KR20230099329A - Device of measuring temperature and method of measuring temperature using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 온도 측정장치 및 이를 이용한 온도 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 화재와 같이 화염의 온도가 높은 화재에 사용 가능하며, 화재구역의 직접적인 온도를 측정하여 오차를 줄일 수 있는 온도 측정장치 및 이를 이용한 온도 측정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature measuring device and a temperature measuring method using the same, and more particularly, to a temperature measurement that can be used for a fire with a high flame temperature such as a metal fire, and can reduce errors by directly measuring the temperature of a fire zone. It relates to a device and a temperature measurement method using the same.
금속화재는 나트륨(Na), 리튬(Li) 등과 같은 가연성 금속이 연소하는 화재로, 발생 시 화염의 온도가 약 3000℃ 이상 상승하며 내부에서는 장시간 연소가 진행된다. 국가화재정보시스템에 따르면 최근 5년간 금속화재는 153건이며 18억1천5백만 원의 재산피해가 발생했으며, 지역별로 경기가 45건, 경북·경남이 각 20건, 강원이 11건 등의 순으로 나타났다. 발생 장소는 건축 구조물이 85건, 쓰레기 화재 등 기타가 52건, 자동차와 철도 11건, 선박과 항공기가 3건 등의 순이다. 이러한 금속성 화재는 일반 화재보다 더 시간이 오래 걸리고 현장대응에 어려움이 많다고 한다. 금속화재는 수계, 가스계 소화약제를 사용할 수 없으며 팽창질석, 마른모래를 사용하여 진화하고 있지만 이들 소화약제를 사용 시 금속화재 내부에서의 연소가 더 장시간 진행되기도 한다. A metal fire is a fire in which combustible metals such as sodium (Na) and lithium (Li) burn. When it occurs, the temperature of the flame rises by about 3000 ° C or more, and combustion proceeds for a long time inside. According to the National Fire Information System, there have been 153 metal fires over the past five years, resulting in property damage of KRW 1.815 billion. appeared in sequence. As for the places of occurrence, 85 cases were in building structures, 52 cases in others such as garbage fires, 11 cases in automobiles and railroads, and 3 cases in ships and aircraft. These metallic fires take longer than regular fires and are said to be more difficult to respond to on-site. Metal fires cannot use water-based or gas-based extinguishing agents, and are extinguished using expanded vermiculite and dry sand.
상기와 같은 문제점들로 인해 화재의 완전 진화 판단 및 화재 진행 중 내부 온도를 파악할 수 있어야 불길을 완벽히 잡을 수 있으나, 일반적으로 사용되는 K-type 열전대의 경우도 최대 약 1200℃ 까지만 측정이 가능하며 금속 화재와 같은 높은 온도를 버틸 수 있는 장치가 없어 육안을 통한 확인 및 적외선 열화상 카메라를 활용한 표면 온도 측정에 의존하고 있는 현황이다. Due to the above problems, it is necessary to be able to determine the complete evolution of the fire and grasp the internal temperature during the fire in order to completely extinguish the flames. There is no device that can withstand high temperatures such as fire, so it is dependent on visual confirmation and surface temperature measurement using an infrared thermal imaging camera.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 금속 화재와 같이 화염의 온도가 높은 화재에 사용 가능하며, 화재구역의 직접적인 온도를 측정하여 오차를 줄일 수 있는 온도 측정장치 및 이를 이용한 온도 측정방법를 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is a temperature measuring device that can be used for fires with high flame temperatures, such as metal fires, and can reduce errors by directly measuring the temperature of the fire zone, and temperature using the same to provide a measurement method.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 온도 측정장치 및 이를 이용한 온도 측정방법은, 세라믹소재로 마련되는 제 1 중공관, 상기 제 1 중공관 내부에 마련되어 온도를 측정하는 제 1 온도부, 상기 제 1 중공관과 동일한 지름, 두께, 길이를 갖도록 마련되지만, 상기 제 1 중공관과 다른 소재로 마련되는 제 2 중공관, 상기 제 2 중공관 내부에 마련되어 온도를 측정하는 제 2 온도부, 상기 제 1 중공관, 상기 제 2 중공관을 연결하는 지지부, 상기 제 1 온도부, 상기 제 2 온도부에서 측정되는 온도를 이용하여 화재구역의 직접적인 온도를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 중공관은 내열합금 또는 초내열합금 소재로 마련되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a temperature measuring device and a temperature measuring method using the same according to the present invention include a first hollow tube made of a ceramic material, a first temperature unit provided inside the first hollow tube and measuring temperature, A second hollow tube provided to have the same diameter, thickness, and length as the first hollow tube, but made of a material different from that of the first hollow tube; a second temperature unit provided inside the second hollow tube to measure the temperature; It is characterized in that it comprises a control unit for calculating the direct temperature of the fire zone using the temperature measured by the first hollow tube, the support connecting the second hollow tube, the first temperature unit, and the second temperature unit, The second hollow tube is characterized in that it is provided with a heat-resistant alloy or a super heat-resistant alloy material.
