스트레인 게이지 압력 센서/트랜스미터 PT501

스트레인 게이지 압력 센서 /트랜스미터는 '변형 효과'를 기반으로 개발된 압력 측정 장치입니다. 이들의 핵심 메커니즘은 탄성 감지 소자에 부착된 저항체로, 압력 하에서의 기계적 변형을 저항 변화로 변환합니다. 스트레인 게이지 압력 하에서의 기계적 변형을 저항 변화로 변환하는 탄성 감지 요소에 부착되어 있습니다. 이러한 변화는 신호 조정 회로를 통해 표준 전기 신호로 변환됩니다. 센서는 압력 신호 감지에 중점을 두는 반면, 트랜스미터는 신호 증폭, 보정 및 변환 기능을 통합하여 측정 및 제어 시스템에 직접 연결할 수 있게 해줍니다. 석유화학, 수력발전, 산업 제어, 항공우주 및 기타 분야에서 널리 사용되며, 산업 자동화에서 압력 모니터링을 위한 핵심 장치입니다.

1. 핵심 특징 및 기능

1) 압력 측정의 핵심 특성

• 넓은 압력 범위 적응성 : 절대압력, 게이지압력, 차압 등 다양한 측정 방식을 지원하며, 마이크로압력(0–1kPa)에서 고압(0–100MPa 이상)까지의 범위를 포괄합니다. 의료기기의 저압 모니터링부터 산업용 유압 시스템의 고압 측정에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적합합니다.
• 고정밀 및 직선성 : 정밀 스트레인게이지와 최적화된 접합 공정을 사용하여 측정 정확도가 ±0.05%FS–±0.25%FS에 달하며, 직선성은 ≤±0.1%FS 이하입니다. 미세한 압력 변동까지 정확히 감지할 수 있어 정밀 생산 및 계측 요구사항을 충족합니다.
• 우수한 매체 호환성 : 탄성 감지 부품은 316L 스테인리스강, 티타늄 합금 또는 하스텔로이 등으로 제작되며, 밀봉 구조 설계와 결합되어 물, 오일, 산/알칼리 용액, 고온 증기 등의 매체와도 호환되어 부식 손상을 방지합니다.

2) 주요 기능 성능

• 다중 유형 신호 출력 : 센서는 일반적으로 저항 신호를 출력하는 반면, 송신기는 아날로그 신호(4-20mA, 0-10V, 0-5V) 및 디지털 신호(RS485-Modbus, HART)를 지원합니다. PLC, DCS 시스템, 데이터 로거 등에 직접 연결 가능하여 실시간 데이터 전송이 가능합니다.
• 전조건 보정 기능 : 내장된 온도 보상 모듈을 통해 주변 온도(-40°C–120°C; 특수 모델은 최대 200°C)가 측정 정확도에 미치는 영향을 효과적으로 보정합니다. 일부 모델은 장기적인 안정성을 높이기 위해 자동 제로 드리프트 보상 및 비선형 보상 기능을 갖추고 있습니다.
• 방해 방지 및 보호 기능 : 산업 환경에서의 전자기 간섭 및 전력망 변동에 저항하기 위해 전자기 차폐를 채택하였습니다. 보호 등급은 IP65–IP68에 이르며, 방진·방수 성능을 갖춰 광산이나 야외 배관망과 같이 습기, 먼지, 진동 등의 열악한 조건에서도 사용 가능합니다.

3) 구조적 및 사용 특성

• 유연한 설치 설계 : 다양한 설치 방식 지원 (나사: M20×1.5, G1/2; 플랜지; 클램프). 배관/장비 치수에 따라 맞춤형 설치 구조를 제공하므로 대규모 개조가 필요하지 않습니다.
• 과부하 및 폭발 방지 보호 : 갑작스러운 압력 변화로 인한 손상을 방지하기 위해 150%–300%FS의 과부하를 견딤. 폭발 방지 모델은 Ex d II CT6 등의 표준을 준수하며 석유, 화학 산업과 같은 가연성/폭발성 환경에 적합함.
• 추가 스마트 기능 : 고급 모델은 현장에서 압력을 확인할 수 있는 LCD 디스플레이 헤드를 포함하며 원격 캘리브레이션 및 자가 진단 기능을 지원함. 일부 모델은 모바일 앱 또는 클라우드 플랫폼을 통해 파라미터 설정 및 데이터 모니터링이 가능함.

2. 핵심 산업별 문제 해결

압력 측정 상황에서 기존의 압력 계측기기(예: 기계식 압력게이지, 기본 센서 등)는 종종 "측정 정확도가 낮고, 적응성이 떨어지며, 통합이 어렵고, 유지보수가 잦다"는 문제를 겪는다. 스트레인게이지 압력 센서/트랜스미터는 이러한 문제를 특별히 해결한다.

• 복잡한 운전 조건 적응 : 고온, 고압 또는 강한 부식성 매체 하에서 기존 계측기가 손상되기 쉬우며 수명이 짧은 문제를 해결합니다(예: 화학 반응기 내 고온 압력 모니터링). 이를 통해 장비 고장으로 인한 생산 중단을 방지할 수 있습니다.
• 압력 측정 정밀도 부족 : 정밀 유압 시스템의 압력 제어와 같은 기계식 계측기의 큰 측정 오차 및 느린 동적 응답 문제를 해결하여 공정 요구 사항 내에서 압력 안정성을 보장하고 제품 양품률을 향상시킵니다.
• 자동화 통합 장벽 기존 센서의 신호와 현대 측정 및 제어 시스템 간의 신호 비호환성을 해결합니다. 송신기의 표준화된 신호는 산업 자동화 네트워크에 직접 통합되어 생산 공정의 디지털 업그레이드를 지원합니다.
• 환경 간섭 영향 온도 드리프트 또는 전자기 간섭(예: 제철 공장 내 고온 압력 모니터링)으로 인한 측정 데이터 왜곡을 완화하여 복잡한 환경에서도 안정적이고 신뢰할 수 있는 데이터를 보장합니다.
• 높은 운영 및 유지보수 비용 기존 계측기의 빈번한 교정 및 교체를 줄입니다. 긴 수명(MTBF ≥80,000시간)과 저유지보수 설계로 장비 교체 및 인건비를 절감합니다.

