풍동을 이용한 압력 변환기 보정

목차

1. 실험목적

2. 실험목표

3. 실험이론
- Calibration의 중요성
- Pitot tube의 원리
- manometer의 원리
-sampling의 이유

3. 실험결과
보정관계식
측정데이터
그래프

4. 토론주제

본문내용

1. 실험목적
하나의 실험을 하기 위해서는 다양한 장비를 사용하게 된다. 그 장비들은 고가이면서 정확하게 측정을 할 수 있다. 그런데 생산과정의 문제 또는 노후화로 인해 장비들이 제 기능을 100% 발휘할 수 없다. 보다 정확한 실험을 하기 위해서는 장비들을 실험을 잘 수행할 수 있게끔 보정해주는 것이 중요하다.
이 실험에서는 풍동 실험에 사용되는 압력 변환기를 보정해보도록 한다.
2. 실험목표
풍동 실험을 하기 위해서는 과거엔 pitot tube나 manometer를 사용했다. 그런데 과학의 발달로 인하여 용이성과 정밀성을 위해 전자장비로 대체되고 있다. 그러나 이러한 전자장비도 각종 원인으로 인하여 오차가 발생할 수 있기 때문에 실험에서는 pitot tube를 이용하여 보정을 하는 것이 이 실험의 목표이다.
3. 실험이론
① Calibration의 중요성
계측 기기는 약간의 입력과 출력 오차를 갖고 있다. 그 오차의 값마저도 같은 회사에서 나온 제품마다 다르다. 그러기 때문에 정확한 실험을 수행하기 위해서는 이를 보정해 줄 필요가 있다.
보정이란 실험이나 관측, 근삿값 계산 등에서 외부적 원인에 의한 오차를 없애고 참에 가까운 값을 구하는 일을 말한다. 보정에 알려준 값을 표준값이라고 하며 일정한 범위의 알고 있는 값을 입력 시키고 그 때의 출력을 관측함으로써 계측 시스템에 대한 보정 곡선을 직접적으로 얻을 수 있다.
보정 곡선은 입력과 출력 사이의 함수적 관계, 즉 상관 식을 구하는 수단으로도 사용될 수 있다. 상관 관계는 y=f(x)의 형태를 가지며, 보정곡선에 물리적 의미를 부여하고 곡선 맞춤(curve fitting)기술을 적용함으로써 결정된다. 그러면 이 상관 관계는 나중에 실제 측정에서 계측 시스템에 표시된 출력 값으로부터 미지의 입력 값을 알아내는데 사용할 수 있게 된다.
② Pitot tube의 원리
- 기본적인 원리
유리관을 90도로 구부려서 강물 속에 꽂아 두었다고 한다. 높이 h를 측정하여 유속을 계산한다. 1점의 유체가 유선을 따라 2점에 도달한다. 점1과 점 2에 베르누이 방정식을 적용한다.
이므로
이 된다.
따라서 강물의 유속 에 의해 계산할 수 있다.
③ manometer의 원리
연 통관에 수은•물•기름 등의 액체를 넣어, 측정하려고 하는 2개의 계(系)의 압력을 연통관 양쪽에 각각 가하면 액주는 그 무게가 압력의 차에 의해 균형을 이루는 높이에서 정지한다. 이때의 두 액면의 높이의 차, 즉 액주의 높이를 측정하여 압력차를 구하는 것이다〔그림 1〕. 액주의 높이를 h라 하면, 압력의 차 － 은 다음식으로 주어진다.

키워드

보정관계식 ,   측정데이터 ,   그래프 ,   기계실험,   Calibration,   Pitot ,   sampling,   manometer