WO2014007456A1 - 2차원 열유속 측정 게이지 - Google Patents

2차원 열유속 측정 게이지 Download PDF

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WO2014007456A1
WO2014007456A1 PCT/KR2013/003254 KR2013003254W WO2014007456A1 WO 2014007456 A1 WO2014007456 A1 WO 2014007456A1 KR 2013003254 W KR2013003254 W KR 2013003254W WO 2014007456 A1 WO2014007456 A1 WO 2014007456A1
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temperature measuring
temperature
heat flux
insertion groove
measuring unit
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PCT/KR2013/003254
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이정호
오동욱
도규형
김태훈
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한국기계연구원
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    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/006—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature

Definitions

  • the present invention relates to a two-dimensional heat flux measuring gauge, and more particularly, to a two-dimensional heat flux measuring gauge capable of measuring the heat flux in the thickness direction and the radial direction of the thick plate and a heat flux measuring method using the same.
  • a metal plate with a thickness of 6 mm or more is called a thick plate
  • the thick plate is rolled to a target thickness and width of a slab heated to a high temperature in a rolling mill, and the plate is cooled while cooling to control the temperature difference between the bow and stern portions of the thick plate. It is manufactured by an accelerated cooling process for cooling the upper and lower surfaces of the thick plate by using the accelerated cooling equipment to be accelerated.
  • the thick plate undergoes heat transfer and plastic deformation during the rolling process and accelerated cooling process.
  • the plate has a great influence not only on the properties of the plate material but also on the shape quality of the plate product such as plate deformation. Considering this point, it is necessary to accurately measure cooling heat transfer characteristics at high temperatures such as surface temperature, heat flux, and heat transfer coefficient in the accelerated cooling process to manufacture a thick plate having desired characteristics.
  • the surface temperature of the steel sheet needs to be cooled for a short time from about 900 ° C to about 400 ° C, and effective cooling control is required to minimize thermal deformation of the steel sheet caused by temperature deviation. do.
  • a contact sensor or a non-contact sensor is installed inside an acceleration cooler for the purpose of cooling control in an accelerated cooler in which an accelerated cooling process is performed to change the surface and internal temperature of the steel sheet according to the change of time and heat transfer characteristics during the accelerated cooling process. Efforts have been made to identify them.
  • thermocouple for understanding the heat transfer characteristics inside the accelerator.
  • the thermocouple When the thermocouple is installed on the surface of a thick plate, the thermocouple itself is used to change the fluid flow and boiling. Because of the change, it causes a change in surface temperature measurement, especially at high temperature, the temperature measurement error due to radiation can be large. Therefore, it is impossible to accurately measure the surface temperature of the thick plate in the accelerated cooling process by applying a contact sensor. .
  • an object of the present invention is to solve such a conventional problem, by using a two-dimensional inverse heat conduction technique that determines the heat flux of the surface from the abnormal temperature distribution inside the solid to the different depth in the center direction in the second temperature measuring unit
  • a two-dimensional heat flux measuring gauge capable of measuring the heat flux in the radial direction of the thick plate by measuring the temperature at a point recessed to have a temperature, and measuring the heat flux in the thickness direction of the thick plate by measuring the temperature at different points formed along the thickness direction;
  • the present invention provides a method for measuring heat flux using the same.
  • the object is, according to the present invention, provided with a first temperature measuring part having a plurality of different measuring points spaced apart in the thickness direction and one end of the first temperature measuring part, spaced from each other along the circumferential direction
  • a two-dimensional heat flux comprising a second temperature measuring part having a plurality of different measuring points and a heater installed in the first temperature measuring part and heating the first temperature measuring part and the second temperature measuring part; Achieved by a measuring gauge.
  • the first temperature measuring unit is formed with a first insertion groove portion having a plurality of insertion grooves having the same depth in the center direction from different positions of the outer surfaces spaced apart from each other along the thickness direction
  • the second temperature measuring unit A second insertion groove portion formed of a plurality of insertion grooves having different depths in the center direction from different positions of the outer surfaces spaced apart from each other in a direction, and is inserted into the first insertion groove portion or the insertion groove of the second insertion groove portion It is preferable to further include a temperature sensor unit for measuring the temperature at the measurement point.
  • the third temperature measuring unit is provided on the other end of the first temperature measuring unit, the third temperature measuring unit formed of a plurality of insertion grooves having a plurality of insertion grooves having different depths in the center direction from each other positions of the outer surfaces spaced apart in the circumferential direction It is preferable to further include.
  • the second temperature measuring part or the third temperature measuring part may preferably have a polygonal cross sectional shape.
  • the second temperature measuring unit may include a plurality of different measuring points spaced apart from each other along the circumferential direction.
  • the first temperature measuring unit is adjacent to the second insertion groove portion in the thickness direction
  • the auxiliary insertion groove portion is formed of a plurality of insertion grooves having different depths in the circumferential direction is formed, and inserted into the insertion groove of the auxiliary insertion groove portion It is preferable that the auxiliary temperature sensor unit for measuring the temperature of the auxiliary insertion groove portion is further included.
  • the heater is provided in a plurality of layers formed in a plurality of layers on the side of the first temperature measuring unit, between the heaters installed in each layer at 45 ° intervals for uniform heating of the first temperature measuring unit It is preferable to arrange.
