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유압측정 및 점성마찰계수 유도

1. 실험의 목적 공기압 실린더의 운동을 통해 유체의 성질을 알아본다. 각종 공학에 이용되는 정마찰계수, 점성마찰계수를 측정된 값을 이용해 유도한다.2. 실험 방법 실린더를 구동해 시간에 따른 위치, 압력을 Labview를 이용해 측정한다. 엑셀을 이용하여 속도, 가속도, 정마찰계수, 점성마찰계수를 구하고 그래프를 그린다.3. 그래프 도출을 위한 관계식 ■ 속 도 ■ 가 속 도 ■ 정 마 찰 계 수 ■ 점성마찰계수 ■ 마 찰 력 결과 및 고찰 실험보고서를 쓰기 전 실험실에서 공기압에 의한 실린더의 움직임이 육안으로서 잘 몰랐는데, 처음에는 매트랩으로 적용하여 실행을 하여 속도그래프까지는 도출이 가능하였지만 가속도그래프가 도출이 되지 않아 곤란함을 겪었다. 엑셀을 이용하여 그래프를 도출하고 작업시에 속도, 가속도에 의한 미분방법을 잘 몰라 곤란을 겪었지만 각 구간마다 셀 기능 작업을 하여 속도데이터, 가속도데이터 값을 미분하여 도출 할 수 있었다. 조금 생소한 실험이라 이론이 많이 부족한 상태에서 보고서를 작성하여 과정은 힘들었지만 보람 있었고 실험할 때 컴퓨터를 이용해서 실린더 행정을 제어한 것이 신기하고 인상 깊었습니다.

공학/기술| 2007.03.23| 5페이지| 1,000원| 조회(733)

유압, 마찰, Labview, 점성마찰계수

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액체, 고체의 밀도측정

1. 실험일시2007년 월 일( ) 교시2. 실험제목질량측정 및 액체 옮기기 (액체 밀도 측정)3. 실험조 및 조원《 조》4. 실험목적◎ 화학저울의 사용법, 액체를 옮기는데 필요한 기구의 사용법을 익힌다.◎ 액체 및 고체의 밀도를 측정하는 방법을 안다.◎ 화학실험에 대한 기본자세를 익혀 실험을 용이하게 한다.5-1. 관찰 및 측정결과(증류수의 밀도측정 실험)1> 물의 온도 16도 (※참고 : 16도일때 물의 밀도는 0.9986460 g/mL)2> 실험결과 ▶증류수◀1234삼각플라스크와 마개의 무게(g)50.7550.8450.8350.84증류수를 집어넣은 플라스크의 무게(g)60.8560.8260.8160.85물의 무게(g) ※물의부피 = 10mL10.109.989.9810.01물의 밀도(g/mL)1.010.9980.9981.003> 밀도의 평균값 : 1.00 g/mL4> 불확실도의 계산σ === 0.006 = 6.00*105-2. 관찰 및 측정결과(알루미늄의 밀도측정 실험)1> 물의온도 16도 (※참고 : 20도일때 알루미늄의 밀도는 2.70 g/mL)2> 실험결과 ▶알루미늄◀1234금속무게(g)6.466.476.486.46눈금실린더의 증류수부피(mL)58.158.059.068.0금속+증류수 부피(mL)60.159.961.770.1금속부피(mL)2.01.92.72.1밀도(g/mL)3.233.412.403.083> 밀도의 평균값 : 3.03 g/mL4> 불확실도의 계산σ === 0.4415-3. 관찰 및 측정결과(구리의 밀도측정 실험)1> 물의온도 16도 (※참고 : 20도일때 구리의 밀도는 8.92 g/mL)2> 실험결과 ▶구리◀1234금속무게(g)15.5915.5815.5915.58눈금실린더의 증류수부피(mL)60.159.961.770.1금속+증류수 부피(mL)62.362.063.372.1금속부피(mL)2.22.11.62.0밀도(g/mL)7.097.429.747.793> 밀도의 평균값 : 8.01 g/mL4> 불확실도의 계산σ === 1.196. 결론 및 논의기구의 사용법을 알고자 했던 이번 실험에서 저희 조는 의외의 실수가 많았던 것 같습니다. ‘이정도면 되겠지..’하는 안일한 생각으로 정확히 맞추기 보다는 적당하게 맞추는 방법을 사용하는 바람에 오차가 많이 있었던 것 같습니다.첫 번째 증류수의 밀도를 측정하는 실험에서는 증류수 10mL를 정확히 측정하려고 해도 그 눈금을 읽는 아주 미세한 오차는 구별해 낼 수 없다고 생각합니다. 그리고 비커에 있는 증류수 온도를 측정하고 채취한 증류수를 손으로 잡기도 하고 삼각플라스크에 담으면서 온도차가 발생했다고 생각합니다. 그러나 1/1000의 오차는 아주 훌륭한 실험이었다고 생각합니다.그러나 두 번째 금속의 밀도 실험의 오차가 큰 이유는 일단 눈금을 읽는 상황에서 시선의 각도에서 오는 오차가 있고, 두 번째로 금속을 넣었을 때 기포가 발생한 것을 간과하여 오는 오차, 세 번째로 뒤늦게 기포를 발견하여 기포를 없애기 위해 흔들면서 매스실린더의 표면에 증류수가 묻어 부피가 줄어들어 오는 오차, 네 번째로 매스실린더를 깨끗이 닦지 않고 실험하여 부피 차에 따른 오차 등이 작용했다고 생각합니다. 특히 금속밀도측정 3번째 실험은 시작눈금을 0.5mL정도 잘못 읽었다고 생각됩니다. 밀도가 작은 알루미늄에서는 그렇게 큰 불확실도가 발생하지는 않았지만, 밀도가 큰 구리에서의 오차는 작은 부피 때문에 그 차이가 더 많이 벌어진 것 같습니다.그러나 이번 실험을 계기로 실험의 작은 실수가 얼마나 큰 값의 차이가 나는지 알게 되었고, 교수님역시 이번 실험은 오차가 있어야 오차에 대한 개념을 알 수 있다고 하셨는데, 많은 오차 덕에 실험의 불확실도와 오차가 얼마나 커지는지 알 수 있었습니다.첫 주의 기본적인 소양을 다루는 실험을 통해 실험의 정밀도가 결과에 주는 영향을 알 수 있었고, 좋은 교훈도 얻을 수 있었습니다. 이번 실험을 계기로 남은 한학기의 실험 동안은 같은 실수를 반복하지 않을 수 있을 것 같습니다.