상기 제 1 중공관의 일단에는 제 1 접점부가 마련될 수 있는 것을 특징으로 하고, 상기 제 2 중공관의 일단에는 제 2 접점부가 마련될 수 있는 것을 특징으로 한다. A first contact unit may be provided at one end of the first hollow tube, and a second contact unit may be provided at one end of the second hollow tube.
상기 제 1 온도부는, 상기 제 1 접점부와 5 내지 7mm의 거리를 두고 위치하는 것을 특징으로 한다. The first temperature part is characterized in that it is located at a distance of 5 to 7 mm from the first contact part.
상기 제 2 온도부에서 상기 제 2 접점부까지의 거리는, 상기 제 1 온도부에서 상기 제 1 접점부까지의 거리와 같도록 마련되는 것을 특징으로 한다. A distance from the second temperature unit to the second contact unit may be equal to a distance from the first temperature unit to the first contact unit.
상기와 같이 구성되는 온도 측정장치를 이용하는 온도 측정방법은, 화재구역에 상기 제 1 접점부와 상기 제 2 접점부를 위치시키는 제 1 단계, 상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부에서 온도 변화가 일어나지 않을 때 까지 상기 제 1 단계를 유지하는 제 2 단계, 상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부에서 온도 변화가 일어나지 않는다면, 상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부의 온도값이 상기 제어부로 전달되는 제 3 단계, 상기 제어부에서, 상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부에 감지된 온도값과 상기 제 1 중공관의 열전도도, 상기 제 2 중공관의 열전도도를 이용하여 화재구역의 온도를 산출하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The temperature measuring method using the temperature measuring device configured as described above includes a first step of locating the first contact part and the second contact part in a fire zone, and a temperature change in the first temperature part and the second temperature part In the second step of maintaining the first step until it does not occur, if the temperature change does not occur in the first temperature unit and the second temperature unit, the temperature values of the first temperature unit and the second temperature unit are transmitted to the control unit. In the third step, the control unit determines the fire area by using the temperature values detected by the first temperature unit and the second temperature unit, the thermal conductivity of the first hollow tube, and the thermal conductivity of the second hollow tube. It is characterized in that it includes a fourth step of calculating the temperature.
본 발명에 의한 온도 측정장치 및 이를 이용한 온도 측정방법은, 금속 화재와 같이 화염의 온도가 높은 화재에 사용 가능하며, 화재구역의 직접적인 온도를 측정하여 오차를 줄일 수 있다는 이점이 있다. The temperature measuring device and the temperature measuring method using the same according to the present invention can be used for fires with high flame temperatures, such as metal fires, and have the advantage of reducing errors by directly measuring the temperature of a fire zone.
도 1은 본 발명에 의한 온도 측정장치의 도면이다.
도 2는 금속화재가 발생하였을 때 본 발명인 온도 측정장치의 사용도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 온도 측정장치를 이용한 온도 측정방법의 순서도이다. 1 is a diagram of a temperature measuring device according to the present invention.
2 is a view showing the use of the temperature measuring device of the present invention when a metal fire occurs.
