푸쉬풀 게이지란?
푸쉬풀 게이지는 측정 대상에 작용하는 압축력이나 장력을 측정하는 기기입니다.
핸디형이 주류를 이루며, 전원이 필요 없는 아날로그식 푸쉬풀 게이지와 정확한 수치를 읽을 수 있는 디지털식 푸쉬풀 게이지가 있습니다. 디지털 타입은 컴퓨터 등에 연결하여 측정하고 데이터 기록 및 분석에 사용할 수 있습니다.
측정 방법은 손에 들고 측정 대상에 걸거나 눌러서 측정하는 방법과 푸쉬풀 게이지용 스탠드에 장착하여 측정하는 방법 두 가지가 있습니다.
푸쉬풀 게이지의 사용 용도
푸쉬풀 게이지의 사용 용도는 산업용 기계, 혼상 용기, 식품, 의류, 의약품, 스포츠 용품 등 매우 다양합니다. 제품의 품질을 보증하거나 측정 대상의 물성을 조사할 때 사용됩니다.
푸쉬풀 게이지의 구체적인 사용 용도는 다음과 같습니다.
- 의류 단추의 인장 강도 측정
- 빵이나 스펀지 케이크의 탄성 측정
- 의료용 핀셋의 꼬집는 힘 측정
- 압축 강도나 인장 강도를 측정하는 시험
푸쉬풀 게이지로 측정할 수 있는 수치는 다음과 같습니다.
- 압축력
- 인장력
- 박리력
- 인발력
- 편향력
- 접착력
- 마찰력 (마찰계수) 등
사용 용도에 따라 정격용량, 해당 물리량, 내구연한을 고려하여 푸쉬풀 게이지를 선정해야 합니다.
푸쉬풀 게이지의 원리
푸쉬풀 게이지는 아날로그식, 디지털식, 스탠드 사용의 세 가지로 나뉩니다.
1. 아날로그식 힘 게이지
아날로그식 푸쉬풀 게이지는 측정용 스프링의 변위를 기계적으로 지시하는 방식입니다. 측정 대상에 걸 수 있는 랙 또는 누르는 공구가 함께 제공됩니다. 전원이 필요 없고 간편하게 힘을 측정할 수 있는 것이 특징입니다.
2. 디지털식 푸쉬풀 게이지
디지털식 푸쉬풀 게이지는 측정용 로드셀 및 측정 대상에 부착하기 위한 공구 등으로 구성됩니다. 측정 대상이 힘에 의해 변형되고, 변형에 따른 로드셀의 전기저항 등의 변화를 측정하여 힘을 감지하는 방식입니다.
컴퓨터에 데이터를 저장하고 분석할 수 있는 기종도 있습니다. 측정하는 대상물에 따라 로드셀이 본체와 분리된 타입도 사용됩니다.
3. 스탠드 사용 푸쉬풀 게이지
푸쉬풀 게이지를 장착할 수 있는 스탠드를 사용하여 정확한 탄성이나 파괴 시 응력을 측정하는 방식입니다. 스탠드에는 왕복 시험이 가능한 기종도 있으며, 피로 강도를 측정할 수도 있습니다.
푸쉬풀 게이지의 기타 정보
1. 푸쉬풀 게이지의 단위
푸쉬풀 게이지는 측정값을 ‘힘’의 SI 단위인 ‘N’ 뉴턴으로 표시합니다. 힘 게이지의 용량에 따라 ‘mN’, ‘kN’을 사용하기도 합니다.
SI 단위 시행 이전에는 ‘kgf’가 사용되었으나, 계량법 개정으로 1999년 10월 이후 일본 국내에서는 사용할 수 없게 되었습니다.
2. 푸쉬풀 게이지의 가격
아날로그 타입의 푸쉬풀 게이지는 저렴하고 파손이 적으며 전원이 필요 없다는 특징이 있으며, 대략 30만원대부터 있습니다. 디지털 출력을 가진 기종은 소프트웨어로 PC와 연결이 가능합니다. 일본산으로 약 60만원 대부터 시작하며, 고기능 제품은 100만원이 넘는 제품도 있습니다.
약 1kN까지의 용량을 가진 디지털 포스 게이지의 경우, 기종에 따른 가격 차이는 주로 기능의 차이일 뿐, 용량의 차이로 인한 차이는 크지 않습니다. 최근에는 저렴한 외국산 제품도 인터넷 판매 등으로 유통되고 있는 실정입니다.
어태치먼트의 가격은 기종 형태에 따라 다르지만, 생산량이 적어서인지 외형적인 인상보다 비싸게 느껴지는 경우가 많다고 할 수 있습니다. 스탠드는 수동식 50만원대부터, 전동식 200만원대부터 있습니다.
3. 푸쉬풀 게이지 어태치먼트
푸쉬풀 게이지에는 표준 부속품으로 몇 가지 측정용 어태치먼트가 포함되어 있습니다. 인장 측정용 후크 1종, 푸시 테스트용으로 모양이 다른 푸시 지그 몇 개, 작용점을 연장할 수 있는 연장봉 등이 포함되어 있습니다.
제품 부속 어태치먼트는 측정 용도에 맞지 않는 경우가 많습니다. 특히 인장 측정에서는 측정물을 잡을 수 없기 때문에 측정 용도에 맞는 척, 바이스, 그립 등의 잡기구를 옵션으로 제공하고 있습니다. 선택 시에는 측정물의 형상, 표면의 미끄러운 정도, 내하중 등을 고려해야 합니다.
압축력 측정에서는 평면이나 구형 등 형상의 차이, 압축면의 크기, 금속이나 수지 등 경도의 차이 등에 따라 어태치먼트를 선택합니다. 또한, 박리 시험, 마찰 측정, 3점 굽힘 시험 등의 전용 어태치먼트가 준비되어 있습니다.