in which the receiving space 111, the inlet 130, the micro heater receiving portion 115 and the thermocouple receiving portion 117 is formed.

도 3는 도 1의 A - A선에 따른 평면도이다.
3 is a plan view taken along line AA of FIG. 1.

다음으로, 상기 측정부재(10)의 상기 서모커플(170)을 내부에 각각 수용하는 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)는 상기 마이크로 히터(150)를 내부에 수용하는 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리가 각각 상이하도록 상기 수용공간(111)의 바닥(113) 상에 수직으로 방사상(도 3의 점선 참조.)으로 배치되는 것이 좋다.Next, at least two thermocouple accommodating parts 117 respectively accommodating the thermocouple 170 of the measuring member 10 accommodate the micro heater 150 therein. It is preferable to be disposed radially vertically (see dotted line in FIG. 3) on the bottom 113 of the accommodation space 111 so that the separation distance from the 115 is different.

나아가, 상기 제어부(50)에 내장되는 상기 메모리(510)는 상기 연산식이 연산한 각각의 열전도도값을 합산한 후 합산된 총열전도도값을 상기 연산식이 각각 연산한 열전도유값 개수로 나누어 평균열전도도값을 상기 제어부(50)로 출력하는 것이 좋다.Furthermore, the memory 510 embedded in the controller 50 may add up each thermal conductivity value calculated by the equation, and then divide the sum total thermal conductivity value by the number of thermal conductivity induction values calculated by the equation, respectively. It is preferable to output a value to the controller 50.

한편, 2개 이상의 상기 서모커플 수용부(117)은 도 3에서 보는 바와 같이 상기 마이크로 히터 수용부(115)와의 이격거리(r1, r2, r3, r4, r5)가 각각 상이하도록 예를 들어, 상기 수용부재(110) 바닥(113)상에 수직으로 방사상으로 5개 구비될 수 있는데, 이를 설명의 편의상 제 1, 2, 3, 4, 5서모커플 수용부(117a, 117b, 117c, 117d, 117e)칭함과 동시에 상기 제 1, 2, 3, 4, 5서모커플 수용부(117a, 117b, 117c, 117d, 117e) 내부에 수용되는 5개의 상기 서모커플(170)을 제 1, 2, 3, 4, 5서모커플(171, 173, 175, 177, 179)라 칭하기로 한다.On the other hand, two or more of the thermocouple receiving portion 117 is different from the distance (r 1 , r 2 , r 3 , r 4 , r 5 ) with the micro heater receiving portion 115 as shown in FIG. For example, five may be provided radially vertically on the bottom 113 of the receiving member 110. For convenience of description, the first, second, third, fourth, and fifth thermocouple receiving parts 117a and 117b. And the five thermocouples 170 accommodated in the first, second, second, third, fourth and fifth thermocouple receiving portions 117a, 117b, 117c, 117d, and 117e. 1, 2, 3, 4, and 5 thermocouples (171, 173, 175, 177, 179) will be referred to.

보다 구체적으로, 상기 제어부(50)에 내장되는 상기 메모리(510)에 저장된 연산식은 예를 들어, 상기 A/D컨버터(30)가 디지털 신호로 변환시킨 온도값 즉, 상기 제 1, 2, 3, 4, 5서모커플(117a, 117b, 117c, 117d, 117e)가 측정한 온도값(T1, T2, T3, T4, T5)과 상기 마이크로 히터(150)를 내부에 수용하는 상기 마이크로 히터 수용부(115)와 상기 서모커플(171, 173, 175, 177, 179)을 내부에 수용하는 상기 서모커플 수용부(117a, 117b, 117c, 117d, 117e)와 이격거리(r1, r2, r3, r4, r5)를 근거로 각각의 열전도도값을 연산하게 된다.More specifically, the equation stored in the memory 510 built into the controller 50 may be, for example, a temperature value converted by the A / D converter 30 into a digital signal, that is, the first, second, and third. , 4 and 5 thermocouples (117a, 117b, 117c, 117d, and 117e) for accommodating the temperature values T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , and T 5 and the micro heater 150 therein. Distance (r 1 ) from the thermocouple accommodating part 117a, 117b, 117c, 117d, and 117e accommodating the micro heater accommodating part 115 and the thermocouple 171, 173, 175, 177, and 179 therein , r 2 , r 3 , r 4 , and r 5 ) are used to calculate the thermal conductivity.

