HVAC 시스템 열전대 처리를위한 모범 사례

HVAC 시스템의 Thermocouple 이해

열전도계는 난방, 환기 및 공기조화 체계에 있는 일반적인 온도 감지기입니다. 그들은 Seebeck 효력에 의존합니다: 2개의 디미아릴 금속의 접합이 가열되거나 냉각될 때, 온도 다름에 전압 비례는 접합 사이 나타납니다. 이 작은 밀리볼트 신호는 관제사에 의해 측정 접속점에 온도를 결정하기 위하여 읽습니다.

HVAC 신청에서는, 열전대는 몇몇 긴요한 역할을 합니다:

가스로 감지 : 파일럿 불꽃에 배치된 열커넥트는 가스 밸브가 열리게 되는 전류를 생성합니다. 불꽃이 나면 전압 방울과 밸브가 닫히면, escaping에서 비번 가스를 중지합니다.
열 펌프 및 에어컨의 온도 제어 :] 열전대 모니터 냉각 라인 온도, 코일 온도 및 효율성을 최적화하는 주변 공기.
]온도 보호:] 전기 히터 및 압축기에서, 온도가 안전 한계를 초과할 때 열전대 방아쇠 안전 차단.
시스템 진단: 서비스 기술자는 냉매 충전 문제, 기류 문제, 또는 고장 부품 식별하기 위해 열전대 판독을 사용합니다.

몇몇 열전대 유형은 HVAC 상태와 관련있습니다. 유형 K (크롬 헥사)는 넓은 범위를 제안합니다 (-200°C에 1260°C)와 로 신청을 위한 좋은 정확도. 유형 J (철 stantan)는 오래된 장비에서 일반적입니다. 낮은 ‐ 온도 냉각 회로에 있는 유형 T (copper ‐constantan) excels. 더 적은 일반적인 그러나 고열 상업적인 요리 두건에서 유용한 것은 유형 N (nicrosil nisil), 산화를 방지하는 유형 유형에 저항하는 유형 N (copper ‐constantan)입니다. 긴 수명을 위한 정확한 유형을 선정하십시오.

관제사 Interprets 열전대 신호 방법

현대 HVAC 관제사는 관제사 맨끝에 온도를 측정하는 찬 접속 보상 (CJC)를 포함하고 그러므로 전압 계산을 조정합니다. CJC 없이, 열전대 독서는 절대 보다는 맨끝 온도에 관계될 것입니다. 몇몇 우수한 관제사는 또한 열전대 산출의 경미한 비 선형성을 정확한 선형화 알고리즘을 적용합니다. 이 상호 작용을 이해하는 것은 기술자가 감지기 보다는 오히려 관제사에서 시작된 독서 상쇄를 진단하는 것을 도울 것입니다.

Thermocouples 취급에 대한 모범 사례

열전대의 Proper 처리는 측정 정확도와 시스템 신뢰성에 직접 영향을 줍니다. 다음의 관행은 HVAC 산업 표준 및 센서 제조업체에서 권장됩니다.

일반 검사 및 청소

열전대는 가혹한 환경에서 작동하며, 연소 부산물, 먼지, 습기 및 온도 극성에 노출됩니다. 시각 검사는 적어도 6 개월 또는 일상적인 HVAC 유지 보수 중에 수행해야합니다. 다음을 참조하십시오.

조사에 부식 또는 산화 및 연결 철사.
단락을 일으킬 수있는 균열 또는 훈증 절연.
측정된 매체에 상대적인 감지기의 위치를 바꾸는 느슨한 설치 기계설비.
soot, oil, 또는 debris의 축적은 접합과 느린 응답 시간을 격리합니다.
시스의 변색, 이는 정격 한계를 넘어 온도에 노출을 나타냅니다.

