Menu de contenu
● Introduction
● Comprendre les cellules de chargement
● Méthodes de test de cellules de chargement
>> 1. Inspection visuelle
>> 2. Test de résistance
>> 3. Test d'équilibre des ponts
>> 4. Calibrage de shunt
>> 5. Test de linéarité et d'hystérésis
● Équipement essentiel pour les tests de cellules de chargement
>> 1. Multimètre numérique
>> 2. Poids de test calibrés
>> 3. Indicateur de cellule de chargement ou conditionneur de signal
>> 4. Alimentation de précision
>> 5. Système d'acquisition de données
● Guide étape par étape pour tester une cellule de chargement à l'échelle
>> Étape 1: Préparation
>> Étape 2: inspection visuelle
>> Étape 3: tests de résistance
>> Étape 4: chèque de solde zéro
>> Étape 5: étalonnage de shunt
>> Étape 6: Test de linéarité et d'hystérésis
>> Étape 7: tests de répétabilité
>> Étape 8: tests environnementaux (le cas échéant)
>> Étape 9: Analyse des données et rapports
● Dépannage des problèmes de cellules de charge communes
>> 1. Drift zéro
>> 2. Non-linéarité
>> 3. Hystérésis
>> 4. bruit électrique
● Normes de performance de la cellule de chargement
● Applications des tests de cellules de chargement
● Conclusion
● Questions fréquemment posées
>> Q1: À quelle fréquence dois-je tester mes cellules de charge?
>> Q2: Puis-je tester une cellule de charge sans le retirer de l'échelle?
>> Q3: Quelle est la différence entre l'étalonnage et les tests?
>> Q4: Comment les facteurs environnementaux affectent-ils les performances des cellules de charge?
>> Q5: Que dois-je faire si ma cellule de chargement échoue un test?
Introduction
Les cellules de chargement sont les héros méconnus du monde pesant, travaillant silencieusement dans les coulisses dans d'innombrables industries pour assurer des mesures précises. De l'échelle des produits dans votre épicerie locale aux systèmes de pesage industriel massifs, Les cellules de chargement jouent un rôle crucial dans notre vie quotidienne et diverses opérations commerciales. Cependant, comme tout instrument de précision, les cellules de charge nécessitent des tests et une maintenance réguliers pour assurer leur précision et leur fiabilité continue.Dans ce guide complet, nous explorerons le monde complexe des tests de cellules de charge, couvrant tout, des principes de base aux techniques avancées. Que vous soyez un métrologue chevronné ou un débutant curieux, cet article vous fournira des informations précieuses sur les méthodes, l'équipement et les meilleures pratiques pour tester les cellules de charge d'échelle.
Comprendre les cellules de chargement
Avant de plonger dans les procédures de test, il est essentiel de comprendre ce qu'est une cellule de charge et comment elle fonctionne. Une cellule de charge est un transducteur qui convertit la force en un signal électrique. Cette conversion est généralement réalisée grâce à l'utilisation de jauges de contrainte, qui modifient leur résistance électrique lorsqu'elles sont soumises à une contrainte mécanique.
Les types de cellules de charge les plus courants comprennent:
1. Cellules de charge de jauge de contrainte
2. Cellules de charge hydraulique
3. Cellules de charge pneumatique
4. cellules de charge capacitive
Chaque type a ses propres avantages et applications, mais les cellules de charge de jauge de souche sont de loin les plus largement utilisées dans les systèmes de pesage modernes.
Méthodes de test de cellules de chargement
Le test d'une cellule de charge est crucial pour assurer sa précision et sa fiabilité. Il existe plusieurs méthodes disponibles, allant des simples inspections visuelles aux analyses électroniques complexes. Explorons certaines des méthodes de test les plus courantes et les plus efficaces:
1. Inspection visuelle
Bien qu'il puisse sembler basique, une inspection visuelle approfondie peut en révéler beaucoup sur l'état d'une cellule de charge. Recherchez des signes de dommages physiques, de corrosion ou de désalignement. Vérifiez les connexions du câble et assurez-vous qu'il n'y a pas de fissures ou de déformations visibles dans le corps de la cellule de charge.
