Katselukerrat: 0 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2026-11-06 Alkuperä: Sivusto
Inline jännitys- ja puristusvoimaanturi, jota kutsutaan myös inline-kuormituskennoksi tai kierteitetyksi jännitys-puristus-kuormituskennoksi, asennetaan sarjaan kahden komponentin väliin ja mittaa nivelen läpi kulkevia aksiaalisia työntö- ja vetovoimia. Lineaarisessa toimilaitteessa se sijaitsee tangon ja työkalun välissä. Testitelineessä se istuu liikkuvan ristipään ja näytekiinnikkeen välissä. Lukema on vain yhtä hyvä kuin kuormitusreitti: jokaisen mitattavan newtonin täytyy kulkea anturin läpi, eikä mikään muu saa kuljettaa kuormaa sen ympärillä.
Jos sinulla on vain kaksi minuuttia aikaa, seuraavat seikat päättävät useimmiten, toimiiko sisäänrakennettu punnituskenno tarkoitetulla tavalla:
Jäljitä ensin kuormitusreitti. Mikä tahansa kiinnike, suojus tai kova pysäytin, joka koskettaa kokoonpanoa mittauksen aikana, muuttuu yhdensuuntaiseksi reitiksi ja laskee lukemaa.
Kokokapasiteetti anturin fyysisestä kuormituksesta, mukaan lukien esijännitys ja kiinnikkeen paino, ei nollauksen jälkeen näytetystä arvosta.
Muunna prosenttiosuudet täyden mittakaavan virheistä newtoneiksi pienimmällä työvoimallasi ennen tietolehtien vertailua.
Yhdistä kierre molemmissa päissä, asennettu pituus sovittimien kanssa ja kaapelin ulostulo todelliseen kirjekuoreen, ihanteellisesti toimittajan 3D-mallin kanssa.
Raaka mV/V -siltalähtö tarvitsee virityksen ja siltatulon tai vahvistimen; tavallinen PLC-analoginen tulo ei voi lukea sitä suoraan.
Tarkista molemmat suunnat työkalujen ollessa asennettuina. Vain jännitystä koskeva sertifikaatti ei kerro mitään puristustarkkuudesta.
The two ends of an inline load cell transfer force through its sensing element. Vetokuorma vetää päät erilleen. Puristusvoima työntää ne yhteen. Aiotun voiman sieppaamiseksi aseta anturi liikkuvan osan ja sen kokoonpanon osan väliin, jonka kuormitus sinun on mitattava. A support or bracket that carries some of that force around the sensor changes the reading.
Kuva 1. Jännitys ja puristus vaikuttavat samaa akselia pitkin vastakkaisiin suuntiin. Käsitteellinen kaavio.
Venymämittarimallissa elastinen elementti deformoituu hieman kuormituksen alaisena. Mittarit muuttavat vastusta, ja viritetty Wheatstonen silta tuottaa pienen erojännitteen. Datalehdellä oleva herkkyys on yleensä annettu millivolteina herätevolttia kohden ( mV/V ). Esimerkkinä, 1,5 mV/V 5 V virityksessä antaa 7,5 mV signaalin muutoksen nimelliskuormalla määrättyyn suuntaan. Kalibrointi suhteuttaa sillan ulostulon voimaan newtoneina. The NI-siltapohjainen kuormituksen mittausopas tukee instrumenttien valintaa.
Ulkopuoliset nastat yhdistyvät kierreliittimien tai työkalujen kanssa. Sisäkierteet hyväksyvät nastan tai sovittimen. Joissakin malleissa käytetään erilaisia päätyliitoksia. Tarkista piirustuksen molemmista päistä kierteen syvyys, hartioiden välys ja mahdolliset määritetyt kuormitus- tai kiinnityspinnat.
Viittauksena siihen, mitä tuotesivulla pitäisi kertoa sinulle, FIBOS FA203-linjainen voima-anturi on listattu kapasiteeteilla 50 N - 2 000 N, φ25,4 mm × 37 mm ruostumattomasta teräksestä valmistettu runko, nimellisherkkyys 2,0 mV/V , turvallinen ylikuormitus 150 % F.S. ja suositeltu ex.s.2. asennuspiirros erottaa kierteiden koot kapasiteettiryhmien mukaan, joten lataa piirustus tarkasta tarkasteltavasta kapasiteetista sen sijaan, että otat yhden kierteen koko sarjalle. FIBOS tangon pään voima-anturivalikoima , rivimalleissa on muun muassa M4 , M8 ja M12 kierrevaihtoehtoja, mikä tekee kierrekoosta tuoteperheen päätöksen eikä jälkikäteen.