청소는 연약한, lint 자유로운 피복 및 감지기가 살아있는 회로에서 아닙니다 인 경우에 isopropyl 알콜과 같은 온화한 용매로 행해져야 합니다. 거친 공구 또는 가혹한 화학물질을 피하십시오 금속 칼집 또는 접합을 손상할 수 있었습니다. 로에 있는 화염 감지기를 위해, 부드럽게 산화를 제거하기 위하여 정밀한 샌드서 (600 모래)를 가진 조사를 닦아, 그 후에 건조한 피복으로 청소하십시오. ] 강철 모직 를 이용하지 마십시오:] - 짧은 입자가 있을 수 있는 입자는, 단락이 있을 수 있습니다.

Proper 설치 기술

설치 오류는 조기 열전대 실패와 inaccurate 판독의 주요 원인입니다. 이러한 지침을 따르십시오.

]확실한 침수 깊이: 측정 접합은 중간 (공기 시내, 화염, 또는 액체)에서 완전히 몰입되어야 합니다. 10배 조사 직경의 최소한도 침수 깊이는 공기 반동 감지기를 위한 표준입니다.
Orientation: 덕트 또는 파이프 설치에서, 열커넥트를 설치하여 접합은 빠른 응답을 위한 흐름 방향에 수직이다. 로에서, 열전대는 제조업체에 의해 지정된 높이에서 파일럿 불꽃에 직접 배치되어야한다.
Secure 설치:] 압축 피팅, 스레드 어댑터, 또는 진동 때문에 운동을 방지 스프링로드 클립을 사용합니다. 느슨한 센서는 간헐적인 접촉과 erratic 판독을 만들 수 있습니다.
와이어 라우팅:] 전자기 방해의 고전압 케이블 및 소스에서 열전 연결 확장 와이어를 유지. 트위스트 ‐ 쌍 또는 보호 케이블은 긴 실행에 권장. 와이어를 피로 할 수있는 날카로운 굽힘을 피하십시오.
Cold junction 보상: 대부분의 현대 HVAC 컨트롤러는 CJC 내장. 독립 열전대 미터를 사용 하는 경우, 참조 접합은 알려진 온도 (예를들면, 얼음 점 목욕 또는 보상 블록)에 있다. Field‐installed CJC 모듈은 레거시 컨트롤러에 사용할 수 있습니다.

물자 겸용성 및 선택

틀린 열전대 물자를 선정하는 것은 galvanic 부식, embrittlement, 또는 산화에 지도할 수 있습니다. 뒤에 오는 요인을 고려하십시오:

온도 범위:] 온도 조절을 선택하여 연속 온도가 최소 50 °C로 최대 예상 시스템 온도를 초과하는 온도 조절을 선택한다. 가스로의 불꽃 센서에 대해서는, Type K는 1000°C까지 반복 열 순환을 견딜 수 있기 때문에 표준이다.
열재: 스테인리스(304 또는 316)은 일반 공용 HVAC용으로 일반적입니다. 부식성 환경에 대해서는 (예: 수영장 히터 또는 산업용 부엌), Inconel 또는 Hastelloy 칼집이 더 나은 저항을 제공합니다. 식품 가공 영역의 경우 식품 등급 칼집이 필요할 수 있습니다.
Grounded vs. ungrounded junctions:] 접지 접합 (가장 빠른 용접된 와이어) 응답 하지만 noisy 전기 환경에서 지상 루프에 견딜 수 있을 수 있습니다. 접지 접합은 지상 루프를 제거하고 정밀 제어 시스템에 선호됩니다. 접지 타입은 열전도가 살아있는 지휘자에 접촉할 때 필수적인 전기 절연을 제공합니다.
리드 와이어 절연 : 고온 영역, 유리 섬유 또는 세라믹 절연에 대 한. PVC 절연 와이어는 105°C까지 적합 하 고 버너 근처에 배치 해야 합니다. 실리콘 절연 (200°C까지) 많은 HVAC 응용 프로그램에 대 한 좋은 중간 ‐ 접지입니다.
커넥터 타입:커넥터를 사용하여 추가 열전 전압을 생성하는 비금속 접합을 방지하기 위해 특정 열전 합금을 사용합니다. 미니어처 커넥터는 현장 설치에 공통적입니다. 표준 크기 커넥터는 더 강력한 접촉을 제공합니다.

