سلول های بارگذاری چیست و چگونه کار می کنند؟

نقش اندازه گیری دما در نگهداری پیشگیرانه توربین های بادی

یک سلول بار یک محول است که نیروی را به یک خروجی الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل می کند.اندازه گيري فشارسلول های بارگذاری رایج ترین سلول بارگذاری هستند و، به جز برخی از کاربردهای آزمایشگاهی که هنوز از ترازو های مکانیکی دقیق استفاده می شود، سلول های بار سنج فشار در صنعت وزن برتری دارند.سلول های بار پنوماتیک گاهی اوقات در جایی استفاده می شوند کهایمنی ذاتیو بهداشت مورد نیاز است و سلول های بار هیدرولیکی در مکان های دور افتاده مورد توجه قرار می گیرند، زیرا نیازی به منبع برق ندارند. سلول های بار فشار سنج از 0.03٪ تا 0٪ دقت دارند.25 درصد از مقیاس کامل و مناسب برای تقریبا تمام کاربردهای صنعتی.

سلول های بارگذاری چگونه کار می کنند؟

یک سلول بار با تبدیل نیروی مکانیکی به مقادیر دیجیتال که کاربر می تواند بخواند و ضبط کند کار می کند. عملکرد داخلی یک سلول بار بر اساس سلول بار که انتخاب می کنید متفاوت استبرای مثال، سلول های بار هیدرولیک، سلول های بار پنوماتیک و سلول های بار کششی فشار. با طیف گسترده ای از ویژگی ها و قابلیت های خود،سنسورهای بار کشش سنج رایج ترین استفاده از بین سه نوع هستند، به طور خاص برای کاربردهای وزن ٬ از جمله ترازو صنعتی، ترازو پزشکی و حتی ترازو خرده فروشی.سلول های بار کشش کشش در داخل آنها حاوی کشش کش ها هستند که در هنگام بارگذاری ناهنجاری های ولتاژ را ارسال می کننددرجه تغییر ولتاژ به صورت وزن به صورت دیجیتالی خوانده می شود.

چه موقع از سلول بار استفاده کنیم؟

در حال حاضر، تقریباً تمام ترازو های الکترونیکی به دلیل دقت اندازه گیری وزن، از سلول های بارگیری استفاده می کنند.سلول های بار در زمینه های مختلفی که نیاز به دقت و دقت دارند، کاربرد دارندکلاس های مختلفی برای بارگذاری سلول ها وجود دارد (کلاس A، کلاس B، کلاس C و کلاس D) ، و با هر کلاس، تغییر در دقت و ظرفیت وجود دارد.

انواع سلول های بار

سلول های بار اولین تغییر عمده در طراحی تکنولوژی وزن را نشان می دهد. در کارخانه های پردازش امروز، سنسورهای نیروی الکترونیکی در اکثر برنامه ها ترجیح داده می شوند.انواع سلول های بارمی توانند بر اساس نوع سیگنال خروجی تولید شده (نوماتیک، هیدرولیک، الکتریکی) یا بر اساس روش تشخیص وزن (کج شدن، برش، فشرده سازی، تنش و غیره) تشخیص داده شوند.

سلول های بار هیدرولیک

سلول بارگذاری کوچکحسگرهای هائیدرولیک سلول بار، دستگاه های تعادل نیرویی هستند که وزن را به عنوان تغییر فشار مایع پرکننده داخلی اندازه گیری می کنند. در حسگرهای نیروی هیدرولیک نوع دیافراگم رول،بار یا نیرویی که بر روی یک سر بارگذاری اعمال می شود به یک پیستون منتقل می شود که به نوبه خود مایع پرکننده را که در یک اتاق دیافراگم الاستومری محدود شده است فشرده می کند..

با افزایش نیروی، فشار مایع هیدرولیکی افزایش می یابد. این فشار می تواند به صورت محلی نشان داده شود یا برای نشان دادن از راه دور یا کنترل منتقل شود.خروجی خطی است و نسبتاً تحت تاثیر مقدار مایع پرکننده یا دمای آن نیست.

اگر سلول های باربه درستی نصب شده اندو کالیبر شده، دقت می تواند در حدود 0.25 درصد مقیاس کامل یا بهتر باشد، قابل قبول برای اکثر کاربردهای سنجش فرآیند. از آنجا که این سنسور هیچ قطعات الکتریکی ندارد،برای استفاده در مناطق خطرناک ایده آل است.

کاربردهای معمول بارگذاری هیدرولیک شامل وزن مخزن، سطل و هپر است. برای حداکثر دقت،وزن مخزن باید با قرار دادن یک سنسور نیروی در هر نقطه از پشتیبانی و جمع آوری خروجی آنها بدست آید.

