로드셀은 모든 저울 시스템의 핵심 부품으로, 현대적인 무게 데이터를 가능하게 합니다.
로드셀은 용도에 따라 다양한 유형, 크기, 용량, 형태가 존재하기 때문에 처음 로드셀을 배우는 사람에게는 다소 복잡하게 느껴질 수 있습니다.
하지만 로드셀을 이해하는 것은 모든 종류와 모델의 저울을 이해하기 위한 필수적인 첫 단계입니다.
먼저 로드셀이 어떻게 작동하는지 간략히 살펴보고, 그 다음 10가지 핵심 사항을 알아보면 좋습니다.
10가지 핵심 지식
- 저울의 핵심
로드셀은 저울 시스템에서 가장 중요한 구성 요소입니다.
로드셀이 없으면 하중이나 무게로 인해 발생하는 힘의 변화를 측정할 수 없습니다.
로드셀은 모든 저울의 심장입니다. - 오래된 기원
로드셀 기술은 1843년으로 거슬러 올라갑니다.
영국의 물리학자 찰스 휘트스톤(Charles Wheatstone)이 저항을 측정하기 위해 브리지 회로를 만들었고, 이를 휘트스톤 브리지(Wheatstone Bridge)라 명명했습니다.
오늘날 스트레인 게이지 로드셀의 기초로 여전히 사용되고 있습니다. - 저항 활용
스트레인 게이지(strain gauge)는 저항 이론을 이용합니다.
스트레인 게이지는 매우 얇은 전선을 지그재그 패턴으로 배치하여 힘이 가해졌을 때 전선의 유효 길이를 늘립니다.
이 전선은 일정한 저항을 가지며, 하중이 가해지면 전선이 늘어나거나 압축되어 저항이 증가하거나 감소합니다.
이 저항 변화를 측정하여 무게를 계산합니다. - 다양한 측정 가능
로드셀은 단순히 캔틸레버 힘(cantilever force)만 측정하는 것이 아닙니다.
사실, 로드셀은 수직 압축, 장력(tension), 심지어 매달린 하중(suspended tension)까지도 측정할 수 있습니다. - 세 가지 주요 유형
로드셀은 크게 세 가지로 나뉩니다.- Environmental Protection (EP)
- Weld Seal (WS)
- Hermetic Seal (HS)
필요한 유형을 알고 선택하면 애플리케이션에 가장 적합한 로드셀을 매칭할 수 있습니다.
- 처짐(Deflection)의 중요성
처짐은 로드셀이 원래 위치에서 얼마나 휘어졌는지를 나타냅니다.
하중에 의해 발생하며, 스트레인 게이지가 정확히 작동할 수 있도록 합니다. - 로드셀 배선
로드셀 배선에는 전원(Excitation), 신호(Signal), 차폐(Shielding), 센싱(Sensing) 등이 있으며, 색상 조합은 제조사마다 다양합니다. - 맞춤형 저울 솔루션
로드셀은 호퍼(hopper), 탱크, 사일로(silo) 등 기존 구조물에 통합되어 맞춤형 저울 솔루션을 만들 수 있습니다.
재고 관리, 레시피 도징, 재료 배출 등과 같은 애플리케이션에 적합합니다. - 로드셀과 정확도
- 고정밀 저울 시스템: ±0.25% 이하의 시스템 오차
- 일반 저울 시스템: ±0.50% 이상
대부분의 계량 표시기는 ±0.01%의 오차를 가지므로, 저울 오차의 주요 원인은 로드셀과 저울의 기계적 배치입니다.
- 적합한 로드셀 선택
높은 정밀도의 저울 시스템을 구축하려면, 애플리케이션에 맞는 적절한 로드셀을 선택하는 것이 가장 효율적입니다.
각 애플리케이션에 어떤 로드셀이 최적인지 판단하기 쉽지 않으므로, 로드셀 전문가의 시각으로 접근하는 것이 좋습니다.