공학/기술| 2007.03.23| 3페이지| 1,000원| 조회(1,671)

밀도측정, 화학실험, 액체, 고체, 불확실도

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[공학]연삭가공과 힘의 측정 평가A+최고예요

◈ 연삭가공≪ 연삭 ≫1. 정밀가공정밀가공이란 높은 정밀도와 정결도를 지닌 기계 부품을 가공하는 일이다. 정밀가공의 종류로는 다음과 같다.(1) 전기화학 가공도금장치와 반대로 장지 하여 8～12V 에 10～100A 를 사용하여 0.1～0.4mm간격으로 전해액을 강제 유통 시키며 주로 다이를 가공하는 것이다. 이는 전해연마의 100배, 방전가공의 10배의 능률을 갖고 공구의 용해하는 효과가 있고 소 모,변형이 없다.(2) 전해연삭전해연마에서 나타난 양극 생성물을 전해작용으로 갈아 없애는 작업으로가 공속도가 빠르고 숫돌의 소모가 적으며 다듬면이 연삭가공보다 우수하고 초경과같은 경질재료, 열변형에 약한 재료등에 사용한다.(3) 전해연마전해가공과 같으나 낮은 전류 밀도를 사용하고 치수, 형상정밀도의 향상은기대 하지 못하고 동시에 다량 가공하는데 사용한다.(4) 초음파 가공16kc/sec 이상의 음파를 초음파라 하며 전원에서 고주파 발진 장치를 거쳐 초음파 발진자에서 16～29kc/sec를 발생 공구 고정장치를 통해서 진폭을 확대해 공구에 준다.초음파가공의 장점으로는 다음과 같다.-구멍가공 용이-복잡한 형상 가공 용이-부도체도 가공-연삭보다 가공 변질층 및 스트레인이 적다.5. 방전가공가공액중에서 50～60cycle의 교류전류를 4～7V직류로 변환하여 천공, 조각, 절단, 기타 가공하는 것이다. 고경도 재질에 적합(경질합금, 담금질한 고속도강, 내열강, 스테인레스강, 다이아몬드, 수정등)2. 연삭연마공정을 말하는 것으로, 돌(숫돌)이나 기타재료로된 것으로 면을 곱게 다듬는 역할이다. 정밀한 치수를 맞추기 위해선 꼭 들어가야 할 공정이다. 윗쪽에 휠이 회전을 (보통 1800rpm이상)하고 하측 테이블에 가공할 물건을 올려놓고 회전하는 숫돌로 가공물을 갈아내는 것이다. 연삭기로 다듬질을 하면 치수가 정밀하고, 다듬질면이 아름다우며, 담금질강과 같은 매우 단단한 면도 쉽게 다듬을 수가 있다.연삭가공을 할 때 2개의 면을 비벼댈 때, 어느 쪽이 먼저 평평해지는가 하는 문제는 결합제를 골라서 제조하고 있으므로 연삭숫돌의 종류, 성능을 잘 파악하여 적합한 목적에 사용해야 한다. 용융알루미나질 지립, 탄화규소질 지립과 연삭숫돌에 대하여는 공업규격이 제정되어 있고, 표시제도도 시행되고 있다.≪ 연마의 종류 ≫1.화학연마화학연마란 외부의 전류를 사용하지 않고 광택연마를 행하는 방법이다. 전해연마와의 차이는 부동태에 있어서 전기 화학적 부동태와 화학적 부동태와의 차이에 대응하고 있다. 화학연마의 반응기구는 금속의 표면이 화학적 또는 전해에 의해 양극적으로 용해해 평활화 해가는 과정에 있다. 쉽게 말하면 화학연마의 주원료(약품)는 인산이다.액을 조성하는 방법에는 (1)인산 - 황산 - 질산법 (2)인산 - 질산법 (인산에 질산을 넣으면 광택이 많이 나는 반면에 유해가스가 많이 발생) (3)인산 - 황산법 (인산에 황산을 넣으면 유해가스가 적게 발생하므로 현장에서는 특별한 예가 아니면 이 방법을 선호하고 있다.)재질면에서는 알루미늄에 불순물이 적은 만큼 광택은 우수하다.예로 99.99%의 알루미늄에 미량의 마그네슘이 첨가된 재료를 연마하면 95%이상의 반사율을 얻는다는 보고가 있다. 요즈음 시중에 판매되는 화학연마제는 별도로 약품을 첨가하지 않고 원액을 쓰기 때문에 액조성에는 별어려움이 없다. 문제는 처리조건과 작업시 주의점 및 액조성 탱크의 제작 등에 각별히 주의해야 한다. 화학연마에서는 제품이 약속에 침적하여 처리하므로 침적해서 연마시 표면에 많은 기포가 발생하여 제품에서 잘 떨어지지 않아서 그 부분이 하나의 핏트 부분이 되어 얼룩이 가는 경우가 많고 제품이 고정돼 있으면 처리시 발생한 가스가 위쪽으로 넘어가기 때문에 홀 위로 얼룩이 가는 경우가 많다. 이 때문에 화학연마에서는 제품에 유동을 주는 것이 필요하다. 그러나 현실에서 그 장치를 하기는 매우 어렵다. 그러므로 샌딩 제품 등은 화확연마 전에 충분한 엣칭을 해줘서 연마액에서 짧은 시간에 원하는 광택을 얻을 수 있도록 요구하고 있다.화확연마시 특별히 주의해야 할점으로는 다음과 같다.첫 알루미늄을 용량이 1500L일 경우 5~6kg의 알루미늄을 집어넣어 녹아서 얿어질 때까지 두고 완전히 녹으면 작업을 하면서 온도를 1℃씩 상승시켜 92~97℃에서 고정시키고 작업을 계속하면 별어려움없이 화학연마를 할 수 있다. 이 연마에서 중요한 것은 일률적인 광택을 유지해야 하는데 그 도움이 되는 예는 비중을 체크하여 약간의 물을 첨가하여 사용하면 효과적이다.2. 전해연마전해연마는 1929년 프랑스인 P.A.자케가 니켈(NI)에 대해 시도하여 성공했다. 연마하려는 금속을 양극으로 하고, 전해액 속에서 고전류밀도로 단시간에 전해하면 금속표면의 더러움이 없어지고 블록부분이 용해하므로 기계연마에 비해 이물질이 부착하지 않고 보다 평활한 면을 얻는다.전해액은 피연마금속에 따라 다른데, 아세트산무수물, 알카리, 인산을 사용하며 이것에 산화력이 강한 과염소산, 크롬산 등을 가한 것이다. 