수중에서의 무게추 중량과 수심의 상관성 조사

본 연구는 중량식 수위계 개발을 위한 기초 실험이다. 무게추는 밀도 1.1–1.35g/cm3의 PVC(Polyvinyl Chloride)를 이용하여 다양한 크기의 원통형으로 제작하였다. 무게추의 직경은 5, 6, 7 그리고 8 cm 로 여러 종류이며, 무게추의 길이는 20cm와 30cm 2종류이다. 무게추의 중량은 로드셀을 이용하여 측정하였으며, 증가한 수심에 대해 반대로 감소하는 중량변화의 관계를 조사하였다. 또한, 무게추와 외부케이스 사이의 간격 조정을 통해, 물의 표면장력 72.75dyne/cm(20℃)에 의한 중량관측의 오류가 작용하지않는 거리를 확인하였다. 결론적으로, 무게추의 직경이 크고, 높이가 작을수록 수심과의 상관성이 좋다는 사실을 확인하였다. 또한 무게추 오염 및 제작 정밀도를 고려할 때 무게추와 외부케이스의 간격은1cm 이상의 여유 공간이 필요하다고 판단하였다. 부력식 침수심계는 최대한 무게추 직경을 줄이고, 외부 케이스와의 충분한 간격이 필요하다.

This study is one of the basic experiments for the development of a weight type water level gauge. The weights are made of polyvinyl chloride (PVC) with a density of 1.1-1.35 g/cm3, in cylindrical shapes of different sizes. The weights come in different diameters: 5, 6, 7, and 8 centimeters, and two different lengths: 20 and 30 centimeters. The weight of the weights was measured using a load cell and the inverse relationship of weight change with increasing depth was investigated. Also, by adjusting the gap between the weight and the outer casing, the distance at which the error in the weight observation due to the surface tension of water of 72.75 dyne/cm (20℃) was not affected was determined. In conclusion, we found that the larger the diameter of the weight and the smaller the height, the better the correlation with the water depth. Also, considering contamination of the PVC weight and manufacturing precision, it was determined that the space between the PVC weight and the external case required more than 1cm. A buoyancy type water level gauge requires the smallest possible weight diameter and sufficient clearance.