Pandangan: 0 Pengarang: Editor Tapak Masa Terbitan: 2026-11-06 Asal: tapak
Penderia tegangan dan daya mampatan sebaris, juga dipanggil sel beban sebaris atau sel beban tegangan-mampatan berulir, dipasang secara bersiri antara dua komponen dan mengukur daya tolakan dan tarikan paksi yang melalui sambungan itu. Dalam penggerak linear, ia terletak di antara rod dan alat. Dalam dirian ujian, ia terletak di antara kepala silang yang bergerak dan lekapan spesimen. Bacaan hanya sebaik laluan beban: setiap newton yang anda ingin ukur mesti melalui penderia, dan tiada apa-apa lagi yang harus membawa beban di sekelilingnya.
Jika anda hanya mempunyai dua minit, ini ialah perkara yang paling kerap menentukan sama ada sel beban sebaris berfungsi seperti yang dimaksudkan:
Jejaki laluan muatan dahulu. Sebarang pendakap, pelindung atau hentian keras yang menyentuh pemasangan semasa pengukuran menjadi laluan selari dan merendahkan bacaan.
Kapasiti saiz daripada beban fizikal pada sensor, termasuk pramuat dan berat lekapan, bukan daripada nilai yang ditunjukkan selepas sifar.
Tukar peratus ralat skala penuh kepada newton pada daya kerja terkecil anda sebelum membandingkan lembaran data.
Padankan benang pada kedua-dua hujung, panjang yang dipasang dengan penyesuai yang dipasang, dan kabel keluar ke sampul sebenar, sebaik-baiknya dengan model 3D pembekal.
Output jambatan mV/V mentah memerlukan pengujaan dan input atau penguat jambatan; input analog PLC standard tidak boleh membacanya secara langsung.
Sahkan kedua-dua arah dengan perkakas dipasang. Sijil ketegangan sahaja tidak mengatakan apa-apa tentang ketepatan mampatan.
Dua hujung daya pemindahan sel beban sebaris melalui elemen penderiaannya. Beban tegangan menarik hujungnya. Beban mampatan menolaknya bersama-sama. Untuk menangkap daya yang dimaksudkan, letakkan penderia di antara anggota yang bergerak dan bahagian pemasangan yang bebannya perlu anda ukur. Sokongan atau kurungan yang membawa sebahagian daripada daya itu di sekeliling penderia mengubah bacaan.
Rajah 1. Ketegangan dan mampatan bertindak sepanjang paksi yang sama, dalam arah yang bertentangan. Gambar rajah konseptual.
Dalam reka bentuk tolok terikan, unsur elastik berubah bentuk sedikit di bawah beban. Tolok menukar rintangan, dan jambatan Wheatstone yang teruja menghasilkan voltan pembezaan yang kecil. Kepekaan pada lembaran data biasanya diberikan dalam milivolt per volt pengujaan ( mV/V ). Sebagai ilustrasi, 1.5 mV/V pada pengujaan 5 V memberikan 7.5 mV perubahan isyarat pada beban undian dalam arah yang ditentukan. Penentukuran mengaitkan output jambatan dengan daya dalam newton. The Panduan pengukuran beban berasaskan jambatan NI menyokong pemilihan instrumen.
Kancing luar mengawan dengan pengganding berulir atau perkakas. Benang dalaman menerima stud mengawan atau penyesuai. Sesetengah model menggunakan sambungan hujung yang berbeza. Periksa kedua-dua hujung lukisan untuk kedalaman benang, kelegaan bahu, dan sebarang permukaan pemuatan atau pengapit yang ditentukan.
