[공학나라] 기계 공학 기술정보

압력 센서 출력의 종류

압력 센서는 유체의 압력을 전기적 신호로 바꾸어준다. 보통 압력 센서를 고를 때 압력 범위와 연결부 타입등을 고르기만 하는데 출력 타입도 적절하게 선정해 주어야 한다.

출력 타입은 보통 미리볼트 (milli-volt), 볼트, 전류 (milli-ampere) 의 세 종류로 나누어진다. 전류 타입은 보통 산업용 4-20 mA의 센서 및 제어에 널리 사용된다. 미리볼트나 볼트 방식은 3선식과 4선식으로 구분되며 전류 방식은 2, 3, 4선식이 있다.

미리볼트 타입

       가장 저렴

       연결선의 길이가 짧고 노이즈가 큰 문제가 되지 않는 경우

       안정적인 전원 공급이 필요

볼트 타입

       노이즈에 보다 강건함

       다소 덜 안정적인 전원 공급으로도 가능 (공급 전압은 보통 8~28 V)

       적은 전력 소모

       전류 타입보다 짧은 거리

전류 타입

       4-20 mA 산업용 센싱에 사용하기 쉬움

       먼거리의 통신도 가능

       노이즈에 보다 강건함

       다소 덜 안정적인 전원 공급으로도 가능

       높은 전력 소모

*전력소모가 적다는 것은 전원 공급을 배터리로도 가능하다는 것을 의미한다.

참고문헌

https://www.avnet.com/wps/portal/abacus/solutions/technologies/sensors/pressure-sensors/output-signals/

AN 피팅과 37도 산업용 플레어 피팅 (flare fitting) 의 차이

AN 피팅과 37도 산업용 플레어 피팅은 기능적으로 같다. 많은 경우에 기능적으로 호환가능해보이나 실제로는 그렇지 않다. 두 피팅은 육안으로 구분이 안되기 때문에 특수한 공구를 이용해야 구분할 수 있다.

AN 피팅은 다른 플레어 피팅과 동시에 사용되면 안된다. 피팅에 손상을 가하거나 누설을 일으킬 수 있다.

AN 피팅은  AN (Air Force - Navy Aeronautical Standard) 과 AND (Air Force - Navy Aeronautical Design Standard)의 MIL-F-5509 규격으로 만들어진다.

산업용 피팅은 SAE J514/ISO-8434-2을 만족하도록 만들어진다. 평행 나사는 MIL-S-8879C 혹은 SAE-AS8879 으로 만들어진다.

둘 사이의 가장 큰 차이는 나사산의 차이이다. 

AN 피팅은 감소된 J 나사산이라고 하는 root radius를 사용하고 class 3의 높은 공차를 가져 피로 강도 40% 증가와 10%의 전단 강도가 증가한다 (나사산의 인장 강도 면적이 증가한다).

예를 들어 나사산 규격을 보면

      AN Fitting: 1/2-20 UNJF-3B

      Industrial: 1/2-20 UNF-2B

항공기에는 진동이 산업용 보다 심하기 때문에 강도는 중요한 문제가 된다.

참고문헌

https://web.archive.org/web/20080922143138/http://www.mechanicsupport.com/articleStronger.html

https://help.summitracing.com/app/answers/detail/a_id/273/~/what-is-an-an-fitting%3F

RTD 와 Thermocouple (열전대) 차이

일반적인 얘기로 세부사항은 제품별로 조금 다를 수 있다.

온도 범위

      RTD의 90%는 400 도씨 이하

      열전대는 2500 도씨까지 사용 가능

비용

      열전대 가격 < RTD 가격 (비슷한 스펙으로 약 2~3배)

      반면에 설치 비용은 RTD가 싸다. 왜냐하면 RTD는 구리선을 사용할수 있기 때문에.

      그러나 보통의 경우는 RTD 가격 자체가 비싸서 전체적으로 RTD가 더 비싸다고 보면 된다. 

응단 속도 (민감도)

      열전대 > RTD

      열전도가 시간 응답이 더 빠르다. Grounded 열전대가 PT 100 RTD 보다 거의 3배 응답이 빠르다.

      가장 빠른 응답은 노출된 팁을 가진 열전대이다. 최근 개발된 얇은 막 PT100 RTD도 응답이 빠른편이다.