3 is a flowchart of a temperature measuring method using a temperature measuring device according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 온도 측정장치 및 이를 이용한 온도 측정방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a temperature measuring device and a temperature measuring method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명인 온도 측정장치(100)는, 세라믹소재로 마련되는 제 1 중공관(10), 상기 제 1 중공관 내부에 마련되어 온도를 측정하는 제 1 온도부(12), 상기 제 1 중공관(10)과 동일한 지름, 두께, 길이를 갖도록 마련되지만, 상기 제 1 중공관과 다른 소재로 마련되는 제 2 중공관(20), 상기 제 2 중공관 내부에 마련되어 온도를 측정하는 제 2 온도부(22), 상기 제 1 중공관(10), 상기 제 2 중공관(20)을 연결하는 지지부(30), 상기 제 1 온도부(12), 상기 제 2 온도부(22)에서 측정되는 온도를 이용하여 화재구역의 직접적인 온도를 산출하는 제어부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 중공관(20)은 내열합금 또는 초내열합금 소재로 마련되는 것을 특징으로 한다. The
먼저, 본 발명인 온도 측정장치(100)에는 제 1 중공관(10)이 마련된다. 상기 제 1 중공관(10)은 세라믹소재로 마련되며, 제 1 접점부(14)와 제 1 온도부(12)가 마련된다. 상기 제 1 중공관(10)은 화재구역에 삽입되므로 열전도도가 낮고, 열에 잘 견디는 소재로 마련되는 것이 적합하다. 따라서 본원 발명에서는 제 1 중공관(10)의 소재를 세라믹으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 다양한 세라믹 소재 중에서도 세라믹 복합소재(CMC, Ceramic Matrix Composite) 등이 될 수 있으며, 금속 화재의 온도를 견딜 정도로 열에 강한 세라믹 소재라면 어느 것에 한정되지 않는다. First, the first hollow tube 10 is provided in the
그리고, 상기 제 1 중공관(10)에 마련되는 상기 제 1 접점부(14)는 상기 제 1 중공관(10)의 일단에 마련되어, 화재구역에 삽입될 수 있도록 마련된다. 여기서, 화재구역은 다양한 상황이 될 수 있으며, 다양한 화재구역의 특성에 따라 상기 제 1 접점부(14)의 형태가 달라질 수 있다. 예를 들어 상기 화재구역이 금속화재의 경우라면, 금속화재에 의해 남겨진 분말 내부의 온도를 측정하기 위해 상기 제 1 접점부(14)는 일단이 뾰족한 형태로 마련될 수 있다. And, the
다음으로, 상기 제 1 중공관(10)에 마련되는 상기 제 1 온도부(12)는 상기 제 1 중공관(10)의 내부에 마련되고, 상기 제 1 접점부(14)와 5 내지 7mm 이격되어 마련된다. 더욱 상세하게, 상기 제 1 온도부(12)는 온도를 측정하기 위해 온도계가 마련되는 부분이라고 할 수 있다. 이는 본 발명인 온도 측정장치(100)가, 화재구역에 삽입되면, 열기가 상기 제 1 온도부(12)로 전달되어, 상기 제 1 온도부(12)에서 해당 값이 측정될 수 있도록 하기 위함이다. 상기 제 1 온도부(12)는 열전대가 될 수 있으며, 온도가 측정될 수 있다면 이에 한정되지 않는다. 여기서, 상기 제 1 온도부(12)가 상기 제 1 접점부(14)와 5mm 미만의 거리로 마련된다면, 과하게 높은 열에 의해 상기 제 1 온도부(12)가 영향을 받아 정확하지 않은 값이 측정될 수 있고, 7mm를 초과하는 거리로 마련된다면, 화재구역과의 거리차이로 인해, 열손실, 타 영향에 의한 온도 등의 오차값이 생성될 수 있다. Next, the first temperature unit 12 provided in the first hollow tube 10 is provided inside the first hollow tube 10 and is spaced apart from the
그리고, 상기 제 1 중공관(10) 내부에는 상기 제 1 온도부(12)가 흔들리지 않고 고정되도록 제 1 밀폐체(52)가 마련될 수 있다. 이는 높은 온도를 견딜 수 있도록 제 1 중공관(10)과 같이 세라믹 소재가 될 수 있으며, 금속 화재의 온도를 견딜 정도로 열전도도가 낮은 소재라면 이에 한정되지 않는다. In addition, a first sealing body 52 may be provided inside the first hollow tube 10 so that the first temperature unit 12 is fixed without shaking. This may be a ceramic material such as the first hollow tube 10 to withstand a high temperature, but is not limited thereto as long as the material has low thermal conductivity enough to withstand the temperature of a metal fire.
다음으로, 본 발명인 온도 측정장치(100)에는 제 2 중공관(20)이 마련된다. 상기 제 2 중공관(20)은 상기 제 1 중공관(10)과 동일한 지름, 두께, 길이를 갖도록 마련되지만, 상기 제 1 중공관(10)과 다른 소재로 마련되는 것을 특징으로 한다. 이는 열전달방정식을 기초로 화재구역의 직접적인 온도를 산출하기 위함이다. 상기 제 2 중공관(20)은 내열합금 또는 초내열합금 소재로 마련되며, 제 2 접점부(24)와 제 2 온도부(22)가 마련된다. 상기 제 2 중공관(20)은 직접적으로 화재구역에 삽입되므로 열전도도가 낮고, 열에 잘 견디는 소재로 마련되는 것이 적합하다. 따라서 본원 발명에서는 제 2 중공관(20)의 소재를 내열합금 또는 초내열합금으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 다양한 내열합금 또는 초내열합금 소재 중에서도 Ni 합금, Mo 합금 등이 될 수 있으며, 금속 화재의 온도를 견딜 정도로 열에 강한 내열합금 또는 초내열합금 소재라면 어느 것에 한정되지 않는다. Next, the second