2. Test de résistance
À l'aide d'un multimètre numérique, vous pouvez mesurer la résistance entre différents points sur la cellule de charge. Ce test aide à identifier les problèmes avec le câblage interne ou les jauges de contrainte. Les mesures typiques comprennent:
- Résistance à l'entrée (entre les chefs d'excitation)
- Résistance à la sortie (entre le signal en chef)
- Résistance à l'isolation (entre tout fil et le corps de la cellule de charge)
3. Test d'équilibre des ponts
Ce test vérifie l'équilibre du circuit de pont de Wheatstone dans la cellule de charge. Un déséquilibre peut indiquer les dommages ou la dégradation des jauges de contrainte.
4. Calibrage de shunt
L'étalonnage des shunt implique la simulation d'une charge sur la cellule en connectant une résistance de précision sur un bras du circuit de pont. Cette méthode vous permet de vérifier la sensibilité de la cellule de charge sans appliquer de poids réels.
5. Test de linéarité et d'hystérésis
Ces tests impliquent d'appliquer des charges connues sur la cellule et de mesurer sa sortie. Les tests de linéarité vérifient si la sortie est proportionnelle à la charge appliquée sur la plage de la cellule. Les tests d'hystérésis examinent si la cellule revient correctement à zéro après le retrait de la charge.
Équipement essentiel pour les tests de cellules de chargement
Pour tester efficacement les cellules de charge, vous aurez besoin d'équipements spécialisés. Voici les outils clés requis:
1. Multimètre numérique
Un multimètre numérique de haute qualité est indispensable pour les tests de cellules de charge. Il est utilisé pour les mesures de résistance, les contrôles de tension et le dépannage des problèmes électriques.
2. Poids de test calibrés
Les poids de test précis sont cruciaux pour vérifier les performances d'une cellule de charge. Ces poids doivent être certifiés et traçables aux normes nationales.
3. Indicateur de cellule de chargement ou conditionneur de signal
Cet appareil amplifie et affiche le signal de sortie de la cellule de charge. Les indicateurs modernes comprennent souvent des caractéristiques de diagnostic intégrées.
4. Alimentation de précision
Une alimentation stable et à faible bruit est essentielle pour fournir la tension d'excitation à la cellule de charge pendant les tests.
5. Système d'acquisition de données
Pour des tests plus avancés, un système d'acquisition de données peut aider à capturer et à analyser les sorties de cellules de charge au fil du temps.
Guide étape par étape pour tester une cellule de chargement à l'échelle
Maintenant que nous avons couvert les bases, passons à travers une procédure de test complète pour une cellule de charge de jauge de déformation typique:
Étape 1: Préparation
1. Rassemblez tout l'équipement nécessaire et assurez-vous qu'il est en bon état de fonctionnement.
2. Nettoyez la cellule de charge et les environs pour éliminer tous les débris ou les contaminants.
3. Permettez à la cellule de charge et à l'équipement de test de s'acclimater à l'environnement pendant au moins une heure pour assurer la stabilité thermique.
Étape 2: inspection visuelle
1. Examiner la cellule de charge pour tout dommage visible, corrosion ou désalignement.
2. Vérifiez toutes les connexions du câble et assurez-vous qu'ils sont sécurisés.
3. Vérifiez que la cellule de charge est correctement montée et libre de toutes les obstructions.
Étape 3: tests de résistance
1. Définissez votre multimètre numérique pour mesurer la résistance.
2. Mesurer et enregistrer la résistance entre:
- Riches d'excitation (généralement des fils rouges et noirs)
- Rimes du signal (généralement verts et blancs)
- chaque lead et le corps de la cellule de charge (pour vérifier l'isolation)
