열유체시스템분야실험 - 기체용해도 분석

소개글

열유체시스템분야실험 A+ 받은 실험 보고서 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험장비
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1.실험 목적
Strain과 온도의 변화로 탄산음료 캔 내부의 압력을 간접 측정하고 기체의 용해도를 파악한다.
스트레인 게이지의 원리, 휘트스톤 브리지의 용도, 연산증폭기에 대해 이해한다.

2.실험 이론
2.1.열전대
종류가 다른 전도체 두 개의 양 끝 단을 접촉하여 폐회로를 형성하고 접점의 온도차가 발생할 때 이 폐회로에 열기전력이 발생하여 회로에 전류가 흐르게 된다. 이러한 원리는 1821년 제베크(Thomas Johann Seebeck)에 의해 발견되었고 한쪽 접촉점을 기준으로 삼아 측정하고자 하는 부위에 다른 접촉점을 위치시켜 열기전력의 크기로 온도를 측정 할 수 있게 되었다.

그림1.은 열전대의 원리를 설명하고 있다. 그림에 나타난 회로는 두 개의 다른 종류의 금속(Metal A, Metal B)으로 이루어져 있고 T1이 측정 온도 접촉부 T2가 열기전력의 차이로 인해 온도가 나타나는 부분이다. 회로가 같은 금속으로 이루어질 경우 이론적으로 같은 노드에서는 전압차가 발생하지 않게 된다. 하지만 열전대의 경우 두 개의 전도체(플라티늄과 팔라듐)를 이용하여 전압의 차이가 생기게 된다. 그림2.에서 확인해 볼 수 있는 것과 같이 금속의 종류에 따라 온도에 따른 기전력 변화가 다르다.

중간 금속의 법칙
만약 제 3의 금속이 열전대 회로에 중간 금속으로 연결될 때 추가된 두개의 접점이 동일한 온도라면 중간 금속의 연결은 열전대의 전위차에 영향을 미치지 않는다. 이것은 열전대 회로의 온도 기능을 유지한 채 측정 장치나 회로의 삽입이 가능하게 한다. 이러한 원리를 이용하면 열전대를 장착할 때 연납 또는 경납과 같은 접착 물질의 사용이 가능하게 된다.
중간 온도의 법칙
간단한 열전대 회로에서 양 접점의 온도가 T_1 ,T_2일 때 전위차는 e_1이며, 또 온도가 T_2,T_3 일 때 전위차가 e_2라 하면 접점의 온도가 T_1,T_3일 때 전위차는 e_1 + e_2가 된다는 법칙이다.
열전대는 다음과 같은 특징을 갖는다.
온도가 기전력의 크기로 나타나므로 이를 전기 신호로 증폭할 수 있어 측정이 용이하다.

참고 자료

이병옥, 최신기계공학실험, 인터비젼, 2005
James W. Nilsson, “Electric Circuits” 9th Edition, PEARSON, 2011
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=ksdaram&logNo=150143638198
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1164216&mobile&categoryId=200000515
http://www.iljinsensor.com/
http://www.scienceall.com/dictionary/dictionary.sca?todo=scienceTermsView&classid=&articleid=254254&bbsid=619&popissue=
http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=3438&docId=945263&mobile&categoryId=3438
http://www.instiz.net/index.htm?page=bbs%2Flist.php%3Fid%3Dname%26no%3D385166