이때, 상기 메모리(510)는 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값을 합산한 후 합산된 총열전도도값을 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값 개수로 나누어 평균열전도도값을 상기 제어부(50)로 출력하게 된다.In this case, the memory 510 adds the thermal conductivity values calculated by the equations, and divides the total thermal conductivity value by the number of thermal conductivity values calculated by the equations, and divides the average thermal conductivity value to the controller 50. Will print.

이와 같이 상기 제어부(50)에 상기 메모리(510)가 상기 연산식이 연산한 각각의 열전도도값을 합산한 후 합산된 총열전도도값을 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값 개수로 나누어 평균열전도도값을 출력하기 때문에 보다 더욱 정확하게 오차없이 시료(5)의 열전도도를 측정할 수 있는 이점이 있게 된다.
In this manner, the memory 510 adds the respective thermal conductivity values calculated by the equation to the controller 50, and then divides the total total thermal conductivity value by the number of thermal conductivity values calculated by the equation, respectively. Since it outputs the more accurately without the error there is an advantage that can measure the thermal conductivity of the sample (5).

도 4는 측정부재(10)가 물(710)이 저장된 항온조(70)의 내부에 수용된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which the measuring member 10 is accommodated in the thermostat 70 in which water 710 is stored.

다음으로, 도 4의 a에서 보는 바와 같이 상기 수용부재(110)의 수용공간(111)의 바닥(113)의 중심부에는 상기 마이크로 히터 수용부(115)와 연통되는 제 1삽입구(113a)가 형성되고, 상기 제 1삽입구(113a)와의 이격거리가 상이하도록 상기 수용공간(111)의 바닥(113)상에는 상기 서모커플 수용부(117)와 연통되는 제 2삽입구(113b)가 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 4A, a first insertion hole 113a communicating with the micro heater accommodating part 115 is formed at the center of the bottom 113 of the accommodating space 111 of the accommodating member 110. The second insertion hole 113b communicating with the thermocouple receiving portion 117 may be formed on the bottom 113 of the accommodation space 111 so that the separation distance from the first insertion hole 113a is different.

상기 제 1, 2삽입구(113a, 113b)를 통해 상기 마이크로 히터 수용부(115)와 상기 서모커플 수용부(117)의 내부에 각각 상기 마이크로 히터(150)와 상기 서모커플(170)이 삽입될 수 있고, 상기 마이크로 히터 수용부(115)와 상기 서모커플 수용부(117)의 내부에 상기 마이크로 히터(150)와 상기 서모커플(170)이 삽입된 후에는예를 들어, 상기 제 1, 2삽입구(113a, 113b)내에 별도의 캡(113c)을 나사결합시켜 상기 제 1, 2삽입구(113a, 113b)를 기밀하게 폐쇄할 수 있다.The micro heater 150 and the thermocouple 170 may be inserted into the micro heater accommodating part 115 and the thermocouple accommodating part 117 through the first and second insertion openings 113a and 113b, respectively. For example, after the micro heater 150 and the thermocouple 170 are inserted into the micro heater accommodating part 115 and the thermocouple accommodating part 117, for example, the first and second parts may be used. The first and second insertion holes 113a and 113b may be hermetically closed by screwing a separate cap 113c into the insertion holes 113a and 113b.

한편, 상기 마이크로 히터(150)는 상기 수용공간(111) 바닥(113) 중심부에 수직으로 일체형으로 돌출형성된 상기 마이크로 히터 수용부(115)의 내부에 수용되어 상기 시료(5)로 열을 간접적으로 발산하게 되고, 상기 서모커플(170)은 상기 수용공간(111) 바닥(113)상에 수직으로 일체형으로 돌출형성됨과 동시에 방사상으로 배치된 상기 서모커플 수용부(117)의 내부에 수용되어 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 고압에서 간접적으로 측정하게 된다.Meanwhile, the micro heater 150 is accommodated in the micro heater accommodating part 115 which is integrally protruded vertically at the center of the bottom 113 of the accommodating space 111 to indirectly heat heat to the sample 5. The thermocouple 170 is diverged and vertically protruded vertically on the bottom 113 of the accommodating space 111 and is accommodated inside the thermocouple accommodating part 117 disposed radially. In the center of 5) the temperature of the heat conducted in both ends of the sample 5 is indirectly measured at high pressure.

