마이크로파를 이용한 압력용기 용적의 측정

전문가 제언

○ 현재 기체 유량의 표준 교정 시스템으로는 온도의 정밀 조정이 가능하며 그 내부 용량이 정확하게 알려진 표준 압력용기 시스템이 사용되고 있다. 미국 NIST의 경우 0.677m3의 표준 용기를 이용하여 최대 2000L/min까지의 기체유량계를 교정하고 있다(실제로는 26m3의 표준 탱크도 운영하고 있으나 정밀도가 다소 떨어짐). 국내의 경우에는 한국 표준과학연구원이 벨 프루버를 이용하여 600L/min까지 기체 유량 표준을 유지하고 있다.

 

○ 이와 같은 기체 유량 표준 시스템에서는 압력용기의 내부 용량을 정확히 알아야하며 동시에 용기의 온도 조절 기능이 필수적인 조건으로 되어 있어 교정 용량의 확장 등에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 이러한 어려움을 극복하기 위하여 특수 제작된 용기가 아닌 일반 상용 압력용기의 내부 용량을 마이크로파를 이용하여 정확히 측정할 수 있는 방법을 제시하였다. 동시에 온도와 압력 변화에 따른 용기의 변화를 측정하여 모두 허용 오차 범위 내에 있음도 확인하였다.

 

○ 본 연구에서 개발된 용기의 용량 측정 방법과 본 연구진이 역시 개발한 음파에 의한 온도 측정 방법을 결합하면 용기 내의 기체 질량을 정확히 측정할 수 있어 손쉽게 기체 유량의 표준 교정 용량을 지금까지는 불가능했던 대용량까지 확장이 가능할 것으로 기대된다. 또한 본 방법의 간편성을 감안하면 이동 교정 시스템의 개발도 가능하리라고 기대된다.

 

○ 본 연구결과의 다른 중요한 응용성의 하나는 기체 및 액체 압력 용기의 내부 용량을 간편하게 측정할 수 있다는 데 있다. 실제로 많은 용기들이 제작 후 또는 오랜 사용 후 내부의 구조를 살필 수 없어 내부 용량을 알 수 없는 경우가 많다. 그러나 이 방법을 사용하면 마이크로파 발생 및 측정 장치를 COMSOL Multiphysics 소프트웨어와 연결하여 현장에서 정확히 내부 용량을 결정하는 시스템의 개발이 가능하게 되어 산업 및 검교정 현장에서 유용하게 사용될 수 있으리라고 기대된다.

 

저자

M. R. Moldover, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2015

권(호)

26()

잡지명

Measurement Science and Technology

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

01530401~01530413

분석자

김*구

분석물

• 마이크로파를 이용한 압력용기 용적의 측정.pdf [463,083 byte]

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