  • the present invention it is possible to measure the heat flux in the thickness direction by using the temperature measured at two different measuring points along the thickness direction of the thick plate, and the temperature of the two measuring points having different depths spaced along the outer surface of the thick plate.
  • a two-dimensional heat flux measuring gauge capable of measuring radial heat flux using a.
  • the cooling characteristics of the upper and lower surfaces of the thick plate can be simultaneously measured.
  • the cross section of the second temperature measuring part is formed in a polygon, it is possible to easily measure the position of the insertion groove in which the temperature sensor part is to be installed, thereby greatly improving the accuracy of the heat flow data obtainable by the two-dimensional heat flux measuring gauge. Can be.
  • a thick plate which can be heated by a heater arranged uniformly so as to have a uniform temperature, so that the two-dimensional heat flux measurement gauge is in the same state as that of the thick plate and can be obtained by the two-dimensional heat flux measurement gauge. It can greatly improve the accuracy of heat flow data.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a two-dimensional heat flux measuring gauge according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a flat cross-section of the second temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a flat cross section in which a heater is inserted into a first temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a side cross-sectional view of the first temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 1,
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a two-dimensional heat flux measuring gauge according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front view schematically showing the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which an auxiliary insertion groove and an auxiliary temperature sensor are installed in the first temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 6;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating a flat cross section of the third temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 6.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a two-dimensional heat flux measurement gauge according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view schematically showing the two-dimensional heat flux measurement gauge of Figure 1
  • Figure 3 is 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a flat cross section of the second temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 4
  • FIG. 4 schematically illustrates a flat cross section of a heater inserted into the first temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 1.
  • 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a side cross-sectional view of the first temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 1.
  • the two-dimensional heat flux measuring gauge 100 is for measuring heat transfer characteristics of a thick plate passing through an accelerated cooler in an accelerated cooling process of a thick plate.
  • the temperature measuring unit 110, the second temperature measuring unit 120, the heater 140, and the temperature sensor unit 150 are included.
  • the two-dimensional heat flux measurement gauge can be used as a means of testing the cooling characteristics of the accelerated cooler before the actual accelerated cooling process of the thick plate.
  • the first temperature measuring unit 110 is provided with different measuring points spaced apart along the thickness direction, the first heater insertion hole 111 and the temperature sensor unit 150 is inserted into which the heater 140 to be described later is inserted Insertion groove 112 is formed.
  • Insertion groove 112 is formed in the first embodiment 100 of the present invention in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the first temperature measuring unit 110 may be made of the same material as the product of the thick plate, but is made of stainless steel to improve the durability of the measurement and to minimize additional thermal consideration factors due to the transformation heat generated from general carbon steel.
  • the present invention is made of stainless steel (Stainless Steel: SUS) material having a low coefficient of thermal expansion, but is not limited thereto.
  • the heater insertion hole 111 is provided so that the heater 140 to be described later is inserted is formed in the center direction along the outer surface.
  • four heater inserting holes 111 form one layer and four heater inserting holes 111.
  • the heater insertion hole 111 adjacent up and down is provided to form an angle of 45 degrees. This arrangement is to allow the temperature of the first temperature measuring unit 110 to be uniformly heated by the heater 140 to be inserted into the heater insertion hole 111.
  • the first insertion groove 112 may measure temperature at a measurement point of the first temperature measuring unit 110 by inserting temperature sensors 151 constituting the temperature sensor unit 150 to be described later.
  • the first embodiment 100 of the present invention is formed so that the plurality of insertion grooves constituting the first insertion groove 112 is spaced apart from each other along the thickness direction of the first temperature measuring unit 110, and have the same depth in the center direction.
  • the heat flux can be measured using the temperature difference and the distance difference between the insertion grooves formed in the second temperature measuring unit 120 or the third temperature measuring unit 130 to be described later, It is not limited to the number.
  • the insertion grooves of the first insertion groove part 112 are preferably inserted to the center of the first temperature measuring part 110 so as to accurately measure the heat flux in the thickness direction to be described later, but is not limited thereto.
  • the second temperature measuring part 120 is provided above the first temperature measuring part 110, and a second insertion groove part 121 is formed to measure the heat flux in the radial direction of the thick plate.
  • the insertion grooves of the second insertion groove portion 121 may have different depths in the center direction from different positions of the outer surfaces spaced apart from each other in the circumferential direction, and the intervals therebetween may be formed at a right angle so as not to affect each other. .
  • the cross-sectional shape of the second temperature measuring unit 120 in order to easily manufacture the second insertion groove 121 having such an arrangement, and to easily measure the central axis of the second temperature measuring unit 120 has a polygonal shape. It is preferable to have.
  • the cross-sectional shape of the second temperature measuring unit 120 is provided in an octagonal shape, because eight measurement points of the second temperature measuring unit 120 are selected. That is, the shape of the polygon is equal to the number of points to be measured by the second temperature measuring unit 120. For example, if the measurement point is four points, the cross-sectional shape is preferably formed in a square.
  • the second insertion groove 121 is spaced apart from each other in the circumferential direction along the outer surface of the second temperature measuring unit, is formed of a plurality of insertion grooves having different depths in the center direction, the temperature sensor unit 150 to be described later
  • the constituent temperature sensors 151 are inserted to measure the temperature of the measuring point of the second temperature measuring part 120.
