기계공학 실험 - 온도 측정

소개글

기계공학 실험 - 온도 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리 및 이론
• 시정수
• 열전대

3. 실험 장치

4. 실험 방법

5. 결 과

6. 고 찰

7. 결 론

본문내용

◈ 시정수 (TIME CONSTANT )
시정수에도 전기적 시정수 , 기계적 시정수 등이 있다.
시정수란 시스템이나 어떤 물체가 목표 위치까지 도달하는 시간을 말한다. 어떤 시스템에 입력을 주었을 때 실시간으로 반응을 하는 것이 아니고 목표점까지는 어느 정도의 시간이 걸다.
시정수를 말할 때는 목표점의 63.2 %에 도달한 점을 말한다.
결국 우리 실험에서는 (T-T∞) / (T0-T∞) 의 비율이 36.8 % 가 될 것이다.
◈ 온도
물체의 차고 뜨거운 정도를 수량으로 나타낸 것이며 보통 온도계에 새겨진 눈금으로 표시한다. 물체의 상태를 나타내는 양의 하나로서, 통계역학에서는 물질 내에 있는 원자 또는 분자의 평균운동에너지라고 정의한다. 일상생활에서는 열과 혼동하여 사용하는 경우가 많은데, 열은 물체에 출입하는 총 에너지의 양인 반면, 온도는 물체가 가지고 있는 에너지의 수준이다
온도는 질량, 길이, 시간과 같이 매우 중요한 물리량으로 ‘열을 이동하게 하는 포텐셜’또는 ‘열원(heat source)과 수열체(heat sink)가 있는 카르노(Carnot)기관에서 출입한 열량을 비례적으로 나타내 주는 양’이라는 등 다양한 정의가 있다. 온도의 변화는 열의형태로 에너지가 전달됨으로써 이루어진다.
물질에 온도 변화가 일어나면 특징적인 성질이 함께 변화하게 되는데 이를 이용하여 온도를 측정할 수 있다. 이는 곧
1) 물리적 상태의 변화,
2) 화학적 상태의 변화,
3) 물리적 크기의 변화,
4) 전기적 성질의 변화,
5) 복사량의 변화 등이다.
◈ 온도 측정 법의 종류
일반적으로 온도계 구성은 온도를 감지하는 측온부 (온도검출단), 측온부에서 감지한 온도를 직접 또는 간접으로 표시하는 표시부(수신계기)및 측온부와 표시부를 연결시켜 주는 도선 또는 배관으로 구성된다. 그러나 액체글라스 온도계와 같이 측온부와 표시부가 일체형으로 된것도 있다. 온도계는 측정 방법에 의해 측온부를 피측정 물체에 직접 접촉시켜 온도를 측정하느냐, 접촉시키지 않고 측정하느냐에 따라서 접촉법과 비 접촉법으로 분류한다.
◇ 접촉법: 열은 고온에서 저온으로 이동하고, 온도가 두개 이상의 물체에 접촉시켜 충분한 시간이 주어지면 접촉된 물체들은 온도가 같게 되는 열평형 상태를 이루며, 열역학 제 0법칙 즉, 임의 두 물체가 각각 제3의 물체와 열평형을 이룬다면 임의 두 물체도 열평형 상태에 있게 된다. 따라서 온도를 측정하고자 하는 피측정 물체에 측온부를 접촉, 열평형 상태에 이르렀을때 감온부의 물리적 변화량 즉, 공업적 신호를 측정함으로써 피측정 물체의 온도를 감지하는 방식이다.
이 방법에 의한 온도 계측에서는 감온부와 측정대상의 접촉의 정도에 의해서 측정 정도 크기가 좌우된다. 그래서 측온부를 측정대상에 접촉 할 수 없는 경우는 측정이 불가능하며, 접촉에 의해서 측정대상이 영향을 받게 되는 경우는 큰 오차가 생긴다. 이와 같이 접촉방식을 이용한 온도계로는 유리제 온도계, 압력식 온도계, 열전대, 바이 메탈식 온도계, 저항식 온도계 등이 사용된다.

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기계공학,   온도측정,   실험,   원리,   이론,   온도 측정