전기도금의 예비처리에 많이 쓰며, 펜촉, 정밀기계부품, 화학장치부품, 주사침과 같은 금속 및 합금제품에 응용된다. 광물, 금속, 합금 등의 표면조직의 연구시료 제작에 사용된다.전해연마의 효과로는 다음과 같다.첫째, 표면이 평활화된다.① 표면의 미소 돌출부위를 선택적으로 용해→ 일반 가공 부품 대비 표면 거칠기 50~80%정도 향상시키는 효과발생.② 기존의 치수공차를 유지하면서 표면 거칠기 향상을 원할 경우 매우 유용한 가공법임.③ 평탄화 된 표면은 불순물 입자의 유입을 억제 시켜 오염을 방지함.둘째, 부식 저항성 향상① 전해연마는 강한 보호막을 생성하는 공정으로 탁월한 부식 저항성을 지니게 한다.② 전해연마에 의해 처리된 표면에는 산화크롬을 다량 함유하는 보호막이 생성되어 부식저항성을 증가시킨다.③ 베이비층(baby layer)라 불리는 비결정질 층은 기계가공에 의하여 결정구조 파괴 및 변형에 의해 생성되는데 부식의 핵이 되는 부식 유발성 물질을 다량 함유하고 있다. 전해연마는 변형 층에 포함된 부식 유발성 물질을 제거하기 때문에 내부식성의 향상을 가져오게 한다.셋째, 수소의 제거① 록 되어 있다. 2. 원통연삭기원통 연삭가공의 가공품질 항목에는 진직도(straightness), 진원도(circularity), 원통도(cylindricity), 직각도(perpendicularity)등 형상공차 항목과 치수(dimension), 표면조도(roughness)와 같은 기하학적 가공정도 그리고 연삭시 발생열에 의한 그을음, 균열(crack)과 경도저하 등이 있다. 그런데 이러한 품질 항목들의 확보가 안되는 이유로는 연삭기의 보수와 보전의 소홀함과 연삭가공 조건의 부적절한 선택 등 여러 가지 원인이 있으며 또한 연삭숫돌의 편마모와 이송테이블의 수평도 미확보로 이동진직도 불량 그리고 슬라이드면의 윤활부족이나 과잉도 문제가 된다.한편, 공작물의 지지력 부족이나 공작물 자신의 강성부족, 슬라이딩면 사이에 이물질이 삽입된 경우, 이완부품 각 부위나 베어링의 마모, 흠집에 의한 접촉점의 변화 등도 영향이 크다. 뿐만 아니라 이방향성이나 비대칭(unbalance) 공작물의 경우는 방진구가 필수다. 표면조도의 확보는 우선 드레싱(dressing)을 시행하고 연삭조건을 바꾼다. 연삭시 발생열은 그을음이나 갈라짐 등의 원인이 되므로 최대한 방지하거나 제거한다.연삭공정은 통상 정밀도가 높은 최종가공 공정일 경우가 많으며 작은 불량이 곧 제품불량이 될 가능성이 많다. 그러므로 상기 여러 예와 같이 미리미리 사전에 세심한 주의와 준비가 특히 요구된다. 또한 이와 아울러 근래에는 CNC기술이 크게 발달하여 사전점검이나 고장 그리고 이상발생 예지시스템 뿐만 아니라 이상 발생시 상세 내용과 보수와 보전에 대한 정보와 복구방법까지도 알려주는 등 많이 가시화가 되었으므로 이런 점들을 복합적으로 최대한 활용하여 문제점 발생을 억제하고, 만약 발생시에는 신속하게 대응하여 회복하는 한편, 재발되지 않도록 철저한 방지책을 수립하는 것이 중요하다고 할 것이다.3. 내면 연삭기연삭방법에는 보통형, 유성형 및 센터리스형이 있다.ⓐ 보통형(conventional type)?: 공작물에 회전운축은 고속회전을 하기 때문에 회전 정밀도가 높은 구조로 되어 있으며, 정밀한 볼 베어링을 사용하여 고속 회전에서 강력 절삭에 견디고 발열, 진동이 없도록 되어 있다.?숫돌축의 구동방법은 보통 벨트로 하지만, 회전수가 매우 크기 때문에 고주파 전동기로 직접 구동하는 방법도 있다. 내면 연삭에서는 가공 중에 안지름을 측정하기가 불편하므로, 여러 종류의 자동치수장치(automatic sizing mechanism)가 쓰인다. 이것은 공작물이 필요한 치수로 가공되면 기계의 운동이 자동적으로 정지되어 일정한 치수의 공작물을 능률적으로 대량 생산할 수 있게 한 것이다. 자동치수장치에는 공기 마이크로미터식과 전기 마이크로미터식 등이 있다.4. 평면연삭기공작물의 평면을 연삭하는 기게.숫돌의 축이 수직으로 되어있는수직형과 수평으로 되어있는수평형의 2종류로 대별된다.왕복운동하는 테이블인것은 거의유압식으로 움직여지고 원형테이블인것은 전동기로서 회전한다.5. 그 외 연삭기-센터리스연삭기공작물을 센터 구멍으로 받치지 않고 외주(外周)를받이판과 이송바퀴로 받치고 그 표면을 연삭다듬질하는 공작기계이다.예를 들어 피스톤 핀이나 베어링에 사용되는 롤러와같은 것의 원통면을 연삭하는 기계이다. 공작물을센터로 받칠 필요가 없으므로 중공축(中空軸) 등의연삭에 특히 좋다. 또, 외주뿐만 아니라 구멍의 내면을연삭하는 내면용 센터리스연삭기도 있다. -특수연삭기(special grinding machine)-만능공구연삭기(universal tool grinding machine)-나사연삭기(thread grinding machine)-spline 연삭기(spline grinding machine)-crank 축 연삭기(crank shaft grinding machine)-roller 연삭기(roller grinding machine)-gear 연삭기(gear grinding machine)-cam 연삭기(cam grinding machine)◈ 힘의 측정방법1. 전단면과 chip의 운동다음 그림에서 공구라 하면

