HBM의 두 가지 스트레인 게이지 기술
기계, 건물, 차량에 사용하는 구성요소의 기계적 강도나 피로 수명을 정확하게 평가하려면 물질에 대한 계산이 정확하게 진행해야 합니다. 이는 정적 및 운영 조건에서 물질 하중에 대한 이해가 필요합니다.
기계적 변형률을 측정하려면 일반적인 조건에서부터 과부하 운영 조건에 이르기까지 물질에 가해질 수 있는 응력 수준을 도출하기 위한 다양한 스트레인 게이지 기술이 필요합니다. 스트레인 게이지 측정의 근본 원칙은 변형률과 결과적인 응력 간에 비례적 관계가 있음을 상정한 후크(Hooke) 법칙을 기반으로 합니다.
측정 방법에 관계 없이 기계적 변형률 값을 정확하게 획득할 수 있도록, 모든 스트레인 게이지는 측정된 구성요소 표면에 밀접하게 설치하거나 내부에 통합해야 합니다. 이 블로그 포스트에서는 HBM가 제안하는 두 가지 상이한 스트레인 게이지 기술을 탐구해 볼 것입니다.
전기 스트레인 게이지 기술
가장 견고하게 확립한 스트레인 게이지 기술은 전기 저항의 상대적 변경을 측정하여 변형률 값을 획득하기 위해 사용하는 전기 스트레인 게이지에 기초합니다. 이러한 전기 스트레인 게이지는 실험적 응력 분석이나 변환기 제조에서 사용할 수 있습니다. 후자의 경우, 응력은 기계적 변형에 변환되는 로드셀이나 힘 트랜스듀서에 통합된 포일 스트레인 게이지로 측정합니다. 스트레인 게이지의 전기적 저항이 변화함에 따라 양(+), 음(-)의 변형률을 획득할 수 있습니다.
단일 축 평면 전체에서 변형률을 측정하기 위한 선형 스트레인 게이지 기술과 알 수 없는 방향의 이축 응력 상태를 분석하기 위한 로제트(rosette) 스트레인 게이지 기술 등, 각기 다른 측정 요구사항에서2000 종류 이상의 기술을 활용할 수 있습니다.
광학 스트레인 게이지 지술
광학 스트레인 게이지 기술은 광섬유과 그 안에서 이동하는 빛의 특성을 활용하여 비전자적 수단을 통해 변형률을 계산합니다. 이러한 구성요소는 섬유 브래그 격자(FBG)가 각인된 고강도 고분자 코팅에 실리카 광섬유를 사용하여 섬유를 통해 전파된 빛의 반사 스펙트럼 변화를 모니터링 합니다.
FBG는 광섬유의 코어에 새긴 국소적 간섭 패턴인데, 구성요소를 통과하는 빛의 전파 거동이 변하게 합니다. 이러한 패턴으로 인하여 빛은 특정 밴드갭(bandgap)이 반사되는 동안에 절개부를 통과할 수 있습니다. 기계적 응력으로 인한 FBG 주기 변화는 반사광 신호의 변동으로 이어집니다. 이러한 패턴으로 인하여 빛은 특정 밴드갭(bandgap)이 반사되는 동안에 절개부를 통과할 수 있습니다. 기계적 응력으로 인한 FBG 주기 변화는 반사광 신호의 변동으로 이어집니다.
광섬유에 부착된 인터로게이터는 다양한 파장의 레이저 광을 광섬유를 통해 스위핑(sweeping)하며 광센서로부터 반사된 빛을 분석합니다. 광신호 변동을 활용하여 휴지 상태와 장시간 운용 중에 구성요소의 기계적 변형률을 추정할 수 있습니다.
HBM의 스트레인 게이지 기술
HBM은 모든 측정 어플리케이션에 대하여 독특한 스트레인 게이지 기술의 설계, 제조, 공급 분야에서 세계적인 선두기업입니다. HBM은 기존 측정 방법과 첨단 측정 방법을 활용하여, 일상적인 변형률과 심각한 변형률 측정을 위해 특별한 솔루션을 제공합니다.
HBM가 제안하는 스트레인 게이지 기술에 대한 자세한 정보를 원하시면 언제든지 HBM에 문의하시기 바랍니다.