  • the second insertion groove 121 is formed as one insertion groove, it is also possible to measure the temperature by varying the measuring point for each different depth in one insertion groove. However, it is preferable to form a plurality of insertion grooves having different depths so as to be spaced apart from each other along the outer surface, because it is difficult to measure the exact temperature of the measuring point if one insertion groove is manufactured.
  • seven insertion grooves are formed at the center of seven surfaces except for the measuring point provided to measure the temperature of the surface at eight surfaces formed on the outer surface of the second temperature measuring unit 120. do.
  • the temperature sensor 151 of the temperature sensor unit 150 is inserted into the seven insertion grooves to measure the temperature of the end of the insertion groove.
  • the heater 140 is detachably inserted into the heater insertion hole 111 to uniformly heat the first temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120.
  • the heater 140 is provided as a cartridge heater, but is not limited thereto.
  • the cartridge heater used as the heater 140 is inserted into the insertion hole formed inside the mold used in the press or the thermoforming machine, and is mainly used to heat the limited space in the mold by heat transfer of the amount of heat emitted by the heat transfer coil.
  • As an apparatus in one embodiment of the present invention, it is provided in a cylindrical shape.
  • the temperature of the first temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120 that is heated by the heater 140 is about 900 ° C, which is the temperature at which the cooling of the thick plate is usually started in the accelerated cooling process. .
  • the temperature sensor unit 150 is formed of a plurality of temperature sensors 151, and for sensing the temperature of the first temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120 in the accelerated cooling process, the first It is inserted into each insertion groove formed in the temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120 to sense the temperature of the end of the insertion groove.
  • the temperature sensor 151 uses a thermocouple, but is not limited thereto.
  • the second temperature measuring unit 120 is provided on the first temperature measuring unit 110, the first Preferably, the central axis of the temperature measuring unit 110 and the central axis of the second temperature measuring unit 120 are the same.
  • the first temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120 may be integrally formed such that the central axes of the first temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120 are the same. It is not.
  • the temperature sensor 151 is the first insertion groove 112 or the second insertion groove 121. It is completely inserted into the insertion groove of the first temperature measuring unit 110 or the second temperature measuring unit 120 is installed to measure the temperature of the measuring point.
  • the empty space of the insertion groove into which the temperature sensor 151 is inserted with the same metal material as the second temperature measuring unit 120.
  • the laser welding method may be used to fill the empty space of the insertion groove, but is not limited thereto.
  • the temperature sensor 151 may be manufactured in the state of being inserted into the first temperature measuring unit 110 or the second temperature measuring unit 120 from the beginning, in addition to the method of filling the empty space later, but is not limited thereto. .
  • the temperature of the first temperature measuring unit 110 and the second temperature measuring unit 120 is increased uniformly throughout the plurality of heaters 140 installed in the first temperature measuring unit 110, and the heated temperature is typically In the accelerated cooling process, the temperature at which the cooling of the thick plate starts is preferably about 900 ° C.
  • the temperature of the distal end of each insertion groove is measured through the temperature sensor 151 installed in each insertion groove.
  • the insertion groove provided to measure the center temperature of the second temperature measuring unit 120 in the second insertion groove 121 is selected as the first measurement point 122, and any one of the insertion grooves except the first measurement point 122 is selected.
  • the heat flux in the radial direction is calculated by the second temperature measuring unit 120 by using the insertion groove as the second measuring point 123 and using the temperature difference and the distance difference between the first measuring point 122 and the second measuring point 123. .
  • the heat flux in the radial direction may be calculated by using a two-dimensional thermal conductivity technique between the temperature measured by the second temperature measuring unit 120 and the temperature measured by the first temperature measuring unit 110.
  • the first measuring point 123 is ideally positioned on the upper surface of the second temperature measuring part 120.
  • the temperature sensor 151 is exposed to the outside, so that the temperature sensor 151 interferes with the flow of the fluid and thus cannot obtain heat flow data in a normal environment. Therefore, the second insertion groove 121 including the first measurement point 123 is not exposed to the upper surface of the second temperature measuring unit 120, except that the point where the second insertion groove 121 is installed is the second temperature measuring unit. Since it is close to the upper surface of 120, it can be seen that it is almost the same as the upper surface of the second temperature measuring unit 120.
  • the fluid of temperature in one embodiment of the present invention is provided with a fluid to be injected is not limited thereto.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a two-dimensional heat flux measurement gauge according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a front view schematically showing the two-dimensional heat flux measurement gauge of FIG. 6
  • FIG. 8 is a view of FIG. 6.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which an auxiliary insertion groove and an auxiliary temperature sensor unit are installed in the first temperature measuring unit in a two-dimensional heat flux measuring gauge
  • FIG. 9 is a flat cross section of the third temperature measuring unit in the two-dimensional heat flux measuring gauge of FIG. 6.
  • the two-dimensional heat flux measuring gauge 200 includes a first temperature measuring part 210, a second temperature measuring part 220, and a third temperature measuring part. 230, a heater 240, and a temperature sensor unit 250.
  • the first temperature measuring unit 210 is a radial direction in the heater insertion opening 211 into which the heater 240 is inserted and the first insertion groove 212 and the first temperature measuring unit 210 provided to measure heat flux in the thickness direction.
  • Auxiliary insertion groove 214 is provided to measure the heat flux of the.