그리고, 상기 제 2 중공관(20)에 마련되는 상기 제 2 접점부(24)는 상기 제 2 중공관(20)의 일단에 마련되어, 화재구역에 삽입될 수 있도록 마련된다. 그리고, 상기 제 1 접점부(14)와 같은 선상에 위치하도록 마련되어 상기 제 1 접점부(14)와 동시에 화재구역에 삽입된다. 여기서, 다양한 화재구역의 특성에 따라 상기 제 2 접점부(24)의 형태가 달라질 수 있다. 예를 들어 상기 화재구역이 금속화재의 경우라면, 금속화재에 의해 남겨진 분말 내부의 온도를 측정하기 위해 상기 제 2 접점부(24)는 금속화재에 사용되기 위하여 일단이 뾰족한 형태로 마련될 수 있다. And, the
다음으로, 상기 제 2 중공관(20)에 마련되는 상기 제 2 온도부(22)는 상기 제 2 중공관(20)의 내부에 마련된다. 더욱 상세하게, 상기 제 2 온도부(22)는 온도를 측정하기 위해 온도계가 마련되는 부분이라고 할 수 있다. 이는 본 발명인 온도 측정장치(100)가, 화재구역에 삽입되면, 열기가 상기 제 2 온도부(22)로 전달되어, 상기 제 2 온도부(22)에서 해당 값이 측정될 수 있도록 하기 위함이다. 더욱 상세하게, 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)는 동일한 온도계로 구성되며, 온도가 측정될 수 있다면 어느 온도계를 사용하는지에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 제 1 접점부(14)에서 상기 제 1 온도부(12)까지의 거리 차이만큼, 상기 제 2 온도부(22)와 상기 제 2 접점부(24)가 이격되어 마련된다. 이는 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)를 동일한 위치에 마련시킴으로써 열전달방정식 이용하여, 화재구역의 직접적인 온도를 산출하기 위함이다. Next, the
그리고, 상기 제 2 중공관(20) 내부에는 상기 제 2 온도부(22)가 흔들리지 않고 고정되도록 제 2 밀폐체(54)가 마련될 수 있다. 이는 높은 온도를 견딜 수 있도록 제 2 중공관(20)과 같이 내열합금 혹은 초내열합금 소재가 될 수 있으며, 열전도도가 낮은 소재라면 이에 한정되지 않는다. In addition, a second sealing body 54 may be provided inside the second
다음으로, 본 발명인 온도 측정장치(100)에는 지지부(30)가 마련된다. 상기 지지부(30)는 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)을 연결하여 본 발명인 온도 측정장치(100)로 구성되게끔 한다. 그리고, 상기 지지부(30)는 상기 제 1 접점부(12)와 상기 제 2 접점부(14), 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)가 같은 선상에 위치하도록 이어주는 역할을 수행할 수도 있다. 상기 지지부(30)는 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20) 사이에 다수개 마련될 수 있고 이에 한정되지 않고 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)을 연결할 수 있다.Next, the
그리고, 상기 지지부(30)는 상기 제 1 중공관(10)이나 상기 제 2 중공관(20)과 함께 화재구역에 위치하여야 하므로, 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)과 같이 세라믹 소재 또는 내열합금, 초내열합금 소재로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 금속 화재를 견딜 수 있는 소재라면 가능하다. And, since the
다음으로, 본 발명인 온도 측정장치(100)에는 제어부(미도시)가 마련된다. 상기 제어부(미도시)는 상기 제 1 중공관(10), 상기 제 2 중공관(20)과 연결되어 마련된다. 더욱 상세하게 상기 제어부(미도시)는 상기 제 1 중공관(10) 내부의 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 중공관(20) 내부의 제 2 온도부(22)와 연결되어 화재구역의 직접적인 온도를 산출하는 역할을 수행한다. Next, a controller (not shown) is provided in the
상기 제어부(미도시)에서 화재구역의 직접적인 온도를 산출하기 위해서는, 상기 제 1 중공관(10)의 열전도도, 상기 제 1 온도부(12)에서 측정된 온도, 상기 제 2 중공관(20)의 열전도도, 상기 제 2 온도부(22)에서 측정된 온도를 필요로한다. In order to calculate the direct temperature of the fire zone in the control unit (not shown), the thermal conductivity of the first hollow tube 10, the temperature measured by the first temperature unit 12, the second
여기서, 상기 제 1 중공관(10)의 열전도도, 상기 제 2 중공관(20)의 열전도도는 사용자가 상기 제어부(미도시)에 직접 입력해둘 수 있으며 어느 방법에 한정되지 않는다. Here, the thermal conductivity of the first hollow tube 10 and the thermal conductivity of the second
그러면, 상기 제어부(미도시)에서 상기와 같은 값들을 토대로 화재구역의 직접적인 온도를 산출하는 방법에 대한 상세한 내용을 설명하기로 한다.Then, a method for calculating the direct temperature of the fire zone based on the above values in the control unit (not shown) will be described in detail.