Sebagai rujukan untuk perkara yang harus diberitahu oleh halaman produk kepada anda, FIBOS Penderia daya sebaris FA203 disenaraikan dengan kapasiti dari 50 N hingga 2,000 N, badan keluli tahan karat φ25.4 mm × 37 mm, kepekaan nominal 2.0 mV/V , beban lampau selamat sebanyak 150% F.S. –1 pengelupasan yang disyorkan, dan pelekapan V yang disyorkan. membezakan saiz benang mengikut kumpulan kapasiti, jadi muat turun lukisan untuk kapasiti tepat yang sedang dipertimbangkan daripada menganggap satu benang untuk keseluruhan siri. Merentasi FIBOS julat penderia daya hujung rod , model sebaris disenaraikan dengan pilihan benang M4 , M8 dan M12 antara lain, yang menjadikan saiz benang sebagai keputusan keluarga produk dan bukannya difikirkan semula.
Untuk penggerak kompak atau lekapan makmal kecil, periksa sampul surat yang lengkap dipasang. Pengganding dan kacang kunci menambah panjang, dan kabel keluar memerlukan ruang untuk penghalaan dan pelepasan ketegangan. Sertakan ruang untuk sepana dan semak kelegaan pada kedua-dua hujung lejang. Contohnya, FIBOS Sel beban sebaris miniatur FA201 disenaraikan pada φ13 mm × 31 mm dengan kapasiti dari 50 N hingga 1,000 N dan benang M4 ; pada saiz itu, pengganding dan kacang kunci boleh menambah bahagian yang ketara daripada panjang yang dipasang. Sahkan arah pemuatan dinilai dan skop penentukuran untuk kapasiti yang anda pilih sebelum menentukan tugas tolak-tarik. FUTEK's siri sel beban sebaris menggambarkan cara saiz badan dan pilihan benang berbeza-beza dalam satu keluarga produk.
Reka bentuk sebaris berulir padat sesuai dengan sambungan rod-to-tool atau rod-to-fixture. Sel beban rasuk S juga boleh duduk secara bersiri dan mengukur tolak dan tarik apabila penarafan pelekap dan arahnya menyokong kedua-duanya. Ia mempunyai sampul badan yang berbeza dan mungkin sesuai dengan bingkai ujian dengan lebih banyak ruang di sekeliling paksi beban. A penderia daya tembus atau donat sesuai dengan pemasangan di mana bolt atau aci melepasi sensor dan memindahkan beban melalui muka yang ditentukan. Bandingkan cara setiap reka bentuk sebenarnya membawa daya dalam pemasangan anda. Untuk perbandingan yang lebih luas tentang prinsip penderiaan dan gaya badan, lihat FIBOS panduan penderia daya.
Jadual di bawah meringkaskan perbezaan praktikal. FIBOS senarai Penderia daya jenis S dan penderia daya donat sebagai kategori berasingan atas sebab yang sama: geometri pelekap, bukan prinsip penderiaan, biasanya menentukan yang mana satu sesuai.
| Reka bentuk | Pemasangan biasa | Di tempat yang paling sesuai | Berhati-hatilah |
|---|---|---|---|
| Sel beban sebaris berulir | Stud berulir atau benang dalaman secara bersiri dengan rod atau pengganding | Batang-ke-alat penggerak, kepala muat tekan, lekapan tolak-tarik padat | Panjang dipasang dengan penyesuai; beban sampingan daripada salah jajaran; kilasan semasa mengetatkan |
| S-beam load cell | Lubang berulir di bahagian atas dan bawah badan berbentuk S | Bingkai ujian dan beban gantung atau terampai dengan ruang di sekeliling paksi beban | Sampul surat yang lebih besar; sensitiviti luar paksi; semak bahawa model dinilai untuk kedua-dua arah |
| Sel beban melalui lubang atau donat | Cincin diapit dalam timbunan; bolt atau aci melalui lubang | Pramuat bolt, tindanan pengapit, pemasangan di mana aci mesti melalui sensor | Kebanyakannya berkadar mampatan; muka pemuatan dan sokongan ditentukan oleh lukisan |
Sel beban sebaris antara rod penggerak linear dan alat mengukur daya paksi yang dihantar pada titik itu. Pengawal boleh menggunakan isyarat untuk mengesan sentuhan atau mengawal daya. Semasa pergerakan pantas, bacaan boleh merangkumi daya yang diperlukan untuk mempercepatkan perkakas hiliran. Semak kesan ini apabila tujuannya adalah untuk menganggar daya sentuhan pada bahan kerja.
