중량 측정 계기

소개글

중량 측정 계기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 중량,질량의 단위와 표준

2. 질량에 관한 계측 용어

3. 질량의 측정 방법 (보통방법)

4. 질량의 정밀 측정 방법

5. 저울(balance)

#참고문헌

본문내용

(a)레버식 (b)로드셀식 (c)유압식
그림 1-15 크레인 스케일의 내부 구조
(6) 콘베어(conveyer) 저울
콘베어 벨트를 멈추지 않은 상태에서 콘베어 벨트로 수송되는 원료나 제품의 무게를 측정하고, 그 수송물의 총무게를 누진적으로 적산(합산)하는 저울을 콘베어 저울이라 한다. 벨트를 통과 하는 수송량의 측정 방법은 수송물의 단위 길이당 하중과 벨트의 진행 거리를 검출하여 곱셈과 적분 기능을 이용하여 자동적으로 계측한다.
주로 많이 사용되고 있는 전기식 콘베어 벨트의 경우, 하중감지는 스트레인 게이지식 로드셀을 사용하고, 벨트의 속도는 펄스 발진기 등으로 검출하여 2개의 신호를 곱해서 시간에 대해 적분하면 벨트 위를 통과하는 물체의 수송량을 측정할 수 있다.(그림1-16)
그림 1-16 콘베어 저울의 구성
(7) 호퍼(hopper) 저울
산업 분야에서 원료나 제품을 분체, 입체의 상태로 운반하거나 이동시키는 경우가 많은데, 이들 물품의 처리는 콘베어 시스템으로 불리는 연속 처리 방법과 배치(batch) 시스템으로 불리는 불연속 처리 방법이 있다. 전자를 콘베어 벨트 스케일, 후자를 호퍼 저울 시스템이라 한다. 호퍼 스케일은 비연속 측정으로 측정 시간이 많이 소요되나, 측정 정확도가 높고, 기기 관리가 콘베어 저울보다도 쉽다. 호퍼 저울의 정량 제어 방식에는 2단 투입 방법과 2중 측정 방법이 있다. 이단 투입 방법은 호퍼 내에 측정물의 누적량이 설정량에 가까워졌을 때 갑자기 공급량을 감소시키고, 그 후에는 미량 공급을 계속하여 정량에 도달하면 공급을 중단시키는 방법이다. 이중 측정 방법은 대량 공급용 호퍼와 미량공급용 호퍼의 2대를 사용하여 정량을 제어하는 방법이다.
그림 1-17은 호퍼 저울의 구성요소이다.
그림 1-17 호퍼 저울의 구성 요소
(8) 트럭(truck scale) 저울
화물 트럭에 의한 화물의 무게를 측정할 경우에 트럭에 실린 화물의 무게를 들어올려 측정하는 크레인 저울과는 달리, 아래로 누르는 힘으로 작용하는 무게를 측정해야 한다. 이러한 목적으로 제작된 저울을 Truck scale(트럭 저울)이라 한다. 구조는 화물의 무게를 역학적인 구조부와 하중을 검출하는 하중 검출부(load cell) 및 하중을 표시하는 지시부(indicator) 와 데이터를 기록하는 기록계(printer)로 구성되어 있다.
(9) 선별 저울 (sorting scale)
개별적인 제품이나 부품, 일정한 개수를 포장한 것, 또는 소정의 양을 부대에 넣은 물건의 질량 등을 여러 단계로 선별하는 장치. 표준이 되는 물품의 질량과 선별하는 물품과의 질량차를 검출하는 저울, 물품을 연속적으로 또는 간헐적으로 저울로 운반하는 장치, 저울의 검출신호에 의해 경중(輕重)을 구별하는 장치 등으로 이루어져 있다. 공업제품 외에 과일·달걀 등의 등급 선별에도 사용된다. 