상기의 산출법은 열전도방정식을 이용한다. 어떤 고체 내부에서 온도변화가 있으면, 온도차에 의해 열이 전달(전도)된다. 이때, 열전달률은 푸리에의 열전도법칙으로 표시되는데, 열은 온도가 낮아지는 방향으로 전달되고, 열전달률은 열전도도, 온도구배(단위길이 당 온도변화)와 열이 전달되는 넓이에 비례하고, 열이 전달되는 부분의 두께에 반비례한다. 즉, 상기의 내용을 식으로 나타내면 수학식 1을 만족시킨다.The above calculation method uses the heat conduction equation. When there is a change in temperature inside a solid, heat is transferred (conduction) by the temperature difference. At this time, the heat transfer rate is expressed by Fourier's law of heat conduction. Heat is transferred in the direction where the temperature decreases, and the heat transfer rate is proportional to the thermal conductivity, temperature gradient (temperature change per unit length) and the area through which heat is transferred. It is inversely proportional to the thickness of the part to be transferred. That is, if the above content is expressed as an equation, Equation 1 is satisfied.
(여기서, Q : 열전달률, k : 열전도도, A : 면적, T : 온도, L ; 길이)(Where, Q: heat transfer rate, k: thermal conductivity, A: area, T: temperature, L ; length)
여기서, 상기 제 1 중공관(10)의 열전달률을 Q1, 상기 제 2 중공관(20)의 열전달률을 Q2라고 한다면 각각은 하기의 수학식 2와 수학식 3을 만족시킨다. Here, assuming that the heat transfer rate of the first hollow tube 10 is Q 1 and the heat transfer rate of the second
(여기서, k1 : 제 1 중공관의 열전도도, A1 : 제 1 중공관의 단면적, T : 화재구역의 온도, T1 : 제 1 온도부의 온도, L1 : 제 1 중공관의 길이)(Where, k 1 : thermal conductivity of the first hollow tube, A 1 : cross-sectional area of the first hollow tube, T: temperature of the fire zone, T 1 : temperature of the first temperature zone, L 1 : length of the first hollow tube)
(여기서, k2 : 제 2 중공관의 열전도도, A2 : 제 2 중공관의 단면적, T : 화재구역의 온도, T2 : 제 2 온도부의 온도, L2 : 제 2 중공관의 길이)(Where, k 2 : thermal conductivity of the second hollow tube, A 2 : cross-sectional area of the second hollow tube, T: temperature of the fire zone, T 2 : temperature of the second temperature zone, L 2 : length of the second hollow tube)
여기서, 본 발명에서와 같이 상기 제 1 접점부(14)와 상기 제 2 접점부(24), 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)가 같은 위치에 마련되고, 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)의 지름, 두께, 길이가 같다면, 제 1 중공관(10)과 제 2 중공관(20)의 열전달률이 같다. 따라서 수학식 2와 수학식 3을 연립하여 풀어 하기의 수학식 4를 얻을 수 있다. Here, as in the present invention, the
여기서, 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)의 지름과 두께가 같으므로, 단면적 값인 A1과 A2값이 같고, 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)의 길이가 같아 L1과 L2값이 같으므로, A1과 A2값, L1과 L2값을 소거하면, 수학식 5를 얻을 수 있고, 이를 같은 T값을 중심으로 정리하면 수학식 6을 통해 수학식 7을 얻을 수 있다. Here, since the diameter and thickness of the first hollow tube 10 and the second
여기서, k1, k2값은 상기 제 1 중공관(10)과 상기 제 2 중공관(20)의 열전도도이므로, 소재에 따라 결정되며, T1, T2값은 상기 제 1 온도부(12), 상기 제 2 온도부(22)에서 측정되므로, 화재구역의 직접적인 온도인 T의 값을 산출할 수 있다. Here, since the values of k 1 and k 2 are the thermal conductivities of the first hollow tube 10 and the second
즉, 본 발명에서와 같이 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)가 각각 상기 제 1 접점부(14), 상기 제 2 접점부(24)와 5 내지 7mm 이격되어 마련됨으로써, 상기 제 1 접점부(14)와 상기 제 2 접점부(24)가 화재구역에 삽입되면, 열기가 상기 제 1 온도부(12), 상기 제 2 온도부(22)로 전달되어, T1값, T2값이 측정된다. 따라서 상기 제 1 중공관(10)의 열전도도 k1,제 2 중공관(20)의 열전도도 k2 값과 T1값, T2값을 수학식 7에 대입하여 열손실, 타 영향에 의한 온도변화 등의 오차 없이 직접적인 화재구역의 값을 산출하는 단계이다. That is, as in the present invention, the first temperature part 12 and the
다음으로, 상기와 같이 구성되는 온도 측정장치(100)를 이용하여 온도를 측정하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, a method of measuring temperature using the
