[공학] 기초공학 - 압력측정[bourdon게이지나 스트레인 게이지를 통하여 측정]

1. 실험목적

- 압력 센서의 종류에 대한 지식 습득
- 압력 센서의 측정 원리 이해
- 압력 센서의 계측 방법 습득
- 동압(dynamic pressure) 측정에 대한 이해
- Bourdon guage와 strain gauge 그리고 Quartz 동압계의 측정법을 습득

2. 실험 장치 & 실험 장치 원리

실험장치 계략도
Bourdon-tube 1 압력계
Bourdon-tube 2 압력계
Strain gauge 압력계
Quartz gauge 압력계
질소가스통
디지털 오실로스코프
Charge amplifier (전하증폭기)
- 압력계 실험장치
- Bourdon-tube 압력계 2
〓 탄력성이 있는 금속판으로 만든 중공의 편평한 관을 원호형으로 구부려 끝을 밀폐한 것.
압력 및 온도 측정에 사용한다.
- Strain gauge 압력계 + meter 1 set (오차 1%)
〓 금속 또는 반도체의 저항체에 변형이 가해지면 그 저항치가 변화하는 압력 저항 효과를 이용한
것으로 압력, 토크, 응력 측정에 사용한다.
- piezoelectric 압력계 +charge amplifier 1 set
〓 압전 효과로 전기계와 기계계 사이에 에너지 변환을 일으켜 압력을 측정하는 압력계
- 질소 가스통, regulator
- 디지털 오실로스코프, signal cable

3. 실험방법

1) 정압측정

(1) 질소통과 압력실험장치의 정압측정 입구를 호스로 연결한다.

(2) Bourdon tube 및 strain-gauge pressure transducer가 0을 가리키고 있는지 확인한다.

(3) 질소통 regulator가 완전히 풀려있는지 확인하고 질소통의 main valve를 연다.

(4) 질소통의 regulator를 시계방향으로 천천히 돌려 디지털 지시계 압력을 100 kPa로 한다.

…

(5) 두 개의 Bourdon tube 및 strain-gauge 압력계의 지시계를 읽어 기록한다.

(6) 질소통 regulator를 시계방향으로 천천히 돌려 압력을 100 kPa씩 700 kPa까지 올리며 각 압력을 기록한다.

(7) 다음은 감압하면서 압력측정 실험을 하기 위해 질소통 main valve와 Bourdon tube 1 압력계

2) 동압측정

(1) Charge amp.의 power를 ON하고, 상부 왼쪽 레버를 GND로 하고, 하부 Range를 500에 맞춘다.

(2) 오실로스코프 power를 on하고 질소가스통의 regulator를 조정하여 압력을 Bourdon tube 1에서

(3) 오실로스코프를 [trigger level] - [0.2 volt],[trigger menu] - [slope]를 ↗로 설정하고,

(4) Charge amp.의 상부 왼쪽 레버를 OPR로 하고, Solenoid 밸브 스위치를 ON하여 질소를 실험부로 공급한다.

(5) 오실로스코프에서 [RUN/STOP]버튼을 눌러 STOP 시키고, 기록된 시그널을 HARDCOPY를 눌러

(6) Strain gaug