  • the auxiliary insertion groove 214 is a measuring point provided at different positions of the outer surface spaced apart from each other in the circumferential direction of the first temperature measuring unit 210 is inserted into the temperature sensor 251 constituting the temperature sensor unit 250 Measure the temperature at to measure the heat flux in the radial direction of the first temperature measuring unit 210.
  • the auxiliary insertion groove 214 is formed with a plurality of insertion grooves recessed in the center direction spaced apart from each other along the outer surface of the first temperature measuring unit 210. According to the second exemplary embodiment 200 of the present invention, the auxiliary insertion groove 214 may be selected as the third measurement point 215 including one of the insertion grooves of the first insertion groove 112.
  • the third temperature measuring part 260 is provided below the first temperature measuring part 210, and the third insertion groove part 231 is formed to measure the heat flux in the radial direction of the rear plate.
  • the interval between the insertion grooves of the third insertion groove 231 is preferably formed at a right angle so as not to affect each other, it is easy to manufacture a third insertion groove 261 having such an arrangement, and to measure the third temperature
  • the cross-sectional shape of the third temperature measuring unit 230 may have a polygonal shape. Since the other configuration of the third temperature measuring unit 230 is the same as the second temperature measuring unit 220, a detailed description thereof will be omitted.
  • the heat flux in the radial direction in the first temperature measuring unit 210 may be measured by the above-described two-dimensional reverse thermal conductivity technique.
  • an insertion groove provided to measure the center temperature of the first temperature measuring unit 110 is selected as the third measurement point 215, and any one of the insertion grooves except the first measurement point 215 is inserted.
  • the groove is selected as the fourth measurement point 216, and the heat flux in the radial direction is calculated by the first temperature measurement unit 210 using the temperature difference and the distance difference between the third measurement point 215 and the fourth measurement point 216.
  • the heat flux in the radial direction in the third temperature measuring unit 230 may be measured by the above-described two-dimensional reverse thermal conductivity technique.
  • the insertion groove provided to measure the central temperature of the third temperature measuring unit 230 in the third insertion groove 231 is selected as the fifth measurement point 232, and any one of the insertion grooves other than the fifth measurement point 232 is selected.
  • the insertion groove is selected as the sixth measuring point 233 and the radial heat flux is calculated by the third temperature measuring unit 230 using the temperature difference and the distance difference between the fifth measuring point 232 and the sixth measuring point 233. .
  • the thickness direction heat flux may be measured by the above-described two-dimensional reverse heat conduction technique by using the temperature difference and the distance difference between the first measurement point 122 and the fifth measurement point 232, wherein the measured heat flux in the thickness direction is It can be considered that the heat flux from the upper surface to the lower surface of the thick plate is shown.

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Abstract

본 발명은 2차원 열유속 측정 게이지에 관한 것이며, 본 발명의 2차원 열유속 측정 게이지는 두께방향을 따라 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점을 구비하는 제1 온도측정부와 상기 제1 온도측정부의 일단부에 마련되며, 둘레방향을 따라 서로 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점을 구비하는 제2 온도측정부와 상기 제1 온도측정부에 설치되며, 상기 제1 온도측정부 및 상기 제2 온도측정부를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 후판의 두께방향을 따라 서로 다른 두 측정지점에서 측정된 온도를 이용하여 두께방향의 열유속을 측정할 수 있고, 후판의 외면을 따라 이격되어 서로 다른 깊이를 갖는 두 측정지점의 온도를 이용하여 방사방향의 열유속을 측정할 수 있는 2차원 열유속 측정 게이지가 제공된다.

Description

2차원 열유속 측정 게이지
본 발명은 2차원 열유속 측정게이지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후판의 두께방향 및 방사방향의 열유속을 측정할 수 있는 2차원 열유속 측정게이지 및 이를 이용한 열유속 측정방법에 관한 것이다.
통상적으로 두께 6 mm 이상의 금속판을 후판이라 하며, 이러한 후판은 고온으로 가열된 슬라브를 압연기에서 목표로 하는 두께와 폭으로 압연하고, 후판의 선수 및 선미 부분의 온도차를 제어하기 위해 냉각하는 도중에 판을 가속하게 되는 가속냉각설비를 이용하여 후판의 상하면을 냉각하는 가속냉각과정을 통하여 제조하게 된다.
후판은 이러한 압연과정과 가속냉각과정에서 열이동과 소성변형과정을 거치는데, 이러한 과정을 거치면서 후판 재료의 물성뿐만 아니라 판 변형과 같은 후판 제품의 형상 품질에도 큰 영향이 미치게 된다. 이러한 점을 고려할 때 가속냉각과정에서 표면온도, 열유속, 열전달계수와 같은 고온에서의 냉각열전달 특성을 정확하게 측정할 수 있어야 원하는 특성을 갖는 후판을 제조할 수 있다.
이러한 가속냉각공정에서 강판의 표면온도는 약 900°C 에서 약 400°C 정도까지 짧은 시간 동안에 냉각을 필요료 하고, 온도편차에 의해 발생하는 강판의 열 변형을 최소화하기 위하여 효과적인 냉각 제어를 필요로 한다.
종래에는 가속냉각공정이 수행되는 가속냉각기에서 냉각 제어를 목적으로 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서를 가속냉각기 내부에 설치하여 시간의 변화에 따른 강판의 표면 및 내부 온도변화와 가속냉각과정에서의 열전달 특성을 파악하기 위한 노력이 진행되어 왔다.
