3.1 온도 계측

섭씨 온도(Celsius , 攝氏溫度)는 1 atm에서의 물의 어는점을 0도, 끓는점을 100도로 정한 온도 체계이며, 기호는 °C이다. 1742년 스웨덴의 천문학자 안데르스 셀시우스가 처음으로 제안하였으며, 영어 등에서는 제안자의 이름을 따 ‘셀시어스’로 부르고 있다. 셀시우스는 물의 어는점을 100도, 끓는점을 0도로 제안하였으나 사용이 불편하여 후에 끓는 점과 어는 점의 기준을 바꾸었다. 하지만 온도 단위가 같은 100등분을 하였으므로 셀시우스의 이름을 따서 섭씨 온도라고 부른다. 현재는 위와 같이 정의하지 않고 물의 삼중점을 0.01도로 정의한다. ‘섭씨(攝氏)’라는 이름은 셀시우스의 중국 음역어 ‘섭이사(攝爾思)’에서 유래한다.

°F = °C × 1.8 + 32

화씨 온도(華氏, Fahrenheit)는 독일의 다니엘 가브리엘 파렌하이트(Daniel Gabriel Fahrenheit)의 이름을 딴 온도 단위이며, 기호로는 °F를 쓴다. 물이 어는 온도는 32도(섭씨 0도)이며, 물이 끓는 온도는 212도(섭씨 100도)이므로, 이 사이의 온도는 180등분된다. 과거에는 영국과 미국의 영향으로 영어권의 여러 나라에서 널리 쓰였고, 이 때문에 “English Unit”이라고 표현하기도 한다. 그러나 현재 영국, 캐나다 등 대부분의 영어권 국가에서도 미터법을 채택하면서 섭씨로 바꾸었고, 미국을 비롯한 극소수의 국가에서만 여전히 공식적인 단위로 사용하고 있다. 화씨(華氏)란 이름은 독일인명인 파렌하이트(Fahrenheit)의 중국 음역어 ‘화륜해(華倫海)’에서 유래한다.

°C = (°F − 32) / 1.8

켈빈(kelvin)은 온도의 국제 단위이다. 켈빈은 절대 온도를 측정하기 때문에, 0 K은 절대 영도(이상 기체의 부피가 0이 되는 온도)이며, 섭씨 0도는 273.15 K에 해당한다. 상대온도의 단위로는 섭씨도와 같다. 켈빈 경의 이름을 땄으며, 기호는 K다.

°C = K − 273.15

열전대(영어: Thermocouple)는 서로 다른 종류의 금속을 접속한 것으로 열전 효과를 일으키는 금속선이다. 열전기쌍 혹은 열전쌍이라고도 한다.

열전대에서 발생하는 전압(기전력)을 측정하여 온도값을 얻는다.

금속은 고유의 저항값을 가지며, 온도에 따라 저항값이 변한다.

금속의 저항값을 측정하여 온도값을 얻는다.

물체가 외부 적외선 에너지를 흡수, 투과 및 반사하는 비율을 말하며, 이론적으로 외부에너지를 흡수만하고 반사하지 않는 물체를 "Blackbody(흑체)"라 하며, 이때의 방사율(ε)값은 "1"로 규정된다.
그러나 일반적인 물체들은 표면상태(광택, 거칠기, 산화 등)에 따라서 흡수, 반사하는 에너지량이 변화한다. 즉, 흡수하고 반사하는 에너지 비율이 "Blackbody"를 기준으로 할 때 실제로 "1"보다 작은 값을 갖게 된다.
일반적으로 우리가 적외선 카메라를 이용하여 설비를 점검할때 적절한 방사율을 적용하지 않으면 점검 대상의 온도편차가 발생하게 되므로, 점검 대상에 맞는 적절한 방사율을 적용해 주는 것이 보다 정확한 점검을 위해 필요하다.
예를 들면, Controller와 같은 외부 Case가 플라스틱 재질로 되어 있는 경우 외부 온도 측정시 플라스틱에 맞는 방사율을 적용함으로써 정확한 온도를 측정할 수 있다. 실제 방사율의 값에 따라 실제 온도편차가 발생 할 수 있으므로, 정확한 방사율을 입력해주는 것은 중요하다.
방사율표 : http://daihanscience.koreasme.com/viewproduct_9_k.html

전기선 및 전기기구 과열 탐지