Rajah 2. Imej produk FA203 FIBOS dan gambarajah arah beban daripada manual produk menunjukkan dua hujung berulir dan beban paksi dalam tegangan dan mampatan.
Stesen press-fit boleh merekodkan daya mampatan terhadap anjakan alat untuk memeriksa bagaimana bahagian duduk. Lekapan pemasukan–pengekstrakan boleh merekodkan puncak pemasukan dan puncak tarik keluar dalam satu persediaan jika perkakasnya memindahkan kedua-dua beban melalui penderia. Segerakkan daya dan anjakan supaya setiap puncak boleh diikat pada kedudukan atau peringkat kitaran. Pemasangan akhbar automotif, pemasangan automatik dan ujian komponen 3C adalah tugas biasa yang disenaraikan untuk model sebaris padat seperti FA203.
Rajah 3. Dalam stesen akhbar ini, kepala penekan menegak berpusat di atas lekapan bulat yang menyokong bahagian tersebut.
Pada tempat ujian penyelidikan, sel beban sebaris boleh menjejak daya semasa spesimen atau mekanisme dimuatkan dan dipunggah. Untuk kerja daya rendah, periksa hingar dan kebolehulangan dengan genggaman sebenar dipasang. Semasa pembalikan, periksa cengkaman dan pengganding untuk dimainkan. Tindak balas mekanikal boleh menghasilkan segmen rata dalam lengkung daya-anjakan sebelum beban bertentangan mula dibina.
Tentukan standard benang, diameter, pic dan penglibatan yang boleh digunakan pada kedua-dua hujungnya. Pada lubang buta, sahkan bahawa tempat duduk penyesuai seperti yang dimaksudkan sebelum ia mencapai bahagian bawah. Sahkan jarak antara antara muka pelekap selepas penyesuai dipasang. Dimensi itu menentukan sama ada alat mencapai bahan kerja dan mengosongkan bahagian sekeliling sepanjang pukulan penuh. Apabila pembekal menawarkan fail model 3D, seperti yang dilakukan oleh FIBOS untuk penderia sebarisnya, lepaskan model ke dalam pemasangan sebelum membuat pesanan dan bukannya menyemak sampul surat di atas kertas.
Senaraikan beban fizikal biasa dan puncak secara berasingan untuk tegangan dan mampatan. Sertakan berat lekapan di mana ia bertindak melalui penderia, pramuat pemasangan dan transien yang boleh dipercayai seperti sentuhan keras. Sebagai contoh, pramuat mampatan 150 N diikuti dengan tambahan 400 N dalam mampatan memberikan kira-kira 550 N beban fizikal sebelum sebarang hentaman atau beban sisi. Pilih julat undian yang meliputi puncak kerja yang dijangkakan dengan margin yang sesuai dengan aplikasi. Anggap penarafan beban-selamat sebagai had yang berasingan dan semak beban sisi yang dibenarkan, momen lentur dan kilasan. Lebihan selamat 150% F.S. , seperti yang disenaraikan untuk FA203 dan FA201, ialah had kemandirian di bawah syarat yang dinyatakan, bukan julat kerja yang ditentukur tambahan.
Tukar peratus spesifikasi skala penuh kepada unit paksaan. Sebutan ralat tunggal 0.1% daripada skala penuh pada sel beban 2,000 N sepadan dengan 2 N. Pada daya kerja 10 N, satu sebutan sahaja bersamaan dengan 20% bacaan. Anggap ini sebagai pengiraan saringan. Nilai ralat lain yang berkenaan, hanyut sifar, histerisis semasa pembalikan, dan hingar rantai ukuran yang dipasang. Sahkan bahawa pengukuran berulang boleh membezakan perubahan terkecil yang penting kepada proses.
