바이메탈온도계 설계

소개

바이메탈형 캔틸레버 구조물은 주위 온도 변화에 민감하게 기계적 변형이 발생하며, 이러한 기계적 변형을 이용하여 온도를 측정하거나 제어장치로 이용할 수 있다. 바이메탈 온도계를 다음의 순서에 따라서 설계하고자 한다.

(1) 바이메탈을 이용한 온도계를 구상하라.
(2) 바이메탈에 사용될 금속을 두 개 선정하라. 필요한 선정조건과 물성치에 관하여 조사하라.
(3) 바이메탈의 길이와 두께 등 크기를 결정하라. 온도변화에 따른 캔틸레버의 처짐과 고유진동수, 그리고 민감도 등을 분석하라.
(4) 바이메탈의 처짐을 측정하기 위한 기구학적 방법들을 고안하라.

목차

part 1. Design Explanation.
설계 목표.
팀 목표.
part 2. Design Promotion.
체계 및 업무 분담.
업무추진표.
part 3. Design Briefing.
바이메탈.
part 4. material apply.
Invar.
Brass CZ108.
part 5. Design AIM.
설계 목표 설정.
part 6. Design Sketch.
도면.
part 7. Discussion
문제점과 개선방안
Postscript

본문내용

설계 목표

바이메탈형 캔틸레버 구조물은 주위 온도 변화에 민감하게 기계적 변형이 발생하며, 이러한 기계적 변형을 이용하여 온도를 측정하거나 제어장치로 이용할 수 있다. 바이메탈 온도계를 다음의 순서에 따라서 설계하고자 한다.

(1) 바이메탈을 이용한 온도계를 구상하라.
(2) 바이메탈에 사용될 금속을 두 개 선정하라. 필요한 선정조건과 물성치에 관하여 조사하라.
(3) 바이메탈의 길이와 두께 등 크기를 결정하라. 온도변화에 따른 캔틸레버의 처짐과 고유진동수, 그리고 민감도 등을 분석하라.
(4) 바이메탈의 처짐을 측정하기 위한 기구학적 방법들을 고안하라.

예시> 레버를 이용한 자동 온도기록장치, 스트레인게이지를 이용한 디지털 측정장치, 조리용 단순 원형 온도지시계, 실내온도조절용 제어기


팀 설계 목표

바이메탈 온도계를 설계하기 위해
- 바이메탈 온도계의 용도, 기능 및 실제 적용을 파악한다.
- 사용가능한 온도 범위를 고려하여 적절한 온도계를 선정한다.
- 바이메탈에 사용될 금속을 선정하고, 물성치를 조사한다.
- 바이메탈 온도계의 구조적인 설계를 한다.
- 바이메탈 온도계의 원리를 이해, 적용하여 해석한다.
- 설계된 온도계의 문제점과 개선방안에 대해 토의한다.


바이메탈 원리의 여러 온도계 중에서 흔히 쓰이는 flying thermometer를 설계한다.
flying thermometer는 0 - 200℃ 의 온도범위에서 작동되며, 이를 위해 Invar강과 Brass CZ108의 재료를 선정한다. 구조적인 설계를 통해 바이메탈의 원리를 해석한다.







part 2. Design Promotion.


추진 체계

참고자료

· 없음