정확도

      RTD > 열전대

      RTD 정확도는 일반적으로 약 0.1도씨.

선형성

      RTD > 열전대

      RTD는 거의 선형인데 비해 열전대는 그렇지 않다.

안정성

      RTD > 열전대

      RTD가 오랜기간 안정적이고 반복성이 높다. 열전대는 산화와 같은 센서의 화학적 변화로 인해 변하는 경우가 있다. 

요약 

      열전대가 RTD 보다 좋은 점은 고온에서 가능하고 싸고 응답 시간이 빠르다.

      RTD가 열전대 보다 좋은 점은 정확도, 선형성, 안정성이 좋다.

참고문헌

https://www.omega.com/en-us/resources/rtd-vs-thermocouple

ebom mbom의 차이

ebom : engineering bill of material (설계시 사용)

mbom : manufacturing bill of material (제품 출하시에 사용)

ebom 

보통 캐드 모델로부터 생성된다. 주로 최종 조립체의 부품이 내용에 포함된다.

일반적인 특징 

  설계자 위주의 문서

  제품 설계의 모든 구성품 (재질 포함)

  규격, 공차, 표준과 같은 공학적 정보 

mbom

ebom으로 부터 만들어지며 ebom의 내용을 포함한다. 출하되는 제품에 대해서만 내용이 기입된다. ebom 대비 박스나 액세서리 같은 것들이 추가로 들어간다. ebom에서 mbom을 만드는데는 더 많은 노력이 들어가게 된다.

일반적인 특징

  제작 위주의 문서

  ebom으로부터 만들어짐

  제작, 조립, 포장에 필요한 상세한 내용과 재질

  구성품 사이의 관계

*ebom이나 mbom을 구분하지 않고 하나의 bom으로 하는 경우도 있다.

메뉴얼 볼 밸브 특징

말 그대로 손으로 열고 닫는 개폐 기능을 하는 밸브이다. 유량을 조절할 수도 있으나 미세한 조정은 어렵다 (원래 유량 조절은 니들 밸브가 주로 사용된다.) 핸들 부위에 다른 액츄에이터를 붙여서 공기 작동식이나 전기 작동식으로도 할 수 있다 (회사에서 다 판다.).

다양한 회사에서 비슷 비슷한 메뉴얼 밸브를 만들지만 산업용 피팅 및 밸브계의 벤츠와 같은 스웨즈락 카탈로그 기준으로 설명하겠다.

40 시리즈

아래가 가장 기본적인 형태로 유로가 "2개인 (2 way)인 직선형 밸브" 이다. 상온 (10~65 도씨) 에서 약 172 bar 까지 사용이 가능하다.

40G 시리즈

밸브의 온도가 많이 변하는 실외나 고온에 적합한 밸브는 아래와 같은 형태이다 (스웨즈락 카탈로그상의 40G 시리즈). 

위의 그림과 차이점은 뭔가 더 복잡하다. 패킹부위와 볼을 지지하는 트러니언 부위가 다르다. 

300 도씨 약 172 bar 까지

 -65 도씨 206 bar 까지 

사용 가능하다. 

상온의 압력 범위는 위 그림의 밸브와 동일하다. 

2 way 개폐형 밸브 유로

유로와 밸브 핸들이 평행한 방향이면 유로가 열려 있고 직각이면 닫히게 된다. 유로가 90도로 꺽이면 직각형이 된다. 이외에도 다른 유로를 옵션으로 선택할 수 있다.

3 way 개폐전환형 (방향 전환) 밸브 유로

방향이 3개인 밸브이다. 좀 헥갈리기 시작한다. 

아래 그림 (기본 유로) 에서 

왼쪽 (밸브 핸들 왼쪽) : 유로 1과 2가 통함, 유로 3 막힘

가운데 (밸브 핸들 가운데) : 유로 1, 2, 3 모두 막힘

오른쪽 (밸브 핸들 오른쪽) : 유로 1과 3이 통함, 유로 2 막힘  

이외에도 다양한 유로 형태를 선택할 수 있다. 유로 형태를 바꾸면 방향에 따른 유로도 바뀐다. 아래는 L형 유로의 예.

출처

스웨즈락 카탈로그 (자세한 건 스웨즈락 카탈로그 참조하기 바람.)

https://www.swagelok.com/downloads/webcatalogs/ko/MS-02-331.PDF