신율계란?
신율계는 하중을 가한 상태에서 재료의 연신을 측정하는 데 사용하는 변형률 측정 장치입니다.
- 재료의 연신은 인장 시험과 관련된 인장력과 같은 하중을 받을 때 발생하는 물리적 변형입니다. 신율계는 인장 하중에 의해 발생하는 변형률 외에 반복 시험(피로 시험 포함), 압축 시험, 굴곡 시험 등 다양한 형태로 하중을 받는 상태에서 압축 변형이나 굴절을 측정할 때에도 도움이 됩니다.
- 신율계는 시편에서 직접 변형률을 측정합니다. 따라서 다른 시험 부품에서 받을 수 있는 측정 영향을 제거하고 정확도를 높일 수 있습니다.
- 재료의 물성값을 측정하려면 변형률 측정이 필요합니다. 인장 계수, 영률, 항복점, 파단변형률, r값 및 푸아송 비는 신율계로 측정하는 대표적인 값입니다. 이 정보는 재료를 비교할 때 필수적이며, 제조업체가 의도한 목적에 사용할 때 가해지는 하중을 견딜 수 있는지 판단할 때 도움이 됩니다.
- 신율계는 다양한 산업과 훨씬 더 광범위한 재료에 사용됩니다. 예를 들어 금속, 플라스틱, 섬유강화 복합재, 고무류, 필름, 섬유, 로프, 종이, 나무 등이 있습니다.
신율계 유형 / 분류
신율계의 작동 방식을 이해하려면 신율계는 접촉식 및 비접촉식 신율계 또는 광학 신율계 등 두 종류가 있다는 것을 아는 것이 중요합니다.
접촉식 신율계는 클립 장착식 신율계와 센서 암 신율계로 다시 나뉩니다.
비접촉식 광학 신율계에는 비디오 기반 및 레이저 기반 기기가 있습니다.
- 센서 암 신율계는 센서 암에 장착된 받침날을 통해 시편에 직접 부착합니다. 변형률은 센서 암의 각도 또는 이동 거리의 변화를 평가하여 측정합니다. 센서 암 신율계 기술은 입증된 기술로서 이해하기 쉽습니다. 이 기술은 높은 수준의 모듈성을 제공하여 다양한 시험 작업에 사용할 수 있을 정도로 유연하고 수동 시스템부터 전자동 시스템까지 적용할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
- 클립 장착식 신율계는 시편 처리량이 적은 표준 시험 작업을 위한 비용 효과적인 솔루션입니다. 이 신율계는 시편에 직접 부착합니다. 시편에서 센서로의 측정값 전송이 짧고 엄격하기 때문에 높은 수준의 정확도를 얻을 수 있습니다. 하지만 이 신율계는 유연성이 떨어집니다. 설계적 관점에서 볼 때 대부분의 클립 장착식 신율계는 초기 표점 거리가 정해져 있고 이동 거리가 짧습니다.
- 광학 신율계는 카메라 기반이기 때문에 접촉 없이 측정합니다. 시편에 표시를 하여 초기 표점 거리를 식별합니다. 이때는 시편에 직접 표시하거나 소프트웨어를 이용하여 가상 표점 마크를 표시합니다. 시험 전반에 걸쳐 이미지 대 이미지 비교를 통해 표점 마크를 추적하고, 이동 거리나 변형률 측정을 기록합니다. 카메라가 시편의 대부분을 포착하기 때문에 2D DIC(디지털 이미지 상관관계)나 여러 측정 지점에서 측정하기 또는 파괴 위치 자동 측정 같은 시편 거부를 방지하는 추가 평가 옵션을 사용할 수 있습니다.
선택 기준
ASTM, ISO 같은 거의 모든 인장 시험 표준에서는 변형률 측정을 요구합니다. 응용 분야마다 가장 적합한 신율계는 표준에서 정하는 요구사항과 시편의 재료 속성에 따라 다릅니다.
가장 적절한 신율계는 6가지 주요 기준을 기반으로 결정할 수 있습니다. 여기에는 신율계의 정확도, 분해능, 측정 범위, 필요한 측정값, 신율계가 사용될 시험 온도 같이 반드시 충족해야 할 성질들이 포함됩니다. 하지만 취급 용이성, 학습 곡선 감소, 기능 범위, 시험당 비용, 옵션을 추가하여 얻을 수 있는 추가 정보 같은 기능을 통해 핵심 부가 가치가 발생하기도 합니다.
