KR100775916B1 - Electricity conductivity measurement equipment for four terminal resistance measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 정면도, 1 is a front view of a conductivity measuring apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 측면도, 2 is a side view of the conductivity measuring device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 평면도, 3 is a plan view of the conductivity measuring apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 전도도 측전장치의 측정전극 이송부를 분리한 평면도, 4 is a plan view separating the measuring electrode transfer unit of the conductivity measuring device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 시편받침대를 확대한 확대도.5 is an enlarged view of a specimen support of the conductivity measuring device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 받침대 20 : 측정전극 이송부10: pedestal 20: measuring electrode transfer unit
30 : 시편고정대 40 : 인가전극부30: specimen holder 40: applied electrode
50 : 측정전극 60 : 디지털 마이크로미터50: measuring electrode 60: digital micrometer
본 발명은 4단자 저항 측정방법을 이용한 전기전도율 측정장치에 관한 것으 로 상세하게는 금속시편의 전도도를 측정하는 장치에 있어서, 평면 형태의 받침대 상측에 설치되어 시편이 놓여지는 시편받침대와; 상기 시편의 넓이에 따라 이동되며, 받침대의 중앙에 설치되고, 상기 시편의 넓이 방향으로 양측을 고정시키는 시편고정대와; 상기 시편고정대를 넓이 방향의 양측으로 이동시키며, 시편고정대의 일측에 설치된 시편고정대 이동레버와; 상기 시편의 길이방향 양측단에 접촉되며 전류를 인가할 수 있는 금속으로 형성되며, 좌우 방향으로 이동되어지는 인가전극부와; 상기 인가전극부를 시편의 길이방향 좌우로 이동시키는 인가전극부 이동레버와; 상기 받침대의 상측에 고정기둥에 결합되어 상하로 이동되는 측정전극 이송부와; 상기 측정전극 이송부를 상하로 이동시키는 측정전극 이송부 이동레버와; 상기 측정전극 이송부의 하측에 설치되어 좌우로 이동되며, 하측끝단이 금속재질로 형성되어 시편양극에 흐르는 전압을 측정하는 측정전극과; 상기 측정전극을 좌우로 이동시키며, 측정전극 이송부의 일측에 설치된 측정전극 이동레버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4단자 저항 측정방법을 이용한 전도도 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrical conductivity measuring apparatus using a four-terminal resistance measuring method, and more particularly, a device for measuring the conductivity of a metal specimen, the specimen support plate is installed on the upper side of the flat plate; A test piece holder which is moved along the width of the test piece, is installed at the center of the pedestal, and fixes both sides in the width direction of the test piece; A specimen fixing lever moving lever which moves the specimen holder to both sides of the width direction and is installed on one side of the specimen holder; An application electrode part which is made of metal capable of applying a current and is in contact with both ends of the longitudinal direction of the specimen, and is moved in the left and right directions; An application electrode moving lever for moving the application electrode to the left and right in the longitudinal direction of the specimen; A measuring electrode transfer part coupled to a fixing column on an upper side of the pedestal and moved up and down; A measurement electrode transfer part moving lever for moving the measurement electrode transfer part up and down; A measuring electrode installed at a lower side of the measuring electrode transfer part and moved left and right, and having a lower end formed of a metal material to measure a voltage flowing through a specimen anode; It relates to a conductivity measuring apparatus using a four-terminal resistance measuring method comprising a; moving the measuring electrode to the left and right, the measuring electrode moving lever installed on one side of the measuring electrode transfer unit.
기존의 4단자 방법은 시편의 양단에 전류를 흘려주고 시편의 표면 양단 전극 사이의 전압을 측정하여 저항을 계산하는 방식으로 일반적으로 금속의 전기전도율는 %IACS(International Annealed Copper Standard)의 정의에 따라 20℃에서 전도도를 측정한 후 보정계수를 적용하도록 규정하고 있다. 도 1에 종래의 사용 되고 있는 4단자 방법을 이용한 금속 전도도 측정방법을 도시하였다. 도 1에서 제작된 장치에 구성된 시편 좌우 끝단 전극에 전류를 공급하여 전극 간격(L)에 따른 전압 을 측정한 후 저항을 계산하고, 아래의 식(1)로 금속의 비저항을 계산한다. 또한 본 발명은 측정 전극의 길이(L)의 변화에 따른 측정값을 확인 할 수 있도록 좌우로 자유롭게 조절할 수 있도록 고안되었다. The conventional four-terminal method applies current through both ends of the specimen and calculates the resistance by measuring the voltage between the electrodes across the surface of the specimen. In general, the electrical conductivity of the metal is determined according to the definition of% IACS (International Annealed Copper Standard). It is required to apply the correction factor after measuring conductivity at ℃. Figure 1 shows a metal conductivity measurement method using a conventional four-terminal method. After supplying a current to the left and right end electrodes of the specimen fabricated in FIG. 1 to measure the voltage according to the electrode spacing (L), the resistance is calculated, and the resistivity of the metal is calculated by the following equation (1). In addition, the present invention is designed to be able to freely adjust the left and right to check the measured value according to the change in the length (L) of the measuring electrode.
