분야
hwp2. 이론
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 결과
6. 고찰
7. 결론
부르동관 방식의 압력계와 압력센서를 이용하여 압력을 측정한다.
이론
1. 압력계의 종류
① 마노미터(Manometer)
이 방법은 오래 전부터 사용된 방법으로서, 즉 정하고자 하는 압력에 의해 발생되는 힘과 액주의 무게가 평형을 이룰 때, 액주의 높이로부터 압력을 계산할 수 있다. 응답성 및 정도가 양호하여 현재까지도 고도화된 각종 공업의 압력측정 분야에서 널리 사용되며, 미압 분야의 1차 표준기로 사용되고 있다.
② Elastic Pressure Gauge
탄성한계내의 변위는 외력에 비례한다는 탄성법칙을 이용, 수압소자를 탄성체로 하여 탄성범위를 측정함으로서 압력의 크기를 알 수 있는 측정방법으로 취급이 간단하여 공업용으로 편리하게 사용되고 있다. 그러나 탄성법칙(F=kx)을 완전하게 만족시키는 수압소자를 얻기가 곤란하며, Hysteresis, Creep, 재현성, 경년변화, 온도변화 등에 의한 탄성계수의 변화로 인한 오차발생이 비교적 크다는 단점이 있다.
③ Piezoelectric Pressure Gauge
피에조 전기 효과를 이용하여, 압력을 측정하는 매우 높은 감도의 압력계, 결정(結晶)에 외부변형력(stress)을 가할 때 그 결정의 전기편극이 변화하는 성질. ＜피에조전기＞라고도 하며, 압전기를 발생시키는 현상을 ＜피에조효과＞ 또는 ＜압전효과＞라고 한다. 1880년에 J. 퀴리·P. 퀴리 형제가 전기석(電氣石, tourmaline)에서 발견하였다. 변형력을 가할 때 전기편극이 변화하는 성질(1차 압전 효과)이 있는 결정에 외부전기장을 발생시키면 결정의 변형(strain)이 변화한다(2차 압전 효과). 1차 압전 효과를 나타내는 결정의 성질을 정압전기, 2차 압전 효과를 나타내는 결정의 성질을 역 압전기라고 하는데, 둘을 통틀어 압전기라고 총칭한다. 변형력에 의하여 전기편극이 변화하는 양과 전기장에 의하여 변형이 변화하는 양은 일반적으로 변형력 및 전기장에 비례하는데, 이 비례상수를 압전율 또는 ＜피에조상수＞라고 한다.
이러한 현상을 이용해서 압력을 측정할 때, 변형이 매우 작으므로 압력의 변동을 측정하는데 유리하다.