먼저, 화재구역에 상기 제 1 접점부(14)와 상기 제 2 접점부(24)를 위치시키는 제 1 단계(S1)를 위치시킨다. First, a first step (S1) of locating the
상기 제 1 단계(S1)는, 상기 제 1 접점부(14)와 상기 제 2 접점부(24)를 통해 화재구역의 열기가 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)에 전달될 수 있다.In the first step (S1), the heat of the fire zone is transferred to the first temperature part 12 and the
여기서, 상기 열기가 전달되면서도 오차가 발생하지 않도록 상기 제 1 접점부(14)에서 상기 제 1 온도부(12), 상기 제 2 접점부(24)에서 상기 제 2 온도부(22)는 5 내지 7mm 이격되어 마련된다. Here, the first temperature part 12 in the
다음으로, 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)에서 온도 변화가 일어나지 않을 때 까지 상기 제 1 단계(S1)를 유지하는 제 2 단계(S2)가 진행된다.Next, a second step (S2) of maintaining the first step (S1) is performed until temperature change does not occur in the first temperature part 12 and the
상기 제 2 단계(S2)는 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)에서 정확한 온도를 측정하기 위해, 급격한 온도변화가 없을 때까지 유지하는 단계이다. The second step (S2) is a step in which the first temperature part 12 and the
다음으로, 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)에서 온도 변화가 일어나지 않는다면, 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)의 온도값이 상기 제어부(미도시)로 전달되는 제 3 단계(S3)가 진행된다.Next, if temperature changes do not occur in the first temperature unit 12 and the
상기 제 3 단계(S3)는 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)의 온도값이 상기 제어부(미도시)로 전달됨으로써, 상기 제어부(미도시)에서 상기 제 1 온도부(12)의 온도 값 T1값과, 상기 제 2 온도부(22)의 온도 값 T2값을 이용하여 화재구역의 직접적인 온도 값을 산출할 수 있다. In the third step (S3), the temperature values of the first temperature unit 12 and the
다음으로, 상기 제어부(미도시)에서, 상기 제 1 온도부(12)와 상기 제 2 온도부(22)에 감지된 온도값과 상기 제 1 중공관(10)의 열전도도, 상기 제 2 중공관(20)의 열전도도를 이용하여 화재구역의 온도를 산출하는 제 4 단계(S4)를 진행하여 본 발명인 온도 측정장치(100)를 이용한 온도 측정을 완료한다.Next, in the control unit (not shown), the temperature values sensed by the first temperature unit 12 and the
여기서, 상기 제 4 단계(S4)는 상기 제어부(미도시)에서 상기 제 1 중공관(10)의 열전도도 k1값, 상기 제 1 온도부(10)의 온도 T1값, 상기 제 2 중공관(20)의 열전도도 k2값, 상기 제 2 온도부(20)의 온도 T2값을 수학식 7의 식에 활용하여 화재구역의 직접적인 온도 T를 산출한다. Here, in the fourth step (S4), the thermal conductivity k 1 value of the first hollow tube 10, the temperature T 1 value of the first temperature unit 10, the second hollow tube The direct temperature T of the fire zone is calculated by utilizing the thermal conductivity k 2 value of the
하기에서는 본 발명인 온도 측정장치(100)를 이용하여 진행한 온도 측정 평가 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, temperature measurement and evaluation performed using the
상기 온도 측정 평가는, 실험 물질로 가연성 금속 중 폐기물 공장들의 주요 사용 물질인 마그네슘으로 선정하여, 마그네슘 분말 내부 화재구역의 온도가 2000℃가 되도록 실험 상황을 형성해둔 후, 본 발명의 온도 측정장치(100)를 이용하여 10번씩 화재 온도를 측정하고, 10번의 평균값이 실제 화재 온도와 1% 이내의 오차율을 나타낸다면 좋음, 1% 초과 5% 이내의 오차율을 나타낸다면 보통, 5%를 초과하는 오차율을 나타낸다면 불량으로 판단하였다.In the temperature measurement evaluation, magnesium, which is the main material used in waste factories among combustible metals, is selected as the test material, and after forming an experimental situation so that the temperature of the fire zone inside the magnesium powder becomes 2000 ° C., the temperature measuring device of the present invention ( 100) is used to measure the fire temperature 10 times, and if the average value of 10 times shows an error rate within 1% of the actual fire temperature, it is good, if it shows an error rate between more than 1% and within 5%, normal, error rate exceeding 5% , it was judged to be defective.