HVAC 장비 제조업체의 사양 또는 교체 열전대를 선택할 때 평판 센서 공급 업체를 상담하는 것은 현명합니다. 잘못 입력을 사용하여 10도 및 비폭형 장비 보증의 판독 오류를 일으킬 수 있습니다. 자세한 지침을 위해 Omega Engineering thermocouple selection guide는 합금 조합 및 온도 범위의 종합 테이블을 제공합니다.

기계적 손상 및 환경 스트레스를 피하기

열전대는 민감한 계기입니다. 육체적인 긴장은 측정 편류 또는 실패에 지도하는 금속 결정 구조를 바꾸골.

Handling: 항상 프로브 바디 또는 냉방 커넥터를 파악하여 와이어에 끌어냅니다. 프로브를 떨어지는 것은 마이크로 랙의 접합을 할 수 있습니다.
진동:] 엔진, 압축기, 또는 팬 근처에 진동 흡진 마운트를 사용합니다. 과도한 진동은 칼집을 출구 지점에서 와이어를 피로 할 수 있습니다. 바람 유도 진동에 노출 된 옥상 단위에서, 움직임을 흡수하기 위해 와이어의 루프를 사용하여 고려.
열 충격:] 제조업체의 지정된 경사로 비율을 초과하는 급속한 온도 변화를 피하십시오. 로 열전대를 위해, 체계 폐쇄 후에 천천히 냉각하는 감지기를 허용하십시오. 실내 온도에 급속한 냉각은 embrittlement를 일으킬 수 있습니다.
Chemical 노출: 염소, 황, 또는 다른 공격적인 가스를 가진 환경에서는 방어적인 방패 또는 높은 합금 칼집을 사용하여 고려합니다. 수소 황화물에 대한 간략한 노출은 표준 유형 K 열전대를 degrade 할 수 있습니다. 수영장 히이터를 위해, 스테인리스 칼집을 가진 유형 K는 달 안에 실패할지도 모릅니다; Hastelloy 칼집은 추천됩니다.
방사선 효과: 공기 소독을 위한 자외선 germicidal 방사선 조사 (UVGI)를 가진 산업 HVAC 체계에서, UV 노출은 PVC 절연제를 degrade 할 수 있습니다. UV 램프의 가까이에 유리 땋는 또는 테플론에 의하여 격리된 철사를 사용하십시오.

교정 및 검증

새로운 열전대는 ±2°C 또는 더 많은 것에 의하여 그들의 표준 곡선에서 탈선할 수 있습니다. 일정한 구경측정은 전압 산출이 진실한 온도를 일치한다는 것을 보증합니다. 표준과 기술 (NIST)의 국가 연구소는 산업 감지기를 위한 traceable 구경측정 기준을 제공합니다.

HVAC 현장 작업의 경우, 실용적인 접근법은 다음과 같습니다.

포인트 체크는 알려진 온도에서:는 빙수 목욕(0°C) 및 빙수(100°C 바다 수준)을 사용하여 열전대 독서를 확인합니다. 고온, 건조 차단 교정기 또는 교정 참조 프로브도 사용할 수 있습니다. 열커버 출력을 시뮬레이션하는 현장 교정기도 가능합니다.
연간 교정: 12개월마다 인증 교정 실험실에 중요한 공정 제어에서 사용되는 정밀 열전대를 전송합니다. 많은 실험실은 측정 불확실한 테이블을 가진 NIST-traceable 인증서를 제공합니다.
Field-replaceable 논리: 많은 HVAC 관제사에는 상쇄 조정이 건축되었습니다. 열전도가 일관되게 읽으면, 관제사는 감지기가 대체될 때까지 임시 측정으로 개정 요인을 적용할 수 있습니다.
Documentation: 교정 날짜, 읽기, 어떤 조정의 로그를 유지. 이 역사는 시간이 지남에 따라 센서를 식별하고 비활성 교체를 일정.
Cross-verification: 중요한 응용 프로그램에 대한 (예를들면, 데이터 센터 냉각), 기본 센서와 평행으로 두 번째 열전대를 설치합니다. 두 개의 읽기 다이브레이터가 있다면, 프로세스 변경보다 센서 고장을 나타냅니다.

