출처: 슈레야스 나르시푸르, 기계 및 항공 우주 공학, 노스 캐롤라이나 주립 대학, 롤리, NC

유체 압력은 시스템의 공기 역학을 결정하는 데 필요한 중요한 유동 특성입니다. 가장 오래되고 여전히 기존의 압력 측정 시스템 중 하나는 작동의 정확성과 단순성으로 인해 기마계입니다. 기마계는 일반적으로 그림 1에도시된 바와 같이 부분적으로 액체로 채워진 U자 형 유리 튜브입니다. U-튜브 기마계는 움직이는 부품이 없기 때문에 교정이 필요하지 않으며 측정은 중력의 기능과액체밀도입니다. 따라서, 기마계는 간단하고 정확한 측정 시스템입니다.

그림 1. U-튜브 기마계의 회로도.

유체 유압을 측정하는 데 일반적으로 사용되는 장치인 피토 정적 프로브의 정체 및 정적 압력 포트를 압력 측정 장치의 포트에 연결하여 항공기에서 실시간 압력 측정을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 조종사는 기존 비행 조건을 확보하고 비행 조건이 변경될 경우 경고할 수 있습니다. 기마계는 매우 정확한 압력 판독값을 제공하지만 본질적으로 부피가 큽합니다. 항공기 압력을 측정하기 위해서는 보다 현실적인 솔루션이 필요하며, 주요 설계 목표 중 하나는 전체 항공기 중량을 가능한 한 낮게 유지하는 것입니다. 오늘날, 가압을 전기 신호로 변환하는 전기 기계 압력 트랜스듀서는 작고 가볍고 기체의 거의 모든 곳에 배치 할 수 있기 때문에 항공기의 압력 감지 응용 분야에 널리 사용됩니다. 위의 특성은 무게를 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 피토 정적 프로브를 트랜스듀서에 연결하는 데 필요한 튜브의 양을 줄여 데이터 응답 시간을 줄입니다. 또한 실험적인 항공기 비행 테스트에서 소형 압력 트랜스듀서는 연구원이 항공기의 무게를 크게 증가하지 않고 압력 데이터 수집을 최대화할 수 있도록 유용합니다. 다양한 측정 기술을 가진 다양한 유형의 압력 트랜스듀서가 존재하지만, 더 일반적인 유형의 트랜스듀서 중 하나는 정전용량 압력 변환기입니다. 트랜스듀서는 전압 및 전류 측면에서만 신호를 전송할 수 있기 때문에 트랜스듀서의 교정은 특정 신호의 강도를 트랜스듀서가 신호를 생성하는 원인이 되는 압력과 관련이 있습니다. 트랜스듀서 전류 또는 전압과 물리적 측정과 관련된 최종 곡선 피팅은 당사의 경우 압력에서 일반적으로 트랜스듀서 교정 곡선이라고 합니다.

이 실험에서 피토 정적 프로브는 U-튜브 기마계와 압력 변환기의 총 및 정적 포트에 연결된 침체 및 정적 압력 포트가 있는 아음속 풍동에 배치됩니다. 그런 다음 풍동은 다른 동적 압력 설정에서 실행되며 U-튜브 기마계에서 해당 압력 판독값과 트랜스듀서에 의해 생성된 전류 판독값이 기록됩니다. 그런 다음 이 데이터는 압력 변환기의 교정 곡선을 생성하는 데 사용됩니다.