가속냉각기 내부의 열전달 특성을 파악하기 위하여 가속냉각기 내부에 설치된 접촉식 센서의 대표적인 예로 열전대를 들 수 있는데, 열전대가 후판의 표면에 설치되는 경우, 설치된 열전대 자체에 의해 유체 유동의 변화와 비등 현상의 변화가 발생하여 표면 온도 측정에 변화를 초래하고, 특히 고온에서는 복사에 의한 온도 측정 오차가 크게 발생할 수 있기 때문에, 접촉식 센서를 적용하여 가속냉각과정에서의 후판의 표면온도를 정확하게 측정할 수 없다.
또한 적외선 온도계와 같은 비접촉식 센서를 이용한 측정의 경우에는 과다한 증기와 수분류의 유동과 체류수의 영향으로 인해 직접적인 측정이 거의 불가능한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 고체 내부의 비정상온도분포로부터 표면의 열유속을 결정하는 2차원 역열전도기법을 이용하여 제2 온도측정부에서 중심방향으로 서로 다른 깊이을 갖도록 함몰된 지점에서 온도를 측정하여 후판의 방사방향의 열유속을 측정하고, 두께방향을 따라 형성된 서로 다른 지점에서의 온도를 측정하여 후판의 두께방향의 열유속을 측정할 수 있는 2차원 열유속 측정 게이지 및 이를 이용한 열유속 측정방법을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 두께방향을 따라 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점을 구비하는 제1 온도측정부와 상기 제1 온도측정부의 일단부에 마련되며, 둘레방향을 따라 서로 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점을 구비하는 제2 온도측정부와 상기 제1 온도측정부에 설치되며, 상기 제1 온도측정부 및 상기 제2 온도측정부를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1 온도측정부에는 두께방향을 따라서 상호 이격되는 외면의 서로 다른 위치로부터 중심방향으로 동일한 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 제1 삽입홈부가 형성되며, 상기 제2 온도측정부는 둘레방향으로 상호 이격되는 외면의 서로 다른 위치로부터 중심방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 제2 삽입홈부가 형성되며, 상기 제1 삽입홈부 또는 상기 제2 삽입홈부의 삽입홈으로 삽입되어 측정지점에서의 온도를 측정하는 온도센서부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 온도측정부의 타단부에 마련되며, 둘레방향으로 상호 이격되는 외면의 서로 위치로부터 중심방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 제3 삽입홈부가 형성된 제3 온도측정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 온도측정부 또는 상기 제3 온도측정부는 횡단면 형상이 다각형인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 온도측정부는 둘레방향을 따라 서로 다른 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점이 구비된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 온도측정부는 상기 제2 삽입홈부와 두께방향으로 이웃하며, 둘레방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 보조 삽입홈부가 형성되며, 상기 보조 삽입홈부의 삽입홈으로 삽입되며, 상기 보조 삽입홈부의 온도를 측정하기 위한 보조 온도센서부가 더 포함된 것이 바람직하다.
또한, 상기 히터는 상기 제1 온도측정부의 측면에 복수개가 하나의 층을 이루어 복수개의 층으로 설치되며, 각 층에 설치된 히터들 사이는 제1 온도측정부의 균일한 가열을 목적으로 45°간격으로 배열되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 후판의 두께방향을 따라 서로 다른 두 측정지점에서 측정된 온도를 이용하여 두께방향의 열유속을 측정할 수 있고, 후판의 외면을 따라 이격되어 서로 다른 깊이를 갖는 두 측정지점의 온도를 이용하여 방사방향의 열유속을 측정할 수 있는 2차원 열유속 측정 게이지가 제공된다.
또한, 후판의 상면에 대응하는 제2 온도측정부와 후판의 하면에 대응하는 제3 온도측정부의 온도를 측정함으로써 후판의 상면과 하면의 냉각 특성을 동시에 측정할 수 있다.
또한, 제2 온도측정부의 횡단면이 다각형으로 형성되어 온도센서부가 설치될 삽입홈의 위치를 용이하게 측정할 수 있어, 2차원 열유속 측정 게이지에 의해 취득할 수 있는 열유동 데이터의 정확성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 온도측정부에서의 방사방향의 열유속을 측정할 수 있게 되어, 실제 후판 가속냉각 시의 열유동 데이터를 측정할 수 있다.
또한, 일정하게 배열된 히터에 의해 제1 온도측정부가 균일한 온도를 갖도록 가열할 수 있어, 2차원 열유속 측정 게이지가 후판의 상태와 동일하도록 마련하여 2차원 열유속 측정 게이지에 의해 취득할 수 있는 후판의 열유동 데이터의 정확성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고,
도 3은 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제2 온도측정부의 평단면을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제1 온도측정부에 히터가 삽입된 평단면을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 5는 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제1 온도측정부의 측단면을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 7은 도 6의 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 8은 도 6의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제1 온도측정부에 보조 삽입홈부 및 보조 온도센서부가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 9는 도 6의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제3 온도측정부의 평단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에 대해서는 제1실시예와 다른 구성에 대하여 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제2 온도측정부의 평단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제1 온도측정부에 히터가 삽입된 평단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 1의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제1 온도측정부의 측단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지(100)는 후판의 가속냉각공정에서 가속냉각기를 통과하는 후판의 열전달 특성을 측정하기 위한 것으로서, 제1 온도측정부(110)와 제2 온도측정부(120)와 히터(140)와 온도센서부(150)를 포함한다. 2차원 열유속 측정 게이지는 후판의 실제 가속냉각공정 전에 가속냉각기의 냉각 특성을 시험하는 수단으로 사용될 수 있다.
