KR930007958Y1 - 열전대가 내장된 탐침(Probe) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열전대가 내장된 탐침(Probe)

제 1 도는 종래의 탐침의 단면도.

제 2 도는 본 고안에 의한 탐침의 단면도.

제 3 도는 본 고안에 의한 열전대 저장부의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 탐침 1 : 보상선

2 : 보상선 보호대 3 : 상부커버

4 : 중간부 커버 5 : 하부커버

6 : 열전대 7, 7' : 롤쌍

8 : 롤샤프트 9 : 스프링

10 : 롤 조절판 11 : 고정핀

12 : 너트 13 : 절연튜브

14 : 열전대 접합애자 15 : 볼트

16 : 열전대 접합부

본 고안은 열간압연, 공정등에서 소재의 표면온도를 측정하는 탐침(probe)에 관한 것이며, 보다 상세히는 내부에 열전대가 저장된 탐침에 관한 것이다.

일반적으로 소재의 온도측정에 있어서는 많은 측정기구들이 있으나 정지 혹은 이동중인 소재의 표면온도 측정을 위하여는 접지 온도계가 많이 사용된다. 이러한 접지온도계는 열전대가 부착된 탐침과 보상선 그리고 감지된 온도를 나타내는 써머 메타(Thermometer)로 구성된다.

소재의 표면온도는 탐침의 끝부분에 도출된 열전대 접합부를 적열된 소재의 표면에 접지 시키면 열전대의 +, -선에서 감지되는 기전력 차이에 의해 써머 메타에 온도가 감지된다.

그러나, 종래의 탐침에 사용되는 열전대는, 원형의 경우 직경이, 판형의 경우 두께가 각각 크고, 두껍기 때문에 소재의 현재 온도를 감지하는 데는 문제가 있었다.

즉, 적열된 소재의 표면온도를 감지하기 위하여 탐침의 끝부분이 도출된 열전대접합부를 소재표면에 접지시키면 곧바로 소재의 실제온도가 써머 메타에 감지되는 것이 아니라 적열된 소재의 온도가 대기중에서 계속 떨어지는 시간에도 열전대가 소재 표면 온도와 같은 온도로 가열되는 순간의 온도가 감지되는 일정한 응답시간이 요구되어 제어 압연, 열처리등에서의 실제온도측정에 문제점이 있는 것이다.

또한, 0.5t이하의 판형 열전대를 사용하는 제 1 도에 도시된 바와같은 종래의 탐침은 응답속도는 짧으나, 700℃이상의 고온을 측정할 경우 표면산화등으로 열전대 접합부(16)가 마모되어 탐침에 사용한 열전대(6) 전체를 교환 하거나, 탐침자체를 폐기해야하는 문제점이 있는 것이다.

이에 본고안의 목적은 고온에서 응답속도가 짧은 0.5T이하의 판형 열전대를 상용하면서도 반영구적으로 사용할수 있는 탐침을 제공하는데 있다.

본고안에 의한 탐침은, 감지된 온도를 나타내는 써머메터(Thermometer)에 연결되고 탐침내부로 인입된 보상선; 열전대를 감아서 저장할수 있는 롤쌍, 상기 롤쌍의 중심을 일체로 광통하여 탐침의 측벽외부에까지 연장된 롤 샤프트(shaft), 상기 롤과 측벽사이에설치되어 상기 롤쌍을 측벽과 반대방향으로 미는 스프링, 상기 측벽외부로 연장된 홀샤프트를 고정시키는 너트 및 상기 너트와 측벽사이에 설치되고 상기 롤상과 동심축을 이루고 상기 축과 함께 작동되게 형성되어 있으며 고정핀이 삽입될수 있는 관통공이 등간격으로 복수개 형성된 롤 조절판으로 이루어지고 탐침 내부에서 서로 대향되게 각각 설치되는 열전대 저장부; 일단은 상기 롤쌍중 내측롤 중심에 형성된 관통공과 상기 축에 형성된 슬릿을 통해 인입된 상기 보상선과 스포트 용접(Spot welding)등에 의해 연결되어 상기 롤쌍에 감겨있으며, 타단은 다른극의 열전대와 접합되어 온도측정의 대상이 되는 소재의 표면에 접지되는 열전대 접합부를 이루는 열전대; 및 상기 인입된 보상선, 열전대 저장부 및 열전대를 포위하여 보호하면서 탐침의 외곽을 이루는 커버;로 이루어진다.

이하 본고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 자세히 기술한다.