Gunakan ciri terpantas yang penting, seperti puncak sisipan pendek, untuk menentukan respons yang diperlukan. Jisim alatan dan kekakuan lekapan menjejaskan resonans sistem yang dipasang. Jalur lebar yang boleh digunakan juga bergantung pada tetapan penguat, penapisan dan pemerolehan; kekerapan semula jadi melebihi 5 kHz pada lembaran data tidak bermakna rantaian yang dipasang boleh menyelesaikan peristiwa 5 kHz . Untuk pembalikan beban berulang, minta data keletihan yang sepadan dengan amplitud beban, beban min dan kiraan kitaran. Periksa suhu operasi, penarafan perlindungan, dan penghalaan kabel terhadap pendedahan dan gerakan sebenar.
Sebelum meminta sebut harga atau sampel, semak semak di bawah. Setiap baris memasangkan parameter untuk mengesahkan dengan kesilapan yang paling kerap menyebabkan ketidakpadanan antara lembaran data dan hasil yang dipasang.
| Parameter | Perkara yang perlu disahkan | Kesilapan biasa |
|---|---|---|
| Sambungan benang dan hujung | Standard, diameter, pic, panjang penglibatan, dalaman atau luaran pada setiap hujung | Dengan mengandaikan satu saiz benang digunakan untuk setiap kapasiti dalam siri |
| Panjang dipasang | Jarak bersemuka dengan pengganding, kacang kunci dan galas hujung batang dipasang | Membaca hanya ketinggian badan daripada lembaran data |
| Kapasiti | Pramuat tambah tenaga kerja serta puncak yang boleh dipercayai, secara berasingan untuk ketegangan dan mampatan | Saiz untuk daya yang ditunjukkan selepas sifar |
| Arah yang dinilai | Ketegangan, mampatan, atau kedua-duanya, dengan ketepatan dinyatakan untuk setiap satu | Dengan mengandaikan sensor berulir adalah dua arah secara automatik |
| Asas ketepatan | Setiap istilah ralat ditukar kepada newton pada daya terkecil yang penting | Membaca % F.S. sebagai peratusan bacaan |
| Had beban sisi dan momen | Daya luar paksi yang dibenarkan, momen lentur dan kilasan | Memeriksa kapasiti paksi sahaja |
| Rantai isyarat | Keluaran mV/V , julat pengujaan, rintangan jambatan dan input penguat atau modul | Pendawaian output jambatan terus ke input analog PLC standard |
| Dinamik dan keletihan | Ciri daya terpantas, resonans terpasang, kiraan kitaran dan amplitud beban | Menganggap frekuensi semula jadi lembaran data sebagai lebar jalur yang boleh digunakan |
| Persekitaran | Julat suhu terkompensasi dan operasi, penarafan IP, lenturan kabel dan penghalaan | Menganggap penarafan IP sebagai rintangan kimia atau penyejuk |
| Skop penentukuran | Arahan, mata, ketidakpastian dan had penerimaan perlu dinyatakan pada sijil | Menerima sijil satu arah untuk tugas tolak-tarik |
Jajarkan penggerak, sel beban dan alat pada kedudukan operasi di mana daya akan diukur. Periksa salah jajaran panduan, pesongan lekapan dan tarik kabel pada kedua-dua had perjalanan. Pada daya yang selamat dan rendah, bandingkan tindak balas pada beberapa kedudukan lejang menggunakan beban rujukan yang boleh diulang. Percanggahan bergantung pada kedudukan boleh mendedahkan perubahan penjajaran atau sentuhan lekapan.
Rajah 4. Garis daya mengimbangi menambah momen lentur. Periksa penjajaran sepanjang strok. Gambar rajah konseptual.
