열가소성 물질

Thermopile
열성애나 열성애와 혼동해서는안 된다.
두 세트의 열전대 쌍이 직렬로 연결된 차온 열전대 열전대 다이어그램. 상단 열전쌍 접합부 2개는 온도 T에1 있는 반면 하단 열전쌍 접합부 2개는2 온도 T에 있다. 열전대 접속부 쌍의 수와 열전대 접속부 층에 걸쳐 열전대 ΔV의1 출력 전압은2 온도 차 ΔT 또는 T - T에 정비례한다. 또한 열가소성 전압 출력은 열저항층을 통한 열유속 q"에 정비례한다.
열가소성 구조를 사용하여 열량을 직접 측정하는 열량 센서 그림. 표시된 모델은 FluxTeq PHFS-01 열유속 센서 입니다. 전압 출력은 센서를 통해 열 유량에 비례하는 열가소성 물질에서 수동적으로 유도되거나 마찬가지로 박막 기질 및 열전대 접합부 쌍의 수에 걸친 온도 차이도 발생한다. 센서의 열가소성 물질에서 나오는 이 전압 출력은 처음에 열유속과 관련되도록 교정된다.

열가소체는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 전자 소자다.[1] 그것은 보통 직렬로 연결되거나 덜 흔하게 병렬로 연결된 몇 개의 열전대로 구성되어 있다. 이러한 장치는 열전 효과의 원리에 따라 작동한다. 즉, 다른 금속(열전대)이 온도 차이에 노출되었을 때 전압을 발생시킨다.[1]

열전대는 연결점에서 열전대 출력 전압이 측정되는 지점까지의 온도 차이를 측정하여 작동한다. 폐쇄 회로가 두 개 이상의 금속으로 구성되고 한 금속에서 다른 금속으로 이행하는 지점과 접합 지점 사이에 온도 차이가 생기면, 고온과 저온 접합 지점 사이의 전위차이에 의해 발생되는 것처럼 전류가 생성된다.[2]

열전대는 열저항층의 양쪽에 위치한 접합부와 열전쌍 쌍으로 직렬로 연결할 수 있다. 열전대 쌍으로부터의 출력은 열저항층 전체의 온도 차이에 정비례하는 전압이며 열저항층을 통한 열유속에도 정비례하는 전압이다. 직렬로 열전대 쌍을 더 추가하면 전압 출력의 크기가 증가한다. 열전대는 단일 열전대 쌍으로 구성될 수 있으며, 두 개의 열전대 접합부 또는 여러 개의 열전대 쌍으로 구성될 수 있다.

열전압은 절대 온도에 반응하지 않지만 국소 온도 차이 또는 온도 구배와 비례하는 출력 전압을 생성한다. 전압과 전력의 양은 매우 작으며 그러한 목적을 위해 특별히 설계된 제어 장치를 사용하여 밀리 와트와트 및 밀리 볼트로 측정된다.[3]

열가소재는 체온을 측정하기 위해 의료진이 널리 사용하는 적외선 온도계나 센서의 밀폐된 캐비티 내부의 온도 프로파일을 측정하기 위한 열가속계 등 온도 측정장치의 일부로서 온도에 반응하는 출력을 제공하는 데 사용된다.[4] 열량 센서와 열량계[5][6] 및 가스 버너 안전 제어에도 널리 사용된다. 열가소성의 출력은 보통 수십 밀리볼트 또는 수백 밀리볼트 범위에 있다.[7] 신호 레벨을 증가시킬 뿐만 아니라, 장치를 사용하여 공간 온도 평균을 산출할 수 있다.[8]

열전대(thermopile), 직렬로 여러 열전대로 구성된다. 우측과 좌측 접합부가 모두 동일한 온도일 경우 전압은 0으로 취소된다. 단, 측면 사이에 온도 차이가 있을 경우 결과 총 출력 전압은 접속 전압 차이의 합계와 동일하다.
열전효과
Thermoelectric Seebeck power module.jpg
원칙
적용들

열가소성 물질은 전기 구성품, 태양풍, 방사성 물질, 레이저 방사선 또는 연소로부터의 열과 같은 전기 에너지를 생성하는데도 사용된다. 이 프로세스는 열을 고온 접합부에서 저온 접합부로 전달하기 때문에 펠티에 효과(열 에너지를 전달하는 전류)의 예도 된다.

광학이나 레이저 전력을 열로 변환하고 그에 따른 온도 상승은 열가소성 물질로 측정한다는 원리에 따른 전력계량기라는 이른바 열가소성 센서도 있다.[9]

참고 항목

  • 열가소성 물질에서 전압 생성을 담당하는 물리적 효과인 시벡 효과
  • 열전소재, 고출력을 전달하는 컴팩트한 열가소성소재를 시공할 수 있는 고성능소재

참조

  1. ^ a b "Woodhead Publishing Series in Energy", Advances in Solar Heating and Cooling, Elsevier, 2016, pp. xiii–xviii, doi:10.1016/b978-0-08-100301-5.09002-0, ISBN 9780081003015
  2. ^ Adams, Charles Kendall (1895). Johnson's Universal Cyclopedia: A New Edition. D. Appleton, A. J. Johnson. p. 116.
  3. ^ Montgomery, Ross; McDowall, Robert (2008). Fundamentals of HVAC Control Systems. Atlanta: Elsevier. p. 161. ISBN 9780080552330.
  4. ^ Mukherjee, Rahul; Basu, Joydeep; Mandal, Pradip; Guha, Prasanta Kumar (2017). "A review of micromachined thermal accelerometers". Journal of Micromechanics and Microengineering. 27 (12): 123002. arXiv:1801.07297. Bibcode:2017JMiMi..27l3002M. doi:10.1088/1361-6439/aa964d. S2CID 116232359.
  5. ^ "Glossary of Meteorological Terms (T) - NovaLynx Corporation". Retrieved 17 November 2016.
  6. ^ "Glossary". Retrieved 17 November 2016.
  7. ^ "Glossary". Archived from the original on 3 March 2016. Retrieved 17 November 2016.
  8. ^ "Capgo - Sensor Glossary". Retrieved 17 November 2016.
  9. ^ Pineda, Diana Davila; Rezaniakolaei, Alireza (2017-08-22). Thermoelectric Energy Conversion: Basic Concepts and Device Applications. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. ISBN 9783527698134.

외부 링크