계기2)

압력 감지 계기 디자인과 구조

다른 계기(Gauge)들이 다른 정보를 주지만 많은 계기(게이지)들은 거의 비슷한 원리로 작동하며 예를 들어 SPG와 수심계 실린더 압력과 수압을 감지하는 계기가 그러합니다. 그렇기 때문에 이 두 계기의 기계 및 전자 버전들은 공통적인 디자인을 따릅니다.

부르동 튜브(Bourdon tude)는 가장 흔한 압력 감지 장치로 흔히 구리(황동)로 만들어지며 튜브 안의 압력이 주변압 보다 크게 되면 평평하게 펴지려는 경향을 갖고 이 튜브의 끝은 막대와 레버로 톱니바퀴에 연결되어 있고 그 톱니바퀴는 계기바늘과 연결되어 있습니다. 그러므로 이 튜브 안의 압력이 증가되거나 감소됨에 따라 바늘이 눈금판 주위를 움직이게 되며 이렇게 하여 기계, 아날로그 SPG가 작동하게 됩니다.

부르동 튜브 디자인의 다른 형태는 같은 원리를 이용한 나선형 튜브로 된 것이 있으며 이 디자인에서 튜브는 원형으로 몇 차례 감겨져 있고 계기 바늘은 이 튜브의 끝에 직접적으로 연결되어 있습니다. 이 튜브는 나선형으로 되어 있기 때문에 보다 정확한 감지를 위해 바늘이 움직여야 하는 경우에만 이 튜브가 풀리게 되며 이 나선형 디자인은 SPG(Submersible Pressure Gauge)에는 그렇게 흔하지 않지만 아날로그 수심계에는 흔하게 사용됩니다.

부르동 튜브 디자인의 한 가지 문제는 부식 또는 침전물 축적으로부터 장치를 보호하는 것이며 SPG 안의 부르동 튜브는 그렇게 문제가 되지 않습니다. 이 튜브는 공기로 채워져 있고 장치의 균형은 오직 공기로 채워졌거나 기름/유체로 채워진 방수하우징(프로텍터) 안에서만 이루어질 수 있습니다.

기계적 수심계는 또 다르며 초창기 모델들은 물이 부르동 튜브 안으로 들어가게 되어 소금 결정체나 마른 침전물로 인해 막혀 고장이 잘 났으나 이를 위한 방책은 나선형 튜브와 그 주변 장치를 기름으로 채워진 하우징에 넣는 것으로 이 경우 외부 압력이 기름을 통해 전달하게 되어 튜브가 더욱 강하게 구부러지게 되어 계기 바늘을 움직였으며 이로써 오염물로 인한 문제는 제거되었습니다.

오늘날 기계식 아날로그 SPG는 여전히 인기가 많이 있는데(특히 텍 다이버들에게는) 대부분의 기계식 아날로그 수심계는 사라져가고 있고 대신전자식 디지탈 수심계를 많이 볼 수 있으며 특히 수심계만이 아닌 다른 전자 잠수시간/수심계 또는 다이브 컴퓨터의 일부로서 더 많이 볼 수 있습니다.

이러한 것을 가능하게 만든 장치는 트랜스듀서(전자변환기)이며 전형적인 트랜스듀서는 압력의 증가에 정비례하여 전기 전도량이 늘어나는 세라믹 장치로 구성되어 있고 전류의 흐름을 측정함으로 이 장치의 회로가 압력을 감지하게 되어 수심 또는 실린더의 압력을 디지털 눈금으로 측정할 수 있게 해줍니다. 이것은 오늘날의 현대식 전자 다이브 컴퓨터를 가능하게 만든 대 발명이었습니다.

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참고문헌: The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI), Diving Knowledge Workbook(PADI), 코스디렉터 강정훈

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