압력 센서의 정의
압력 센서는 배관, 실린더 또는 용기 안의 압력을 기계가 읽을 수 있는 전기 신호로 바꿉니다. 유압 동력 장치, 공압 배관, 펌프 스키드, 시험 벤치에서 이 계기가 하는 일은, 다이얼을 운전자가 읽는 일에 맡겨 두지 않고 제어 시스템에게 유체가 무엇을 하고 있는지 알려 주는 것입니다.
이 말은 카탈로그에서는 자주 갈리지만 설치 현장에서는 결코 갈리지 않는 두 가지를 가리킵니다. 감지 요소만으로는 작은 신호가 나올 뿐이며, 무엇이든 읽기 전에 그 신호를 다듬어야 합니다. 트랜스미터는 그 요소에 증폭·직선화·온도 보정을 하는 전자 회로와 표준 신호를 몰아내는 출력 단을 한꺼번에 담은 것입니다. 기계 제작에 팔리는 것은 거의 전부 두 번째 형태이므로, 실무에서는 두 말을 섞어 씁니다.
기계에 맞게 고르는 일은 네 가지 질문으로 갈립니다. 감지 기술이 무엇을 견뎌야 하는지, 측정값이 어느 압력 기준에 대한 것인지, 제어 시스템이 어떤 출력을 받는 것인지를 정해야 하고, 마지막은 그 자리에 이미 어떤 공정 연결이 있는지입니다. 이 넷 중 마지막이 흔히 고정된 제약이 됩니다. 포트는 센서처럼 쉽게 바꿀 수 없기 때문입니다.
압력 센서 측정 원리
기계에 얹는 압력 센서의 대부분은 세 가지 기술이며, 셋은 망가지는 방식도 다릅니다. 피에조 저항식은 실리콘 다이어프램에 확산 저항 네트워크를 만든 것으로, 민감하고 값이 싸며 깨끗하고 마른 가스와 적당한 압력에 잘 맞습니다. 값이 싼 트랜스미터 대부분이 이 기술입니다. 박막 스트레인 게이지는 게이지를 강제 다이어프램에 직접 증착하므로, 더 높은 압력과 유압 작업에 쓸 수 있는 단단한 요소가 되고 압력 스파이크에도 더 잘 견딥니다. 정전용량식은 다이어프램이 고정 판에 대해 휘어지는 정도를 재는 것으로, 값보다 안정성과 넓은 턴다운이 중요한 자리에서 선택됩니다.
요소와 계기를 갈라 놓는 것은 온도 보정입니다. 이 세 기술은 모두 사용 환경과 공정 온도에 따라 값이 흘러가며, 보정하지 않으면 그 흐름이 운전 측정 범위에서 정확도 값보다 커집니다. 보정은 전자 회로에서 이루므로 트랜스미터가 맨 요소보다 비싸고, 전자 회로의 온도 규격이 매체의 온도 한계만큼이나 중요합니다.
압력이 요소까지 가는 기계적 경로는 요소 자체만큼이나 중요합니다. 인출 지점에 직접 설치한 트랜스미터는 유체를 바로 봅니다. 임펄스 라인 뒤에 있는 트랜스미터는 라인이 바꿔 놓은 압력을 봅니다. 가스 배관에 결로수가 고이거나 액체 배관에 가스가 남아 있으면 도착하는 값이 달라지고, 왕복동 펌프처럼 맥동하는 원천은 직접 읽기가 따라가는 출렁이는 압력을 만들어 냅니다. 압력 포트에 댐핑을 두거나, 알맞은 쪽을 잡도록 임펄스 라인을 배치하는 일까지 합쳐야 측정이 의미를 갖습니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 감지 기술 | 피에조 저항식, 박막 스트레인 게이지 또는 정전용량식 | 과압과 압력 스파이크를 견디는 정도, 시간에 따른 안정성, 그리고 그 기술이 가장 잘 맞는 압력 측정 범위를 정합니다. |
| 압력 기준 | 게이지, 절대 압력, 밀폐 게이지 또는 차압 | 영점이 무엇을 뜻하는지를 정합니다. 게이지식 센서는 대기에 대해 읽으므로 날씨에 따라 움직이고, 절대 압력식은 그렇지 않습니다. 이것은 진공 시스템이나 밀폐 용기에서 중요합니다. |
| 측정 범위와 운전 지점 | 센서의 측정 범위 전체와, 기계가 보통 운전하는 압력의 관계 | 실제 사용에서 구별할 수 있는 가장 작은 변화의 크기입니다. 응용이 실제로 의존하는 것이 대개 이것입니다. |
| 출력 방식 | 2선식 전류, 3선식 전압 또는 디지털 버스 | 센서가 컨트롤러에 어떻게 붙고 어떻게 배선되는지를 정합니다. 형식마다 단자 기능이 다르므로, 배선을 꾸미기 전에 출력 방식을 먼저 정합니다. |
| 전원 전압 | 기계에서 확보 가능한 공칭 전원과, 넓은 범위 사양의 유무 | 센서가 이미 있는 제어 전압으로 운전되는지, 따로 전원을 대야 하는지를 정합니다. |
| 공정 연결 | 나사, 플랜지, 클램프 또는 맞춤 | 센서가 이미 있는 포트에 맞는지를 정합니다. 맞춤 나사는 대개 매니폴드를 손보는 것보다 비용이 적습니다. |
| 전기 연결 | 플러그, 밀폐형 케이블 도입부 또는 원형 커넥터 | 사용 중에 센서를 어떻게 교체하는지, 그리고 연결이 절삭액·물 세척·진동 앞에서 얼마나 버티는지를 정합니다. |
| 접액부 재질과 매체 온도 | 본체와 다이어프램 재질, 그리고 온도 사양 | 매체가 센서를 침식하는지, 표준 온도 범위가 공정을 덮는지 아니면 고온 사양이 필요한지를 정합니다. |