Jos kyseessä on kompakti toimilaite tai pieni laboratoriolaitteisto, tarkista koko asennettu kirjekuori. Liittimet ja lukkomutterit lisäävät pituutta, ja kaapelin ulostulo tarvitsee tilaa reititystä ja vedonpoistoa varten. Varaa tilaa jakoavaimelle ja tarkista välys iskun molemmissa päissä. Esimerkiksi FIBOS FA201 miniatyyri inline-kuormitusanturi on lueteltu φ13 mm × 31 mm kapasiteetilla 50 N - 1 000 N ja M4 kierteet; tässä koossa liitin ja lukkomutteri voivat lisätä merkittävän osan asennetusta pituudesta. Vahvista valitsemasi kapasiteetin nimellinen lataussuunta ja kalibrointialue, ennen kuin määrität työntö-vedon. FUTEKin Inline-kuormituskennosarja havainnollistaa, kuinka rungon koko ja kierrevaihtoehdot vaihtelevat yhden tuoteperheen sisällä.
Kompakti kierteinen inline-muotoilu sopii tangosta työkaluun tai tangosta kiinnikkeeseen. S-palkki-kuormituskenno voi myös istua sarjassa ja mitata työntö- ja vetovoimaa, kun sen kiinnitys- ja suuntaluokitukset tukevat molempia. Siinä on erilainen runkokuori ja se voi sopia testikehykseen, jossa on enemmän tilaa kuormitusakselin ympärillä. A läpireiän tai donitsivoiman anturi sopii kokoonpanoihin, joissa pultti tai akseli kulkee anturin läpi ja siirtää kuorman määritettyjen pintojen kautta. Vertaa, kuinka kukin malli todella kantaa voimaa kokoonpanossasi. Katso laajempi vertailu tunnistusperiaatteista ja vartalotyyleistä FIBOS voimaanturin opas.
Alla olevassa taulukossa on yhteenveto käytännön eroista. FIBOS luetteloita S-tyypin voimaanturit ja donitsivoimaanturit erillisiksi luokiksi samasta syystä: asennusgeometria, ei tunnistusperiaate, yleensä päättää, kumpi sopii.
| Rakenne | Tyypillinen asennus | Minne se sopii parhaiten | Varo |
|---|---|---|---|
| Kierretty inline-kuormituskenno | Kierretapit tai sisäkierteet sarjassa tangon tai liittimen kanssa | Toimilaite sauvasta työkaluun, puristuspäät, kompaktit työntö-vetokiinnikkeet | Asennettu pituus sovittimilla; sivukuormat kohdistusvirheestä; vääntöä kiristyksen aikana |
| S-palkin kuormituskenno | Kierrereiät S-muotoisen rungon ylä- ja alaosassa | Testikehykset ja riippuvat tai riippuvat kuormat, joissa on tilaa kuorma-akselin ympärille | Isompi kirjekuori; akselin ulkopuolinen herkkyys; tarkista, että malli on luokiteltu molempiin suuntiin |
| Läpireikä- tai donitsikuormituskenno | Rengas kiinnitetty pinoon; pultti tai akseli kulkee reiän läpi | Pultin esijännitys, kiristyspinot, kokoonpanot, joissa akselin tulee kulkea anturin läpi | Enimmäkseen puristusluokiteltu; kuormitus- ja tukipinnat määritellään piirustuksessa |
Lineaarisen toimilaitteen tangon ja työkalun välissä oleva inline-kuormituskenno mittaa kyseisessä kohdassa välitetyn aksiaalivoiman. Ohjain voi käyttää signaalia kosketuksen havaitsemiseen tai voiman säätelyyn. Nopeiden liikkeiden aikana lukema voi sisältää voiman, joka tarvitaan nopeuttamaan loppupään työkaluja. Tarkista tämä vaikutus, kun tavoitteena on arvioida kosketusvoima työkappaleeseen.
