[기계실험] Thermocouple을 이용한 온도 측정 실험

소개글

[기계실험] Thermocouple을 이용한 온도 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 관련이론

3. 실험장치도

4. 실험방법

5. 결과

본문내용

포함한 산화분위기에서 철이 산화되어 녹이 발생합니다.
T Type
300 ∼ 350℃
환원성 또는 약산화분위기
+극은 구리(Copper)이고, -극은 구리와 니켈의 합금(Constantan)의 열전대입니다. 저온에서의 특성이 우수하여 영하온도 측정에도 정확합니다.
추가 조사!!
-J 열전대(Iron-constantan)
+쪽에 순철과 -쪽에 Cu-Ni합금을 상요한 열전대이다. J열전대는 환원성 분위기 중에서 사용에 적절하고 기전력 특성이 E열전대에 이어서 높은 것이 특징이다. 또 비교적 값이 싸기 때문에 손쉽게 측정을 할 경우에 편리한 열전대이다. 그러나 수분을 포함한 산화분위기 중에서는 산화가 심하므로 사용할 때에는 충분한 주의가 필요하다.
-K 열전대(Chromel-Alumel)
K열전대는 +쪽에 Cr을 약 10% 포함한 Ni-Cr합급과 -쪽에 Al, Mn을 조금 포한한 Ni합금을 사용한 열전대이다. 미국 호스킨스사에서 1906년 A.L Marsh에 의해서 개발되었고 그 후 개량을 더하여 현재 공업용의 열전대로서 가장 넓게 사용되며 신뢰성이 높다. 이 열전대는 고온(약 1200)까지 사용이 가능하고 기전력특성의 직선성이 양호하며 비교적 내열, 내식성이 높은 것이 특징이다. 또 금속증기 공기 중 및 O2,N2,Co2 가스 중에서 기전력은 안정되어 있다. 그러나 환원성(H2,Co)가스 중 또 산소분압이 낮은 조건에 대해서는 크로멜선의 열화 “Green Rot"라 불리는 Cr선택 산화현상이 생겨 이 때문에 기전력 차가 크게 저하하여 큰 오차가 생기는 경우가 있으므로 사용할 때에는 충반한 배려가 필요하다.
-R 열전대
R 열전대 +쪽에 Pt. Rh(13%)합금과 -쪽에 순 Pt를 사용한 열전대다. 고순다 백급(99.999-99.9999%)을 사용하고 있기 때문에 KS규격에 의한 0.25%의 오차를 충분히 만족시키는 고정도를 갖고 있다. 이 열전대를 진공중 및 환원성 분위기중, 금고증기, 분위기 중에서 직접 사용하는 것을 피한다. 사용은 다음 사항에 충분한 배려를 필요로 한다. 보호관 및 전열관에는 철함유량이 낮은 고순도 알루미나 재질을 사용하여야 한다. 또 열전대 자체의 취급에도 주의를 요하며 손의 땀이나 기름으로 오손되지 않도록 알코올, 벤젠 등으로 오염을 제거하는 것이 중요하다.
-T열전대
이 열전대는 +쪽에 순동(Cu)과 -쪽에 Cu-Ni합금(constantan)을 사용한 열전대이다. T열전대는 비교적 저온(-200~300℃)에 사용되고 약산화 분위기 또는 환원분위기 중에서의 사용에 적당하다. 기전력은 안정되어 정도가 높고 또 취급이 간단하므로 실험실 등에서 많이 사용되고 있다.
참고문헌
기초기계공학실험 및 인터넷 조사
3. 실험장치도
-구성도
표준 전지 - 연구용 (1.093V) 평형 브릿지 회로로 구성
4.5V 이상이 되면 타버린다.
4.실험방법
-배선작업
1. 전위차계 Es 단자 표준 셀
Es 단자 표준 셀
BA Guard 표준 셀 접지
2. 전위차계 GA 검류계 적색선
GA 검류계 백색선
GUARD 흑색선 : 고정위치
3. 전위차계 BA(배터리) Power supply
BA(배터리) Power supply
4. 전위차계 Ex 열전 대 출력단자 적색선
Ex 열전 대 출력단자 흑색선
-SETTING 작업
1. 배선연결
2. Es ADJ 다이얼을 표준전압인 1.0193V에 맞춘다.
3. Range 다이얼을 1.5V에 놓는다.
4. 측정전압 다이얼은 1.0193V에 맞춘다.
5. Es/Ex 다이얼 손잡이는 Es에 맞춘다.
6. G2, G1, G0, Gs 버튼을 순서대로 누르면서
7. Current ADJ. 다이얼을 조정한다.
8. 이대 Coarse, Midium, Fine을 순차적으로 조정하면서
9. 갈바노미터(검류계)의 지시계가 “0”에 있을 때까지 G0을 누른 상태에서 Fine다이얼을 조정한다.
주의 : G0와 Fine은 가장 민감하게 지시계의 바늘이 움직인다.
실험 방법
높은 고온으로 설정
낮은 온도 (1번과 온도차를 이용함)
각 버튼을 누르고 각 실험치를 구함
버튼을 누르고 그에 맞는 수에 맞춰줌
전체적인 장비구성도
5. 결과
실습장 : 실온 26도
온도(‘C)
E (mV)
T (mV)
J (mV)
K (mV)
91
0.529
2.525
3.100
2.409
80
0.471
2.129
2.600
2.032
70
0.407
1.803
2.18
1.662
60
0.330
1.249
1.500
1.371
50
0.271
0.805
0.946
0.938
40
0.210
0.417
0.482
0.410
관련된 계산식
1) E
0.210 = + *40
0.271 = + *50
> = -0.185 , = 0.00555
◎같은 방법으로 연립하여 구하면
▶실헙값
T(‘C)
40 & 50
-0.034
0.0061
50 & 60
-0.024
0.0059
60 & 70
-0.132
0.0077
70 & 80
-0.280
0.0064
80 & 90
0.007
0.0058
평균
-0.0926
0.00638
2) T
▶이론값
= -2.164
= 0.084
▶실험값
T(‘C)
40 & 50
-1.103
0.0380
50 & 60
-1.415
0.0444
60 & 70
-2.075
0.0554
70 & 80
-0.479
0.0326
80 & 90
-1.039
0.0396
평균
-1.1264
0.0420
▶오차계산
>
>
3) J
▶이론값
= -0.06
= 0.053
▶실험값
T(‘C)
40 & 50
-1.644
0.052
50 & 60
-1.824
0.055
60 & 70
-2.580
0.068
70 & 80
-0.970
0.045
80 & 90
-1.140
0.050
평균
-1.6316
0.054
▶오차계산
>
>
4) K
▶이론값
= -0.033
= 0.0411
▶실험값
T(‘C)
40 & 50
-1.702
0.0528
50 & 60
-1.227
0.0433
60 & 70
-0.371
0.0291
70 & 80
-0.280
0.0370
80 & 90
-0.984
0.0377
평균
-0.9128
0.03998
▶오차계산
>
>
그래프

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Thermocouple,   온도측정,   써모커플,   온도계,   온도,   온도계 측정원리,   열전대