공학/기술| 2007.03.23| 13페이지| 1,000원| 조회(519)

연삭, 연마, 공구수명, 힘의측정, 절삭일

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[공학]센서의 종류 평가B괜찮아요

1. 센서란?센서(sensor)의 정의는 IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electnics Terms(1972) 제 2판에 원자력 발전소용, 온도 계측용 및 시험. 제작. 계측. 진단 등의 기기용으로 나누어 정의되어 있다. 그러나 정의로서는 적절하지 못한 것같이 생각되는 곳도 있어서 일반적 정의는 아직 없다고 할 수 있다. 한편 문교부의 학술 용어집(전기 공학)에도 센서의 정의는 아직 기재되어 있지 않지만 최근의 잡지 류 에는 자주 사용되고 있다. 여기서 센서를 정의한다면 다음과 같이 정의하는 것이 가장 바람직스럽다고 생각된다." 센서란 대상물이 어떠한 정보를 가지고 있는가를 검지하는 기기이다. "이 정의를 조금 더 구체적으로 기술하면 " 센서란 인간의 5감(본다, 듣는다, 냄새를 맡는다, 맛보다, 감촉하다) 대신에 그 역할을 다하는 기기이며, 또 인간의 5감으로 느낄 수 없는 현상, 예를 들면 적외선 등의 전자파, 에너지가 작은 초음파 등을 검출할 수 있는 기기이며, 또한 인간의 5감은 훨씬 넘는 에너지를 가지고 있는 현상도 검출할 수 있는 기기이다. " 라고 할 수 있다.2. 센서의 역할 및 목적센서의 역할 및 이를 사용하는 목적은 사용 대상에 따라 여러 가지로 구분할 수 있으나 일반적으로 이를 요약하면 다음과 같이 나눌 수 있다.(1) 계측. 계량과학, 일상생활 등과 같이 물리적인 양의 계측, 또는 계량이 주 목적인 것으로 정량적인 수치를 요구하고 있다. 요즈음의 공업 분야는 물론 첨단 과학에서도 이러한 정량적 목적으로 계량을 요구하는 경우는 대단히 많고 공업이 발달하지 않은 옛날의 경우는 대부분 이 목적으로 상거래 등이 이루어 졌다고 볼 수 있다.(2) 탐지. 탐사우주탐사, 지질탐사, 자원탐사 등과 같이 검색을 목적으로 이용하는 것으로 대부분의 경우 원격으로 이루어 지는게 보통이다. 이와 같이 탐사된 자료를 정보화하여 사용하기 위해 센서를 이용한다. 최근의 경우 급격히 증가하고 있고 앞으로도 더욱 증가할 것으 값은 온도에 따라 변화하는 성질이 있으며, 종류가 다른 금속선의 결합 접점을 가열하면 기전력을 발생하는 현상도 있다. 여기서 반대로 저항이나 기전력을 측정하여 온도를 구하는 방법이 온도 센서의 원리이다.① 온도 ≒저항② 온도 ≒ 기전력? 전자 체온기서미스터를 이용한 전자 체온계는 측정 시에 3(V)의 전압을 가해 전류의 온도에 의한 변화를 읽고 1분 동안에 측정된다.? 거짓말 탐지기식은 땀에 의한 저항의 변화 뿐만 아니라 땀 이외의 체내 반응을 조사하는 것도 조합시켜 거짓말을 발견하는 방법이 취해지고 있다. 거짓말을 하면 호흡이 빨라지고 거칠어지거나, 숨의 내쉼과 들이마심의 간격이 변화하거나 하는 것을 서미스터를 사용하여 검지한다.? 연료잔량경보자동차의 가솔린이 10l 밖에 남아 있지 않으면 10l 액면 각각의 위치에 서미스터를 고정해 두면 가솔린이 10l 이상일 때는 서미스터가 냉각되어 있으나 10l 이하로 되면 서미스터가 공기 중에 노출하게 되어 온도가 올라가서 전류가 많이 흘러 경고 등이 켜진다.(3) 차동변압기차동변압기는 기계적 변위를 전압으로 변환하는 기구이다.