일시: 200년 2 월 2 일 - glinst.co.kr seminar-k.pdf · ♦압력의기본이해♦ 1....

압 력 의 정 의(Seminar자료)

일 시 : 2000 년 2 월 2 일

♦♦압력의압력의 기본이해기본이해♦♦

1. 1. Pressure(Pressure(압력압력) : ) : 임의의임의의물체의물체의표면에표면에대하여대하여단위면적에단위면적에가해지는가해지는수직으로수직으로받는받는힘의힘의크기크기

P = P = FFAA

( ( P: P: 압력압력 F: F: 힘힘 A: A: 면적면적) ) 단위단위 : : N/m2 = PaN/m2 = Pa

2. 2. Pressure Units ( Pressure Units ( 압력압력단위단위 ))Pa, Pa, kpakpa, , MpaMpa, mmH, mmH22O, O, AtmAtm, kg/cm, kg/cm22, bar, mbar,, bar, mbar,mmHg, mmHg, torrtorr, , Psi Psi …………

♦♦압력의압력의이해이해 ♦♦

••게이지압게이지압 ( ( GuageGuage Pressure )Pressure )

•• 절대절대압압 ( ( absolute Pressure )absolute Pressure )

•• 차압차압 ( ( Differential Pressure)Differential Pressure)

현현대기압을대기압을 ZeroZero점으로점으로한한압력압력

절대절대진공을진공을 ZeroZero점으로점으로한한압력압력

•• 진공진공 ( ( Vacuum )Vacuum )

•• 대기압대기압 ( ( atomosphereatomosphere Pressure)Pressure)--. . 국소국소대기압대기압 : : 현현위치의위치의대기압대기압--. . 표준표준대기압대기압 : : 해수면의해수면의압력을압력을측정한측정한대기압대기압

1 1 atmatm

0 0 barbar

게이지압게이지압((Gauge Pressure)Gauge Pressure)

절대압절대압((abs. Pressure)abs. Pressure)

진공진공((Vacuum)Vacuum)

♦♦압력의압력의이해이해 ♦♦

♦♦압력의압력의단위단위♦♦

Kg/cm2 bar Psi mmHg mH2O kPa atm

Kg/cm2 1 0.9807 14.22 735.56 10 98.067 0.9678

bar 1.020 1 14.50 750.06 10.20 100 0.9869

Psi 0.07032 0.068947 1 51.715 0.70307 6.8947 0.06806

mmHg 0.001359 0.001333 0.01933 1 0.01359 0.1333 0.001316

mH2O 0.1 0.09806 1.422 73.56 1 9.807 0.09678

kPa 0.01020 0.01 0.1450 7.501 0.1020 1 0.009869

atm 1.033 1.013 14.69 760.0 10.33 101.3 1

♦♦압력압력계측계측장비장비♦♦

••압력계압력계((Pressure Measurements)Pressure Measurements)

--. . 역학적역학적압력센서압력센서: : 부르동관부르동관, , 다이아프램다이아프램, , 밸로우즈밸로우즈 TypeType등등

--. . 전기식전기식압력센서압력센서: : 스트레인게이지스트레인게이지((Strain gauge), Strain gauge), 용량형용량형((Capacitive),Capacitive),압전형압전형, , 인덕턴스인덕턴스((Inductance)Inductance)형형, , 반도체형반도체형등등

♦♦압력압력센서센서 ((Pressure Sensor)Pressure Sensor)♦♦••압력압력센서센서((Pressure Sensor) Pressure Sensor) 의의구분구분가가. . Pressure Transmitter : Pressure Transmitter : mAmA의의출력을출력을내는내는압력압력센서센서

나나.. Pressure Transducers : mV Pressure Transducers : mV 또는또는 VV의의출력을출력을내는내는압력압력센서센서

**--. 4 . 4 wire Type (mV O/P), 3 wire Type (V O/P)wire Type (mV O/P), 3 wire Type (V O/P)--. mV. mV의의출력을출력을가지는가지는것은것은전압강하로전압강하로인하여인하여근거리근거리에서만에서만사용한다사용한다. . 이를이를보완한보완한것이것이 Amplified TdAmplified Td임임