상기 제1 온도측정부(110)는 두께방향을 따라 이격되는 서로 다른 측정지점이 마련되며, 후술할 히터(140)가 삽입되는 히터삽입구(111)와 온도센서부(150)가 삽입되는 제1 삽입홈부(112)가 형성된다. 본 발명의 제1실시예(100)에서는 원통 형상으로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 온도측정부(110)는 후판의 제품과 동일한 재질로 제작될 수 있으나 측정의 내구성을 향상시키고 일반 탄소강에서 발생하는 변태 발열에 의한 추가적인 열적고려인자를 최소화하기 위해 스테인리스강으로 만들어진다. 본 발명의 일실시예에서는 열팽창계수가 작은 스테인리스강(Stainless Steel:SUS) 재질로 제작되나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 상기 히터삽입구(111)은 후술할 히터(140)가 삽입되도록 마련되며 외면을 따라 중심방향으로 형성된다. 히터(140)에 의해 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)가 효율적으로 가열되기 위하여, 히터 삽입구(111)는 4개가 하나의 층을 이루며 4개의 히터 삽입구(111)가 서로 등각을 형성하며 배열된다. 또한, 상하로 이웃하는 히터 삽입구(111) 사이는 45°의 각을 형성하도록 설치된다. 이러한 배열은 히터 삽입구(111)에 삽입될 히터(140)에 의해 제1 온도측정부(110)의 온도가 균일하도록 가열되게 하기 위함이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 삽입홈부(112)는 후술할 온도센서부(150)를 구성하는 온도센서(151)들이 삽입되어 제1 온도측정부(110)의 측정지점의 온도를 측정할 수 있게 한다. 본 발명의 제1실시예(100)는 제1 삽입홈부(112)를 이루는 복수개의 삽입홈이 제1 온도측정부(110)의 두께방향을 따라 상호 이격되며, 중심방향으로 동일한 깊이를 갖도록 형성되나, 1개의 삽입홈으로 형성되어도 후술할 제2 온도측정부(120)나 제3 온도측정부(130)에 형성된 삽입홈 사이의 온도차이 및 거리차이를 이용하여 열유속을 측정할 수 있으므로, 이러한 개수에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제1 삽입홈부(112)의 삽입홈들은 후술할 두께방향의 열유속을 정확하게 측정하도록 제1 온도측정부(110)의 중심까지 삽입되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 상기 제2 온도측정부(120)는 제1 온도측정부(110)의 상부에 마련되며, 후판의 방사방향의 열유속을 측정하도록 제2 삽입홈부(121)가 형성된다. 제2 삽입홈부(121)의 삽입홈들은 둘레방향으로 상호 이격되는 외면의 서로 다른 위치로부터 중심방향으로 서로 다른 깊이를 갖으며 이들 사이의 간격은 서로에게 영향을 미치지 않도록 등각으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 이와 같은 배열을 갖는 제2 삽입홈부(121)를 용이하게 제작하고, 제2 온도측정부(120)의 중심축을 용이하게 측정하기 위하여 제2 온도측정부(120)의 횡단면 형상은 다각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1실시예(100)에 의하면, 제2 온도측정부(120)의 횡단면 형상은 팔각형으로 마련되어 있으며, 이는 제2 온도측정부(120)의 측정지점을 8개로 선정했기 때문이다. 즉, 다각형의 형상은 제2 온도측정부(120)에서 측정하고자 하는 지점의 개수와 동일하다. 예를 들어, 측정지점이 4개의 지점이라면 횡단면 형상은 정사각형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제2 삽입홈부(121)는 제2 온도측정부의 외면을 따라 둘레방향으로 상호 이격되며, 중심방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈들로 형성되며, 후술할 온도센서부(150)를 구성하는 온도센서(151)들이 삽입되어 제2 온도측정부(120)의 측정지점의 온도를 측정할 수 있게 한다.
물론 제2 삽입홈부(121)는 하나의 삽입홈으로 형성되어, 하나의 삽입홈에서 서로 다른 깊이마다 측정지점을 달리하여 온도를 측정할 수도 있다. 다만, 하나의 삽입홈으로 제작한다면 측정지점의 정확한 온도를 측정하기 어려우므로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈을 외면을 따라 서로 이격되도록 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예(100)에서는 제2 온도측정부(120)의 외면에 형성된 8개의 면에서 표면의 온도를 측정하도록 구비된 측정지점을 제외한 7개의 면의 중심에 7개의 삽입홈을 형성한다. 7개의 삽입홈 내부로 온도센서부(150)의 온도센서(151)가 삽입되어 삽입홈 말단부의 온도를 측정하게 된다.
상기 히터(140)는 히터 삽입구(111)에 착탈 가능하게 삽입되어 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)를 균일하게 가열한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 히터(140)는 카트리지 히터로 구비되나 이에 제한되는 것은 아니다.