다음으로, 상기 측정부재(10)는 도 4의 b에서 보는 바와 같이 일정한 온도를 유지하는 물(710)이 저장된 항온조(70)의 내부에 수용된 상태에서 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 측정하는 것이 좋다.Next, the measuring member 10 is the sample 5 at the center of the sample 5 in a state in which the water 710 for maintaining a constant temperature is stored in the thermostat chamber 70 is stored as shown in b of FIG. It is good to measure the temperature of the heat conducted in both ends of.

이는 상기 측정부재(10)가 측정한 온도값이 외부온도변화에 의해 변동되는 것을 방지, 다시 말해서 상기 측정부재(10)가 정상상태에서 시료(5)의 중심부에서 시료(5)의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 측정케 하기 위함이다.This prevents the temperature value measured by the measuring member 10 from fluctuating by an external temperature change, that is, the measuring member 10 is in the normal state from the center of the sample 5 to both ends of the sample 5. This is to measure the temperature of conducted heat.

본 발명은 메모리에 저장된 연산식이 A/D컨버터가 디지털신호로 변환시킨 온도값과 마이크로 히터를 내부에 수용하는 마이크로 히터 수용부와 2개 이상의 서모커플을 내부에 각각 수용하는 서모커플 수용부와의 이격거리를 근거로 측정부재의 수용공간에 수용된 시료의 열전도도를 연산하기 때문에 기존의 방식보다 고압에서 보다 간편하고 정확하게 시료의 열전도도를 측정할 수 있음은 물론 종래처럼 부피가 크고 무게가 무거운 고가의 열전도도 측정장비를 사용하여 많은 양의 시료를 이용한 열전도도를 측정할 필요가 없어지게 되고, 또한 소형으로 주물성형제작된 측정부재의 안전성을 확보할 수 있어 물질 개발단계에 연구용 장비로 활용할 수 있고, 나아가 상기 측정부재의 구조가 간단하기 때문에 상기 측정부재의 제조비용이 크게 절감될 수 있음은 물론 이로 인해 시중에 저가로 유통될 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a micro-heater accommodating part accommodating a micro heater and a thermocouple accommodating part accommodating two or more thermocouples, respectively. Since the thermal conductivity of the sample contained in the receiving space of the measuring member is calculated on the basis of the separation distance, the thermal conductivity of the sample can be measured more easily and accurately at high pressure than the conventional method. It is not necessary to measure the thermal conductivity using a large amount of sample by using the thermal conductivity measuring equipment of. Also, it is possible to secure the safety of the measuring member manufactured by the small size cast molding. In addition, the manufacturing cost of the measuring member can be greatly reduced because the structure of the measuring member is simple. Well, of course this is due to an effect that can be distributed at low cost on the market.

특히, 수용공간, 유입구, 마이크로 히터 수용부 및 서모커플 수용부가 형성될 수 있도록 수용부재가 주물성형되기 때문에 보다 간편하고 용이하게 한번에 상기 수용공간, 유입구, 마이크로 히터 수용부 및 서모커플 수용부가 형성되는 상기 수용부재를 제조할 수 있는 효과가 있다.In particular, since the receiving member is molded to allow the receiving space, the inlet, the micro heater receiving portion, and the thermocouple receiving portion to be formed, the receiving space, the inlet, the micro heater receiving portion, and the thermocouple receiving portion are formed at a time more easily and easily. There is an effect to manufacture the receiving member.