압력 센서 선택 방법
| 요소 | 답을 좌우하는 이유 | 문의 전에 결정하는 방법 |
| 정상 운전 압력과 피크 압력 | 측정 범위는 해상도를 정하고, 피크는 센서가 견뎌야 할 것을 정합니다 | 정상 압력과 최대 압력을 나누어 적고, 피크가 계속되는 값인지 기동 때의 스파이크인지 알려 주십시오. |
| 압력 기준 | 영점을 정의하는 것이므로, 기준을 잘못 고르면 나중에 교정으로도 되돌릴 수 없습니다 | 기계의 종류에서 유추하지 말고 게이지, 절대 압력, 밀폐 게이지 중 무엇인지 분명히 적어 주십시오. |
| 매체와 매체 온도 | 부식과 온도는 기계용 압력 센서가 일찍 망가지는 가장 흔한 두 가지 이유입니다 | 유체의 이름을 적고, 깨끗한 물이나 기름이 아니라면 농도도 함께, 그리고 인출 지점에서의 온도를 알려 주십시오. |
| 이미 있는 공정 연결 | 포트가 흔히 고정된 제약입니다. 매니폴드를 손보는 비용이 센서를 맞추는 비용보다 크기 때문입니다 | 나사 규격을 적고, 플랜지나 클램프라면 치수를, 그리고 밀폐면의 상태도 알려 주십시오. |
| 제어 시스템 입력 | 컨트롤러의 입력 형식과 이미 깔린 배선이 출력 방식을 정합니다 | 입력 카드의 이름과 그것이 전류를 받는지 전압을 받는지, 그리고 센서를 어디에 배선할지 적어 주십시오. |
| 센서가 놓이는 사용 환경 | 진동, 물 세척, 절삭액, 옥외 노출은 본체와 연결 모두에 작용합니다 | 기계에서 센서가 어느 자리에 놓이는지, 물을 맞는지 절삭 부스러기에 파묻히는 자리인지 설명해 주십시오. |
| 압력 원천의 동적 거동 | 맥동하는 펌프나 빨리 작동하는 밸브는 출렁이는 압력을 만들어 내므로 측정값의 뜻이 달라집니다 | 압력이 일정한지 맥동하는지, 그리고 댐핑을 적용한 값인지 평균한 값인지 원하는 것을 적어 주십시오. |
압력 센서는 계의 한 점에서만 측정합니다. 유량을 압력에서 추정하려면 인출 지점과 기준 지점 사이의 형상이 결과에 개입하므로, 같은 센서라도 설치에 따라 다른 답을 냅니다.
가장 유사한 대체 제품
압력 센서 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | 압력 센서와의 차이 |
| 힘 센서 | 힘 센서는 자기 위에 직접 걸리는 하중을 재고, 압력 센서는 유체의 단위 면적당 힘을 잽니다. 이 구별은 전자 회로가 아니라 기계 구성에서 중요합니다. 힘 센서는 하중을 자기 본체를 통해 받으므로, 면적이 알려지고 일정하지 않는 한 압력 측정값으로 대신할 수 없습니다. |
| 레벨 센서 | 레벨 측정은 종종 용기 바닥의 압력에서 뽑아 내며, 이는 밀도가 알려지고 일정할 때만 성립합니다. 밀도가 변하거나 용기 위쪽이 대기에 열려 있으면, 경계면을 직접 재는 레벨 센서가 더 믿을 수 있는 답입니다. |
| 온도 센서 | 재는 양은 다르지만 재는 방식은 같은 경우입니다. 두 계기 모두 제어 시스템에서는 아날로그 값으로 읽히기 때문입니다. 같은 스키드에서 함께 필요한 일이 많지만, 압력과 온도의 측정 범위는 좀처럼 겹치지 않으므로 각각 명시합니다. |
| 압력 게이지 | 전기 출력 없이 그 자리에서 표시하는 것입니다. 운전자가 사용하는 자리에서 압력을 읽고 컨트롤러로 보낼 것이 없다면 게이지가 더 단순하고 더 튼튼합니다. 센서는 값을 다른 곳에서 작동에 쓰려고 존재합니다. |
| 압력 스위치 | 스위치는 설정 값에서 상태를 바꾸고 접점을 내므로, 압력이 얼마인지를 알려 주는 것이 아니라 한계를 넘었다는 것을 알려 줍니다. 컨트롤러가 값을 필요로 하면 스위치는 그것을 줄 수 없고, 한계만 문제라면 스위치가 더 단순한 답입니다. |
| 압력 트랜스미터 | 기계가 아니라 공정 설비를 기준으로 명시된 같은 계기입니다. 공정 연결 규격, 접액부 적합성, 원격 실, 위험 구역 인증에 무게가 실립니다. 컴팩트한 기계에서는 하우징, 연결, 전기 인터페이스가 대신 결정적인 항목이 됩니다. |
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 재려는 압력 측정 범위와, 정상 운전 지점 및 최대값
- 측정값이 게이지, 절대 압력, 밀폐 게이지 또는 차압 중 어느 기준인지
- 유체와 인출 지점에서의 온도, 깨끗한 물이나 기름이 아니라면 그 농도
- 기계에 있는 공정 연결: 나사, 플랜지, 클램프 또는 맞춤
- 컨트롤러가 받는 출력 방식과 전원 전압
- 압력이 일정한지 맥동하는지
- 원하는 전기 연결과 사용 중 센서를 교체하는 방법
- 센서가 물 세척, 절삭액 또는 옥외 환경에 노출되는지
- 센서에 문서를 첨부해야 하는지, 어떤 형태로 필요한지