장력 센서(장력 로드셀)의 주요 기능은 운전 중인 케이블의 장력을 감지하는 것입니다.
장력 센서는 직경 15~115mm의 케이블에 적용할 수 있으며, 최대 500톤까지의 장력 측정이 가능합니다. 케이블의 기존 힘 구조를 변경하지 않으면서 정적 및 동적 장력을 동시에 측정할 수 있습니다.
1. 장력 센서의 구조 구성
대부분의 장력 로드셀은 3륜(Three-wheel) 구조를 채택하고 있습니다.
케이블의 정상적인 운전에 영향을 주지 않도록 설계되었으며, 구조적으로 견고하고 컴팩트한 설계 원칙을 구현하고 있습니다. 또한 중앙 휠의 이동성은 설치 및 운용을 더욱 용이하게 합니다.
2. 장력 센서의 용도
장력 로드셀은 제지 산업, 제약 산업, 화학 산업, 식품 산업 등 배치 공정 산업에서 고품질 유압 부품 및 계측기와 함께 널리 사용됩니다.
특히 인쇄 산업에서는 종이 장력 센서가 종이의 장력 신호를 수집하여 컨트롤러로 전달하고, 컨트롤러는 이 신호를 기반으로 권출·권취 속도를 자동 조절하여 장력 균형을 유지합니다. 이를 통해 원가 절감과 생산성 향상을 동시에 달성할 수 있습니다.
인쇄기에서는 다음과 같은 다양한 검출이 필요합니다.
- 인쇄물의 레지스터(정합) 검출
- 잉크 및 수분량 제어
- 종이 파손 감지
이러한 시스템에는 주로 변위형 장력 센서가 사용됩니다.
3. 장력 센서의 설치 방법
장력 센서의 설치 방식은 크게 두 가지로 나뉩니다.
- 베어링 하우징 고정 볼트 홀을 이용하여 베이스에 직접 고정
- 옵션 플레이트를 사용하여 베어링 하우징을 고정
설치 시 장력 측정 오차의 원인이 될 수 있는 요소에 주의해야 합니다.
신호선, 스위치, 출력 단자와 같은 약전류 배선은 전원선과 같은 강전류 배선으로부터 충분히 이격하여 설치해야 하며, 이는 전자기 간섭(EMI)으로 인한 장력 측정 오류를 방지하기 위함입니다.
또한 실제 적용 시 다음과 같은 요소들도 측정 정확도에 영향을 미칩니다.
- 출력 감도
- 온도 보상 범위
- 영점 온도 영향
- 정격 하중
- 한계 하중
결론
장력 센서는 다양한 산업 분야에서 폭넓게 사용되고 있으며, 신뢰성 높은 품질의 장력 센서가 정상적으로 기능하기 위해서는
반복성(Repeatability), 크리프(Creep), 입력·출력 임피던스와 같은 주요 파라미터를 충분히 고려해야 합니다. 이러한 요소들은 일정한 장력을 유지하는 장력 제어 시스템의 핵심 목적이기도 합니다.