대기화학공학실험 | 유량측정

 

 

 

본 실험은 유량 측정 장치 보정 실험이다. 2가지의 유량계를 통해 유량을 측정하고, 우리가 원하는 정확한 값을 얻을 수 있도록 보정하는 법에 대해 알아보고 적용해보았다.

 

Rotameter 와 Soap-bubble meter를 이용하여 유량측정을 하였다. wet gas meter를 이용한 유량측정은 실험기구의 오작동으로 인해 사용하지 못하였다. 유량계는 1차 표준계(Primary Standards), 중간 표준계(Intermediate Standards)와 이차 표준계로 나눌 수 있다. 이번 실험에서 사용한 기구인 Soap-bubble meter는 1차 표준계에 속하는 기구로 직접 유향을 측정하는 유량계이고, Rotameter는 1차 표준계인 Soap-bubble meter를 보조해주는 역할을 한다.

 

펌프로 일정 유량의 간격(40, 80, 120, 160, 200 ㎖/min)으로 공기를 밀어내면 그 유량에 따라 Soap-bubble meter에서 일정 구간에서 비누거품이 올라가는 속도를 측정하여 공기의 유량을 측정하였다. 한 간격 당 동일한 방법으로 3회 실험을 계속하였다. 그리고 유량보정공식을 이용하여 각각의 보정값을 구하였다.

 

본 실험은 기계를 통한 정확한 값을 측정하는 것이 아니라 육안을 통해 측정을 하는 등 수동작동을 하기 때문에 비누 막이 올라갈 때 깨끗한 비누 막이 아닌 거품이 발생된 비누 막이 올라가거나, 시간 간격을 잘못 잡아 먼저 올라가는 비누 막과 결합을 하거나, 터지는 등의 문제점이 발생하였다. 또한 Rotameter의 값을 조정 하는 데에도 수동조작이기 때문에 정확한 값에 펌프를 두지 못하는 점이 문제였다.

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실험 방법

1. Wet Gas Meter의 보정

1) Wet gas meter와 증류수통을 연결한다.

 

2) Wet gas meter의 시작 눈금을 기록한다.

 

3) 증류수통 하단에 있는 꼭지를 열어 2L 메스플라스크에 표시된 눈금까지 정확하게 증류수를 채우고 증류수통 하단의 꼭지를 닫는다.

 

4) Wet gas meter의 눈금을 기록한다.

 

5) 2)번 ～ 4)번을 2회 더 반복한다.

 

6) 총 3회에 걸친 값의 평균을 구한다.

 

7) 기기내부 온도와 실내 온도를 측정하고 측정한 부피를 이용해 보정 유량을 구한다.

 

8) 실내 압력과 측정한 두 개의 온도를 보정식에 대입하여 구한다.

 

9) 보정된 유량을 표준유량 공식에 대입하여 표준유량을 구한다.

 

2. Bubble Meter를 이용한 Rotameter의 보정

1) 실험대의 고정대를 이용하여 Soap-bubble meter를 수직으로 고정한다.

 

2) Rubber bulb에 적당량의 비눗물을 채운 후 Soap-bubble meter에 끼운다.

 

3) Sampler (Rotameter는 sampler에 장착되어 있다.)와 Soap-bubble meter를 서로연결한다.

 

4) 측정 시작 전 Sampler를 작동 시킨 후 Rubber bulb로 비누 거품을 만들어 코팅 시킨다.

 

5) Soap-bubble meter에서 비누 막의 시작점과 종점을 정한다.

 

6) Rotameter의 유량을 측정하려는 수치에 맟춘다. (유량을 40, 80, 120, 160, 200 ㎖/min 으로 각각 설정한다.)

 

7) Rubber bulb로 비누 거품을 만들고 시작점에서 종점까지의 비누막의 이동시간을 측정한다.

 

8) 각 유량마다 3회씩 측정하고 평균값을 구하고 이를 통해 속도를 구한다.

 

9) 유량보정공식을 이용하여 각각의 보정유량을 구하고 검량선을 작성한다.

 

 

 

[대기화학공학실험]유량측정 레포트