제 2 도는 본고안에 의한 탐침의 일실시예를 도시하고 있으며, 탐침은 도시되지 않은 써머메터에 연결된 보상핀(1)이 인입되는 상부 커버(3) 및 중간부커버(4)와 하부 커버(5)가 서로 나착 연결되어 그 외곽을 형성하고 있다. 중간 커버(4)의 내측에는 좌우에 각각, 열전대(6)을 감거나 풀게되어 있는 롤쌍(7)(7'), 그 롤쌍과 일체로 움직이도록 되어 있고 롤쌍의 중심을 관통하여 상기 중간 커버의 측벽외부에까지 연장된 롤샤프트(shaft)(8), 상기 롤러와 측벽사이에 설치되어 롤쌍(7)(7')을 측벽과 반대방향으로 미는 스프링(9), 상기 축(8)의 측벽외부로 연장된 끝단에서 축을 측벽에 대하여 고정시키는 너트(12) 및 상기 너트(12)와 중간 커버사이에 설치되고 상기 롤러쌍(7)(7')와 롤 샤프트(8)를 중심으로 동심축을 이루고 상기 롤 샤프트(8) 및 롤쌍(7)(7')와 일체로 회전되게 되어있는 롤 조절판(10)이 형성되어 있으며 이들은 함께 열전대 저장부를 이룬다.

상기 롤 조절판(10)은 제 3 도에 도시된 바와같이 주변부에 복수의 관통공(10')이 등간격으로 형성되어 있으며, 그 관통공(10')를 통해 고정핀(11)이 중간커버(4)에 형성된 관통공까지 삽입됨으로써 롤 조절판(10)이 마음대로 회전되지 못하게 된다.

상기 중간커버(4)와 나착 연결되어 있는 하부커버(5)는 상부가 중간커버의 내측과 나착되어 있으며 하부로 갈수록 좁아지는 형태로 되어 있고 그 하단에는 상기 롤쌍(7)(7')에서 연장된 +, -각각의 열전대가 도출되어 서로 접합되는 열전대 접합부(16)가 형성되며 +, -열전대를 서로 절연시키기 위하여 절연튜브(13) 및 열전대 접합애자(14)가 하부 커버(5)내에 위치된다. 상기 열전대 접합애자는 볼트(15)에 의해 고정된다.

한편, 상기 롤러에 감겨있는 상기 +, -각각의 열전대는 각각의 롤쌍(7)(7')에서 상기 보상선(1)과 연결되는 바, 그 자세한 구조가 제 3 도에 도시되어 있다.

즉 제 3 도는 상기 열전대 저장부의 분해사시도로써, 외부로부터 상부 커버(3)를 통해 인입된 +, - 어느 한쪽의 보상선(1)은 롤러쌍(7)(7')중 내측 롤(7)의 중심에 형성된 관통공을 지나 롤 샤프트(8)로 연결되며 롤 샤프트(8)에 형성된 슬릿(8')을 통해 롤 샤프트(8)을 2-3회 선회한 후 그 끝단이 이에 상응하는 열전대(6)와 스폿용접(Spot welding)등에 의해 연결된다.

상기 롤 샤프트(8)와 롤 조절판(10)은 롤 샤프트(8)의 끝부위에 형성된 돌기(8")가 롤조절핀(10)의 중심부에 형성된 키모양의 중심공에 맞물림으로써 서로 일체로 회전되게 되어 있다.

제 2 도에서 미설명부호(2)는 인입되는 보상선을 보호하기 위한 보상선 보호대로써 주로 탄력성이 좋은 고무로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 탐침은 시험이나 조업시 열간압연, 열처리등에서 정지, 혹은 이동중인 소재의 표면온도를 측정시 작업자가 보호장갑을 착용한 손으로 탐침의 중간부 커버(4)를 잡고 열전대 접합부(16)를 측정하고자 하는 적열된 소재의 표면에 접지시키면 열전대의 +, -선에 감지되는 기전력차이에 의해 표면온도가 써머메타에 감지된다.

본 고안의 탐침에 사용되는 열전대는 두께가 0.5t 이하의 판형으로 접지시 열전도 면적이 넓고, 두께가 얇기 때문에 접지와 동시에 소재의 표면온도가 써머메타에 감지되나, 고온에서의 반복사용으로 인한 표면산화등으로 열전대 접합부(16)가 마모되면 마모된 부분의 열전대를 절단한 후, 중간부 커버(4) 측면에 위치한 너트(12)를 잡고 롤 샤프트(8)를 롤 조절판(10)의 구멍에 삽입되어 있는 고정핀(11)이 이탈될때까지 앞으로 잡아당긴 다음 롤, 조절판(10)을 우측으로 돌리게 되면 열전대 롤(7, 7')에 감겨져 있는 열전대 (6)가 풀리게 된다.

