Å forstå kraftmåling og enhetene som brukes til det, er ikke spesielt vanskelig. Alt du trenger er en forståelse av det grunnleggende om belastningsceller, og en praktisk guide for å gi deg den kunnskapen. Her hos Michigan Scientific har vi dekket deg.
La oss utforske mer om belastningsceller – hva de er, hvordan de fungerer og når du kan bruke en.
Lasteceller kan brukes til å oppdage når et objekt utøver en kraft. Du kan også bruke dem til å spore endringene i kraften som brukes over tid. I noen applikasjoner brukes belastningsceller for å oppdage tilstedeværelsen av en kraft ved å måle belastningen på en overflate på grunn av inngangen. Tøyning er en deformasjonsrespons på en overflate på grunn av en påført belastning. Når en kraft påføres, konverterer lastcellen denne energien til et elektrisk signal.
Hva er lastceller?
Lasteceller er fysiske elementer, også kjent som transdusere. Givere kan konvertere en form for energi til en annen form for energi; betyr at hvis du bruker kraft inn i en lastcelle, kan den transformeres til et elektrisk signal.
Dette signalet vil ha en størrelse som er direkte proporsjonal med kraften som påføres, noe som gjør det lettere å måle.
Hva er typene lastceller?
Det finnes ulike typer Lastceller. De tre vanligste er strain gauge, hydrauliske og pneumatiske lastceller. Dette betyr at det er tre enkle måter for en lastcelle å oversette en påført kraft til en målbar avlesning. Michigan Scientific spesialiserer seg på både strain gauge-lastceller og tilpassede strain gauge-lastceller.
Og mens det finnes andre typer veieceller, brukes de mindre ofte.
Strain Gauge Load Cells: Mekanisk element
Strekmåler-lastceller er av mekanisk natur. Dette mekaniske elementet bruker en strekkmåler, eller flere strekkmålere, for å registrere en deformasjon forårsaket av kraften som påføres.
Strekkmålere varierer ofte i størrelse, produksjonsmaterialer og til og med mekanisk oppsett for å imøtekomme forskjellige belastninger. De kan også ha varierende følsomhet basert på tiltenkt formål. Til tross for at de har forskjellige design, fungerer alle strain gauges på samme konsept, og gjør avbøyning til en endring i motstand.
Vanlige strekkmålere består av en veldig fin tråd eller folie i et rutemønster, der en lineær endring i elektrisk motstand kan forårsakes ved å oppdage tøyning på grunn av kraft, vekt eller trykk i en bestemt retning. Det er ofte en basismotstand på 120Ω, 350Ω eller 1,000Ω.
Som nevnt ovenfor, kan hver strain gauge ha forskjellige nivåer av følsomhet. Dette uttrykkes som "gauge factor" eller GF, og er definert som forholdet mellom brøkdel endring i elektrisk motstand og brøkdeformasjon i retningen kraften påføres (eller tøyning).
Gauge Factor = GF = (∆R/R)/(∆L/L) = (∆R/R)/ε, hvor ε = tøyning
Hydrauliske lastceller: Stempel og sylinderoppsett
Hydrauliske lastceller, på den annen side, benytter seg av konvensjonelle sylinder- og stempelarrangementer for å vise endringen i trykket. Bevegelsen av stempelet kan bidra til å bestemme vekten til gjenstanden ved å måle endringen i trykk på et tilkoblet Bourdon-rør.
Pneumatiske lastceller: Bruker lufttrykk
Til slutt bruker pneumatiske veieceller lufttrykk for å få de samme resultatene. Lufttrykk påføres den ene enden av en membran, som deretter slipper ut gjennom munnstykket som finnes i bunnen av veiecellen.
Både hydrauliske og pneumatiske veieceller fungerer godt i et laboratoriemiljø med statiske belastninger. Strekmåler-lastceller er svært nyttige for dynamiske belastninger og testing i felt.