에너지관리산업기사 계측의 원리 — 센서와 계측장치의 기본 작동 원리

광전도 소자는 빛이 닿을 때 저항이 감소하는 성질을 이용해 발광을 검출한다. 예컨대 화염의 발광특성을 이용하는 센서는 CdS 셀과 같이 빛 감지형 소자를 사용하며, 발광인지 이온화 전류인지를 구분하는 것이 핵심 포인트다.

화염 검출에는 이온화 전류를 이용하는 플레임로드가 있고, 열 검출에는 바이메탈 같은 열팽창 소자가 있다. 따라서 같은 '화염 감지'라는 말이 나와도 검출 원리가 빛인지 전류인지 온도인지로 답이 갈린다.

차압식 유량계는 관 내부에 축소 장치를 두고 전후 압력차로 유량을 산정한다. 유로의 급격한 변화는 와류를 발생시켜 회복되지 않는 압력손실을 만들며, 이 손실은 오리피스 ＞ 플로우노즐 ＞ 벤츄리관 순으로 크다. 즉 급격한 수축이 손실을 크게 만든다는 원리로 문제를 풀어야 한다.

시료가스 채취 시스템은 시료의 조성이 변하지 않도록 설계해야 한다. 배관 막힘 방지·시간 지연 최소화·덕트 중심부 채취가 고려사항이며, 온도를 함부로 낮춰 응축을 발생시키면 CO2 등 성분이 용해되어 시료조성이 변한다는 점을 주의해야 한다.

압력과 온도의 측정장치는 봉입 매질과 구조에 따라 분류된다. 예컨대 기체식 압력온도계는 헬륨·네온·수소·질소처럼 상온에서도 기체인 물질을 봉입해 온도에 따른 압력 변화를 읽는 방식이며, 증기압식은 저비점 액체의 증기압 변화를 이용한다.

압력 단위 변환과 게이지·절대압의 관계를 이해하면 계산 문제를 해결할 수 있다. 게이지압(atg)은 대기압을 0으로 한 값이고 절대압력은 진공을 0으로 한 값이므로 절대압력 = 게이지압 + 대기압의 관계를 항상 적용해야 한다.