[계측 및 신호처리] 압력측정실험

소개글

[계측 및 신호처리] 압력측정실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 본론

3. 결론

4. 참고문헌

부록

본문내용

0
3.4358
부르돈관 압력계 (bar)
절대압력
1.2106
1.408
1.5461
1.8125
2.0789
2.3651
2.6709
3.0854
3.6133
부르돈관 압력계 오차(%)
10.2
9.2
2.7
3.7
3
1.9
0.5
1.9
5.2
압력변환기 압력 (bar)
절대압력
1.1333
1.3133
1.4733
1.6833
1.9433
2.2233
2.5433
2.9633
3.5133
압력변환기 오차(%)
3.2
1.9
2.1
3.6
3.7
4.2
4.2
2.1
2.3
각 오차를 계산한 값을 그래프로 나타내 보았다. 가열과정이 냉각과정에 비해 오차가 더 크게 나며, 부르돈관 압력계의 오차가 압력변환기의 오차보다 큰 것을 알 수 있다. 압력변환기의 오차는 가열과정에서는 처음에 높다가 점점 낮아져 5%이상을 넘어가지 않았고, 냉각 과정에서는 거의 모든 온도에서 5%이상의 오차는 나지 않았다. 그래프를 보고 확실한 것은 부르돈관 압력계보다 압력변환기의 압력측정이 더 정확하다는 것이다. 그렇다면 이번실험에서 왜 오차가 났는지 생각해보자.
오차에 종류에는 첫 시간에 배운 것처럼 우연오차, 계통오차, 과오오차가 있다.
처음 압력과 온도를 측정하기 전에 압력용기에 남아있는 공기를 빼내기 위하여 50도씨까지 온도를 올리고 릴리프 밸브를 이용하여 공기를 빼게 되는데 이때 사람의 손으로 하는 것이기 때문에 압력 용기안에 있는 모든 공기가 나갔다고 볼 수 없다. 그렇게 되면 부르돈관 압력계와 압력변환기에서 측정하는 서로의 압력에는 차이가 없지만 실제 이론값과는 오차가 생기게 된다. 이는 계통오차이다.
그리고 실험을 하다가 생각을 했던 것이 가열 위치와 온도 측정 위치는 길어야 10센티미터 정도 나지만 그래도 두 개의 위치가 다르기 때문에 아무리 압력 용기가 단열이 잘된다고 하더라도 각 부분의 약간의 온도차의가 생기고 따라서 아무리 실험을 잘해도 위와 같이 3%정도의 오차가 생긴 것 같다. 이는 계통오차이다.
부르돈관 압력계를 본다면, 부르돈관 압력계는 아날로그식 측정으로 계침이 가리키는 정확한 위치를 알수 없었다. 뿐만 아니라 우리가 실험했던 계기판의 눈금은 처음 0-1bar까지는 정확히 5개로 나뉘어있지 않아서 가열과정에서 처음인 50도시 온도나 냉각과정에서 식힐 때 압력이 0. 때로 떨어지는 기간에서 오차의 %가 확 높아지고 있다. 오차 그래프를 볼 때 가열,냉각과정에서 처음이 저렇게 갑자기 차이가 나는 가장 큰 이유는 눈금을 제대로 읽지 못한 실험자와 정확한 계기판이 아닌 실험기구에 잘못이 있다. 이는 과오오차이다.
계기판을 잘못 읽는거는 단순히 부르돈관 압력계만은 아니였다. 압력변환기는 디지털 방식이기 때문에 정확히 5도 단위씩 압력을 읽을 때 훨씬 더 정확하기는 하나, 3월 18일에 실험을 하고 가지고 온 메모장의 텍스트 파일을 보면 우리가 보는 온도가 정확히 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90도씨의 순간을 포착할 수 없었기 때문에 실험 당일날 우리 조가 적었던 압력변환기의 압력과 텍스트에 나온 압력과는 약간의 차이가 있었다. 아마도 그 텍스트를 사용하여 그래프를 그렸다면 조금 더 오차를 줄일 수 있을 것이다. 이 또한 과오오차이다.
우리가 온도를 측정할 때 쓰이는 열전대는 K타입이다. 전기히터로 열전대와 압력용기를 가열하게 되는데, 이때 열전대 마다 각각의 측정할 수 있는 온도 범위가 있는데 요번실험이 K타입 범위안에 들어가서 K타입을 쓰게 된 것이다. 이때 확실히 알 수 없는 것은, K타입이 어떤 온도에서 가장 정확한 온도를 젤 수 있느냐하는 것이다. 우리가 측정하는 50-90도씨까지의 온도를 열전대가 약간의 온도 차이를 가지고 있다면 우리가 실험하는데 오차가 생겼을 것이다. 이는 계통오차이다.
3) 실험 후 느낀점
이번 실험을 하면서, 처음에는 단위도 몰라서 측정을 하면서도 오차가 매우 클것이라고 생각을 했는데, 막상 부르돈관 압력계의 단위를 바꾸고 절대압력으로 표시하여 포화압력과 비교를 해보니까, 내가 실험을 하면서 느꼈던 것 보다 오차가 훨씬 적었고, 압력변환기는 그의 5%미만의 오차가 나와서 매우 실험에 성공한 것 같아서 기분이 좋았다.
이번 실험을 하면서 가장 불편했던 점은 아무래도 부르돈관 압력계의 계기판을 읽는 것이 힘들었고, 아무래도 열을 가열한 다음에 상온에서 식혀서 온도를 측정하여서 시간이 조금 오래 걸렸다. 그래도 압력에 대하여 많은 이해를 할 수 있어서 좋았고, 처음부터 헤깔리던 절대 압력과 계기압력의 차이를 알 수 있었다. 더 나아가 절대 압력인지 계기압력인지 구분이 안갈때는 항상 절대 압력인 포화 압력을 이용하면 알 수가 있다.
실험 기구에 관해서는 실험에 대하여 오차가 적었고, 매우 성공적이라고 생각해서 실험기구들이 그렇게 낡았거나 실험을 하는데 있어서 전혀 불편함이 없었다.
4. 참고문헌
부르돈관 압력계
http://images.google.co.kr/imgres?imgurl=http://www.kgs.or.kr/goodkgs/2007_10/images/%EC%95%95%EB%A0%A5%EA%B3%841.jpg&imgrefurl=http://richis.tistory.com/archive/200706%3Fpage%3D2&usg=__ZT7MVKgI0r3rUNI4bUW4xuCv1IM=&h=197&w=510&sz=24&hl=ko&start=12&um=1&tbnid=CKfjQ3n7bqH9vM:&tbnh=51&tbnw=131&prev=/images%3Fq%3D%25EB%25B6%2580%25EB%25A5%25B4%25EB%258F%2588%25EA%25B4%2580%2B%25EC%2595%2595%25EB%25A0%25A5%25EA%25B3%2584%26ndsp%3D21%26complete%3D1%26hl%3Dko%26lr%3D%26sa%3DN%26um%3D1%26newwindow%3D1
스트레인 게이지형 압력변환기
http://mybox.happycampus.com/kazya777/1950670
각 기구마다 Naver, Daum 사이트의 사전을 사용
압력측정 실험 강의록
부록
냉매 113 의 포화 수증기표

키워드

압력측정,   계측,   계측 및 신호처리,   압력측정실험,   부르돈관 압력계,   절대압력,   계기압력