Daya 500 N yang garis tindakannya diimbangi oleh 2 mm menghasilkan momen lentur 1 N·m pada sensor. Kesan pada bacaan bergantung pada sensor dan pelekap. Pastikan pengenalan daya berpusat dan semak had beban gabungan pengeluar. Semasa pemasangan, ikuti jujukan pengetatan model dan had tork, dan gunakan flat sepana atau titik pegangan balas yang ditentukan. The Manual pemasangan FUTEK LCM memberikan contoh keluarga model bagi pemeriksaan tork pemasangan dan pemuatan luar paksi.
Periksa sama ada penyesuai, nat, pelindung atau hentian keras tidak menyentuh permukaan yang sepatutnya kekal jelas semasa pengukuran. Sentuhan sedemikian boleh mencipta laluan beban selari, yang dikenali sebagai force shunt. Paparan kemudiannya boleh menunjukkan hanya bahagian daya yang dikenakan melalui sel beban. Periksa kedua-dua arah dan julat perjalanan penuh kerana jurang boleh ditutup hanya di bawah beban atau kedudukan tertentu.
Sel beban jambatan pasif memerlukan sumber pengujaan yang serasi dan input jambatan berbeza. Semak julat pengujaan, rintangan jambatan, fungsi wayar dan julat input dalam penderia dan dokumen instrumen. Gunakan modul input jambatan atau yang serasi penguat sel beban apabila PLC hanya mempunyai input voltan atau arus standard. Apabila penguat memetakan daya dwiarah kepada keluaran unipolar seperti 4–20 mA, simpan julat isyarat pada kedua-dua belah keluaran daya sifar yang dipilih dan sahkan pemetaan.
Gunakan tolak dan tarik yang diketahui dan sahkan tanda di PLC atau sistem pemerolehan data (DAQ). Sahkan bahawa kedua-dua hujung klip julat daya yang diperlukan pada penguat atau modul input. Tetapkan pensampelan dan penapisan anti-alias untuk ciri terpantas untuk diukur. Jika imbasan PLC atau kemas kini komunikasi terlalu lambat untuk mengekalkan kemuncaknya, tangkapnya dengan pemerolehan berkelajuan tinggi yang sesuai dan hantar hasilnya kepada PLC.
Catatkan bacaan yang dipasang pada keadaan rujukan yang ditetapkan sebelum taring. Ulangi beberapa kitaran muat dan bongkar dan rekod sejauh mana bacaan kembali ke rujukan. Siasat perubahan ketara selepas mengetatkan atau selepas pembalikan daya. Periksa pramuat mekanikal, sambungan longgar, pengikat dan sifar elektrik yang tidak stabil sebelum memutuskan sama ada untuk mengundur atau melaraskan pemasangan.
Gunakan rujukan yang sesuai, seperti sel beban rujukan yang ditentukur yang dipasang secara bersiri, untuk menggunakan atau mengukur daya yang diketahui dalam kedua-dua arah. Semak beberapa titik merentasi julat kerja, termasuk daya kritikal yang paling rendah, dan rekod bacaan semasa memuat dan memunggah. Bandingkan nilai akhir dalam newton pada PLC atau DAQ dengan rujukan. Jika ketepatan atau kebolehkesanan adalah berkontrak, nyatakan arah penentukuran, titik, ketidakpastian dan had penerimaan apabila memesan atau menjadualkan penentukuran. Untuk acara pantas, sahkan secara berasingan bahawa rantai ukuran yang dipasang mengekalkan puncak dan pemasaan yang diperlukan.
Banyak sel beban sebaris dibeli untuk menggantikan unit yang gagal, terlebih muatan atau tidak lagi tersedia. Padanan benang dan kapasiti ialah skrin pertama, bukan keseluruhan kerja. Jadual di bawah menyenaraikan perkara yang perlu dikumpulkan daripada pemasangan lama dan perkara yang hendak dibandingkan pada lembaran data dan lukisan calon. Jika lukisan asal tidak tersedia, ukur panjang yang dipasang antara muka pelekap, gambarkan bahagian keluar kabel dan sepana flat, dan baca pengujaan dan julat input penguat sedia ada sebelum menyenarai pendek pengganti.