--. . 영국영국 DruckDruck LtdLtd의의 PDCR, PMP SeriesPDCR, PMP Series가가 TTDD가가해당됨해당됨

**--. . 주로주로 2 2 Wire typeWire type으로으로출력의출력의원거리원거리전송이전송이가능하다가능하다..--. . 자체자체 Amplified Amplified 내장하고내장하고있음있음..--. . 영국영국 DruckDruck LtdLtd의의 PTX SeriesPTX Series가가 TxTx에에해당됨해당됨

( ( PTX1400, PTX600/500 series, STX series, LPX series PTX1400, PTX600/500 series, STX series, LPX series 등등))

♦♦압력센서의압력센서의원리원리 ♦♦

RA


WheatstoneWheatstone bridge circuitbridge circuit

RD

RCRB

RA• RC = RB • RD


휘스톤휘스톤브리지브리지회로회로((WheatstoneWheatstone bridge circuit)bridge circuit)

--. . 저항저항((Resistance)Resistance)는는힘을힘을가하거나가하거나, , 온도에온도에따라따라저항값이저항값이변한다변한다. .

--. . 압력센서에는압력센서에는온도에온도에따른따른저항값의저항값의변화는변화는필요치필요치않않으므로으므로 ReferenceReference를를두어두어온도에온도에따른따른저항의저항의가변치를가변치를최소로최소로한다한다..

--. . 저항값이저항값이변하는변하는정도를정도를이용하여이용하여그그출력값등을출력값등을 mAmA, V , V 등으로등으로변환한다변환한다..


공정공정((Processing)Processing)이이끝난끝난 WallpaperWallpaper


Pressure Sensor ModulePressure Sensor Module의의확대도확대도( 1 )( 1 )


Pressure Sensor ModulePressure Sensor Module의의확대도확대도( 2 )( 2 )

3.5 mm

( ( Differential / Gauge Pressure SensorDifferential / Gauge Pressure Sensor의의구조구조 ))


3.5 mm

Absolute And Absolute And 고압용고압용센서의센서의구조구조


Pressure connector

Isolation diaphragm

Silicon on glass assembly

Glass to metal seal

♦♦압력센서압력센서 ModuleModule의의구성구성 ♦♦


*.*.SensingSensing부애부애 SiliconSilicon을을 쓰는쓰는 이유이유

--. . 매우매우 강하다강하다..

--. . 매우매우 낮은낮은 HysterisisHysterisis특성을특성을가진다가진다..

--. . 선형성선형성((Linearity)Linearity)가가좋다좋다..

--. . 대량생산대량생산 및및 생산비용이생산비용이저렴하다저렴하다..

♦♦압력센서의압력센서의정밀도정밀도((Accuracy) Accuracy) ♦♦

Accuracy =√ ( R )2 + ( L )2 + ( H )2

R : Repeatablity ( 반복성) L : Non-Linearity ( 비선형성) H : Hysterisis

*. Repeatablity( 반복성)p

S

동일부하, 동일환경조건에서의반복측정에대한출력값사이의최대차를정격출력에대한 %로표시


p

s

*.Hysteresis(히스테리시스)


무부하로부터정격용량까지의압력을증가, 감소시킬때동일부하점에있어서출력차의최대치를정격출력에대한 %로표시한다.

p

s

*. Non-Linearity(비선형성)


무부하시의출력과정격부하시의출력을연결하는직선과교정곡선과의최대편차를정격출력에대한%로표시한다.

♦♦압력압력계측계측장비장비((Measurements) Measurements) ♦♦

1. 압력센서 (Pressure Sensor): Transducer/mitter, Test gauge….

2. 압력인디게이터 (Pressure Indicator)

3. 압력교정기 (Pressure Calibrator)-. 1차교정기 : 분동식교정기-. 2차교정기 : Digital Calibrator / Contoller

♦♦압력압력교정기교정기((Calibrator) Calibrator) ♦♦

¤압력교정에있어필요조건 ¤

-. Pressure Source

-. Pressure Indicator

-. Voltmeter 또는 Ampheremeter(전기적인출력을내는계측장비시…)

♦♦압력압력교정기교정기((Calibrator) Calibrator) ♦♦

*.압력교정기의원리(차압용교정기)

수정을 이용한부르동관 Type 압력센서

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