Drift in Bonded Foil Strain Gauge-Based Sensors

박막 스트레인 게이지는 고도의 신뢰성, 정확성에 고강도의 기계적 성질을 결합하여 석유 및 가스 산업의 센서 애플리케이션에서 주도적 역할을 수행해 왔습니다. 그러나 다른 센서 기술과 마찬가지로 온도, 습도와 같은 환경 요인이 센서 장치에 영향을 미쳐 정확하고 안정적인 센서 성능을 필요로 하는 애플리케이션에서 측정 드리프트를 발생시킬 수 있습니다. 이때 센서 및 관련 재료를 엄선해서 사용한다면 엔지니어들은 센서 드리프트의 원인을 줄여 하중, 토크, 장력, 압력 등에 대한 신뢰성 있는 측정값을 얻고자 할 때 이들 장치를 믿고 사용할 수 있습니다.

박막 스트레인 게이지는 도체의 저항이 기계적 변형률에 따라 변하는 저항 효과를 이용합니다. 박막 스트레인 게이지의 금속 박막은 격자 문양으로 배치하여 박막 도체의 저항 변화에 있어 역학적 변형 효과가 커지도록 얇은 매개체에 접합합니다. 장치를 대상에 부착할 경우, 박막 저항은 물체에 가해지는 힘의 크기에 비례하여 달라집니다. 이처럼 박막 기반의 센서 시스템 및 저항의 변화를 면밀히 모니터링함으로써 장비 및 구조물에 가해지는 정확한 힘을 측정할 수 있습니다.

또한 하중을 많이 받는 척박한 환경에서도 정확한 작동이 가능하기 때문에 박막 스트레인 게이지는 석유 및 가스 산업의 요구에 아주 적절히 대응할 수 있습니다(그림 1). 실제로 이 장치는 유정 펌프잭, 일명 왕복운동 로드 리프트 펌프 시스템(reciprocating rod lift pump systems)의 펌프 차단 제어 및 연마 로드엔드 로드셀(rod end load cell) 등, 고응력 애플리케이션에서 최적 운영 및 안전을 보장하는 데 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 또한 고강도 특성 덕분에 디젤 엔진, 유압 공급 장치(HPU), 질소 펌핑 장치 등의 액체 및 가스 압력 측정을 비롯하여 해머 유니온(hammer union) 압력 트랜스듀서와 같은 고압 애플리케이션에도 적합합니다.