크레인 스케일은 어떻게 영점을 맞추나요?
동적 중량 선별기의 정확도, 즉 제품 중량을 감지하는 오차 범위는 각 장비마다 설정된 선택 정확도가 있습니다. 그러나 크레인 스케일을 포함한 계량기의 정확도는 장비 자체의 품질뿐만 아니라 다양한 외부 요인의 영향을 받습니다. 크레인 스케일의 정확도를 판단하는 방법과 오차가 발생했을 때 보정(캘리브레이션)하는 방법을 소개합니다.
1. 국내외 로드셀 기술 발전 현황
산업용 및 상업용 전자저울에 사용되는 로드셀 기술과 제조 공정은 미국, 독일 등 선진 공업국의 유명 제조사가 국제 시장에서 오랫동안 선도적인 위치를 차지해 왔으며, 국내 대형 로드셀 제조업체들은 여전히 시장 추격자 또는 도전자의 입장에 놓여 있습니다.
현재 국제 시장에서의 로드셀 기술 경쟁은 다음과 같은 분야에 집중되어 있습니다.
- 제품의 정확도, 안정성, 신뢰성 경쟁
- 제조 기술 및 제조 공정 경쟁
- 첨단 기술을 적용한 신제품 및 독자적인 지식재산권을 보유한 제품 개발 경쟁
각 로드셀 제조사는 핵심 경쟁 기술을 육성하고 핵심 경쟁 제품을 구축하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다.
최근 몇 년간 국제 계량기 산업 전시회에 출품된 제품과 시장 선도 기업들의 제품 분석 결과, 이들 기업의 공통적인 목표는 다음과 같습니다.
- 더 우수한 탄성체 소재 사용
- 저항 스트레인 게이지 보상 부품에 대한 기술 요구 사항 강화
- 환경 스트레스 스크리닝 기준 강화
- 제조 공정의 정밀화
- 회로 보상 공정의 완성도 향상
- 외관 품질의 고급화
로드셀의 정확도, 안정성, 신뢰성은 가장 중요한 품질 지표이자 사용자들이 가장 중요하게 여기는 요소입니다. 이에 따라 관련 기업들은 구조 설계, 제조 공정, 회로 보상 및 조정, 안정화 처리 등 다양한 측면에서 연구와 실험을 진행해 왔으며, 큰 진전을 이루었습니다.
2. 전자식 크레인 스케일 정확도에 영향을 미치는 외부 요인
전자식 크레인 스케일은 후크 감지와 센서 신호 전송을 통해 디지털 방식으로 중량을 표시하는 계량 장비입니다. 센서를 통해 데이터를 전달하는 모든 장비는 결과 정확도에 대한 요구가 높으며, 특히 고중량 물체를 고정밀로 측정할 경우 다양한 요인으로 인해 측정 오차가 발생할 수 있습니다.
1) 환경 요인
습한 환경은 전자식 크레인 스케일에 일정한 영향을 미칠 수 있습니다. 센서에 방습 처리가 되어 있지 않다면 내부가 개방된 상태와 같아, 공기 중 습도가 높을 경우 내부 부식이 발생하여 감도가 저하되고 계량 결과에 영향을 미칩니다. 따라서 전문 방수형 유선 크레인 스케일이 아닌 경우에는 반드시 건조한 환경에서 사용해야 정확한 계량이 가능합니다.
2) 사용자 조작 및 주변 환경 간섭
표준 작업 절차에 따라 조작하지 않거나, 전문 교육을 받지 않은 상태에서 조작할 경우 측정 오차가 발생할 수 있습니다. 또한 사용 중에는 동일 주파수를 사용하는 디지털 장비나 크레인 스케일이 주변에 존재하지 않도록 주의해야 합니다. 이러한 장비는 신호 간섭을 일으켜 데이터 손실이나 측정 오류를 유발할 수 있습니다.
이와 같은 외부 요인들은 무선 크레인 스케일 계량 결과의 부정확성을 초래할 수 있으므로, 디지털 크레인 스케일 사용 시 이러한 요인을 최대한 피할 것을 권장합니다.