3. Comparez les valeurs mesurées aux spécifications du fabricant.
Étape 4: chèque de solde zéro
1. Connectez la cellule de charge à un conditionneur de signal ou à un indicateur.
2. Appliquer la tension d'excitation recommandée.
3. Sans charge sur la cellule, mesurez le signal de sortie.
4. Le solde zéro doit être dans la plage spécifiée du fabricant.
Étape 5: étalonnage de shunt
1. Connectez une résistance de précision sur un bras du circuit de pont.
2. Enregistrez le changement du signal de sortie.
3. Comparez le résultat à la valeur attendue fournie par le fabricant.
Étape 6: Test de linéarité et d'hystérésis
1. Appliquer une série de poids connus sur la cellule de charge, passant de zéro à pleine capacité.
2. Enregistrez la sortie à chaque incrément de poids.
3. Retirez les poids dans l'ordre inverse, enregistrant à nouveau la sortie.
4. Tracer les résultats et analyser les erreurs de linéarité et d'hystérésis.
Étape 7: tests de répétabilité
1. Appliquez plusieurs fois un poids de milieu de gamme sur la cellule de charge.
2. Enregistrez la sortie pour chaque application.
3. Calculez l'écart type des lectures pour évaluer la répétabilité.
Étape 8: tests environnementaux (le cas échéant)
1. Si la cellule de charge fonctionne dans des environnements difficiles, envisagez de tester dans diverses conditions (température, humidité, vibration).
2. Utilisez des chambres environnementales ou des équipements de simulation au besoin.
Étape 9: Analyse des données et rapports
1. Compiler tous les résultats des tests dans un rapport complet.
2. Comparez les résultats aux spécifications du fabricant et aux normes de l'industrie.
3. Identifiez tous les domaines de préoccupation ou de problèmes potentiels.
Dépannage des problèmes de cellules de charge communes
Même avec les tests et la maintenance réguliers, les cellules de charge peuvent parfois rencontrer des problèmes. Voici quelques problèmes communs et comment les dépanner:
1. Drift zéro
Si le point zéro de la cellule de charge est instable ou dérivant, cela pourrait être dû aux changements de température, à la contrainte mécanique ou à des interférences électriques. Vérifiez les connexions lâches, assurez-vous une mise à la terre appropriée et vérifiez que la cellule de charge n'est pas sous contrainte résiduelle.
2. Non-linéarité
La sortie non linéaire peut être causée par une surcharge, un montage incorrect ou des dommages à la cellule de charge. Vérifiez que la cellule n'a pas été soumise à des charges au-delà de sa capacité nominale et vérifiez tout signe de dommage physique.
3. Hystérésis
Une hystérésis excessive peut indiquer des problèmes mécaniques dans la cellule de charge ou des problèmes avec le matériel de montage. Assurez-vous que toutes les surfaces de montage sont propres et plates et que la cellule de charge n'est pas limitée.
4. bruit électrique
Si vous voyez des lectures erratiques ou des fluctuations inexpliquées, le bruit électrique pourrait être le coupable. Vérifiez le blindage et la mise à la terre appropriés de tous les câbles et assurez-vous que la cellule de charge n'est pas située près des sources d'interférence électromagnétique.
Normes de performance de la cellule de chargement
Pour garantir la cohérence et la fiabilité entre différentes applications et industries, plusieurs organisations ont développé des normes pour les performances et les tests des cellules de charge. Certaines des normes les plus reconnues comprennent:
1. NTEP (National Type Evaluation Program) - USA
2. OIML R60 (Organisation internationale de la métrologie juridique) - International
3. EN 45501 - Union européenne
4. Handbook nist 44 - USA
Ces normes définissent des paramètres tels que les classes de précision, les erreurs maximales autorisées et les procédures de test. Vous familiariser avec les normes pertinentes pour votre demande est crucial pour assurer la conformité et le maintien de la qualité.