이상의 방법으로 +, -선의 열전대(6)를 열전대 접합애자(14) 밖으로 충분하게 빼낸다.

열전대 접합애자(14) 밖으로 도출된 열전대는 스포트 용접등으로 +, -선을 접합시킨 다음 롤 조절판(10)을 열전대가 풀린 반대방향으로 돌려서 열전대 접합부(16)가 열전대 접합애자(14) 하단부에 밀착되도록 한다.

작업자는 열전대 접합부(16)의 접합상태를 확인한 다음, 롤 조절판(10)의 구멍에 고정핀(11)이 삽입 되도록 위치를 맞춘 다음 롤 샤프트(8)를 살며시 놓게 되면 스프링(9)의 힘에 의해 고정핀(11)이 롤 조절판(10)의 구멍에 삽입되면서 롤쌍(7, 7')을 고정시킬 수 있다.

또한, 본 고안의 보호커버는 상, 중, 하부 보호커버(3, 4, 5)로 각각 분리가 되므로 열전대의 단락 점검 및 열전대 교환을 쉽게 할 수 있다.

즉, 롤쌍(7, 7')에 감겨서 있는 열전대(6)를 모두 사용을 하였을 경우 작업자는 상부 보호커버(3)와 하부 보호커버(5)를 분리한 후, 너트(12)를 풀어 롤쌍(7, 7')과 롤 샤프트(8)를 밖으로 빼낼 수 있는 것이다.

밖으로 빠진 롤쌍(7, 7')에 새로운 열전대를 다시 감을 경우에는 보상선(1)의 단락방지를 위해 보상선(1)을 롤쌍(7, 7')의 측벽에 위치한 삽입구에 삽입하여 보상선의 끝부분이 롤쌍(7, 7')사이에 형성된 슬릿사이로 도출되도록 한 다음, 도출된 보상선(1)을 열전대 롤(7)과 롤(7')사이에 1,2회정도 감은후, 다시 열전대(6)의 시작부분에 접지 시킨다.

상기와 같은 방법으로 보상선과 열전대를 연결한 후 롤쌍(7, 7')사이에 일정량의 열전대(6)를 감아서 내장시킬 수 있다.

이와같이 본 고안의 열전대 내장형 탐침은 열간압연, 열처리등에서의 표면온도 측정시 응답속도가 빠른 판형 열전대를 열전대 롤(7)(7')사이에 충분하게 내장시켜 놓았다가 고온측정시 표면산화등으로 열전대 접합부(16)가 마모되면 내장된 열전대(6)를 사용할 수 있게 하므로써 탐침의 사용시간을 연장하였으며, 열전대 접합부(16)의 상태를 항상 양호하게 유지하여 보다 정확한 온도를 감지할 수 있도록 한 것이다.

Claims (1)

1. 소재의 표면온도를 측정하는 열전대(6)와, 상기 열전대로 부터 감지된 온도를 써머메터(Thermometer)에 연결시키는 보상선(1)을 갖추며, 외곽몸체부를 형성하는 커버(3)(4)(5)를 갖춘 탐침에 있어서, 상기 열전대(6)를 감거나 풀 수 있는 롤(roll) 쌍(7)(7'), 상기 롤상과 일체로 움직이며 롤쌍(7)(7')의 중심을 일체로 관통하여 탐침의 측벽(커버)(4) 외부에 까지 연장된 롤 샤프트(8), 상기 롤쌍(7)(7')과 측벽(커버)(4)사이에 설치되어 상기 롤쌍(7)(7')을 측벽과 반대방향으로 미는 스프링(9), 상기 측벽(커버)외부로 연장된 롤 샤프트(8)의 일단을 고정시키는 너트(12), 및 상기 너트(12)와 측벽(커버)(4) 사이에 설치되고 상기 롤 쌍(7)(7')와 동심축을 이루고 상기 롤 샤프트(8) 및 롤쌍(7)(7')와 일체로 회전되게 되어 있으며 고정핀(11)이 삽입될 수 있는 관통공(10')이 등간격으로 복수개 형성되어 있는 롤 조절판(10)으로 이루어지고 서로 대향하게 설치된 열전대 저장부를 갖추며; 상기 열전대(6)의 일단은 상기 롤쌍(7)(7')중 내측롤(7) 중심에 형성된 관통공과 상기 롤 샤프트(8)에 형성된 슬릿(8')를 통해 인입된 상기 보상선(1)과 스포트 용접등에 의해 연결되어 상기 롤쌍(7)(7')사이에서 롤 샤프트(8)상에 감기며, 타단은 다른극의 열전대와 접합되어 온도측정의 대상이 되는 소재의 표면에 접지됨을 특징으로 하는 열전대가 내장된 탐침.