힘 측정과 그에 사용되는 장치를 이해하는 것은 특별히 어렵지 않습니다. 로드 셀의 기본 사항에 대한 이해와 이러한 지식을 제공하는 편리한 안내서만 있으면 됩니다. 여기 Michigan Scientific에서 여러분을 다룹니다.
로드 셀이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 언제 사용할 수 있는지에 대해 자세히 알아보겠습니다.
로드 셀은 물체가 힘을 가할 때 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 적용된 힘의 변화를 추적하는 데 사용할 수도 있습니다. 일부 응용 프로그램에서 로드 셀은 입력으로 인한 표면의 변형을 측정하여 힘의 존재를 감지하는 데 사용됩니다. 변형률은 적용된 하중으로 인한 표면의 변형 응답입니다. 힘이 가해지면 로드셀이 이 에너지를 전기 신호로 변환합니다.
로드셀이란?
로드 셀은 변환기라고도 하는 물리적 요소입니다. 트랜스 듀서 한 형태의 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환할 수 있습니다. 즉, 로드셀에 힘을 가하면 전기 신호로 변환될 수 있습니다.
이 신호는 적용되는 힘에 정비례하는 크기를 가지므로 측정이 더 쉽습니다.
로드셀의 종류는 무엇입니까?
다양한 유형의 로드 셀. 가장 일반적인 세 가지는 스트레인 게이지, 유압 및 공압 로드셀입니다. 이는 로드 셀이 적용된 힘을 측정 가능한 판독값으로 변환하는 세 가지 쉬운 방법이 있음을 의미합니다. Michigan Scientific은 스톡 스트레인 게이지 로드 셀과 맞춤형 스트레인 게이지 로드 셀을 전문으로 합니다.
그리고 다른 유형의 로드 셀이 있지만 덜 일반적으로 적용됩니다.
스트레인 게이지 로드셀: 기계적 요소
스트레인 게이지 로드셀은 본질적으로 기계적입니다. 이 기계적 요소는 가해진 힘으로 인한 변형을 감지하기 위해 스트레인 게이지 또는 여러 스트레인 게이지를 사용합니다.
스트레인 게이지는 다양한 하중을 수용하기 위해 크기, 생산 재료 및 기계적 설정이 다양한 경우가 많습니다. 또한 의도한 목적에 따라 다양한 감도를 가질 수 있습니다. 다른 디자인에도 불구하고 모든 스트레인 게이지는 동일한 개념으로 작동하여 편향을 저항의 변화로 바꿉니다.
일반적인 스트레인 게이지는 그리드 패턴의 매우 가는 와이어 또는 포일로 구성되며, 전기 저항의 선형 변화는 특정 방향의 힘, 무게 또는 압력으로 인한 스트레인을 감지하여 발생할 수 있습니다. 120Ω, 350Ω 또는 1,000Ω의 기본 저항이 있는 경우가 많습니다.
위에서 언급했듯이 모든 스트레인 게이지는 다른 수준의 감도를 가질 수 있습니다. 이것은 "게이지 팩터" 또는 GF로 표현되며 힘이 가해지는 방향(또는 변형률)의 부분적 변형에 대한 전기 저항의 부분적 변화의 비율로 정의됩니다.
게이지 계수 = GF = (∆R/R)/(∆L/L) = (∆R/R)/ε, 여기서 ε = 변형률
유압식 로드셀: 피스톤 및 실린더 설정
반면에 유압식 로드셀은 압력 변화를 표시하기 위해 기존의 실린더 및 피스톤 배열을 사용합니다. 피스톤의 움직임은 연결된 부르동관의 압력 변화를 측정하여 물체의 무게를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
공압 로드셀: 공기압 사용
마지막으로 공압식 로드셀은 동일한 결과를 얻기 위해 공기압을 사용합니다. 다이어프램의 한쪽 끝에 공기 압력이 가해지면 로드셀 바닥에 있는 노즐을 통해 빠져 나옵니다.
유압 및 공압 로드 셀은 모두 정적 하중이 있는 실험실 환경에서 잘 작동합니다. 스트레인 게이지 로드 셀은 동적 하중 및 현장 테스트에 매우 유용합니다.