자세한 교정 절차는 ]NIST 열전대 교정 가이드]를 참조합니다.

디지털 vs. 아날로그 열전대 시스템

많은 현대 HVAC 시스템은 새로운 설치를 위해 디지털 온도 센서 (DS18B20, NTC 서미스터)를 사용하지만 열전대는 고온 및 극한 환경 영역에서 필수적으로 유지됩니다. 개조 또는 업그레이드 할 때 기술자는 4 ‐ 20 mA 또는 Modbus 신호를 출력 디지털 송신기를 공급하는 디지털 송신기를 충족 할 수 있습니다. 변환 프로세스를 이해하는 것은 중요합니다. 송신기는 CJC 및 선형화가 포함되어 있으며 정확도는 전자 레인지와 전자 레인지와 같은 전자 레인지와 같은 표준에 따라 다릅니다.[F]는 전자 레인지와 전자 레인지와 전자 레인지와 같은 표준을 향상시킵니다.[F]는 전자 레인지와 전자 레인지와 전자 레인지와 같은 표준을 향상시킵니다.[F]

자주 묻는 질문

가장 좋은 취급 관행에도 불구하고, 열전대는 실패하거나 erratic 독서를 일으킬 수 있습니다. 일반적인 문제는 다음과 같습니다.

개방 회로 (철 또는 접합에서 틈).
단락 (금속 파편은 철사 또는 손상된 절연제를 밝힙니다).
junction의 산화 또는 오염으로 인해 드리프트.
시스템의 여러 접지 경로에 의해 발생 지상 루프.
연결관 부식 또는 느슨한 맨끝.
열전대 유형 잡음 (예를들면, 유형 K 회로에 있는 유형 J 감지기).
연장 철사 극성 반전, 부정적인 전압 독서 또는 큰 과실을 일으키는.

결함 열전대 식별

열전대가 실패 할 수 있음을 표시하십시오.

시스템은 ignite 또는 불꽃이 간헐적으로 간다 (furnace).
명백하게 잘못되는 온도 독서 (예를들면, 전시는 20°C 방에 있는 500°C를 보여줍니다).
컨트롤러는 정상적인 조건에도 불구하고 온도 경보를 통해 트리거합니다.
온도 변화에 느린 또는 erratic 응답.
몇 시간 동안 일 (산화)에 떨어 뜨리면.

이 증상이 나타나면, 열전대와 그 배선의 철저한 시각 검사로 시작합니다. 단말 구획에 변색되거나 부수된 절연제, 느슨한 연결을 찾아서 조사 끝에 물리 손상.