(ㄱ) 접점부와 온도부의 거리에 따른 온도 측정 평가 (A) Evaluation of temperature measurement according to the distance between the contact part and the temperature part
[비교예 1][Comparative Example 1]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부를 제 1 중공관의 일단, 제 2 접점부와 제 2 온도부를 제 2 중공관의 일단에 함께 마련하였음. Same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the first contact part and the first temperature part are provided at one end of the first hollow tube, and the second contact part and the second temperature part are provided together at one end of the second hollow tube.
[비교예 2][Comparative Example 2]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부의 거리를 4mm, 제 2 접점부와 제 2 온도부의 거리를 4mm로 마련하였음. It has the same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the distance between the first contact part and the first temperature part is 4 mm, and the distance between the second contact part and the second temperature part is 4 mm.
[실시예 1][Example 1]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부의 거리를 5mm, 제 2 접점부와 제 2 온도부의 거리를 5mm로 마련하였음. It has the same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the distance between the first contact part and the first temperature part is 5 mm, and the distance between the second contact part and the second temperature part is 5 mm.
[실시예 2][Example 2]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부의 거리를 6mm, 제 2 접점부와 제 2 온도부의 거리를 6mm로 마련하였음. It has the same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the distance between the first contact part and the first temperature part is 6 mm, and the distance between the second contact part and the second temperature part is 6 mm.
[실시예 3][Example 3]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부의 거리를 7mm, 제 2 접점부와 제 2 온도부의 거리를 7mm로 마련하였음. It has the same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the distance between the first contact part and the first temperature part is 7 mm, and the distance between the second contact part and the second temperature part is 7 mm.
[비교예 3][Comparative Example 3]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부의 거리를 8mm, 제 2 접점부와 제 2 온도부의 거리를 8mm로 마련하였음. It has the same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the distance between the first contact part and the first temperature part is 8 mm, and the distance between the second contact part and the second temperature part is 8 mm.
[비교예 4][Comparative Example 4]
본 발명의 온도 측정장치와 동일한 구성이나, 제 1 접점부와 제 1 온도부의 거리를 5mm, 제 2 접점부와 제 2 온도부의 거리를 6mm로 마련하였음. Same configuration as the temperature measuring device of the present invention, but the distance between the first contact part and the first temperature part is 5 mm, and the distance between the second contact part and the second temperature part is set at 6 mm.
표 1과 표 2를 통해 실시예 1 내지 실시예 3의 결과가 양호한 것을 확인할 수 있다. 이는 접점부에서 온도부까지의 거리 차이에 기인한 결과라고 판단된다.It can be seen from Tables 1 and 2 that the results of Examples 1 to 3 are good. It is judged that this is the result of the difference in distance from the contact part to the temperature part.
먼저, 비교예 1은 제 1 접점부와 제 1 온도부가 제 1 중공관의 일단에 함께 마련되고, 제 2 접점부와 제 2 온도부가 제 2 중공관의 일단에 함께 마련됨으로써, 제 1 온도부와 제 2 온도부가 화재구역 온도의 영향을 과하게 받아 정확한 온도를 측정하지 못하였다고 판단된다.First, in Comparative Example 1, the first contact unit and the first temperature unit are provided together at one end of the first hollow tube, and the second contact unit and the second temperature unit are provided together at one end of the second hollow tube. It is judged that the accurate temperature was not measured because the temperature of the fire zone and the second temperature part were excessively affected by the temperature of the fire zone.
비교예 2는 접점부에서 온도부까지의 거리가 짧아 높은 화재구역 온도의 영향을 다소 받아 그 영향에 의해 정확한 온도를 측정하지 못하였다고 판단된다.In Comparative Example 2, the distance from the contact part to the temperature part was short, so it was judged that the temperature could not be accurately measured due to the influence of the high fire zone temperature.
비교예 3은 접점부에서 온도부까지의 거리가 다소 길어 열손실, 타부분에 의한 온도에 의해 오차값이 발생하였다고 판단된다.In Comparative Example 3, the distance from the contact part to the temperature part was rather long, and it was determined that the error value occurred due to heat loss and temperature from other parts.
비교예 4는 제 1 접점부에서 제 1 온도부까지의 거리, 제 2 접점부에서 제 2 온도부까지의 거리가 달라, 똑같은 위치에서 온도를 측정하지 않아 오차값이 발생하였다고 판단된다.In Comparative Example 4, the distance from the first contact part to the first temperature part and the distance from the second contact part to the second temperature part were different, so it was determined that an error value occurred because the temperature was not measured at the same location.
즉, 실시예 1 내지 실시예 3과 같이 접점부에서 온도부까지는 5 내지 7mm 의 거리로 이격되어 마련되는 것이 바람직하며, 제 1 접점부에서 제 1 온도부까지의 거리, 제 2 접점부에서 제 2 온도부까지의 거리가 동일한 것이 바람직하다. That is, as in Embodiments 1 to 3, it is preferable to provide a distance from the contact part to the temperature part at a distance of 5 to 7 mm, and the distance from the first contact part to the first temperature part, and the distance from the second contact part to the temperature part. It is preferable that the distance to the 2 temperature parts is the same.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, it will be understood that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not static in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included above the present invention.