3. 사용자 경험 강점

• 편리한 설치 및 디버깅 : 표준화된 인터페이스와 범용 설치 방식으로 15~30분 이내 설치 완료가 가능합니다. 디버깅 시 간단한 제로 및 범위 보정이 가능하여 특수 기술이 필요하지 않아 기술적 진입 장벽을 낮춥니다.
• 직관적인 데이터 수집 : 디스플레이가 장착된 모델은 제어 시스템에 의존하지 않고 현장에서 실시간으로 측정값을 확인할 수 있습니다. 디지털 신호 모델은 원격 데이터 전송을 지원하여 관제실 또는 모바일 기기를 통해 관리자가 모니터링할 수 있도록 합니다.
• 안심하고 장기간 사용 가능 : 뛰어난 안정성으로 연간 드리프트를 ≤±0.1%FS로 제한하여 주기적인 교정이 필요 없습니다. 자체 진단 기능이 장비 상태(과부하, 회로 고장 등)에 대해 즉각적인 피드백을 제공하여 사전 유지보수를 간편하게 해줍니다.
• 합리적인 비용 관리 : 성숙된 생산 공정으로 조달 비용을 절감하며, 압전식 또는 정전용량식 압력 장치보다 더 나은 비용 효율성을 제공합니다. 긴 수명과 낮은 유지보수 비용이 추가로 전체 생애주기 비용을 낮춥니다.
• 강력한 시스템 호환성 : 시만스, 미쓰비시, 록웰과 같은 주요 브랜드의 PLC 및 DCS 시스템과 추가 신호 변환기 없이 원활하게 연결되어 통합 비용을 절감합니다.

4. 일반적인 적용 사례

1) 산업 제어 분야

• 하이드라울릭 및 공기압 시스템 : 유압 펌프 출구 압력 및 실린더 작동 압력을 모니터링하여 사출 성형기 유압 시스템과 같은 응용 분야에서 안정적인 성형을 보장하고 불량(플래시, 부족 등)을 방지합니다.
• 화학 생산 : 반응기 및 정류탑의 압력 모니터링 및 제어에 사용됩니다(예: 암모니아 합성 반응기의 고압 모니터링). 과압 보호를 위해 안전 밸브와 연동하여 생산 안전을 확보합니다.

2) 에너지 및 전력 분야

• 석유 및 가스 : 유정 및 파이프라인의 압력을 모니터링하여(예: 원유 파이프라인 압력 모니터링) 누출이나 막힘을 조기에 감지하고 운송 안전을 보장합니다.
• 전력 생성 : 보일러의 증기 압력과 터빈 오일 압력을 모니터링하여(예: 화력발전소 보일러의 고온 증기 압력 제어) 전력 설비의 안정적인 운전을 보장합니다.

3) 수자원 및 도시 공공 분야

• 급수 시스템 : 급수관로 및 2차 급수 장비의 압력을 모니터링하여(예: 공동체 내 2차 급수 시스템의 압력 제어) 파이프 파열(고압) 또는 급수 부족(저압)을 방지합니다.
• 폐수 처리 : 하수 펌프 및 반응 탱크의 압력을 모니터링하여(예: 하수 양수 펌프 배출구의 압력 감시) 하수의 원활한 이송을 보장하고 장비 과부하를 방지합니다.

4) 의료 및 일상 생활 분야

• 의료 장비 : 인공호흡기의 기도 압력 모니터링 및 주입 펌프의 압력 제어(예: 중환자실 인공호흡기의 압력 감시)에 사용되어 공기 흐름이 환자의 요구를 충족시키고 치료의 안전성을 확보합니다.
• 식품 가공 : 식품 살균용 가마의 압력과 온도를 모니터링하여(예: 캔 살균 중 압력 조절) 살균 효과를 보장하고 포장 손상을 방지합니다.

5) 항공우주 및 군사 분야

• 항공 장비 : 항공기 유압 시스템 압력 및 연료 파이프라인 압력을 모니터링하여(예: 전투기 유압 액추에이터 압력 모니터링) 비행 중 안정적인 제어를 보장합니다.
• 군사 시험 : 무기 시험 시 압력 측정에 사용되며(예: 포병 발사 중 보어 압력 측정), 장비 성능 최적화를 위한 정밀한 데이터를 제공합니다.

요약

정밀도, 신뢰성, 뛰어난 적응성 및 높은 비용 효율성을 핵심 경쟁력으로 하는 스트레인 게이지 압력 센서/송신기는 다양한 분야의 압력 측정 문제를 해결함으로써 산업 자동화와 민생 분야에서 없어서는 안 될 장치가 되었습니다. 이들은 단순한 압력 감지에서부터 지능형 신호 전송 및 원격 모니터링에 이르기까지 다양한 기능을 통해 생산 안전과 제품 품질을 보장할 뿐 아니라 전 산업에 걸친 디지털화 및 지능화 업그레이드를 추진하며 효율적인 생산과 편리한 일상생활에 든든한 지원을 제공하고 있습니다.（비슷한 지식 질문 출처: Feishu 지식 Q&A｜ https://ask.feishu.cn）