Kuva 2. Tuotteen käsikirjan FIBOS FA203-tuotekuvassa ja kuorman suuntakaaviossa näkyy kaksi kierrepäätä ja aksiaalinen kuormitus jännityksessä ja puristuksessa.
Puristussovitusasema voi tallentaa puristusvoiman työkalun siirtymistä vastaan tarkistaakseen, kuinka osa istuu. Kiinnitys- irrotuskiinnike voi tallentaa sisäänvientihuipun ja ulosvetohuipun yhdessä kokoonpanossa, jos sen työkalut siirtävät molemmat kuormat anturin läpi. Synkronoi voima ja siirtymä, jotta jokainen huippu voidaan sitoa syklin paikkaan tai vaiheeseen. Autojen puristussovitus, automaattinen kokoonpano ja 3C-komponenttien testaus ovat tyypillisiä tehtäviä pienille rivimalleille, kuten FA203.
Kuva 3. Tässä puristusasemassa pystypuristinpää on keskitetty osaa tukevan pyöreän kiinnikkeen yläpuolelle.
Tutkimustelineellä sisäänrakennettu punnituskenno voi seurata voimaa, kun näytettä tai mekanismia ladataan ja puretaan. Matalavoimatyössä tarkista melu ja toistettavuus oikeilla kahvoilla. Tarkista peruutuksen aikana kahvojen ja liittimien välys. Mekaaninen välys voi tuottaa tasaisen segmentin voima-siirtymäkäyrään ennen kuin vastakkainen kuorma alkaa muodostua.
Määritä kierteen standardi, halkaisija, nousu ja käyttökelpoinen kiinnitys molemmissa päissä. Varmista sokeassa reiässä, että sovitin istuu tarkoitetulla tavalla ennen kuin se saavuttaa pohjan. Tarkista asennusliitäntöjen välinen etäisyys sovitinten asentamisen jälkeen. Tämä mitta määrittää, saavuttaako työkalu työkappaleen ja poistaa ympäröivät osat koko iskun ajan. Jos toimittaja tarjoaa 3D-mallitiedostoja, kuten FIBOS tarjoaa upotetuille antureilleen, pudota malli kokoonpanoon ennen tilaamista sen sijaan, että tarkistaisit kirjekuoren paperilta.
Listaa normaalit ja huippukuormitukset erikseen jännityksen ja puristuksen osalta. Sisällytä kiinnikkeen paino, jossa se vaikuttaa anturin kautta, kokoonpanon esijännitys ja uskottavat transientit, kuten kova kosketus. Esimerkiksi 150 N puristusesijännitys, jota seuraa 400 N lisäpuristus, antaa noin 550 N fyysistä kuormitusta ennen isku- tai sivukuormitusta. Valitse nimellisalue, joka kattaa odotetut työhuiput sovellukseen sopivalla marginaalilla. Käsittele turvallista ylikuormitusta erillisenä rajana ja tarkista sallitut sivukuormat, taivutusmomentit ja vääntö. 150 % F.S. turvallinen ylikuormitus, joka on lueteltu FA203:lle ja FA201:lle, on selviytymisraja ilmoitetuissa olosuhteissa, ei ylimääräinen kalibroitu toiminta-alue.
Muunna prosenttiosuudet täyden mittakaavan spesifikaatioista pakkoyksiköiksi. Yksittäinen virhetermi 0,1 % täydestä asteikosta 2 000 N:n punnituskennossa vastaa 2 N:a. 10 N:n työvoimalla tämä yksi termi yksin vastaa 20 % lukemasta. Käsittele tätä seulontalaskelmana. Arvioi muut soveltuvat virheet, nollapoikkeama, hystereesi peruutuksen aikana ja asennetun mittausketjun melu. Varmista, että toistuvat mittaukset pystyvät erottamaan pienimmän prosessin kannalta merkityksellisen muutoksen.