기계적 변위 ≒ 교류전압두께, 신장, 느슨해지는 것, 각도 등 이외의 압력, 하중, 토크, 유량 등의 공업량은 쉽게 변위로 변화하고 또한 차동 변압기를 사용하여 전압으로 변환하고 직류로 바꾸어 전위차계식 자동 평형 계기까지도 이용할 수 있게 된다.? 방범 센서도어나 창문의 문지방과 틀의 한편에 리드 스위치, 다른 편에 자석을 붙여두면 도어나 창문이 닫혀 있으면 리드 스위치가 닫혀 있으며, 억지로 열면 리드 스위치가 열려서 경보가 울리는 방범 센서가 된다.? 위조지폐 검지기지폐에는 자기(磁器)를 느끼는 특수한 잉크가 사용되고 있다. 자계 중에 자기저항소자를 두면 지폐의 이동에 의하여 차례로 저항이 변화한다. 이 패턴을 조사하여 행하는 위조지폐 검지 기가 있다. 어음 등의 자동 판독도 이 원리에 의한다.(4) 거리 센서근접 스위치는 단순히 상대 금속편이 접근한 것만을 검지 하는 것이다. 이것에 대연기를 통과하는 것에 의한 수광량의 감소를 검출하는 센서가 있다. 비화재시에 경보를 내지 않도록 여러 가지 방법이 조합되어 있다.(7) 가스 센서가스 센서는 원리상으로는 접촉 연소식과 반도체 식이 있는데 접촉 연소 식은 가연성 가스가 백금 상에 촉매와 작용하여 연소하고 온도 상승을 발생하여 백금선의 전기 저항이 증가하는 것을 측정하는 것이며, 반도체 식은 반도체에 가스가 접촉하면 그 전기 저항이 감소하는 성질을 이용한 것이다. 가스 센서의 응용 면은 매우 넓다. 가까운 예를 들지라도 음주 운전자의 알콜량 센서, 자동차의 공연비 측정을 위한 산소 센서, 가정이나 공장 내의 가스누설 경보기, 화재 직후의 건축 재료로부터 나오는 유독가스의 센서, 항내 메탄가스 경보기 등이 있다.? 산소 센서산화 지르코늄(ZrO2)은 산소 이온을 자유롭게 통하는 고체 전해질로 알려져 있다. 그림과 같이 양면에 다공질의 백금 전극을 부착하였을 때, 고산소측의 전극이 (+), 저산소측의 전극이 (-)라는 극성의 기전력을 발생한다. 액체 전해질을 사이에 두고 농도가 다른 기체를 둘 때, 기전력이 발생하는 농담전지(濃淡電池)라 불리는 것도 있다.이것과 같은 원리를 이용한 것으로 산소의 농도비가 클수록 기전력은 크므로 이것은 산소 센서가 된다. 실제로 ZrO2 단독으로는 1100? 부근에서 체적변화를 하므로 안정화를 위해서 미량의 CaO, Y2O3 등을 용해시킨 것이 사용된다. 이 산소 센서가 여러 가지 공업 목적에 쓰인다. 예를 들면 각종 노내의 산소 분석, 용강 중의 산소 함유량 분석, 공장배수 오염 감시(산소 소비량 측정), 자동차 배기가스 성분 조성(공연 비를 일정하게 유지) 등이다.?가스난방기의 불완전연소 검지산화지르코늄 산소 센서의 1개 전극을 염 중 (산소농도0%) 또 하나의 전극을 염보다 조금 위에 놓는다. 평상시는 산소 농도차가 있어 기전력을 발생하지만 불완전 연소하여 염이 신장해 가면 산소의 농도 차가 없게 되어 기전력이 0이 된다. 이것을 감지하여 가스를 멈추게 한다.?습 사용이 점점 많아지고, 그 기능도 다양화하고 고기능화 됨에 따라서 신호를 기존의 아날로그 방식으로 전송하는 것이 적합하지 않은 경우가 많이 발생된다. 따라서 새로운 센서들은 대체로 센서 자체에 마이크로 프로세서를 내장하여 여러 가지의 기능을 가지고 측정 데이터는 디지탈 데이터로 변환하여 디지털 방식의 전송 방식을 이용하여 전송하게 된다. 이러한 디지털 전송 방식에는 직렬 통신을 사용할 수도 있으나 센서의 사용이 증가되고, 센서의 고기능화에 따라서 센서에서 전송하는 데이터의 양이 점점 많아짐에 따라 기존의 직렬 송신을 이용한 전송보다는 고기능의 전송방식이 필요하다. 