| Item | Kumpul dari pemasangan lama | Bandingkan pada calon |
|---|---|---|
| Kesesuaian mekanikal | Saiz dan jenis benang pada setiap hujung, panjang dipasang, flat sepana, arah keluar kabel | Lukisan untuk kumpulan kapasiti yang sepadan; penyesuai diperlukan untuk mencapai panjang yang sama |
| Paksa penilaian | Kapasiti dinilai, kerja sebenar dan beban puncak yang dilihat dalam perkhidmatan, sejarah beban lampau | Beban berkadar dan lebihan selamat dalam setiap arah; beban sisi dan had momen |
| Antara muka elektrik | mV/V kepekaan, rintangan jambatan, warna dan fungsi pendawaian, pengujaan sedang digunakan | Kepekaan dan rintangan jambatan yang boleh diterima oleh penguat sedia ada tanpa penskalaan semula atau penskalaan baharu diperlukan |
| Dinamik | Kadar kitaran, puncak terpantas ditangkap, tetapan penapis dalam pengawal | Kekakuan, kekerapan semula jadi dan data keletihan untuk tugas yang sama |
| Persekitaran | Suhu, penyejuk atau pendedahan habuk, pergerakan kabel | Julat suhu pampasan, penarafan IP, spesifikasi kabel |
| Penerimaan | Cara sensor lama disifarkan dan disahkan dalam mesin | Pengesahan dua arah dengan alat ganti dipasang sebelum melepaskan mesin |
Apabila tiada model katalog sepadan dengan panjang yang dipasang, gabungan benang atau keluar kabel, tanya sama ada versi yang diubah suai tersedia sebelum mereka bentuk semula lekapan. FIBOS senarai sensor tersuai bukan standard untuk situasi ini; hantar lukisan lama atau dimensi yang diukur bersama julat daya dan butiran penguat supaya cadangan meliputi keseluruhan rantai ukuran, bukan sahaja badan penderia.
Mereka boleh berbeza mengikut model atau konfigurasi. Semak beban berkadar, had beban lebih selamat dan ketepatan yang ditentukan dalam setiap arah. Semak juga penilaian penyesuai dan mana-mana bahagian lain dalam laluan beban.
Jika kedua-dua bacaan daya memerlukan ketepatan yang dinyatakan, tentukur atau sahkan kedua-dua arah seperti yang dikehendaki oleh aplikasi. Sijil ketegangan sahaja menetapkan keputusan untuk ketegangan. Sesetengah model dwiarah menawarkan penentukuran ke arah kedua secara berasingan, jadi sahkan skop sijil semasa membuat pesanan.
Galas hujung batang sfera yang sesuai boleh menampung beberapa salah jajaran sudut. Semak artikulasi, kelegaan, tindak balas dan penilaian tolak-tarik yang dibenarkan. Permainan bearing dan geseran boleh menjejaskan pengukuran daya kecil dan bacaan semasa pembalikan. Label katalog seperti 'hujung batang' mungkin menerangkan gaya pelekap berulir sensor, jadi semak sama ada galas sebenarnya disertakan.
Sifar menukar rujukan yang dipaparkan. Pramuat mekanikal masih bertindak pada sel beban dan mesti disertakan semasa memeriksa kapasiti, beban lampau dan keadaan keletihan. Catatkan pramuat fizikal atau dokumen syarat rujukan yang digunakan untuk taring.
Hantar daya kerja dan puncak dalam setiap arah, saiz dan jenis benang pada kedua-dua hujung, panjang maksimum yang dipasang, keluar dan panjang kabel, julat pengujaan dan input modul penguat atau PLC, suhu operasi dan keperluan perlindungan, dan sama ada sijil penentukuran dua arah diperlukan. Lukisan atau foto lokasi pemasangan menjimatkan sekurang-kurangnya satu pusingan soalan. FIBOS halaman kenalan menerima butiran ini secara langsung.