سلول های بارگذاری پنوماتیک

سلول های بارگذاری پنوماتیک نیز بر اساس اصل تعادل نیروی کار می کنند. این دستگاه ها از چندین اتاق خنک کننده استفاده می کنند تا دقت بیشتری نسبت به سلول های بارگذاری هیدرولیکی داشته باشند. در برخی از طرح ها،اولین اتاق خنک کننده به عنوان یک اتاق وزن تارا استفاده می شود..

سلول های بار پنوماتیک اغلب برای اندازه گیری وزنهای نسبتا کوچک در صنایع که تمیز و ایمنی در اولویت هستند استفاده می شود. سلول بارگذاری کوچک

مزایای این نوع سلول بار شامل این است که آنها به طور ذاتی ضد انفجار هستند و نسبت به تغییرات دمایی حساس نیستند.آنها حاوی مایعاتی نیستند که در صورت شکستن دیافراگم می توانند فرآیند را آلوده کنند.معایب شامل سرعت واکنش نسبتا آهسته و نیاز به هوای تمیز، خشک، تنظیم شده یا نیتروژن است.

سلول های بار سنج فشار

سلول های بار کش کش یک نوع سلول بار است که در آن یک مجموعه کش کش در داخل محفظه سلول بار قرار دارد تا بار عمل بر روی آنها را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کند.برای اندازه گیری فشار، این نوع سلول های بار باید به یک مدار الکتریکی متصل شوند که قادر به اندازه گیری تغییرات کوچک در مقاومت مربوط به فشار باشد.سلول های بار کشش سنج معمولاً از چهار عنصر کشش سنج که به صورت الکتریکی به هم متصل شده اند استفاده می کنند تا یک مدار پل گندم را تشکیل دهند (شکل 1).

وزن بر روی سلول بار با نوسان ولتاژ ناشی از فشار سنج در هنگام تغییر شکل اندازه گیری می شود.

خود اندازه گیری ها به یک تخته یا عضو ساختاری متصل می شوند که هنگام اعمال وزن تغییر شکل می دهد.سلول های بار مدرن دارای 4 سنج فشار در داخل آنها نصب شده است تا دقت اندازه گیری را افزایش دهددو تا از اندازه گیری ها معمولا در تنش و دو تا در فشرده سازی هستند و آنها با تنظیمات جبران سیم کشی شده اند.

هنگامی که هیچ بار روی سلول بار وجود ندارد، مقاومت هر فشار سنج یکسان خواهد بود. با این حال، هنگامی که تحت بار قرار دارد، مقاومت فشار سنج تغییر می کند و باعث تغییر ولتاژ خروجی می شود.تغییر ولتاژ خروجی اندازه گیری و تبدیل به مقادیر قابل خواندن با استفاده از یک متر دیجیتال.

سلول های بار پیزورسیستیو

سلول بارگذاری کوچکمشابه در عملکرد به کشش سنجها، حسگرهای نیروی پیزورسیستیو یک سیگنال خروجی سطح بالا تولید می کنند،که باعث می شود آنها برای سیستم های وزن ساده ایده آل باشند زیرا می توانند به طور مستقیم به یک اندازه گیری خواندن متصل شونداما در دسترس بودن تقویت کننده های خطی ارزان قیمت این مزیت را کاهش داده است. یک معایب اضافی دستگاه های پیزورسیستیو، خروجی غیر خطی آنها است.

سلول های بار محرک و ناخواسته

هر دو این دستگاه ها به جابجایی متناسب با وزن یک هسته آهن مغناطیسی پاسخ می دهند. یکی از آنها باعث تغییر محرک یک سیم پیچ سولینوئید به دلیل حرکت هسته آهن آن می شود.در مقابل، دیگر، عدم تمایل یک شکاف هوا بسیار کوچک را تغییر می دهد..

سلول های بار مغناطیسی

عملکرد این سنسور نیروی بر اساس تغییر در نفوذ مواد آهن مغناطیسی تحت فشار اعمال شده است.آن را از یک دسته از لایه های تشکیل یک ستون حمل در اطراف مجموعه ای از پیچ و تاب ترانسفورماتور اولیه و ثانویه ساخته شده استوقتی نیرویی اعمال می شود، استرس ها باعث تحریفات در الگوی جریان می شوند و سیگنال خروجی متناسب با بار اعمال شده را تولید می کنند.

این یک سنسور قوی است و همچنان برای اندازه گیری نیروی و وزن در کارخانه های نردبان و کارخانه های نوار استفاده می شود.