측정 오차를 획기적으로 줄인 스트레인 게이지

전문가 제언

○ 가해진 힘에 의하여 물체에 나타나는 스트레인을 정확히 측정하는 것은 시편의 다양한 기계적 성질을 알아내기 위해 반드시 필요함은 물론 산업 설비나 항공 및 운송기계의 등의 고장 및 피로 현상을 사전 감지하는 데에도 필수적이다. 스트레인을 측정하는 다양한 방법들이 존재하지만 언제 어디서나 저렴하게 물질의 변형을 계속적으로 모니터할 수 있는 수단으로 스트레인 게이지가 가장 널리 사용되고 있다.

 

○ 스트레인 게이지는 설치와 측정이 간편하다는 장점이 있으나 스트레인 게이지의 그리드를 형성하는 콘스탄탄 합금의 탄성상수와 시편의 탄성상수가 크게 차이가 날 경우 큰 오차가 발생할 수 있다. 과거 이러한 문제들을 해결하기 위한 노력으로 스트레인 게이지 접착 판의 두께를 조절하는 등의 노력(DE 10260577, 2004년)이 있었으나 큰 성과는 없었다.

 

○ 본 특허에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 그리드 앞과 뒤쪽에 보강 판들을 설치하여 에지 효과를 줄일 수 있는 새로운 구조의 스트레인 게이지를 제안하였다. 본 제안의 구조는 기존의 스트레인 게이지에 비하여 구조의 변화가 크게 없어 기존의 생산 시설을 그대로 이용하여 더 정밀한 측정이 가능한 스트레인 게이지를 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 동시에 보강 판의 길이에 대한 여러 가지 실험을 실시하여 측정 오차를 획기적으로 줄일 수 있음을 확인하였다.

 

○ 국내에서도 스트레인 게이지의 응용에 많은 관심을 보여 2000년부터 현재까지 185개의 특허가 출원된 바 있으며 서울대의 서갑양 교수팀(Nature Mat. 11, 795(2012)) 등은 스트레인 게이지의 연구에 세계적인 성과를 올리고 있다. 그러나 현재 국내 산업용 스트레인 게이지의 대부분이 미국, 일본 등의 제품으로 CAS 등을 제외하고는 국내 제품이 거의 없어 이에 대한 개선이 시급히 요구된다. 이에 대한 한 가지 대책으로 본 특허의 보강 판 형태를 간섭무늬를 이용하는 광 스트레인 게이지 구조와 결합하는 것도 새로운 개발 방향이 될 수 있을 것이다.

 

저자

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

WO20160020152

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

재료

페이지

~39

분석자

김*구

분석물

• 측정 오차를 획기적으로 줄인 스트레인 게이지.pdf [462,930 byte]

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