그리고, 상기 제어부에 내장되는 메모리가 상기 연산식이 연산한 각각의 열전도도값을 합산한 후 합산된 총열전도도값을 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값 개수로 나누어 평균열전도도값을 출력하기 때문에 보다 더욱 정확하게 오차없이 시료의 열전도도를 측정할 수 있는 효과가 있다.Since the memory built in the controller adds the respective thermal conductivity values calculated by the equation, the total thermal conductivity value is divided by the number of thermal conductivity values calculated by the equation to output the average thermal conductivity value. There is an effect that can measure the thermal conductivity of the sample more accurately without error.

도 1은 본 발명의 일실시예인 열전도도 측정장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 2는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이고,
도 3는 도 1의 A - A선에 따른 평면도이고,
도 4는 측정부재가 물이 저장된 항온조의 내부에 수용된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a thermal conductivity measuring apparatus of an embodiment of the present invention,
2 is a block diagram schematically illustrating a control state of a controller;
3 is a plan view taken along a line A-A of FIG.
4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a measuring member is accommodated in a thermostat in which water is stored.

이하, 본 발명의 열전도도 측정장치를 실험예를 들어 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실험예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
Hereinafter, the thermal conductivity measuring apparatus of the present invention will be described in more detail with an experimental example. Of course, the scope of the present invention is not limited to the following experimental examples, and may be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical gist of the present invention.

[ 실험예 ]Experimental Example

먼저, 본 열전도도 측정장치의 측정부재(10)의 수용공간(111)에 공극률 60%에 해당되는 수소저장합금분말(LaNi5)을 수용시킨 후 40atm 주입 압력으로 수소기체를 상기 수용공간(111)에 수용시켜 상기 수용공간(111)에 금속수소화물(Metal Hydride)이 수용될 수 있도록 하였다.First, the hydrogen storage alloy powder LaNi5 corresponding to a porosity of 60% is accommodated in the accommodating space 111 of the measuring member 10 of the present thermal conductivity measuring apparatus, and then the hydrogen gas is supplied to the accommodating space 111 at a pressure of 40 atm. The metal hydride (Metal Hydride) is accommodated in the accommodation space (111).

그리고, 금속수소화물(Metal Hydride)이 수용된 본 열전도도 측정장치를 물(710)이 저장된 항온조(70)의 내부에 수용시킨 상태에서 상기 마이크로 히터(150)에 2.0V의 전압 및 0.373A의 전류를 인가시켜 상기 마이크로 히터(150)가 열을 발산하도록 함과 동시에 상기 마이크로 히터(150)가 발산한 열이 금속수소화물(Metal Hydride)중심부에서 금속수소화물(Metal Hydride)양단방향으로 전도될 수 있도록 하였다.In addition, the micro-heater 150 has a voltage of 2.0 V and a current of 0.373 A in a state in which the thermal conductivity measuring device in which metal hydride is accommodated is accommodated in the thermostat 70 in which water 710 is stored. The micro heater 150 to dissipate heat and at the same time the heat emitted by the micro heater 150 can be conducted in both ends of the metal hydride (Metal Hydride) at the center of the metal hydride (Metal Hydride) It was made.

단, 하기의 '표'에서 보는 바와 같이 본 열전도도 측정장치의 측정부재(10)의 수용부재(110) 바닥(113) 중심부에 구비된 마이크로 히터(150)의 전체길이가 0.015m이고, 상기 마이크로 히터(150)와의 이격거리가 각각 상이하도록 상기 측정부재(10)의 수용부재(110) 바닥(113) 상에 2개 구비된 서모커플(170) 중 제 1서모커플(171)과 상기 마이크로 히터(150)간의 이격거리가 5mm이고, 상기 서모커플(170) 중 제 2서모커플(173)과 상기 마이크로 히터(150)간의 이격거리가 10mm인 상태에서 상기 마이크로 히터(150)에 2.0V의 전압 및 0.373A의 전류를 인가시켰다.However, as shown in the following 'Table', the total length of the micro heater 150 provided in the center of the bottom 113 of the receiving member 110 of the measuring member 10 of the present thermal conductivity measuring apparatus is 0.015 m. The first thermocouple 171 of the two thermocouples 170 provided on the bottom 113 of the receiving member 110 of the measuring member 10 so that the distance from the micro heater 150 is different from each other, the micro The distance between the heaters 150 is 5 mm and the distance between the second thermocouple 173 and the micro heaters 150 of the thermocouples 170 is 10 mm. A voltage and a current of 0.373 A was applied.

