로드 셀 비교 요구사항 특장점 정확성 기능 옵션 액세서리
재료 물성시험 분야에서 로드 셀은 재료를 변형하거나 파손하는 데 필요한 힘을 측정하여 재료의 기계적 특성을 규명하는 데 사용합니다. 로드 셀 센서는 물리량 힘을 전압으로 전환하여 측정합니다. 로드 셀은 인장 시험, 압축 시험, 굴곡 시험은 물론 비틂 시험과 반복 시험에도 사용할 수 있습니다.
재료 물성시험의 요구사항은 종종 극단적이고 다양하기 때문에 로드 셀은 시험 시스템의 핵심입니다. 기본적으로 이는 신뢰할 수 있고, 해석 가능한 시험 결과를 위한 전제 조건이 됩니다. 이 핵심 부품을 시험 시스템에 최적으로 장착할 수 있도록 ZwickRoell은 특허 받은 자사Xforce 로드 셀 시리즈를 개발하고 생산하여 정확성과 견고성 측면에서 최고의 요건을 충족하고 있습니다.
| Xforce | 정밀 P | 고정밀 HP | 고정밀 HP+ 1 | K | K+ 1 | 고용량 | 동적2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 공칭 하중 Fnom | 5N ~ 150kN | 5N ~ 10kN | 5N ~ 10kN | 10kN ~ 250kN | 10kN ~ 250kN | 330kN ~ 2,500kN | 1kN ~ 1,000kN |
| 정확도 등급 1 Fnom x%부터 | 0.4% | 0.2% | 0.1% | 0.2% | 0.1% | Fnom 0.2%부터 | Fnom 0.4%부터 |
| 정확도 등급 0.5 | 2% | 1% | 0.1% | 1% | 0.1% | Fnom 1%부터 | Fnom 1%부터 |
| 애플리케이션 | 준정적 | 준정적 | 준정적 | 준정적 | 준정적 | 준정적 | 준정적 시험 및 피로 시험 |
1 플러스 로드 셀은 교정이 유효한 측정 범위가 더 넓습니다.
2 Xforce 동적 로드 셀에는 가속도계(5kN부터 시작)가 장착되어 있습니다.
로드 셀 작동 원리
가장 일반적인 산업용 로드 셀은 변형계입니다. 이는 측정 브리지 형태로 변형계가 장착되어 있는 기계적 변형 요소를 이용하여 작동합니다.
로드 셀에 힘이 가해지면, 변형계가 장착된 기계적 요소가 탄성적으로 변형됩니다. 기계적 연장과 압축 형태로 변형하면 변형계가 연장되거나 압축됩니다. 이처럼 변형 관련(그러므로 힘에 따라 달라지는) 저항의 변화는 측정 전자장치에 의해 측정 신호로 변환되어 처리됩니다.
압축 로드 셀은 압축력을 측정하며, 일반적으로 시험 고정부 아래에 설치됩니다. 인장 로드 셀은 인장력을 측정합니다.
일일 점검 장치
일일 점검 장치는 재교정/조정 이후 측정한 비교 값을 이용하여 최대 500N의 로드 셀을 정기적으로 점검하는 데 사용합니다. 이 장치는 두 가지 표준 규격(마스터/슬레이브)으로 구성됩니다.
- 간단한 설치 및 제거를 통해 여러 기기에서 고정부와 소프트웨어를 구현합니다.
- 로드 셀의 압축 및 인장 방향에서 계통 오차를 감지합니다.
- 신뢰할 수 있는 시험 결과: 정기 교정 간 점검을 수행하여 로드 셀 트랜스듀서에 계통 오차가 없도록 합니다.
- 일일 점검 결과는 testXpert 보고서에 기록됩니다.
- 추적성: 안전성이 중요한 모든 시험에는 구체적인 추적성 및 문서화 요건이 있습니다. 관리자는 ZwickRoell 시험 소프트웨어를 이용하여 무엇을 기록하고, 작업 또는 이벤트 설명을 언제 추가할지 정할 수 있습니다.
하중 우회 장치가 장착된 하중 측정 시스템
하중 우회 장치를 포함한 로드 셀은 특히 다음에 적합합니다.
- 설정된 힘 제한이 충분히 빠르게 반응하지 않을 위험이 있으므로 시험이 고속으로 수행되는 경우
- 시험 툴 간 간격이 좁거나 이동 거리가 짧아 특히 용수철 및 부품 물성시험에 적합한 시험을 수행할 때
압축 방향 시험에서 Xforce HP 로드 셀은 기계적 과부하 보호 및 통합 하중 우회 장치로 보호됩니다.
- 기계적 과부하 보호의 경우 로드 셀의 최대 허용 한계 힘에 도달하기 전에 기계적 정지로 인해 Xforce HP 로드 셀이 차단됩니다. 이로써 과부하로 인한 로드 셀 손상이 방지됩니다.
- 통합 하중 우회 장치는 전체 시험 설비를 보호합니다. 힘 임계값 120+6/-4% Fnom부터 기존 힘이 여러 용수철에 전달됩니다. 그 결과, 전체 시험 설비가 하중을 우회합니다. 이렇게 하중을 우회하면 과부하, 심지어 파손까지 일으킬 수 있는 로드 셀의 하중 증가가 방지됩니다.
자주 묻는 질문
로드 셀 센서는 측정 브리지 형태로 변형계가 장착되어 있는 기계적 변형 요소를 이용하여 작동합니다. 로드 셀에 힘이 가해지면, 변형계가 장착된 기계적 요소가 탄성적으로 변형됩니다. 기계적 연장과 압축 형태로 변형하면 변형계가 연장되거나 압축됩니다. 이처럼 변형 관련(그러므로 힘에 비례) 저항의 변화는 측정 전자장치에 의해 측정 신호로 변환되어 처리됩니다.
로드 셀은 인장, 압축, 비틂으로 인해 발생한 힘을 측정, 판독, 기록이 가능한 전자 신호로 변환합니다.
로드 셀의 주요 구성 요소는 변형계가 부착되는 기계적 변형 요소입니다.
변형계는 전기 저항의 변화로 인한 변형을 측정하는 센서입니다. 재료 물성시험에서 변형계는 로드 셀에 사용됩니다.
로드 셀은 센서에 작용하는 힘을 측정하는 데 사용합니다. 압축 하중과 인장 하중을 측정하는 데 사용하지만 동적 시험 작업에도 적합합니다.