벨트 텐션미터(벨트 장력계)는 벨트를 튕겨 나오는 고유진동수(Hz)를 감지해 장력으로 환산하는 계기이며, 진동을 감지하는 방식에 따라 광학식·음향식(마이크)·접촉식(가속도 센서)으로 나뉩니다. 같은 타이밍벨트·V벨트라도 현장이 시끄럽거나, 벨트가 저주파로 느리게 떨리거나, 센서를 들이밀 틈이 좁으면 방식에 따라 측정이 되기도 하고 안 되기도 합니다. 이 글은 "어떤 환경에서 → 어떤 센서 방식 → 어떤 벨트 장력계" 순서로, 소음·진동수 범위·공간 조건별 선택 기준을 정리한 가이드입니다. 벨트 장력 측정 방법 자체(처짐법·게이지법·주파수법)는 별도 글에서 비교했으니, 여기서는 주파수법 장비의 센서 방식 선택에 집중합니다.
3초 요약 — 소음이 큰 현장·저주파 광폭 벨트는 광학식(Clavis 광학 7~600Hz, TRUMMETER) 또는 접촉식(Bando VA-010, 10~1,000Hz), 진동이 작은 벨트·좁은 공간은 음향식(Clavis 음향, Gates U-550 10~5,000Hz), 스틸 와이어·스틸 벨트는 전자식 센서(U-550 옵션 TM-DGS)입니다. 장력은 T = 4·m·L²·f²로 환산합니다.
한눈에 보는 선택표 — 현장 조건별 벨트 텐션미터 센서 방식
| 현장 조건 | 추천 센서 방식 | 해당 장비 (제품 페이지 기준) |
|---|---|---|
| 소음이 큰 공장·기계실 | 광학식 / 접촉식(가속도) | Clavis 광학 센서, Bando VA-010 (소음 환경 측정 가능) |
| 저주파 긴 스팬·광폭·저장력 벨트 | 광학식 / 접촉식 | Clavis Type 3 광학(7~300Hz, 특수 4Hz~), Bando VA-010(10~1,000Hz) |
| 진동이 작거나 불량한 벨트 | 음향식(마이크) | Clavis 음향 센서(이중 마이크 감산), Gates U-550 |
| 고주파 벨트·넓은 주파수 범위 한 대로 | 음향식(광대역) | Gates U-550 (10~5,000Hz, 측정 0.2초) |
| 좁은 틈·기계 안쪽 깊은 위치 | 음향식 + 특수 마이크 / 탈착 헤드 | U-550 옵션 TM-YOKO·TM-LONG2·TM-COM, Clavis Compact BHM |
| 한랭·수중·거친 환경 | 광학식 (러기드) | Clavis Type 13 SR (-40~+80°C, 15m 방수) |
| 스틸 와이어·스틸 벨트 | 전자식(자력 감지) | Gates U-550 옵션 TM-DGS |
| Hz→N·lbf 직접 표시, 품질기록(ISO 9001) | 광 펄스 / 광학식 | Hilger u. Kern TRUMMETER, Clavis Type 5·7 |
1단계 — 무엇을 알고 싶은가: 벨트 장력은 주파수(Hz)로 잰다
주파수법 벨트 장력계는 벨트를 손가락이나 막대로 튕긴 뒤, 자유 스팬이 현(string)처럼 진동하는 고유진동수 f를 읽습니다. 장력은 T = 4 × m × L² × f² (T: 스트랜드 포스 N, m: 벨트 단위 길이당 질량 kg/m, L: 자유 스팬 길이 m, f: 고유진동수 Hz)로 계산합니다. 예시로 V벨트 SPB(0.195kg/m)에서 스팬이 0.5m, 측정 진동수가 60Hz라면 T = 4 × 0.195 × 0.5² × 60² = 702N입니다. 반대로 목표 장력이 정해져 있으면 f = (1/2L)·√(T/m)로 예상 진동수를 미리 구해 장비의 측정 범위(Hz)에 들어가는지 확인합니다. (위 수치는 환산 방법을 보여 주는 계산 예시이며, 실제 규정 장력은 벨트 제조사 사양을 따릅니다.)
장력 환산 자체는 장비 방식과 무관하므로, 센서 방식을 고르는 기준은 결국 "그 벨트의 진동을 현장에서 안정적으로 감지할 수 있는가"입니다.
