키슬러(Kistler), 최대 섭씨 1천 도 초고온에서 진동 측정기능 구현

[산업일보]
압력, 힘, 토크, 가속도의 동적 측정 기술분야의 글로벌 기업인키슬러(Kistler)는 진동 모니터링을 위한 새로운 단축 가속도계(uniaxial accelerometer)를 출시했다.

장기적으로 섭씨 700도의 온도 환경에서 정확한 결과를 제공하며 잠시 동안 최대 1천 도의 초고온 환경에서도 견딜 수 있다. 8211A 센서는 폭발방지 목적으로 사용하기 위해 ATEX 및 IECEX 인증을 획득했다. 따라서 모니터링 용도뿐만 아니라 다양한 분야에서의 열악한 조건에서도 사용하기에 적합하다.

가스 터빈, 로켓 또는 항공기용 엔진의 연소실 내부의 진동을 측정 할 때 센서 주변 온도는 보통 3자리 단위를 나타낸다. 열악한 조건에서 이러한 측정은 연소 과정의 불안정적인 요소를 보완하기 위해 추가 개발에서 기본으로 정확한 데이터를 제공해야 한다.

그러나 변동성이 큰 극도의 열, 온도 환경에서 견디고 신뢰할 수 있는 측정 데이터를 제공 가능한 센서는 찾아보기 힘들다. 키슬러의 새로운 8211A 센서는 다양한 열악한 산업 환경에서 진동을 측정하기 위해 이러한 조건에 맞게 특별히 설계됐다.

극한 온도에서의 정밀 측정 제공



키슬러의 새로운 고온 압력 센서 및 가속도 센서가 최대 700°C에서 3~5년간 수명을 유지하며 영구적인 운전이 가능한 이유는 키슬러의 특허받은 피에조스타 크리스탈(PiezoStar Crystal) 기술로 인해 열악한 환경에서 특히 적합하다.

키슬러는 자체 실험실에서 인공 크리스탈을 개발한다. 이와 유사한 분야에서 사용되는 전기석 투르말린(gemstone tourmaline)과 같은 품질 변동성 및 공급에 병목 현상 차질은 인공 크리스탈과는 무관하다. 또한, 센서의 견고한 하드 라인 케이블(hardline cable)은 산화 마그네슘으로 절연되어 있으며 열에도 동일하게 견딜 수 있다. 최대 섭씨 1천 도의 초고온 온도에서도 센서 또는 케이블에 전혀 문제가 되지 않는다.

키슬러의 8211A 가속도계의 기능 원리는 무엇보다도 압전 효과(piezoelectric effect)를 기반으로 한다. 크리스탈에 힘이 작용하면 가속에 비례하는 전하가 발생시킨다. 가속도계는 양 방향의 축을 따라 전하를 측정 할 수 있다. 센서의 기본 절연 설계로 인해 양전하(positive) 및 음전하(negative)가 지속적으로 분석된다.

차등 전하 증폭기(differential charge amplifier)와의 결합을 통해 완벽하고 안정적인 차등 측정 체인을 형성 할 수 있다. 전자 방해(electromagnetic interference)와 같은 환경적 요인에 영향을 받지 않고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공한다.