연속 벨트 무게 측정: 작동 원리

연속 벨트 계량기(Continuous Belt Weigher)는 로드셀, 속도 센서, 데이터 처리 장치(인테그레이터)를 통합하여 컨베이어 상의 자재 무게와 유량을 실시간으로 측정합니다. 로드셀은 계량 브릿지(weighbridge)를 지지하며 자재 무게를 감지하고, 속도 센서는 벨트 속도를 측정합니다. 인테그레이터는 이 두 신호를 결합해 실시간 유량과 누적 중량을 계산합니다. 정확한 설치와 정기적인 교정이 정확도를 유지하는 핵심입니다. 이 구성 요소들과 상호 작용 방식을 이해하면 효율적인 계량기 운영 및 관리의 기반이 됩니다.

주요 요점

• 연속 벨트 계량기는 벌크 자재 취급 시 컨베이어 상의 유량과 총 중량을 측정합니다.
• 로드셀은 무게를 전기 신호로 변환하며, 컨베이어 롤러를 지지해 정확한 중량 측정을 수행합니다.
• 속도 센서는 컨베이어 속도를 모니터링하여 유량 및 총 중량 계산에 필수적입니다.
• 인테그레이터는 센서 데이터를 처리해 유량과 누적 중량을 계산·표시합니다.
• 정기적인 영점 교정(Zero), 스팬 교정(Span), 유지보수 후 재교정은 장기 정확도 유지에 핵심입니다.

계량 브릿지(Weighbridge)와 로드셀

계량 브릿지는 벨트 계량 시스템의 핵심 구조물로, 하나 이상의 컨베이어 롤러를 지지하고 자재 무게를 로드셀에 전달합니다.

견고한 설계로 진동과 자재 누출을 방지하며, 일부 모델은 자재가 끼이는 것을 방지하는 통과형(pass-through) 프레임을 채택합니다. 다중 롤러 계량 브릿지는 측정 시간을 늘려 정확도를 크게 향상시킵니다.

정확한 설치는 필수이며, 벨트 장력이 일정한 강체 구간에 설치해야 합니다.

사용되는 로드셀 종류는 전단 빔(Shear Beam), 벤딩 빔(Bending Beam), 싱글 포인트(Single-Point), S형 등이며, 경하중이나 공간 제약 시 LVDT, 팬케이크(Pancake)형 등 특수 로드셀을 선택합니다.

속도 센서와 컨베이어 속도 측정

속도 센서는 벨트 계량기의 정밀 작동에 필수적이며, 컨베이어 속도 변동을 정확히 측정해 유량 및 누적량 계산의 핵심 데이터를 제공합니다.

회전 운동을 전기 신호로 변환하여 인테그레이터가 처리합니다.

주요 센서 유형:

1. 타코미터(Tachometer) – 풀리 회전 속도 측정
2. 근접 센서(Proximity) – 회전 부품의 금속 타겟 감지
3. 휠 구동 센서(Wheel-driven) – 벨트에 직접 접촉하는 휠로 속도 측정

벨트 슬립, 자재 축적, 환경 조건(온도·습도) 등은 측정 정확도에 영향을 미치므로 적절한 보정 및 유지보수가 필요합니다.

인테그레이터와 데이터 처리

인테그레이터는 벨트 계량 시스템의 ‘두뇌’로, 로드셀과 속도 센서 신호를 통합해 순간 유량과 누적 중량을 계산합니다.

마이크로프로세서 기반의 고급 신호 필터링 기술로 기계적 진동을 제거하여 최적의 성능을 보장합니다.

고해상도 디스플레이를 통해 유량, 누적 중량, 벨트 속도 등 생산 데이터를 직관적으로 확인·관리할 수 있습니다.

Modbus, Profibus, Ethernet 등 다양한 통신 프로토콜을 지원해 시스템 통합과 데이터 관리를 원활하게 합니다.

교정 및 정확도 유지

연속 벨트 계량기의 정확도는 교정 빈도에 크게 좌우됩니다:

1. 영점 교정(Zero Calibration): 매일(최소 주 1회) 수행 – 컨베이어 자체 무게(타레) 보정
2. 스팬 교정(Span Calibration): 월 1회 – 테스트 웨이트 또는 체인 등 기준물 사용
3. 유지보수 후 재교정: 윤활, 부품 교체 등 시스템 변경 후 반드시 수행

통계적 데이터 기반으로 오차가 허용 범위 내일 경우 교정 간격을 연장할 수 있습니다.

설치 고려사항 및 환경 영향

정확한 측정을 위한 설치 위치 선정은 매우 중요합니다.

측정 오차를 최소화하려면 자재 투입 지점과 벨트 곡선 구간을 피하고, 벨트 장력이 가장 안정적인 테일 엔드(Tail End) 근처에 설치해야 합니다.

설치 구간의 컨베이어는 강체(rigid)여야 하며, 계량 구역 롤러는 정확히 정렬·유지보수되어야 합니다.

진동, 기상 조건, 극한 온도 등 환경 요인은 반드시 완화해야 합니다.

또한 컨베이어 시스템의 제조·운영은 상당한 에너지와 자원을 소모하므로, 수명 종료 시 벨트 재활용 및 적절한 폐기 관리가 환경 영향을 최소화하는 데 필수적입니다.