히터(140)로 사용되는 카트리지 히터는 프레스나 열성형기에 사용되는 금형의 내측에 형성되어 있는 삽입공에 삽입 설치되어 전열코일에 의하여 발산되는 열량을 열전달시켜 금형 내의 한정된 공간부를 가열하는데 주로 사용되는 기기로서, 본 발명의 일실시예에서는 원통 형상으로 구비된다.
또한, 히터(140)에 의해 가열되는 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)의 온도는 통상 가속냉각공정에서 후판의 냉각이 시작하게 되는 온도인 900°C 내외가 된다.
상기 온도센서부(150)는 복수개의 온도센서(151)로 형성되며, 가속냉각과정에서 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)의 온도를 감지하기 위한 것으로서, 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)에 형성된 각각의 삽입홈에 삽입되어 삽입홈 말단부의 온도를 감지하게 된다. 본 발명의 일실시예(100)에서 온도센서(151)는 열전대를 사용하나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 온도측정부(110)와 제2 온도측정부(120)의 결합관계를 다시 설명하면, 제1 온도측정부(110)의 상부에 제2 온도측정부(120)가 마련되며, 제1 온도측정부(110)의 중심축과 제2 온도측정부(120)의 중심축이 동일하도록 설치되는 것이 바람직하다. 제1 온도측정부(110)와 제2 온도측정부(120)의 중심축이 동일하도록 제1 온도측정부(110)와 제2 온도측정부(120)가 일체로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 삽입홈부(112) 또는 제2 삽입홈부(121)와 온도센서(151)의 결합관계를 다시 설명하면, 온도센서(151)가 제1 삽입홈부(112) 또는 제2 삽입홈부(121)의 삽입홈에 완전히 삽입되어 제1 온도측정부(110) 또는 제2 온도측정부(120)의 측정지점의 온도를 측정하도록 설치된다.
또한, 삽입홈이 형성된 빈 공간에 의해 열유동이 방해되는 것을 방지하기 위하여 온도센서(151)가 삽입된 삽입홈의 빈 공간을 제2 온도측정부(120)와 동일한 금속 물질로 충진하는 것이 바람직하다. 레이저 용접 방식을 이용하여 삽입홈의 빈 공간을 충진할 수 있으나 이러한 방법에 제한되는 것은 아니다. 또한, 후발적으로 빈 공간을 충진하는 방법외에 처음부터 온도센서(151)를 제1 온도측정부(110) 또는 제2 온도측정부(120)에 삽입된 상태로 제조할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
지금부터는 상술한 제1실시예의 2차원 열유속 측정게이지(100)을 이용하여 열유속을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
제1 온도측정부(110)에 설치된 다수의 히터(140)를 통해 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)의 온도를 전체적으로 균일하게 상승시키며, 가열되는 온도는 통상적으로 가속냉각공정에서 후판의 냉각이 시작되는 온도인 900°C 내외가 되는 것이 바람직하다.
히터(140)에 의해 충분히 가열된 이후에, 각 삽입홈에 설치된 온도센서(151)을 통해 각 삽입홈의 말단부의 온도를 측정한다.
제2 삽입홈부(121)에서 제2 온도측정부(120)의 중심온도를 측정하도록 마련된 삽입홈을 제1 측정점(122)으로 선정하고, 제1 측정점(122)을 제외한 삽입홈 중에서 어느 하나의 삽입홈을 제2 측정점(123)으로 선정하여 제1 측정점(122)과 제2 측정점(123)의 온도 차이 및 거리 차이를 이용하여 제2 온도측정부(120)에서 방사방향의 열유속을 계산한다. 이와 같은 방사방향의 열유속은 제2 온도측정부(120)에서 측정된 온도와 제1 온도측정부(110)에서 측정된 온도를 2차원 열역전도 기법을 통해 계산될 수 있다.
제2 온도측정부(120)의 열유속을 측정하기 위해서는 제1 측정점(123)이 제2 온도측정부(120)의 상면에 위치하는 것이 이상적이다. 다만, 이러한 경우 온도센서(151)가 외부로 노출되어 온도센서(151)가 유체의 유동을 방해하여 정상적인 환경에서의 열유동 데이터를 획득할 수 없다. 따라서 제1 측정점(123)을 포함한 제2 삽입홈부(121)는 제2 온도측정부(120)의 상면으로 노출되지 않으며, 다만 제2 삽입홈부(121)가 설치되는 지점은 제2 온도측정부(120)의 상면에 근접하므로 제2 온도측정부(120)의 상면과 거의 동일하다고 볼 수 있다.
제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)를 냉각하기 위해 히터(140)에 의해 가열된 제1 온도측정부(110) 및 제2 온도측정부(120)의 온도보다 낮은 온도의 유체이며, 본 발명의 일실시예에서는 분사되는 유체를 수분류로 마련하였으나 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지(200)에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 2차원 열유속 측정 게이지를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 8은 도 6의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제1 온도측정부에 보조 삽입홈부 및 보조 온도센서부가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 9는 도 6의 2차원 열유속 측정 게이지에서 제3 온도측정부의 평단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 2차원 열유속 측정 게이지(200)는 제1 온도측정부(210)와 제2 온도측정부(220)와 제3 온도측정부(230)와 히터(240)와 온도센서부(250)를 포함한다.
상기 제1 온도측정부(210)는 히터(240)가 삽입되는 히터삽입구(211)와 두께방향의 열유속을 측정하도록 마련된 제1 삽입홈부(212)와 제1 온도측정부(210)에서 방사방향의 열유속을 측정하도록 마련된 보조 삽입홈부(214)를 포함한다.