나아가, 2.0V의 전압 및 0.373A의 전류를 인가받은 상기 마이크로 히터(150)가 발산한 열이 금속수소화물(Metal Hydride)중심부에서 금속수소화물(Metal Hydride)양단방향으로 전도될 시 상기 제 1, 2서모커플(171, 173)은 금속수소화물(Metal Hydride)중심부에서 금속수소화물(Metal Hydride)양단방향으로 전도되는 열의 온도값을 측정하게 되는데, 이때 상기 제 1, 2서모커플(171, 173)이 측정한 온도값은 하기의 '표 1'에서 보는 바와 같이 각각 38K, 34K였다.
Further, when the heat emitted from the micro heater 150 applied with a voltage of 2.0 V and a current of 0.373 A is conducted in both directions of the metal hydride at the center of the metal hydride, the first The two thermocouples 171 and 173 measure a temperature value of heat conducted in both directions of the metal hydride at the center of the metal hydride, wherein the first and second thermocouples 171 and The temperature values measured by 173) were 38K and 34K, respectively, as shown in Table 1 below.

실험조건
Experimental condition
분류Classification 실험예Experimental Example 수용공간에 수용된 시료Sample contained in receiving space 금속수소화물(Metal Hydride)Metal Hydride 마이크로 히터에 인가되는 전압Voltage applied to the micro heater 2.0V2.0V 마이크로 히터에 인가되는 전류Current applied to the micro heater 0.373A0.373A 마이크로 히터의 전체길이Overall length of micro heater 0.015m0.015m 제 1서모커플과 마이크로 히터와의
이격거리1st thermocouple with micro heater
Separation 5mm5 mm 제 2서모커플과 마이크로 히터와의
이격거리Between the second thermocouple and the micro heater
Separation 10mm10 mm 제 1서모커플의 측정온도값Measured temperature value of the first thermocouple 38K38K 제 2서모커플의 측정온도값Measured temperature value of the second thermocouple 34K34K

그리고, 금속수소화물(Metal Hydride)중심부에서 금속수소화물(Metal Hydride)양단방향으로 전도되는 열의 열전도도를 상기 마이크로 히터(150)가 열을 발산할 수 있도록 제어하는 제어부(50)에 미리 내장된 앞서 상술한 연산식을 통해 다음과 같이 연산하였다.In addition, the micro-heater 150 is pre-built in the controller 50 to control the thermal conductivity of heat conducted from the metal hydride center to both ends of the metal hydride. Through the above-described calculation formula was calculated as follows.

Figure 112010004333615-pat00002
Figure 112010004333615-pat00002

한편, 기존의 논문자료들에 의하면 금속수소화물(Metal Hydride)의 열전도도값(λ)은 대게 1.2 ~ 1.4W/mㆍK이다.On the other hand, according to the existing papers, the thermal conductivity value (λ) of metal hydride (Metal Hydride) is usually 1.2 ~ 1.4W / mK.

여기서, 본 발명의 실험예 나온 금속수소화물(Metal Hydride)의 열전도도값(1.37W/mㆍK)과 기존 논문자료들에서 측정된 열전도도값(1.2 ~ 1.4W/mㆍK)이 큰 차이가 없음을 알 수 있음으로, 본 열전도도 측정장치가 오차없이 금속수소화물(Metal Hydride)의 열전도도를 측정하였음을 알 수 있게 된다.Here, the thermal conductivity value (1.37 W / m · K) of the metal hydride (Metal Hydride) of the experimental example of the present invention and the thermal conductivity values (1.2 to 1.4 W / m · K) measured in the existing literature are large. As it can be seen that there is no difference, it can be seen that the present thermal conductivity measuring apparatus measures the thermal conductivity of metal hydride (Metal Hydride) without error.