10 : 제 1 중공관
12 : 제 1 온도부
14 : 제 1 접점부
20 : 제 2 중공관
22 : 제 2 온도부
24 : 제 2 접점부
30 : 지지부
100 : 온도 측정장치
S1 : 온도 측정장치 위치시키는 단계
S2 : 온도 측정장치 유지시키는 단계
S3 : 온도값이 제어부로 전달되는 단계
S4 : 제어부가 직접적인 온도를 산출하는 단계10: first hollow tube 12: first temperature unit
14: first contact part 20: second hollow tube
22: second temperature part 24: second contact part
30: support 100: temperature measuring device
S1: positioning the temperature measuring device
S2: step of maintaining the temperature measuring device
S3: step of transmitting the temperature value to the control unit
S4: step of the controller directly calculating the temperature
Claims (5)
상기 제 1 중공관 내부에 마련되어 온도를 측정하는 제 1 온도부;
상기 제 1 중공관과 동일한 지름, 두께, 길이를 갖도록 마련되지만, 상기 제 1 중공관과 다른 소재로 마련되는 제 2 중공관;
상기 제 2 중공관 내부에 마련되어 온도를 측정하는 제 2 온도부;
상기 제 1 중공관, 상기 제 2 중공관을 연결하는 지지부;
상기 제 1 온도부, 상기 제 2 온도부에서 측정되는 온도를 이용하여 화재구역의 직접적인 온도를 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제 2 중공관은 내열합금 또는 초내열합금 소재로 마련되는 것을 특징으로 하는 온도 측정장치.A first hollow tube made of ceramic material;
a first temperature unit provided inside the first hollow tube to measure a temperature;
a second hollow tube provided to have the same diameter, thickness, and length as the first hollow tube, but made of a material different from that of the first hollow tube;
a second temperature unit provided inside the second hollow tube to measure a temperature;
a support connecting the first hollow tube and the second hollow tube;
It is characterized in that it comprises a; control unit for calculating the direct temperature of the fire zone using the temperature measured by the first temperature unit and the second temperature unit,
The second hollow tube is a temperature measuring device, characterized in that provided with a heat-resistant alloy or a super heat-resistant alloy material.
상기 제 1 중공관의 일단에는 제 1 접점부가 마련될 수 있는 것을 특징으로 하고,
상기 제 2 중공관의 일단에는 제 2 접점부가 마련될 수 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정장치.According to claim 1,
Characterized in that a first contact portion may be provided at one end of the first hollow tube,
A temperature measuring device, characterized in that a second contact portion may be provided at one end of the second hollow tube.
상기 제 1 온도부는,
상기 제 1 접점부와 5 내지 7mm의 거리를 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 온도 측정장치. According to claim 2,
The first temperature unit,
Temperature measuring device, characterized in that located at a distance of 5 to 7mm from the first contact portion.
상기 제 2 온도부에서 상기 제 2 접점부까지의 거리는,
상기 제 1 온도부에서 상기 제 1 접점부까지의 거리와 같도록 마련되는 것을 특징으로 하는 온도 측정장치. According to claim 2,
The distance from the second temperature part to the second contact part,
Temperature measuring device, characterized in that provided to be equal to the distance from the first temperature portion to the first contact portion.
화재구역에 상기 제 1 접점부와 상기 제 2 접점부를 위치시키는 제 1 단계;
상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부에서 온도 변화가 일어나지 않을 때 까지 상기 제 1 단계를 유지하는 제 2 단계;
상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부에서 온도 변화가 일어나지 않는다면, 상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부의 온도값이 상기 제어부로 전달되는 제 3 단계;
상기 제어부에서, 상기 제 1 온도부와 상기 제 2 온도부에 감지된 온도값과 상기 제 1 중공관의 열전도도, 상기 제 2 중공관의 열전도도를 이용하여 화재구역의 온도를 산출하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정장치를 이용한 온도 측정방법.
Using the temperature measuring device composed of claim 1,
a first step of locating the first contact part and the second contact part in a fire zone;
a second step of maintaining the first step until temperature changes do not occur in the first temperature unit and the second temperature unit;
a third step of transmitting the temperature values of the first temperature unit and the second temperature unit to the control unit when temperature changes do not occur in the first temperature unit and the second temperature unit;
The control unit calculates the temperature of the fire zone using the temperature values sensed by the first temperature unit and the second temperature unit, the thermal conductivity of the first hollow tube, and the thermal conductivity of the second hollow tube. Step; Temperature measuring method using a temperature measuring device characterized in that it comprises a.
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