2단계 — 어떤 센서 방식인가: 광학식·음향식·접촉식 비교
| 방식 | 감지 원리 | 강점 | 주의점 |
|---|---|---|---|
| 광학식 | 적외선 빔으로 벨트 표면 진동을 비접촉 감지 | 저주파·큰 스팬·넓은 벨트, 소리가 아닌 빛으로 감지 | 센서 거리 5~50mm 이내(통상 5~15mm 권장), 조준 필요 |
| 음향식(마이크) | 마이크로 벨트가 내는 진동음 감지 | 진동이 불량·미약한 벨트, 좁은 공간용 헤드 다양 | 소음 대책(이중 마이크 감산·자동 소음 캔슬) 확인 |
| 접촉식(가속도) | 가속도 센서를 벨트에 부착, FFT 분석으로 고유진동수 추출 | 소음 환경·저주파·미세 진동 벨트 | 센서를 벨트에 붙이는 작업 필요(접착 시트) |
광학식 — Clavis Type 3·4·13 SR, TRUMMETER
Clavis 광학 센서는 970nm 적외선 빔을 초당 50,000회 점멸시켜 주위 IR 노이즈를 제거하고, 센서에서 5~50mm 거리의 벨트 표면 진동을 비접촉으로 감지합니다. 저주파 벨트·큰 스팬·넓은 벨트에 적합하며, Type 3 광학은 7~300Hz(요청 시 4Hz~), Type 4·5·7 광학은 10~600Hz입니다. Type 5는 Hz/kgf, Type 7은 Hz/N/lbs 단위(최대 9,990N 계산)와 RS-232 출력·3세트 저장을 지원합니다. 한랭·수중·충격이 있는 현장은 Type 13 SR(광학 10~600Hz, -40~+80°C, 15m 방수)이 대응합니다. 독일 Hilger u. Kern TRUMMETER는 광 펄스 방식으로 Hz·N·lbf를 전환하고 10개 언어, ISO 9001 기록 관리에 대응하며, 질량과 스팬을 입력하면 스트랜드 포스를 자동 계산합니다.
음향식(마이크) — Clavis 음향 센서, Gates U-550
Clavis 음향 센서는 특허 기법과 이중 마이크 감산으로 주위 소음을 줄여, 진동이 불량하거나 진폭이 매우 작은 벨트에 쓰입니다(Type 3 음향 10~300Hz, Type 4 음향 30~600Hz, 생산라인용 Type 14는 30~600Hz). 일본 Gates Unitta Asia의 U-550은 음파 방식으로 10~5,000Hz 초광역을 0.2초에 측정하고, 전원 투입 시 주변 소음을 자동 감지해 마이크 감도를 조정하며, 69종 벨트 질량 데이터 프리인스톨·500건 메모리·40종 측정 조건 상·하한 판정·USB PC 연동을 갖췄습니다(59×26×160mm, 120g). 틈이 좁은 곳은 옵션 마이크(횡형 TM-YOKO, 전장 350mm 롱형 TM-LONG2, 1m 코드식 TM-COM)로 대응합니다.
접촉식(가속도 센서) — Bando VA-010 TENSION MASTER
일본 반도화학의 VA-010은 소형 가속도 센서를 벨트에 붙이고 진동을 가하면 FFT 분석으로 고유진동수를 추출해 장력으로 환산합니다. 측정 범위 10~1,000Hz, 정밀도 ±1%, 샘플링 3.2kHz, 사용 온도 -10~60°C이며(58×98×18mm), 소음이 있는 환경과 저주파·미세 진동 벨트에서 안정적으로 측정됩니다. 스마트폰 앱(TENSION MASTER2)으로 진동수↔장력을 변환할 수 있고, 설비·건축물의 고유진동수 측정에도 활용됩니다. 측정 순서는 접착 시트 부착 → 센서를 벨트에 부착 → POWER → MEASURE → 진동 가하기입니다.
3단계 — 어떤 장비를 고를까: 선택 기준 5가지
- ① 현장 소음 — 소음이 크면 광학식·접촉식을 우선하고, 음향식은 소음 캔슬(이중 마이크·자동 감도 조정) 사양을 확인합니다.
- ② 예상 진동수(Hz) — f=(1/2L)√(T/m)로 계산해 측정 범위에 들어오는지 확인합니다. 10~600Hz면 Clavis Type 4·5·7, 저주파는 Type 3 광학(7Hz~), 고주파·광범위는 U-550(~5,000Hz).
- ③ 센서를 댈 공간 — 광학은 5~50mm 거리가 필요하고, 좁은 틈은 U-550 옵션 마이크나 Compact BHM 탈착 헤드, 접촉식은 센서 부착 면적이 필요합니다.
- ④ 표시 단위·기록 — Hz만 필요한지, kgf·N·lbf로 바로 보고 PC에 저장할지(RS-232·USB·앱)에 따라 Type 3·4(Hz) / Type 5·7 / TRUMMETER / U-550 / VA-010을 구분합니다.
- ⑤ 환경·벨트 소재 — 한랭·수중은 Type 13 SR, 스틸 와이어·스틸 벨트는 U-550 + TM-DGS를 검토합니다.
정리 — 환경에서 출발해 센서 방식, 그다음 장비로
벨트 텐션미터는 "어떤 소리·진동 환경에서, 몇 Hz의 벨트를, 어디에서 재는가"로 방식이 정해집니다. 소음이 큰 현장과 저주파 광폭 벨트는 광학식이나 접촉식, 진동이 작은 벨트와 좁은 공간은 음향식, 고주파·광대역이 필요하면 U-550처럼 넓은 범위의 장비가 맞습니다. 세경하이테크는 Clavis·Hilger u. Kern·Gates·Bando 벨트 장력계를 함께 공급하므로 방식에 치우치지 않고 현장에 맞는 모델을 비교해 안내해 드립니다. 벨트 종류, 예상 진동수, 소음·온도 환경을 알려주세요.
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