온도측정 실험보고서(열전대)

소개글

온도측정 실험보고서(열전대)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적

2.실험내용

3.실험장치 및 준비물
(1) 열전대
(2) Bridge 회로
(3)적외선 온도계

4. 실험 방법
(1) 열전대 제작 및 bridge 회로 구성
(2) 온도 측정

5. 각 온도센서의 측정원리
● 열전대란?
● 측온 저항체란?
●적외선온도계란?

6. 측정 데이터(raw data 표)

7. 온도 측정값 및 비교

8. 오차 분석

9. 토론 및 고찰

본문내용

은 \"1\"로 규정한다. 그러나 일반적인 물체들은 표면상태 주위 환경 등에 따라 흡수 반사하는 에너지량이 변화하므로 흡수하고 반사하는 에너지 비율이 흑체(Black Body)를 기준으로 할 때 실제로 \"1\"보다 작은 값을 갖는다.
3.측정거리와 측정 점의 면적비율(Distance:Spot size=D:S)일반적으로 온도계는 피 측정 물에 센서(바이메탈.알콜.수은.써머스타.열전대등)를 접촉시켜서 구하고자하는 온도를 측정한다. 그러나 비접촉식으로 측정하는 적외선 온도계는 피 측정 물에 센서를 접촉시키지 않고 피 측정 물에서 방사되는 에너지를 감지하여 온도가 측정되므로 측정거리(D) 와 측정 점의 면적(S)의 상관관계가 대단히 중요하다.그리고 시중에 판매되는 적외선 온도계의 대부분이 온도측정범위와 D:S 의 비율이 비례관계를 이루고 있으므로 물품 가격 및 성능을 좌우하는 요소의 하나인 D:S 의 비율이 크다는 것은 비율이 작은 온도계보다 측정자로부터 멀리 떨어진 면의 온도를 보다 더 정확히 감지 할 수 있다는 의미이다. 예를 들면 측정자가 동일한 위치에서 적외선 온도계로 온도를 측정할 때 D:S=6:1보다는 8:1 이 더 정확하고 8:1 보다는 12:1 이 보다 더 정확하다는 것이다.
6. 측정 데이터(raw data 표)
R1 : 200.2 Ω, R2 : 198.9Ω
A. T/C & RTD Measurrement
#
Glass bulb
[℃]
Thermocouple
(T-type)
RTD
(Pt100Ω)
Remark
mV
℃
Dial
RX
[Ω]
RRTD
[Ω]
℃
1
30.5
1.210
30.351
228
113.139
112.404
32.218
2
50.0
2.044
50.196
243
120.582
119.799
51.426
3
70.5
2.992
70.313
259
128.522
127.687
71.914
B. Intrared Thermometer
재질
아크릴 차단
유무
( O , X )
방사율 set
()
적외선
온도계
Thermocouple
Remark
1
구리
X
0.8
23.9
20.6
옳은 측정
2
〃
O
〃
20.7
〃
아크릴 차체에 적외선 방사 흡수를 통한 측정
3
〃
X
0.3
33.1
〃
잘못된 방사율 setting 측정
4
〃
O
〃
22.1
〃
2 + 3 측정
5
알루미늄
X
〃
49.5
〃
옳은 측정
6
〃
O
〃
21.8
〃
아크릴 차체에 적외선 방사 흡수를 통한 측정
7. 온도 측정값 및 비교
1. Glass bulb를 기준으로한 Thermocouple(T-type)와 RTD의 비교
Glass bulb[℃]
Thermocouple
(T-type)[℃]
RTD
(Pt100Ω)[℃]
30.5
30.351
32.218
50.0
50.196
51.426
70.5
70.313
71.914
2. 아크릴 차단 유무를 통한 적외선 온도 비교
구리
알루미늄
아크릴 차단 X
23.9
49.5
아크릴 차단 O
20.7
21.8
3. 방사율 setting에 따른 적외선 온도 비교
방사율 set
구리
0.8
23.9
0.3
33.1
8. 오차 분석
- 우선 실험간 사용된 항온수조의 온도를 일정하게 유지 시키지 못하고 0.1정도의 오차를 가지고 실험을 한 것이 결과에 오차를 낸 것 같다. 또한 온도계가 항온수조안에 위치하고 있는 곳마다 온도가 다르다고 생각이 된다. 또한 우리가 실험하고 있는 환경에도 영향을 받았다고 생각이 된다. 또한 영전대의 온도 측정에서 두 금속사이에 온도차로 생기는 기전력의 차이로 온도를 구하는데 열전대는 주위환경 조건에 영향을 많이 받는다, 열전대의 위치와 피복 등에 문제가 있어서 오차가 나왔다고 생각이 된다. 또한 기전력에 대한 테이블을 보고 보간법을 써서 정확한 온도를 측정을 하려고 했으나, 그 테이블을 작성될 때의 실험 환경, 장비 등이 우리가 실험을 한 환경과 장비 등이 같지 않기 때문에 약간의 오차가 발생한 것 같다.
9. 토론 및 고찰
- 온도계인 glass bulb 온도계, 열전대 및 RTD 온도센서와 비접촉식 온도계인 적외선 온 도계의 작동 원리을 습득하게 되어 좋았다.
이번 실험을 하면서 온도계의 종류가 이렇게 다양하다는 것을 알게 되었고 저항으로 온 도를 측정하는 방식도 있다는 사실을 이 실험에서 알 수 있었다. 또한 방사율을 이용한 적외선 온도계를 배우면서 태양의 온도를 방사율을 이용해 측정한다는 것을 알게 되었 다. 기계전공이라 열 쪽에 대한 지식이 부족했는데 이번 실험을 통해서 많은 보탬이 된 거 같다.

키워드

온도측정,   열전대,   Bulb,   bridge,   적외선,   열센서,   RTD