계량 장비의 작은 범위 정확도와 큰 범위 부정확성의 원인 분석
산업 생산, 상업 무역, 과학 연구 실험에서 계량 장비의 정확도는 데이터 신뢰성과 비즈니스 안정성과 직접적으로 연결됩니다. 그러나 실제 응용 분야에서는 "작은 범위에서는 정확하게 계량되지만 큰 범위에서는 상당한 오차가 발생하는" 현상이 흔히 발생합니다. 이 문제는 우연이 아니라 장비의 기계적 구조, 핵심 부품 성능, 회로 시스템 안정성을 포함한 여러 요인이 함께 작용한 결과입니다. 이 기사에서는 이 문제의 원인을 체계적으로 분석하고, 사용자가 신속하게 문제를 해결하고 계량 장비의 안정적인 작동을 보장하는 데 도움이 되는 맞춤형 솔루션과 예방 조치를 제공합니다.
계량 장비의 계량 로직은 다음과 같은 체인을 따릅니다: 외부 힘 → 기계 구조 전달 → 센서 신호 변환 → 회로 처리 → 데이터 표시. 큰 범위에서 부정확한 계량은 본질적으로 한 링크가 "고부하" 조건에서 안정적으로 작동하지 못함을 의미합니다. 구체적으로, 네 가지 주요 원인이 있습니다:
기계 구조는 계량 장비의 "골격"입니다. 작은 범위에서는 하중 압력이 낮아 구조 변형이 미미합니다. 큰 범위에서는 하중이 구조의 허용 임계값을 초과하여 необратимая 변형 또는 부품 정렬 불량으로 이어져 직접적으로 계량 오류를 발생시킵니다.
- 계량 플랫폼/지지 프레임의 강성 부족
계량 플랫폼이 얇은 강판, 저품질 합금을 사용하거나 지지 프레임이 "굽힘 저항"을 고려하지 않고 설계된 경우 (예: 과도하게 넓은 지지 간격, 작은 빔 단면):
- 작은 범위에서는 구조가 약간의 탄성 변형만 겪어 계량 결과에 미치는 영향이 적습니다.
- 큰 범위에서는 계량 플랫폼이 현저하게 처지거나 지지 프레임이 기울어져 하중이 센서로 균등하게 전달되지 않습니다. 압력의 일부가 구조 변형에 "흡수"되어 표시된 값이 실제 무게보다 작게 나타납니다.
예: 상업용 전자 플랫폼 저울의 계량 플랫폼 두께가 3mm에서 1.5mm로 줄어들면 50kg 작은 범위에서는 오차가 0.1kg에 불과하지만 200kg 큰 범위에서는 1~2kg으로 확대됩니다.
- 느슨하거나 마모된 커넥터
계량 플랫폼은 일반적으로 볼트, 개스킷 등을 통해 센서에 고정되고 지지 프레임은 베이스에 고정됩니다:
- 작은 범위에서는 커넥터에 가해지는 장력/압력이 낮아 변위가 발생하지 않습니다.
- 큰 범위에서는 커넥터가 느슨하거나 (예: 볼트가 조여지지 않음) 마모된 경우 (예: 개스킷이 갈라짐) 계량 플랫폼에 "오프셋 변형"이 발생합니다. 일부 영역은 가라앉고 다른 영역은 매달립니다. 센서는 균일한 압력 신호를 수신할 수 없어 계량 오류가 발생합니다.
- 과도하게 제한된 제한 장치
진동 또는 과부하로 인한 센서 손상을 방지하기 위해 대부분의 장비에는 계량 플랫폼의 작은 수직 움직임을 제한하는 제한 장치 (예: 상/하한 포스트, 가로 제한 블록)가 장착되어 있습니다:
- 작은 범위에서는 제한 장치와 계량 플랫폼 사이에 작은 간격이 있어 제약이 발생하지 않습니다.
- 큰 범위에서는 제한 장치가 너무 꽉 조여져 설치된 경우 (간격 < 0.5mm), 계량 플랫폼이 눌리면 장치와 단단하게 접촉합니다. 그러면 제한 장치가 역으로 "지지력"을 가하여 실제 하중의 일부를 상쇄하여 표시된 무게가 실제 무게보다 작아지고 하중이 증가함에 따라 오차가 커집니다.
센서는 계량 장비의 "심장"으로, 기계적 압력을 전기 신호로 변환하는 역할을 합니다. 범위 호환성, 선형성 및 노화 정도는 계량 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. "작은 범위에서는 정확하지만 큰 범위에서는 부정확한" 현상은 대부분 센서의 범위 불일치, 선형성 실패, 또는 과부하 손상과 관련이 있습니다.
- 센서 범위 과소 선택
센서의 범위는 장비의 최대 용량과 일치해야 합니다 (일반적으로 센서 범위 ≥ 장비 최대 용량 × 1.2 필요). 범위가 과소 선택된 경우 (예: 200kg 용량 장치가 150kg 범위 센서를 사용하는 경우):
- 작은 범위 (예: ≤50kg)에서는 센서가 "선형 작동 간격"에서 작동하여 하중에 비례하는 출력 신호를 보장하여 정확한 계량을 보장합니다.
- 큰 범위 (예: ≥100kg)에서는 센서가 선형 간격을 초과하여 "포화 영역"에 진입합니다. 신호 증가는 하중이 증가함에 따라 느려지거나 정체되어 표시된 무게가 실제 값보다 지속적으로 낮아지고 정상적으로 상승하지 않습니다.
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