표준이 되는 물품 자체 또는 그 질량을 저울에 설정하고, 이 설정값과 저울로 측정한 물품의 질량과의 차를 검출하여, 미리 정한 설정값에 대한 경중에 따라 선별한다. 저울에는 큰 것 으로는 컨베이어 저울이 있고, 작은 것으로는 소형 천칭이 사용되는 등 물품의 크기에 따라 각종 저울이 쓰인다. 최근에는 로드셀(load cell)이나 전기식 저울이 많이 사용되며 거의 자동화되어 있으며 선별능력도 크고, 계량범위는 5~1500g, 선별정밀도는 ±5g, 선별속도는 120회/min이다.
(10) 고리 저울 (ring balance)
차압계(差壓計)의 일종. 고리 모양의 통 윗부분에 간막이 벽을 장치하고 밑부분에 수은·기름 등을 넣고 봉하여 고리의 중심을 날끝받침으로 지탱하되 자유롭게 회전할 수 있도록 되어 있다. 간막이 양쪽에 유체(流體)를 보내면, 그 압력차에 따라 고리가 기울어져 무게중심의 이동에 의한 복원력(復元力)과 균형이 잡히는 위치에서 정지하므로 기울어진 각도에 의해서 압력차를 구한다. 유량(流量) 측정용 차압계로서 공업용으로 쓰인다.
(11) 꼬임 저울
미소한 힘을 측정하는 저울. 금속이나 혹은 석영(石英)을 주로 사용한다. 갈마노미터는 이를 응용한 것이다. 꼬인각도에 비례하여 원상으로 돌아가려는 힘의 작용을 이용한 것이다.
(12) 미량 저울 (micro balance)
원소분석이나 미량의 물질을 징밀측정하는 칭량(秤量)에 쓰이는 저울. 일반적으로 칭량 20∼10g, 감량(感量) 0.01㎎에서 0.001㎎의 차(差)로 감지하는 성능의 저울을 말한다. 화학저울(칭량 20∼5g,감량 0.05∼0.01㎎), 직시(直示)저울(칭량 20∼10g, 감량 0.001㎎), 전기저울(칭량 수g, 감량 0.01∼0.0001㎎인 일렉트로밸런스), 비틀림저울(칭량 0.25g, 감량 0.0001㎎인 석영비틀림저울) 등이있다. 화학저울과 미량저울의 중간인 칭량 20∼100g, 감량 0.1∼0.001㎎인것은 세미미량저울이라 한다. 미량저울의 저울대나 접시 등은 매우 가벼워서 약간의 온도변화나, 케이스 틈새 바람, 대류 등의 영향을 받기 쉽고, 저습도에 의한 저울 각 부분의 대전(帶電)으로 저울의 움직임이 불규칙하게 되기 쉽기 때문에 실내공기, 측정자의 체온에 대한 주의가 필요하다.
(13) 비틀림저울 (torsion balance)
직선용수철의 비틀림각은 가해진 힘에 비례한다는 것을 이용한 저울. 토션밸런스라고도 한다. 저울대의 받침점 부분에 직선용수철의 한쪽 끝을 고정시키고 눈금판에 결합된 다른쪽 끝을 회전시켰을 때 생기는 비틀림탄력과, 저울대의 중점(重點)에 물건을부하시켰을 때 저울대 회전모멘트의 균형을 맞게 하고 눈금간의 회전각으로 물건의 질량을 읽는다. 칭량(秤量)은 1∼0.05g 정도이며, 직선용수철을 비롯하여 받침점·역점(力點) 및 중점의 각 점 모두가 석영세선제(石英細線製)인 석영비틀림저울의 감량(感量)은 저울로서 최소인 10g에 이른다. 직선용수철 대신에 소용돌이 용수철을 이용하여 용수철의 휨탄력에 의해 균형을 맞춘 것도 비틀림저울이라고 한다.
#참고문헌
(최신)정밀 계측 기술 한응교 외 동일출판사(2003)
계측 공학의 기초 홍준희 시그마프레스(2000)
http://www.scale114.com/

키워드

중량,   측정계기,   질량,   로드셀,   저울