Määritä vaadittu vastaus käyttämällä nopeinta tärkeää ominaisuutta, kuten lyhyttä lisäyshuippua. Työkalun massa ja kiinnittimen jäykkyys vaikuttavat asennetun järjestelmän resonanssiin. Käytettävä kaistanleveys riippuu myös vahvistimesta, suodatuksesta ja hankinta-asetuksista; luonnollinen taajuus, joka on yli 5 kHz tietolomakkeessa, ei tarkoita, että asennettu ketju voi ratkaista 5 kHz -tapahtuman. Pyydä toistuvia kuormituksen käännöksiä varten väsymistietoja, jotka vastaavat kuormitusamplitudia, keskimääräistä kuormitusta ja syklien määrää. Tarkista käyttölämpötila, suojausluokitus ja kaapelin reititys todellista altistumista ja liikettä vastaan.
Ennen tarjouksen tai näytteen pyytämistä, käy läpi alla olevat tarkistukset. Jokainen rivi parittaa parametrin vahvistaakseen sen virheen, joka useimmiten aiheuttaa ristiriidan tietolomakkeen ja asennetun tuloksen välillä.
| Parametri | Mitä vahvistetaan | Yleinen virhe |
|---|---|---|
| Kierre- ja päätyliitokset | Vakio, halkaisija, jako, kiinnityspituus, sisäinen tai ulkoinen kummassakin päässä | Olettaen, että yksi lankakoko koskee jokaista sarjan kapasiteettia |
| Asennettu pituus | Etäisyys kasvotusten liittimien, lukkomuttereiden ja varren laakereiden kanssa | Luetaan vain kehon korkeus tietolomakkeesta |
| Kapasiteetti | Esijännitys ja työvoima sekä uskottavat huiput, erikseen jännitystä ja puristusta varten | Mitoitus nollauksen jälkeen näkyvälle voimalle |
| Arvioidut ohjeet | Jännitys, puristus tai molemmat, kullekin ilmoitetulla tarkkuudella | Olettaen, että kierteinen anturi on automaattisesti kaksisuuntainen |
| Tarkkuusperusta | Jokainen virhetermi muunnetaan newtoneiksi pienimmällä voimalla, jolla on merkitystä | Lukema % F.S. prosentteina lukemasta |
| Sivukuorma ja momenttirajat | Sallittu akselin ulkopuolinen voima, taivutusmomentti ja vääntö | Tarkastetaan vain aksiaalikapasiteetti |
| Signaaliketju | mV/V lähtö, herätealue, siltavastus ja vahvistimen tai moduulin tulo | Kytke siltalähtö suoraan tavalliseen PLC:n analogiseen tuloon |
| Dynamiikka ja väsymys | Nopein voimaominaisuus, asennettu resonanssi, syklien määrä ja kuormitusamplitudi | Käsitellään tietolomakkeen ominaistaajuutta käyttökelpoisena kaistanleveenä |
| Ympäristö | Kompensoidut ja käyttölämpötila-alueet, IP-luokitus, kaapelin taipuminen ja reititys | IP-luokituksen käsittely kemikaalien tai jäähdytysnesteen kestävyyden vuoksi |
| Kalibrointialue | Ohjeet, kohdat, epävarmuus ja hyväksymisrajat on ilmoitettava todistuksessa | Yksisuuntaisen sertifikaatin hyväksyminen työntö-vetotyöskentelyyn |
Kohdista toimilaite, punnituskenno ja työkalu käyttöasentoihin, joissa voima mitataan. Tarkista ohjaimen kohdistusvirhe, kiinnikkeen taipuma ja kaapelin veto molemmissa liikerajoissa. Vertaa vastetta useissa iskun kohdissa turvallisella ja alhaisella voimalla käyttämällä toistettavaa vertailukuormitusta. Asennosta riippuva poikkeama voi paljastaa muuttuvan kohdistuksen tai kiinnityskoskettimen.
Kuva 4. Siirtymävoimaviiva lisää taivutusmomenttia. Tarkista kohdistus koko iskun ajan. Käsitteellinen kaavio.
500 N:n voima, jonka toimintalinja on 2 mm siirtynyt, tuottaa 1 N·m:n taivutusmomentin anturissa. Vaikutus lukemaan riippuu anturista ja telineestä. Pidä voimansyöttö keskitettynä ja tarkista valmistajan yhteiskuormitusrajat. Noudata asennuksen aikana mallin kiristysjärjestystä ja vääntömomenttirajoja ja käytä määritettyjä jakoavaimen tasoja tai vastakiinnityskohtia. The FUTEK LCM -asennusopas antaa malliperheitä esimerkkejä asennusmomentin ja akselin ulkopuolisen kuormituksen tarkistuksista.