Step‐by‐Step 문제 해결 가이드

컨트롤러 또는 미터를 체크: 열전대를 분리하고 알려진 ‐ 좋은 열커버 또는 저항기 시뮬레이터를 사용 (예를들면, 20°C에서 유형 K를 위한 0.8 mV) 입력 회로가 기능 확인.
측정 저항: 멀티미터 세트를 사용하여 옴, 콜드 끝에 열전대 맨끝의 맞은편에 측정. 전형적인 열전대는 아주 낮은 저항을 보여줍니다 (몇 옴). 개방 회로는 무한하게 읽습니다; 짧은 0의 가까이에 읽습니다. 긴 달리, 24 AWG를 위한 100 피트 당 연장 철사 저항을 포함하여 - 전형적으로 1‐2 옴.
측정 전압 출력:] 알려진 온도 (예를들면, 실내 온도)에 열전대를 가진, 높은 임피던스 미터로 밀리 볼트 출력을 측정하고 그 유형에 대한 표준 테이블에 비교합니다. 20°C에 유형 K를 위해, 예상 출력은 대략 0.8 mV입니다. 20°C에 유형 J를 위해, 대략 1.0 mV.
지상 루프에 대한 체크: 열전도 방패 또는 부정적인 철사와 지구 지상 사이 측정 전압. 몇 밀리 볼트 AC가 고립이 필요할 수 있는 지상 루프를 나타냅니다. 독서가 100 mV AC 이상인 경우에, 열전대는 체계의 밑에 에너지로 덮는 지휘자 접촉일지도 모릅니다.
검사 커넥터: 열전대 커넥터 (소형 또는 표준) 와이어 타입에 일치해야 합니다. 혼합 유형 K 및 유형 J 커넥터는 10°C 이상의 오류를 일으킬 수 있습니다. 긍정적이고 부정적인 와이어가 교환되지 않습니다.
열시험을 실시합니다:열총(200°C 이하)의 조사 팁을 보거나, 200°C 이하에서 유지하고, 독서를 보며, 5초 이상 안정값에 도달)는 오염이나 실패를 제안합니다.
]간헐적인 연결을 위해 체크:] 그 길이를 따라 철사를 닦아. 독서가 점프 또는 0에 갈 경우, 절연제 안쪽에 부서지는 철사 또는 느슨한 연결이 있습니다.

종합 문제 해결 설명서를 위해, ]Omega Engineering thermocouple 문제 해결 가이드는 상세한 시나리오를 제공합니다 배선도.

대를 대체 할 때. 수리

대부분의 HVAC 응용 프로그램에서 열전대는 소모품 아이템으로 간주됩니다. 센서가 표면 청소를 넘어 손상되거나 접합이 허용 된 허용 오차 (표준 등급의 읽기의 0.5 %)보다 더 많은 것을 드리기 때문에 교체는 가장 안전하고 비용 효율적인 옵션입니다. 접합을 다시 ‐ 용접함으로써 열커넥트를 수리하는 것은 실험실 환경에서 가능하지만 교체 비용이 낮기 때문에 현장에서 거의 단화됩니다 (일반적으로 $ 10 ~ $ 50). 열커넥트는 열커넥트가 보장되지 않고도 열커넥트를 유지하지 못합니다.

HVAC 기술자를위한 안전 및 실용 팁

살아있는 HVAC 체계에 있는 열전대와 일은 주의를 요구합니다:

전동으로 가열된 시스템에서 열전도체를 교체하거나 청소하기 전에 연결 전력]을 차단합니다. 낮은 전압 열전대 회로는 단락이 짧은 경우에 아크를 만들 수 있습니다.
적절한 개인 보호 장비 (PPE) 뜨거운 표면 또는 개방 불꽃을 작업 할 때. 장갑 및 안전 안경은 필수적입니다.
냉각 용 앨로우 타임] 로 열전대 검사시. 조사 및 주변 금속은 화상을 일으키는 원인이 충분히 열을 유지할 수 있습니다. 표면이 처리하기 전에 50°C 이하로 떨어졌다는 것을 확인하기 위해 비접촉 온도계를 사용하십시오.
Never 대용 열전형 컨트롤러와 호환성을 확인하지 않고. 잘못된 유형은 에너지 낭비 또는 안전 작동을 주도하는 잘못된 판독을 침묵시킬 수 있습니다.
Label extension wires 의 극성 유지에 대한 교체. 긍정적이고 부정적인 리드를 반전하는 것은 많은 컨트롤러가 오류로 해석되는 부정적인 전압을 생성합니다.
Follow 제조 업체 토크 사양] 압축 피팅을 강화할 때. 과밀화는 프로브를 분쇄 할 수 있으며, 언더 팅은 압력을 가한 덕트에 누출을 허용한다.
적절한 와이어 스트리핑 도구를 사용하여 지휘자를 닉. 니켈 와이어는 진동 아래에서 깰 수있는 약점을 만듭니다.
Document 모든 변경 시스템 로그에서, 새로운 센서 유형, 교정 날짜 및 어떤 오프셋 조정을 포함.