이에 따라서 근거리 컴퓨터 네트워크(LAN, Local Area Network)형태의 센서 데이터 전송용 네트워크가 개발되었고 이의 사용이 확산되어 가는 추세이다.이러한 네트워크를 필드버스(Fieldbus)라고 부르는데, 이는 각 센서들에 네트워크에 접속할 수 있는 장치를 내장시키고 이러한 모든 센서들이 하나의 네트워크에 접속되어서 컴퓨터에 데이터를 보낼 수 있도록 한다. 이러한 방식의 가장 큰 장점은 개개의 센서들에 대해서 별도의 전송 선로가 필요없이 하나의 전송 선로만 을 사용하므로, 센서 접속을 위한 연결 선로가 간단해지고 또한 데이터 전송 속도도 빠르므로 많은 데이터를 보내는 것이 가능하다.또한 단순히 측정 데이터만을 보내는 것이 아니라 센서의 상태 점검 데이터 등 고도의 기능에 필요한 데이터의 전송도 가능하다. 앞으로 사용되는 계측 시스템에는 이러한 방식의 데이터 전송방식이 주류를 이루게될 것이다.5. Impact 햄머임팩트 해머는 Impact Excitation을 위한 장비로서 구조는 망치의 앞에 힘 변환기(Force Transducer)가 부착되어 있고 끝에 여러 종류의 팁(Tip)을 부착 할 수있게 되어 있다. 이 팁(Tip)에 의해서 진동계에 가해지는 충격신호의 주파수범위를 조절할 수 있으며 힘 변환기(Force Transducer)로써 충격신호를 측정하게 된다< Impact Ham안정적임.- 변압기 등 자장이 강한 장소에서는 사용불가- 픽업의 출력 임피던스 낮음.7. Gap 센서허용오차가 0.001in.(0.025 mm) 이상의 정확도를 요구하는 gap측정에 대해서 그동안 shim 또는 feeler게이지, 그리고 전통적으로 사용되어온 공구 등이 쓰여 왔다. 플라스틱 shim의 경우 0.0003in. (0.0076mm)의 두께 변화와 Feeler 게이지 경우 “느낌” 즉 사용자에 따라 다르게 측정되는 주관적인 경향을 나타낸다. 이들은 오버타임으로 정확도를 감소시키는 접촉식 측정 방법으로 측정시 일정 마찰로 인하여 단단한 표면에 대해서는 게이지의 wear현상을 발생시키고 아주 정밀하게 표면처리된 것에 대해서는 표면손상을 줄 수가 있다.Shim은 종종 셋업 후 사라지게 되어 정해진 spec안에 gap을 유지시킬 방법이 없다. 미국 주요 디젤엔진 제조사들은 연료절감과 무상수리 기간의 서비스 등을 고려하여 조정된 스프링로드 인입 및 배기밸브의 gap들이 최종적으로 넓게 변형되는 것을 막기 위하여 이들 문제를 연구하기에 이르렀다. 금속 shim은 이들을 잡아 당기기 위해 사용되었다.원하는 gap의 크기는 인입에 대해 대략 0.015in. (0.38mm)이고, 배기 밸브에 대해선 대략 0.030in. (0.76mm)였다. 같은 공구로 같은 gap을 맞추기 위해 선정된 6명의 기술자는 측정 후 그 결과가 상당한 불일치가 있음을 알게 되었다. gap크기는 전체적으로 차이가 0.001in.(0.025mm)에서 0.006in. (0.015mm)의 분포로 평균 0.003in.(0. 076mm)의 변동을 나타냈고, 배기 밸브에 대해서는 약 10% 정도의 오차가 발생했다. 품질을 관리하는 여러 가지의 방향에서 QC 담장자는 측정기록의 서류만을 늘리는 결과를 얻었다. 품질관리를 위한 SPC와 좀더 엄격한 TQM, ISO 9000같은 새로운 표준관리에서 한번 측정된 것은 현지 품질 시스템에 전달되어야 한다. 예를 들어 X/R 챠트에 수동으로 작성되는 과정이나 PC.