3. 크레인 스케일의 영점 설정 및 보정 방법
계량기의 보정이란 계량기 내부 파라미터를 설정·조정하는 작업을 의미합니다. 처음 출고된 장비이거나 계량 시스템의 일부가 변경되어 기존 보정 파라미터가 사용자 요구를 충족하지 못하는 경우에는 반드시 계량기 보정을 수행해야 합니다. 보정 파라미터는 계량 결과에 직접적인 영향을 미칩니다.
오조작을 방지하기 위해 관리자 또는 시스템 관리자 계정으로만 계량기 보정이 가능하도록 되어 있으며, 해당 사용자로 로그인해야 합니다.
국가 표준에 따라 계량기 보정 파라미터는 비밀번호로 보호되어 있으며, 보정 메뉴에 진입할 때 올바른 비밀번호를 입력해야 합니다. 보정 비밀번호를 변경하려면 보정 화면에서 임의의 파라미터를 클릭한 후 팝업창에서 [비밀번호 변경]을 선택하면 됩니다.
보정 화면에서는 두 가지 보정 방식이 제공됩니다.
- 중량 보정
- 이론값 보정
보정 절차는 다음과 같습니다.
1) 영점(무하중) 보정
영점 보정이란 계량 플랫폼의 0점을 설정하는 과정입니다. 영점 보정에는 자동 취득 방식과 수동 입력 방식이 있습니다. 신규 장비이거나 계량 구조가 변경된 경우에는 반드시 자동 취득 방식을 사용해야 합니다.
자동 취득 방식
- 조건: 계량 버킷이 비어 있고, 플랫폼이 안정된 상태
- 절차: 플랫폼을 비운 후 계측기에 표시되는 현재 밀리볼트(mV) 값을 확인하고 [영점 보정] 버튼을 눌러 현재 상태를 0점으로 설정합니다.
수동 입력 방식
- 영점에 해당하는 밀리볼트 값을 직접 입력합니다.
- [영점 입력] 버튼을 클릭한 후 팝업창에 기록된 영점 전압 값을 입력하여 보정을 완료합니다.
- 이 전압 값은 이전 중량 보정 시 기록된 데이터입니다.
2) 중량 보정
중량 보정은 실제 분동(표준 중량)을 사용하여 현장에서 수행하는 보정 방식입니다.
절차는 다음과 같습니다.
- 계량 단위, 소수점 위치, 눈금 값 등 계량기 파라미터를 필요에 따라 설정합니다.
- 영점 보정은 앞서 설명한 영점 보정 절차에 따라 수행합니다.
- 분동을 계량 플랫폼에 올리고 안정된 후 [중량 보정] 버튼을 클릭합니다.
- 팝업창에 분동의 중량 값을 입력하고 확인을 누르면 중량 보정이 완료됩니다.
3) 이론값 보정
이론값 보정은 연결된 로드셀의 감도 값과 정격 용량을 입력하여 계량기를 보정하는 방식입니다.
절차는 다음과 같습니다.
- 계량 단위, 소수점 위치, 눈금 값 등 계량 파라미터를 설정합니다.
- [이론값 보정]을 클릭하고, 팝업창에 로드셀의 총 용량을 입력합니다.
(여러 개의 로드셀을 사용하는 경우, 전체 용량의 합계를 입력) - 로드셀의 감도 값을 입력합니다.
(여러 개의 로드셀 사용 시 평균 감도 입력) - [이론값 유효] 스위치를 켜면 화면에 “이론값 보정 유효”가 표시됩니다.
4. 결론
다기능 전자저울은 보안성, 신뢰성, 정확성, 첨단 기술, 간단한 구조 등의 장점으로 많은 사용자에게 사랑받고 있으며, 상업 활동 전반에 걸쳐 점점 더 폭넓게 활용되고 있습니다. 이는 사람들의 경제 활동에 큰 편의를 제공합니다.
이 과정에서 마이크로컨트롤러(MCU)는 핵심적인 역할을 담당하고 있으며, 그 응용 범위는 앞으로 더욱 확대될 것입니다.