5; 시료, 10; 측정부재,
110; 수용부재, 111; 수용공간,
113; 바닥, 113a; 제 1삽입구,
113b; 제 2삽입구, 113c; 캡,
115; 마이크로 히터 수용부, 117; 서모커플 수용부,
130; 유입구, 131; 공급관,
150; 마이크로 히터, 170; 서모커플,
171; 제 1서모커플, 173; 제 2서모커플,
175; 제 3서모커플, 177; 제 4서모커플,
179; 제 5서모커플, 30; A/D컨버터,
50; 제어부, 510; 메모리,
511; 전원공급부, 70; 항온조,
710; 물.5; Sample, 10; Measuring Member,
110; Receiving member 111; Space,
113; Floor 113a; 1st insertion slot,
113b; Second insertion hole, 113c; cap,
115; Micro heater receptacle, 117; Thermocouple Receptacle,
130; Inlet, 131; Supply Pipe,
150; Micro heater, 170; Thermocouple,
171; First thermocouple, 173; 2nd Thermocouple,
175; Third thermocouple, 177; 4th Thermocouple,
179; A fifth thermocouple, 30; A / D converter,
50; Control unit 510; Memory,
511; A power supply unit 70; Thermostat,
710; water.

Claims (2)

고압에서 열전도도를 측정하고자 하는 시료를 수용하는 수용공간이 내부에 형성되고, 상부에 상기 수용공간에 수용되는 시료가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 수용공간의 바닥 중심부에 수직으로 마이크로 히터 수용부가 일체형으로 돌출형성됨과 동시에 상기 수용공간의 바닥 상에 수직으로 상기 마이크로 히터 수용부와의 이격거리가 각각 상이한 2개 이상의 서모커플 수용부가 일체형으로 돌출형성될 수 있도록 주물성형되는 수용부재와, 상기 수용부재의 마이크로 히터 수용부의 내부에 수용되어 상기 수용공간에 수용된 시료로 열을 발산하는 마이크로 히터와, 상기 수용부재의 서모커플 수용부의 내부에 각각 수용되어 시료의 중심부에서 시료의 양단방향으로 전도되는 열의 온도를 측정하는 2개 이상의 서모커플로 이루어지는 측정부재와;
상기 측정부재의 서모커플이 아날로그신호로 출력하는 온도값을 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터와;
상기 측정부재의 마이크로 히터를 제어하고, 상기 A/D컨버터가 디지털신호로 변환한 온도값 및 2개 이상의 상기 서모커플 수용부와 상기 마이크로 히터와의 이격거리를 근거로 시료의 열전도도를 연산하는 연산식이 미리 저장된 메모리가 내장되는 제어부;를 포함하여 구성되고,
상기 측정부재의 서모커플을 내부에 각각 수용하는 2개 이상의 상기 서모커플 수용부는 상기 마이크로 히터를 내부에 수용하는 상기 마이크로 히터 수용부와의 이격거리가 각각 상이하도록 상기 수용공간의 바닥상에 수직으로 방사상으로 배치되고,
상기 제어부에 내장되는 메모리는 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값을 합산한 후 합산된 총열전도도값을 상기 연산식이 각각 연산한 열전도도값 개수로 나누어 평균열전도도값을 출력하는 것을 특징으로 하는 고압용 열전도도 측정장치.An accommodating space for accommodating a sample for measuring thermal conductivity at a high pressure is formed therein, an inlet through which a sample accommodating the accommodating space is formed, and a micro heater accommodating portion perpendicular to the bottom center of the accommodating space. An accommodation member formed by molding the two or more thermocouple receiving portions, each of which is formed integrally with each other and at a distance from the micro heater receiving portion vertically on the bottom of the accommodation space, to be integrally formed with the extrusion member; The micro heater, which is contained in the micro heater accommodating portion of the member and dissipates heat to the sample contained in the accommodating space, and the heat of the heat contained in the thermocouple accommodating portion of the accommodating member, respectively, is conducted in both ends of the sample at the center of the sample. A measuring member comprising two or more thermocouples for measuring temperature;
An A / D converter for converting a temperature value output by the thermocouple of the measuring member into an analog signal into a digital signal;
The micro heater of the measuring member is controlled, and the thermal conductivity of the sample is calculated based on a temperature value converted by the A / D converter into a digital signal and a separation distance between two or more of the thermocouple receiving parts and the micro heater. And a control unit in which a memory in which a calculation expression is stored in advance is built.
Two or more of the thermocouple receiving portions respectively accommodating the thermocouples of the measuring member are vertically on the bottom of the receiving space such that the separation distances from the micro heater accommodating portions accommodating the micro heaters are different from each other. Placed radially,
The memory built in the control unit outputs an average thermal conductivity value by dividing the total thermal conductivity value calculated by each of the calculation formulas by the number of thermal conductivity values calculated by the calculation formula, respectively, and outputting an average thermal conductivity value. Thermal conductivity measuring device 삭제delete
KR1020100005846A 2010-01-22 2010-01-22 Thermal conductivity measurement system under high pressure KR101143779B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100005846A KR101143779B1 (en) 2010-01-22 2010-01-22 Thermal conductivity measurement system under high pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100005846A KR101143779B1 (en) 2010-01-22 2010-01-22 Thermal conductivity measurement system under high pressure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110086230A KR20110086230A (en) 2011-07-28
KR101143779B1 true KR101143779B1 (en) 2012-05-11