상기 보조 삽입홈부(214)는 온도센서부(250)를 구성하는 온도센서(251)들이 삽입되어 제1 온도측정부(210)의 둘레방향으로 상호 이격되는 외면의 서로 다른 위치에 구비된 측정지점에서의 온도를 측정하여 제1 온도측정부(210)의 방사방향의 열유속을 측정하도록 한다. 보조 삽입홈부(214)는 중심방향으로 함몰되는 복수개의 삽입홈들이 제1 온도측정부(210)의 외면을 따라 서로 이격되어 형성된다. 본 발명에 제2실시예(200)에 따르면 보조 삽입홈부(214)는 제1 삽입홈부(112)의 삽입홈 중 하나를 포함하여 제3 측정점(215)으로 선정할 수 있다.
상기 제3 온도측정부(260)는 제1 온도측정부(210)의 하부에 마련되며, 후판의 방사방향의 열유속을 측정하도록 제3 삽입홈부(231)가 형성된다. 제3 삽입홈부(231)의 삽입홈들 사이의 간격은 서로에게 영향을 미치지 않도록 등각으로 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 배열을 갖는 제3 삽입홈부(261)를 용이하게 제조하고, 제3 온도측정부(230)의 중심축을 용이하게 측정하기 위하여 제3 온도측정부(230)의 횡단면 형상은 다각형 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이외의 제3 온도측정부(230)의 다른 구성은 제2 온도측정부(220)와 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
지금부터는 상술한 제2실시예의 2차원 열유속 측정게이지(200)을 이용하여 열유속을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
제1 온도측정부(210)에서의 방사방향의 열유속은 상술한 2차원 역열전도 기법에 의하여 측정할 수 있다. 보조 삽입홈부(214)에서 제1 온도측정부(110)의 중심온도를 측정하도록 마련된 삽입홈을 제3 측정점(215)으로 선정하고, 제1 측정점(215)을 제외한 삽입홈 중에서 어느 하나의 삽입홈을 제4 측정점(216)으로 선정하여 제3 측정점(215)과 제4 측정점(216)의 온도 차이 및 거리 차이를 이용하여 제1 온도측정부(210)에서 방사방향의 열유속을 계산한다.
또한, 제3 온도측정부(230)에서의 방사 방향의 열유속도 상술한 2차원 역열전도 기법에 의하여 측정할 수 있다. 제3 삽입홈부(231)에서 제3 온도측정부(230)의 중심온도를 측정하도록 마련된 삽입홈을 제5 측정점(232)으로 선정하고, 제5 측정점(232)을 제외한 삽입홈 중에서 어느 하나의 삽입홈을 제6 측정점(233)으로 선정하여 제5 측정점(232)과 제6 측정점(233)의 온도 차이 및 거리 차이를 이용하여 제3 온도측정부(230)에서 방사방향의 열유속을 계산한다.
또한, 제1 측정점(122)와 제5 측정점(232)의 온도 차이 및 거리 차이를 이용하여 상술한 2차원 역열전도 기법에 의하여 두께 방향 열유속을 측정할 수 있으며, 여기서 측정된 두께 방향의 열유속은 후판의 상면에서부터 하면까지의 열유속을 나타낸다고 간주할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (7)

  1. 두께방향을 따라 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점을 구비하는 제1 온도측정부;
    상기 제1 온도측정부의 일단부에 마련되며, 둘레방향을 따라 서로 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점을 구비하는 제2 온도측정부;
    상기 제1 온도측정부에 설치되며, 상기 제1 온도측정부 및 상기 제2 온도측정부를 가열하는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 온도측정부에는 두께방향을 따라서 상호 이격되는 외면의 서로 다른 위치로부터 중심방향으로 동일한 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 제1 삽입홈부가 형성되며,
    상기 제2 온도측정부는 둘레방향으로 상호 이격되는 외면의 서로 다른 위치로부터 중심방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 제2 삽입홈부가 형성되며,
    상기 제1 삽입홈부 또는 상기 제2 삽입홈부의 삽입홈으로 삽입되어 측정지점에서의 온도를 측정하는 온도센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 온도측정부의 타단부에 마련되며, 둘레방향으로 상호 이격되는 외면의 서로 위치로부터 중심방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 제3 삽입홈부가 형성된 제3 온도측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 온도측정부 또는 상기 제3 온도측정부는 횡단면 형상이 다각형인 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 온도측정부는 둘레방향을 따라 서로 다른 이격되는 서로 다른 복수개의 측정지점이 구비된 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 온도측정부는 상기 제2 삽입홈부와 두께방향으로 이웃하며, 둘레방향으로 서로 다른 깊이를 갖는 복수개의 삽입홈으로 이루어진 보조 삽입홈부가 형성되며,
    상기 보조 삽입홈부의 삽입홈으로 삽입되며, 상기 보조 삽입홈부의 온도를 측정하기 위한 보조 온도센서부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 히터는 상기 제1 온도측정부의 측면에 복수개가 하나의 층을 이루어 복수개의 층으로 설치되며,
    각 층에 설치된 히터들 사이는 서로 등각으로 배열되며, 이웃하는 층의 히터들 사이는 45°간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 2차원 열유속 측정 게이지.
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