(μΩ·㎝) (1) (μΩ · cm) (1)
여기서, ρ: 전기 비저항(μΩ·㎝), A: 시편의 단면적(㎟), L: 시편의 측정 전극 간격을 나타낸다. 또한, 전기 전도도는 아래의 식(2)로 나타내고, 도전율(%IACS)은 식(3)으로 계산되며, 여기서 보정계수 1.7241은 pure-Copper의 비저항 값이다. Where p is the electrical resistivity (μΩ · cm), A is the cross-sectional area of the specimen (mm 2), and L is the measurement electrode spacing of the specimen. In addition, the electrical conductivity is represented by Equation (2) below, and the conductivity (% IACS) is calculated by Equation (3), where the correction factor of 1.7241 is the specific resistance of pure-copper.
(MS/㎝) (2) (MS / cm) (2)
(3) (3)
그러나 종래에는 이러한 측정 장치가 없어 시편의 크기 및 형태에 따라 전극 구성이 용이하지 않은 상태에서 측정 원리만을 이용하여 전도도를 측정하였으나, 이러한 방법은 측정의 재현성 및 정확도가 떨어지고 사용의 불편이 초래되는 등의 단점이 있다.However, conventionally, there was no such measuring device, but the conductivity was measured using only the measuring principle in the state that the electrode configuration was not easy according to the size and shape of the specimen. There are disadvantages.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 4단자 방법을 이용한 금속 전기전도율를 정밀하고 정확하게 측정하기 위하여 개발된 장치이다. 시편의 형태(bar, 봉)에 따라 측정 전극의 간격을 자유롭게 조절하여 측정의 재현성 평가는 물론 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 전극 구성이 용이한 측정 전극 및 장치를 제공하는 데 있다. The present invention was devised to solve the above problems, and was developed to accurately and accurately measure metal electrical conductivity using a four-terminal method. The present invention provides a measuring electrode and a device having an easy electrode configuration that can freely adjust the interval of the measuring electrode according to the shape of the specimen (bar, rod) to improve the measurement accuracy as well as to evaluate the reproducibility of the measurement.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.
금속시편의 전도도를 측정하는 장치에 있어서, 평면 형태의 받침대 상측에 설치되어 시편이 놓여지는 시편받침대와; 상기 시편의 넓이에 따라 이동되며, 받침대의 중앙에 설치되고, 상기 시편의 넓이 방향으로 양측을 고정시키는 시편고정대와; 상기 시편고정대를 넓이 방향의 양측으로 이동시키며, 시편고정대의 일측에 설치된 시편고정대 이동레버와; 상기 시편의 길이방향 양측단에 접촉되며 전류를 인가할 수 있는 금속으로 형성되며, 좌우 방향으로 이동되어지는 인가전극부와; 상기 인가전극부를 시편의 길이방향 좌우로 이동시키는 인가전극부 이동레버와; 상기 받침대의 상측에 고정기둥에 결합되어 상하로 이동되는 측정전극 이송부와; 상기 측정전극 이송부를 상하로 이동시키는 측정전극 이송부 이동레버와; 상기 측정전극 이송부의 하측에 설치되어 좌우로 이동되며, 하측끝단이 금속재질로 형성되어 시편양극에 흐르는 전압을 측정하는 측정전극과; 상기 측정전극을 좌우로 이동시키며, 측정전극 이송부의 일측에 설치된 측정전극 이동레버;를 포함하여 구성된다.An apparatus for measuring conductivity of metal specimens, the apparatus comprising: a specimen supporter installed on an upper side of a flat pedestal on which a specimen is placed; A test piece holder which is moved along the width of the test piece, is installed at the center of the pedestal, and fixes both sides in the width direction of the test piece; A specimen fixing lever moving lever which moves the specimen holder to both sides of the width direction and is installed on one side of the specimen holder; An application electrode part which is made of metal capable of applying a current and is in contact with both ends of the longitudinal direction of the specimen, and is moved in the left and right directions; An application electrode moving lever for moving the application electrode to the left and right in the longitudinal direction of the specimen; A measuring electrode transfer part coupled to a fixing column on an upper side of the pedestal and moved up and down; A measurement electrode transfer part moving lever for moving the measurement electrode transfer part up and down; A measuring electrode installed at a lower side of the measuring electrode transfer part and moved left and right, and having a lower end formed of a metal material to measure a voltage flowing through a specimen anode; And moving the measuring electrode to the left and right, and a measuring electrode moving lever installed on one side of the measuring electrode transfer part.
