압력 변환기의 사용법과 교정 (공기역학실험)

소개

"압력 변환기의 사용법과 교정 (공기역학실험)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목표

2. 이론적 배경
2.1. 절대압력과 게이지 압력
2.2. 마노미터
2.3. 압력 변환기
2.4. 선형 회귀 분석
2.5. 민감도

3. 실험 방법
3.1. 실험 원리
3.2. 실험 과정

4. 결과
4.1. 실험 결과
4.2. 결과 분석

5. 결론

6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목표
① 압력변환기(Pressure Transducer)의 작동 원리와 사용 방법을 이해한다. 압력 변환기는 압력을 측정하여 측정한 값을 전압 신호로 바꾸어주는 장치이다. 앞으로의 실험에서 자주 사용하게 될 장치이므로 습득 방법을 잘 숙지할 필요가 있다.
② 압력교정기(Pressure Calibrator)를 이용한 압력 변환기의 교정 방법을 이해한다. 압력교정기는 압력 변환기의 민감도를 측정할 때 쓰이는 장치이다. 그전에 민감도란 무엇인지에 대해서 알 필요가 있고 민감도 계산 과정에서 필요한 선형 회귀 분석에 대해 학습하여 데이터 처리를 해보도록 한다.

2. 이론적 배경
2.1. 절대압력과 게이지압력
대기압은 가장 일반적인 기준 압력이며, 이 대기압과의 압력 차이의 결과를 게이지 압력(gauge pressure)라 한다. 기준 압력을 0으로 하여 측정된 압력은 절대 압력(absolute pressure)이라 한다.

2.2. 마노미터
마노미터(manometer, 액주형 압력계)는 유체의 압력 차에 의해 U자관 형태의 양쪽 관에 발생한 액주의 높이차를 통해 압력 차를 측정하는 장치이다.

[Fig1]을 참고해 마노미터의 높이 차를 통해 압력 차를 구하는 공식은 다음과 같다. 이 때 A는 관의 단면적, mg는 높이 차 h에 해당하는 액주의 무게이다.

<중 략>

3. 실험 방법
3.1. 실험 원리
압력교정기에서 가압된 압력을 압력변환기로 보내면, 압력변환기에서는 받은 압력에 해당하는 output 전압으로 변환시킨다. 그 후 전압값을 다시 압력교정기로 전송한다. 여러 압력에 대해 이 과정을 수행하면 압력변환기가 받아들이는 input에 대한 output의 관계를 통해 압력변환기의 민감도를 측정할 수 있다. 이를 교정(calibration)이라 한다. 민감도가 기울기인 접합 함수가 교정 함수(calibration curve)가 된다.

참고자료

· OMEGA®, 압력 트샌스듀서 종류 및 설명, https://kr.omega.com/prodinfo/pressuretransducers.html
· “공학 수치해석”(안병권 저, 궁미디어), 4.1 회귀분석을 위한 통계학 기본개념, 4.2. 선형 회귀분석(93~101page)
· “계측공학”(Thomas G.Beckwith 등 3인 저, 한철호 등 5인 공역, 도서출판YOUNG), ‘6.1. 센서(서론)’(202page)