공학/기술| 2007.03.23| 14페이지| 1,000원| 조회(1,190)

오실로스코프, 센서, Impact hammer, accelerometer, mi..

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연삭가공

현미경 조직관찰 실험 보고서실험명탄소강의 현미경 조직관찰 실험실험실명조학번성명제출일 : 20년 월 일목차1. 현미경조직관찰의 목적2. 현미경 조직관찰의 순서 및 방법3. 관찰재료에 따른 부식액의 종류4. 탄소함량에 따른 탄소강의 미세조직변화5. 결과사진6. 참고문헌7. 실험시편 S55C8. 실험에 사용된 부식액9. 고찰1. 현미경 조직관찰의 목적금속 시편을 채취하여 연마방법에 의해 평탄하게연마하고 전자 현미경으로 그 조직을 관찰함으로써 패라이트 또는 펄라이트가 차지하는 면적으로 철의 탄소량을 추정해보고 조직의 기계적성질(인장강도 신율, 충격치)등과의 관계를 연구한다.2. 현미경 조직관찰의 순서 및 방법1> 절단시편의 검사 목적에 따라 재료의 알맞은 부분에서 채취한다,보통 관찰면의 넓이는 약 1~2㎠이다. 시편의 높이는 1~1.5㎝정도로 하여 손으로 집기 편하게 한다, 관찰면이 작고, 또 높이가 면에 비해 클 겨우 연마면을 균일하게 연마하기가 힘들고 시간이 많이 걸린다.2> 연삭(Grinding)연마작업은 시험편 표면의 오염된 부분 및 변화를 받은 부분을 제거하고, 현미경 관찰에 용이하도록 평활한 측정면을 만드는 작업으로 조연마와 세연마로 나눌 수 있다. 연마 작업시 주의할 점은 다음과 같다.① 조연마할 경우에 Emery Paper를 판상의 유리위에 올려놓고 시편에 균일한 힘을 가하며 서서히 전후운동을 하여, 편평한 면을 얻을 수 있도록 하며, 너무 세게 힘을 가하면 시험면에 깊은 결함을 형성시켜 제거가 곤란하므로 주의한다.② 한 Grit Size의 Emery Paper에서는 한 방향으로 연마를 하고, 다음으로 고운 Emery Paper에서는 그와 직각 방향으로 연마를 하여 전 Paper에서 생겼던 표면홈이 완전히 없어진 후에 또 다음 번호의 고운 Emery Paper로 넘어간다.3> 연마(polishing)연마재를 아교로 도포한 포(布). 금속·목재 등의 연마(polishing)에 사용된다. 두루마리로 만든 포를 기계로 연속적으로 끌어내어 아교를 바르고, 그 위에 연마재를 뿌려 도포하고 말아들인 입자를 정전기에 의해 흡착시켜 도포할 경우에는 뾰족한 선단부가 아교로부터 돌출하므로 날카로운 연마포가 생긴다. 연마포는 작은 조각으로 사용하기도 하고, 좁고 길게 수건 모양같이 해서도 사용된다. 또 고리모양으로 연결한 후 전동기로 회전시켜 사용하기도 한다.4> 부식(etching)Polishing 작업이 끝난 시편을 현미경으로 관찰하면 주철중의 흑연 등과 같이 착색된 비금속 혹은 개재물이나, 기포, 균열등과 같은 것 이외에는 관찰할 수 없으므로 적절한 부식액으로 시험편을 부식시켜야 한다.모든 금속은 용해될 때에 이온화 경향에 따라 양이온이 되려는 경향이 있고, 원소에 따라 그 세기가 변하므로 이를 이용하여 시편을 선택 부식시키는 것이다. 즉 동일 시편에서도 미세 조직상의 원소들은 전기화학적 전위가 다르므로 부식속도가 차이나게 되어 부식 후 시험면은 상에 따라 나타나게 된다.부식은 시계 접시에 담긴 부식액 속에 시편을 침적 시키거나.부식액을 묻힌 탈지면으로 시편의 표면을 적셔서 실시하며 시편의 연마면에 흠이 가지 않도록 주의한다.보통 부식 기간은 수초에서 수분사이에 실시하지만 부식액의 농도, 온도, 종류 및 금속재료의 종류에 따라서 달라지므로 부식 정도는 몇 번의 연습에 의한 경험으로 식별하도록 한다. 일반적으로 저배율의 관찰에서는 조금 지나친듯한 부식이 좋고 고배율의 관찰에서는 약간 부족한 듯한 부식이 좋다.부식 정도가 적당한 정도로 되면 시편을 흐르는 물에 씻어 부식액을 완전히 제거하고 연마면에 알코올을 몇 방울 떨어뜨려 자연 건조시켜 연마면에 얼룩이 지지 않도록 한다. 이 때 연마면에 흠이 가지 않도록 주의한다.3. 