Applications des tests de cellules de chargement
Les tests de cellules de charge sont essentiels dans un large éventail d'industries et d'applications, notamment:
1. Systèmes de pesage industriel
2. Aérospatial et défense
3. Fabrication automobile
4. Dispositifs médicaux
5. Agriculture et transformation des aliments
6. Test de matériaux et contrôle de la qualité
7. Robotique et automatisation
Dans chacun de ces champs, des cellules de charge précises et fiables sont essentielles pour garantir la qualité, la sécurité et l'efficacité opérationnelle des produits.
Conclusion
Les cellules de charge d'échelle de test sont un processus complexe mais crucial qui garantit la précision et la fiabilité des systèmes de pesage dans de nombreuses industries. En comprenant les principes derrière le fonctionnement des cellules de charge, en maîtrisant diverses méthodes de test et en restant à jour avec les normes de l'industrie, vous pouvez maintenir les performances de vos cellules de charge et l'intégrité de vos systèmes de pesage.
N'oubliez pas que les tests et la maintenance réguliers sont essentiels pour prévenir les problèmes et prolonger la durée de vie de vos cellules de charge. Que vous travailliez avec de petites échelles de précision ou des systèmes de pesage industriel massifs, les principes et techniques décrits dans ce guide vous aideront à garder vos cellules de chargement à fonctionner à des performances de pointe.
Questions fréquemment posées
Q1: À quelle fréquence dois-je tester mes cellules de charge?
A1: La fréquence des tests de cellules de charge dépend de divers facteurs, notamment l'application, l'environnement et les exigences réglementaires. En règle générale, il est recommandé d'effectuer un chèque de base au moins une fois par mois et un test complet par an. Cependant, dans des applications critiques ou des environnements difficiles, des tests plus fréquents peuvent être nécessaires.
Q2: Puis-je tester une cellule de charge sans le retirer de l'échelle?
A2: Oui, de nombreux tests peuvent être effectués sans retirer la cellule de charge de l'échelle. Il s'agit notamment d'inspections visuelles, de mesures de résistance et d'étalonnage de shunt. Cependant, pour des tests plus complets ou si des problèmes sont suspectés, il peut être nécessaire de supprimer la cellule de charge pour les tests de banc.
Q3: Quelle est la différence entre l'étalonnage et les tests?
A3: Bien que liés, l'étalonnage et les tests sont des processus distincts. Le test consiste à vérifier qu'une cellule de charge fonctionne correctement et dans des paramètres spécifiés. L'étalonnage, en revanche, implique de régler le système pour s'assurer que la sortie correspond avec précision aux valeurs d'entrée connues. L'étalonnage comprend généralement des tests dans le cadre du processus.
Q4: Comment les facteurs environnementaux affectent-ils les performances des cellules de charge?
A4: Les facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité et les vibrations peuvent avoir un impact significatif sur les performances des cellules de charge. Les changements de température peuvent provoquer une dérive nul et affecter la sensibilité. Une humidité élevée peut entraîner une corrosion ou une fuite électrique. Les vibrations peuvent introduire du bruit dans le signal ou provoquer une fatigue dans la structure des cellules de charge. Il est important de prendre en compte ces facteurs lors de la sélection, de l'installation et du test des cellules de charge.
Q5: Que dois-je faire si ma cellule de chargement échoue un test?
A5: Si une cellule de chargement échoue un test, la première étape consiste à vérifier que le test a été effectué correctement et que tout l'équipement fonctionne correctement. Si l'échec est confirmé, essayez d'identifier le problème spécifique (par exemple, dérive, non-linéarité, dommages). Les problèmes mineurs peuvent être résolus par recalibrage ou ajustements. Cependant, si le problème persiste ou s'il y a des dommages physiques, la cellule de charge peut devoir être réparée ou remplacée par un technicien qualifié ou le fabricant.