Family

ID=44922665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100005846A KR101143779B1 (en) 2010-01-22 2010-01-22 Thermal conductivity measurement system under high pressure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101143779B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101488868B1 (en) 2014-09-22 2015-02-06 엘아이지에이디피 주식회사 Crucible Apparatus
KR20220090730A (en) * 2020-12-23 2022-06-30 군산대학교산학협력단 Measuring devices and assessing method for thermal capacity of thermal energy storage concrete

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05312741A (en) * 1992-05-12 1993-11-22 Ricoh Co Ltd Method and apparatus for measurement of thermal conductivity of filled resin
JP2005156315A (en) 2003-11-25 2005-06-16 Univ Waseda Thermal conductivity measuring device, system, and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05312741A (en) * 1992-05-12 1993-11-22 Ricoh Co Ltd Method and apparatus for measurement of thermal conductivity of filled resin
JP2005156315A (en) 2003-11-25 2005-06-16 Univ Waseda Thermal conductivity measuring device, system, and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101488868B1 (en) 2014-09-22 2015-02-06 엘아이지에이디피 주식회사 Crucible Apparatus
KR20220090730A (en) * 2020-12-23 2022-06-30 군산대학교산학협력단 Measuring devices and assessing method for thermal capacity of thermal energy storage concrete
KR102553407B1 (en) * 2020-12-23 2023-07-10 군산대학교산학협력단 Measuring devices and assessing method for thermal capacity of thermal energy storage concrete

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110086230A (en) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4877434B2 (en) Gas filling device and gas filling method
KR101201281B1 (en) Fuel gauge for fuel cartridges
KR20090115117A (en) Sensor for residual amount of hydrogen
US20200166417A1 (en) Adiabatic Concrete Calorimeter and Method
Buser et al. Precision chemical heating for diagnostic devices
CN101576520A (en) Thermal power measurement device
CN108474692A (en) The measurement structure of function control for rechargeable battery
KR101143779B1 (en) Thermal conductivity measurement system under high pressure
US6948364B2 (en) Apparatus for detecting the internal liquid level in a vessel
CN102177425A (en) A calibration apparatus
JP2012013508A (en) Calculating system for temperature inside fuel tank
CN105473992B (en) Test leakage device with integrated sensor
KR101031221B1 (en) Portable type calibrator of volume corrector for gasmeter
KR20030022342A (en) Flow rate measuring method and flow-meter
US6568263B1 (en) Liquid level detector and system
JP6535092B2 (en) Ozone concentration analyzer and method of using it
US10648935B2 (en) Flow measurement system and method for determining at least one property of a medium
CN103674715B (en) Device and method for super-pressure test
CN105571747A (en) Heat flow detection device
CN104204763A (en) Measuring device
CN202614466U (en) Pressure verification platform with built-in pressure module
US6915660B2 (en) Method and system for liquefaction monitoring
KR0159979B1 (en) Gas station stocking management system
US20150072437A1 (en) Device and Method for Calorimetrically Measuring Sorption Processes
JP4788963B2 (en) Chemical reaction calorimeter and measuring method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150421

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160415

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170410

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180322

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190326

Year of fee payment: 8