Tarkista, että sovitin, mutteri, suojus tai kova pysäytin ei kosketa pintaa, jonka pitäisi pysyä vapaana mittauksen aikana. Tällainen kosketus voi luoda rinnakkaisen kuormituspolun, joka tunnetaan nimellä voimashuntti. Näyttö voi sitten näyttää vain sen osan käytetystä voimasta, joka kulkee punnituskennon läpi. Tarkista molemmat suunnat ja koko matka-alue, koska rako voi sulkeutua vain tietyn kuorman tai asennon alaisena.
Passiivinen siltakuormituskenno tarvitsee yhteensopivan herätelähteen ja differentiaalisen siltatulon. Tarkista herätealue, siltaresistanssi, johtojen toiminnot ja tuloalue anturin ja instrumentin asiakirjoista. Käytä siltatulomoduulia tai yhteensopivaa kuormituskennovahvistin , kun PLC:ssä on vain vakiojännite- tai virtatulot. Jos vahvistin kartoittaa kaksisuuntaisen voiman unipolaariseen lähtöön, kuten 4–20 mA, varaa signaalialue valitun nollavoimalähdön molemmille puolille ja tarkista kohdistus.
Käytä tunnettua työntöä ja vetoa ja tarkista merkki PLC:ssä tai tiedonkeruujärjestelmässä (DAQ). Varmista, että vaaditun voimaalueen kumpikaan pää ei nappaudu vahvistimeen tai tulomoduuliin. Aseta näytteenotto ja anti-alias-suodatus nopeimman mitattavan ominaisuuden saavuttamiseksi. Jos PLC-skannaus tai tietoliikennepäivitys on liian hidas säilyttääkseen huippunsa, sieppaa se sopivalla nopealla hankinnalla ja lähetä tulos PLC:lle.
Tallenna asennettu lukema määritellyissä vertailuolosuhteissa ennen taarausta. Toista useita lataus- ja purkujaksoja ja kirjaa ylös, kuinka lähelle lukema palaa referenssiin. Tutki merkittävä muutos kiristyksen tai voimanvaihdon jälkeen. Tarkista mekaaninen esijännitys, löysät liitokset, kiinnitys ja epävakaa sähköinen nollapiste, ennen kuin päätät kokoonpanon uudelleenkiertämisen vai säätämisen.
Käytä sopivaa referenssiä, kuten sarjaan asennettua kalibroitua vertailukuormituskennoa, tunnettujen voimien kohdistamiseen tai mittaamiseen molempiin suuntiin. Tarkista useat kohdat työskentelyalueella, mukaan lukien pienin kriittinen voima, ja tallenna lukemat lastauksen ja purkamisen aikana. Vertaa lopullista arvoa newtoneina PLC:ssä tai DAQ:ssa referenssiin. Jos tarkkuus tai jäljitettävyys on sopimusehtoinen, määritä kalibrointisuunnat, pisteet, epävarmuus ja hyväksymisrajat kalibroinnin tilaamisen tai ajoituksen yhteydessä. Nopeissa tapahtumissa varmista erikseen, että asennettu mittausketju säilyttää vaaditut huiput ja ajoituksen.
Monet inline-kuormituskennot ostetaan korvaamaan yksikkö, joka epäonnistui, oli ylikuormitettu tai ei ole enää saatavilla. Lankojen ja kapasiteetin sovittaminen on ensimmäinen näyttö, ei koko työ. Alla olevassa taulukossa on lueteltu, mitä vanhasta asennuksesta tulee kerätä ja mitä vertailla ehdokkaan tietolomakkeeseen ja piirustukseen. Jos alkuperäistä piirrosta ei ole saatavilla, mittaa asennettu pituus kiinnityspintojen välillä, valokuvaa kaapelin ulostulo ja jakoavaimen tasot ja lue olemassa olevan vahvistimen viritys- ja tuloalue ennen kuin valitset korvaavan vaihtoehdon.