도 1은 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 평면 도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 측정전극 이송부를 분리한 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 전도도 측정장치의 시편받침대를 확대한 확대도이다.1 is a front view of a conductivity measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view of a conductivity measuring apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a plan view of the conductivity measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is according to the present invention. 5 is a plan view separating the measuring electrode transfer unit of the conductivity measuring device, and FIG. 5 is an enlarged view of a specimen supporter of the conductivity measuring device according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
평면 형태의 받침대(10) 상측에 설치되어 시편이 놓여지는 시편받침대(32)와; 상기 시편의 넓이에 따라 이동되며, 받침대(10)의 중앙에 설치되고, 상기 시편의 넓이 방향으로 양측을 고정시키는 시편고정대(30)와; 상기 시편고정대(30)를 넓이 방향의 양측으로 이동시키며, 시편고정대(30)의 일측에 설치된 시편고정대 이동레버(31)와; 상기 시편의 길이방향 양측단에 접촉되며 전류를 인가할 수 있는 금속으로 형성되며, 좌우 방향으로 이동되어지는 인가전극부(40)와; 상기 인가전극부(40)를 시편의 길이방향 좌우로 이동시키는 인가전극부 이동레버(43)와; 상기 받침대(10)의 상측에 고정기둥에 결합되어 상하로 이동되는 측정전극 이송부(20)와; 상기 측정전극 이송부(20)를 상하로 이동시키는 측정전극 이송부 이동레버(21)와; 상기 측정전극 이송부(20)의 하측에 설치되어 좌우로 이동되며, 하측끝단이 금속재질로 형성되어 시편양극에 흐르는 전압을 측정하는 측정전극(50)과; 상기 측정전극(50)을 좌우로 이동시키며, 측정전극 이송부(20)의 일측에 설치된 측정전극 이동레버(51);를 포함하여 구성되어진다.A
이때, 상기 인가전극부(40)는 일측에 형성된 인가전극(41)과, 인가전극(41)의 타측을 고정하는 인가전극 고정대의 상측에 결합되어 상하로 이동되며, 인가전 극(41)을 고정시키는 고정볼트(42)와, 상기 인가전극(41)의 후측에 전원을 연결하는 연결단자가 형성되어진다.At this time, the applying
그리고, 상기 시편받침대(32)는 측정장치에서 분리되며, 절연재질로 이루어지고, 중심부가 일정 간격 내측으로 파여진 형태로 이루어지며, 하측에 전도율 측정장치의 시편고정대(30) 간을 연결하는 시편고정대 연결봉에 결합될 수 있도록 시편고정대 연결봉의 굵기와 동일한 홈이 파여져 있다.In addition, the
또한, 상기 측정전극 이송부(20)의 전면에는 시편 전극 간격을 측정할 수 있는 디지털 마이크로미터(60)가 부착되어 사용자가 전극 간격(L)을 쉽게 측정하여 이론적인 값을 구할 수 있다.In addition, the front surface of the measuring
그리고, 상기 측정전극(50)은 후측에 외부 측정장치와 연결되는 측정전극 연결단자가 형성되어 시편 양극의 전압을 측정할 수 있다.In addition, the
여기서, 상기의 이동레버들을 통해 인가전극(41)과 측정전극(50), 측정전극 이송부 및 시편고정대(30)등을 사용하여 측정 전극을 좌우, 전후 또는 상하로 이동할 수 있으므로 시편의 크기와 넓이 및 두께에 따라 측정이 용이하다.Here, the size and width of the test piece can be moved to the left, right, front, or top and bottom by using the applying
상기에서 기술된 바와 같이 본 발명은, 시편측정전극 이송부와 측정지그 및 전극의 좌우 조절부를 활용하여 4단자 측정방법 의한 금속의 전기전도율 측정에 적합함은 물론, 사용이 간편하고 전극 간격(L)을 디지털 마이크로미터로 직접 측정 할 수 있기 때문에 측정 정확도는 물론 측정의 재현성 평가에도 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention is suitable for measuring the electrical conductivity of the metal by the four-terminal measuring method by using the specimen measuring electrode transfer part, the measuring jig and the left and right adjusting parts of the electrode, as well as easy to use and the electrode spacing (L) Because it can measure directly with a digital micrometer, it can be easily used not only for measuring accuracy but also for evaluating reproducibility of measurement.
또한, 무게가 경량이므로 손쉬운 이동 및 금속 시편의 크기와 형태에 따라 쉽게 장착하여 사용할 수 있는 효과가 있다In addition, since the weight is light, it can be easily mounted and used according to the easy movement and the size and shape of the metal specimen.
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KR1020060100324A KR100775916B1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Electricity conductivity measurement equipment for four terminal resistance measurement method |
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