관찰재료에 따른 부식액의 종류< 저탄소강 >>부 식 액농 도부 식 조 건비 고NitalEthanolNitric acid100 ml1-10 ml수초~수분10%초과하지 말 것 - 폭발위험PicralEthanolPicric acid100 ml2-4 grams수초~수분부식액을 건조시키지 말 것 - 폭발위험< 고탄소강 >>부 식 액농 도부 식 조 건비 고PicralEthanolPicric acid100 ml2-4 grams수초~수분열처리 강부식액을 건조시키지 말 것EthanolNitric acidHydrochloric acidPicric acid80 ml10 ml10 ml1 gram수초~수분Grain boundaries 부식용4. 탄소함량에 따른 탄소강의 미세조직변화1> 페라이트(ferrite)순수한 철은 상온에서 페라이트 상으로 존재하는데 이는 체심입방격자(B.C.C. : body centered cubic)의 원자배열을 갖는다. 탄소(carbon)가 함유된 페라이트는 철의 체심입방격자 내에 탄소가 고용된 상태이며 탄소의 최대 고용도는 723도에서 0.02wt%이다. 이는 철(Fe)원자 1,000개당 탄소 원자 1개까지 고용되는 상태이다.2> 오스테나이트(austenite : γ)철을 723도 이상으로 가열하면 오스테나이트(austenite : γ)가 된다. 오스테나이트는 면심입방격자(F.C.C.: face centered cubic)의 원자배열을 갖는다. 탄소가 함유된 철의 경우면심입방격자 내에 탄소가 고용된 상태이며 고용도는 1148도에서 최대 2.0wt%인데 이는 철 원자 10개에 탄소원자 1개 정도가 고용된 상태이다3> 펄라이트(pearlite)철에서는 다섯 가지의 변태가 일어나는데 이중 723도에서 일어나는 공석반응이 가장 중요하다. 공석반응은 723도 이상에서 오스테나이트가 서냉 하면서 순수 철인 페라이트와 철과 탄소의 화합물인 시멘타이트(cementite : Fe3C)를 각각 생성하는 반응이다. 생성된 페라이트와 시멘타이트는 층상(Lamella)으로 나타나며 그 모양이 조개 껍질층 같다고 하여 펄라이트라고 한다. 펄라이트는 페라이트나 오스테나이트보다 경도가 높지만 상대적으로 깨지기 쉽다.이 조직변화 과정은 강에 포함된 탄소량에 따라서 조금 다른데 그 내용은 다음과 같다.① 아공석강(hypo-eutectoid steel, 탄소량 < 0.8%) : 오스테나이트의 결정 경계에서 페라이트가 형성되기 시작하고 723도에서 나머지 오스테나이트가 펄라이트로 변한다. 따라서 경계부분은 초석 페라이트, 나머지 부분은 공석 페라이트와 공석 시멘타이트로 이루어지 펄라이트가 된다.② 공석강(eutectoid, 탄소량 = 0.8%) : 오스테나이트가 결정경계(Grain-boundary)부분부터 공석 반응을 일으켜 723도에서 조직 전체가 공석 페라이트와 공석 시멘타이트로 변화한다. 이 두 조직은 층상(Lamella)으로 형성되는데 이렇게 형성된 조직을 펄라이트(Pearlite)라고 한다.③ 과공석강(hyper-eutectoid steel탄소량 > 0.8%) : 오스테나이트 결정 경계에서 시멘타이트가 형성되고 723도 이하에서 나머지 조직이 펄라이트로 변한다. 따라서 경계면은 초석 시멘타이트, 나머지 조직은 공석 페라이트와 공석 시멘타이트로 구성된 펄라이트가 됨.5. 결과200배500배1000배6. 참고문헌http://blog.naver.com/redinrud?Redirect=Log&logNo=40008159830http://cafe.naver.com/metalhint.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=23http://blog.naver.com/mcjj2?Redirect=Log&logNo=140024822198http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110202&eid=24o22hEblzmzSk4tCifVhgZARaTMafyG&qb=czU1YyCx3bzThttp://blog.naver.com/khw0394?Redirect=Log&logNo=400066928997. S55CS-C의 강은 기계 구조용 탄소강입니다. 기계 구조용 탄소강은 열간 압연이나 열간 단조로 만들어진 것으로 가공 절삭의 가공과 열처리하여 사용하는 것으로 나옵니다. 그리고 가운데 55는 탄소의 함량을 의미하는데 S55C같으면 0.52~0.58%입니다.

공학/기술| 2007.03.22| 9페이지| 1,000원| 조회(470)

현미경, 탄소강, 연삭, 부식액, s55c

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