| Kohde | Kerää vanhasta asennuksesta | Vertaa ehdokasta |
|---|---|---|
| Mekaaninen istuvuus | Kierteen koko ja tyyppi molemmissa päissä, asennettu pituus, jakoavaimen tasot, kaapelin ulostulosuunta | Piirustus sovituskapasiteettiryhmälle; sovittimia tarvitaan saman pituuden saavuttamiseksi |
| Voiman luokitukset | Nimelliskapasiteetti, todelliset työskentely- ja huollon huippukuormat, ylikuormitushistoria | Nimelliskuorma ja turvallinen ylikuormitus joka suuntaan; sivukuorma ja momenttirajat |
| Sähköinen käyttöliittymä | mV/V herkkyys, siltaresistanssi, johdotuksen värit ja toiminnot, viritys käytössä | Herkkyys ja siltaresistanssi, jonka olemassa oleva vahvistin voi hyväksyä ilman skaalausta tai uutta skaalausta |
| Dynamiikka | Kiertonopeus, nopein kaapattu huippu, suodatinasetukset ohjaimessa | Jäykkyys, luonnollinen taajuus ja väsymystiedot samalle tehtävälle |
| Ympäristö | Lämpötila, jäähdytysnesteelle tai pölylle altistuminen, kaapelin liike | Kompensoitu lämpötila-alue, IP-luokitus, kaapelin tekniset tiedot |
| Hyväksyminen | Miten vanha anturi nollattiin ja tarkistettiin koneessa | Kaksisuuntainen tarkastus, kun varaosa on asennettu ennen koneen vapauttamista |
Jos mikään luettelomalli ei vastaa asennettua pituutta, kierreyhdistelmää tai kaapelin ulostuloa, kysy, onko muokattu versio saatavilla, ennen kuin suunnittelet kiinnittimen uudelleen. FIBOS luetteloita ei-standardit mukautetut anturit tähän tilanteeseen; Lähetä vanha piirustus tai mitatut mitat voimaalueen ja vahvistintietojen kanssa niin, että ehdotus kattaa koko mittausketjun, ei vain anturin runkoa.
Ne voivat vaihdella mallin tai kokoonpanon mukaan. Tarkista nimelliskuorma, ylikuormitusraja ja määritetty tarkkuus jokaiseen suuntaan. Tarkista myös sovittimien ja muiden kuormituspolun osien arvot.
Jos molemmat voimalukemat vaativat ilmoitettua tarkkuutta, kalibroi tai tarkista molemmat suunnat sovelluksen edellyttämällä tavalla. Vain jännitystä koskeva sertifikaatti määrittää jännityksen tulokset. Jotkut kaksisuuntaiset mallit tarjoavat kalibroinnin toiseen suuntaan erikseen, joten varmista sertifikaatin laajuus tilauksen yhteydessä.
Sopiva pallomainen tangon pään laakeri voi kestää jonkin verran kulmavirheitä. Tarkista sallitut nivelet, välys, välys ja työntö-vetoarvot. Laakerin välys ja kitka voivat vaikuttaa pienvoimamittauksiin ja lukemiin suunnanvaihdon aikana. Luettelomerkintä, kuten 'tangon pää', voi kuvata anturin kierteitettyä asennustapaa, joten tarkista, onko laakeri todella mukana.
Nollaus muuttaa näytettävää viitearvoa. Mekaaninen esijännitys vaikuttaa edelleen punnituskennoon, ja se on otettava huomioon kapasiteettia, ylikuormitusta ja väsymisolosuhteita tarkistettaessa. Tallenna fyysinen esikuormitus tai dokumentoi taarauksessa käytetyt vertailuolosuhteet.
Lähetä käyttö- ja huippuvoimat kumpaankin suuntaan, kierteen koko ja tyyppi molemmissa päissä, suurin asennettu pituus, kaapelin lähtö ja pituus, vahvistimen tai PLC-moduulin heräte- ja tuloalue, käyttölämpötila ja suojausvaatimus sekä se, tarvitaanko kaksisuuntaista kalibrointitodistusta. Piirustus tai valokuva asennuspaikasta säästää ainakin yhden kysymyskierroksen. FIBOS Yhteystietosivu hyväksyy nämä tiedot suoraan.
