เซลล์โหลดหนึ่งสามารถวัดได้ทั้งแรงบีบอัดและแรงตึง?

เมนูเนื้อหา

ทำความเข้าใจเซลล์โหลด

- โหลดเซลล์ทำงานอย่างไร

การบีบอัดกับเซลล์โหลดความตึงเครียด

เซลล์โหลดหนึ่งตัวสามารถวัดได้ทั้งสองกองกำลังหรือไม่?

- ข้อดีของเซลล์โหลดสากล

การประยุกต์ใช้เซลล์โหลด

- กรณีการใช้งานเฉพาะ

ปัจจัยการออกแบบสำหรับการวัดทั้งการบีบอัดและความตึงเครียด

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้ง

ความท้าทายในการวัดทั้งสองกองกำลัง

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีโหลดเซลล์

บทสรุป

คำถามที่พบบ่อย

- 1. ความแตกต่างระหว่างเซลล์การบีบอัดและความตึงเครียดคืออะไร?

- 2. เซลล์โหลดเดี่ยวสามารถวัดทั้งความตึงเครียดและการบีบอัดได้หรือไม่?

- 3. ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าเซลล์โหลดของฉันต้องการการสอบเทียบ?

- 4. อุตสาหกรรมใดที่ใช้กันทั่วไปใช้เซลล์โหลด?

- 5. ฉันจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการวัดที่แม่นยำกับเซลล์โหลดของฉัน

การอ้างอิง:

เซลล์โหลด เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อวัดแรงน้ำหนักและภาระ พวกเขาแปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าทำให้สามารถวัดแรงในการใช้งานได้อย่างแม่นยำตั้งแต่การชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรมไปจนถึงการทดสอบวัสดุ คำถามที่เกิดขึ้น: เซลล์โหลดหนึ่งสามารถวัดได้ทั้งการบีบอัดและแรงตึง? บทความนี้นำเสนอความสามารถของเซลล์โหลดโดยเฉพาะอย่างยิ่งการมุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการวัดพลังทั้งสองประเภทการออกแบบแอปพลิเคชันข้อดีและอื่น ๆ

ทำความเข้าใจเซลล์โหลด

เซลล์โหลดเป็นทรานสดิวเซอร์ที่แปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะประกอบด้วยร่างกายโลหะที่เปลี่ยนรูปภายใต้โหลดโดยมีมาตรวัดความเครียดที่ถูกยึดติดกับร่างกายนี้เพื่อวัดการเสียรูป เซลล์โหลดที่พบมากที่สุด ได้แก่ :

- เซลล์โหลดบีบอัด: ออกแบบมาเพื่อวัดแรงผลัก

- เซลล์โหลดความตึงเครียด: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการวัดแรงดึง

- เซลล์โหลดสากล: ความสามารถในการวัดทั้งแรงตึงและแรงบีบอัด

โหลดเซลล์ทำงานอย่างไร

การทำงานของเซลล์โหลดขึ้นอยู่กับหลักการของมาตรวัดความเครียดซึ่งเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าเมื่อเปลี่ยนรูป การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นสัดส่วนกับแรงที่ใช้ทำให้การวัดถูกต้อง การกำหนดค่าที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเซลล์โหลดเกจวัดความเครียด ได้แก่ :

- การกำหนดค่าสะพาน Wheatstone: วงจรที่สมดุลสองขาของวงจรบริดจ์เพิ่มความแม่นยำในการวัด

- เซลล์โหลดลำแสงแรงเฉือน: โดยทั่วไปใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการความแม่นยำสูง

- เซลล์โหลดประเภท S: มักใช้ในแอปพลิเคชันแรงตึงเนื่องจากการออกแบบ

การบีบอัดกับเซลล์โหลดความตึงเครียด

ความแตกต่างหลักระหว่างการบีบอัดและเซลล์โหลดแรงดึงอยู่ในทิศทางของแรงที่พวกเขาวัด:

เซลล์โหลดการบีบอัดได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับแรงลดลงในขณะที่เซลล์โหลดความตึงสามารถสอบเทียบได้เพื่อจัดการทั้งสองทิศทาง ความเก่งกาจนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่โหลดอาจเปลี่ยนระหว่างความตึงเครียดและการบีบอัด

เซลล์โหลดหนึ่งตัวสามารถวัดได้ทั้งสองกองกำลังหรือไม่?

ใช่เซลล์โหลดบางประเภทสามารถวัดทั้งแรงบีบอัดและแรงตึงได้อย่างแม่นยำ เซลล์โหลดสากลได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขาใช้เทคโนโลยีขั้นสูงที่ช่วยให้พวกเขาสลับระหว่างการวัดความตึงเครียดและการบีบอัดโดยไม่สูญเสียความแม่นยำ

ข้อดีของเซลล์โหลดสากล

1. ความเก่งกาจ: เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีการโหลดที่แตกต่างกัน

2. ความคุ้มค่าต้นทุน: ลดความจำเป็นในการโหลดเซลล์หลายประเภทในแอปพลิเคชันเดียว

3. การสอบเทียบง่าย ๆ : เซลล์โหลดสากลสามารถสอบเทียบได้สำหรับการวัดทั้งสองประเภทได้อย่างง่ายดาย

4. การออกแบบขนาดกะทัดรัด: เซลล์โหลดสากลจำนวนมากได้รับการออกแบบให้มีขนาดกะทัดรัดทำให้เหมาะสำหรับพื้นที่ จำกัด

5. ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้น: เทคโนโลยีขั้นสูงทำให้มั่นใจได้ว่าการวัดยังคงแม่นยำในสภาพการโหลดที่แตกต่างกัน

การประยุกต์ใช้เซลล์โหลด

โหลดเซลล์ค้นหาการใช้งานในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายในภาคส่วนต่าง ๆ :

- การชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรม: ใช้ในเครื่องชั่งสำหรับการชั่งน้ำหนักวัสดุและผลิตภัณฑ์หนัก

- การทดสอบวัสดุ: ใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อทดสอบความต้านทานแรงดึงของวัสดุ

- อุปกรณ์การแพทย์: ใช้ในอุปกรณ์ที่ต้องการการวัดน้ำหนักที่แม่นยำเช่นเครื่องชั่งผู้ป่วย

- การก่อสร้างและวิศวกรรม: ใช้สำหรับการตรวจสอบโหลดโครงสร้างและสร้างความมั่นใจในมาตรฐานความปลอดภัย

- การทดสอบการบินและอวกาศ: ในวิศวกรรมการบินและอวกาศเซลล์โหลดมีความสำคัญสำหรับการทดสอบส่วนประกอบภายใต้สภาวะความเครียดที่หลากหลาย

กรณีการใช้งานเฉพาะ

1. อุตสาหกรรมยานยนต์: ในการผลิตยานยนต์จะใช้เซลล์โหลดในระหว่างการทดสอบการชนเพื่อวัดแรงกระแทกต่อยานพาหนะ

2. การแปรรูปอาหาร: ในโรงงานแปรรูปอาหารเซลล์โหลดมั่นใจได้ว่าการชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำในระหว่างการผสมส่วนผสมและกระบวนการบรรจุภัณฑ์

3. เวชภัณฑ์: ในการผลิตยาการวัดน้ำหนักที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความแม่นยำของปริมาณ; ดังนั้นเซลล์โหลดมีบทบาทสำคัญ

4. โครงการวิศวกรรมโยธา: ในระหว่างโครงการก่อสร้างเช่นสะพานหรืออาคารโหลดเซลล์ตรวจสอบระดับความเครียดในส่วนประกอบโครงสร้างเพื่อป้องกันความล้มเหลว

5. ห้องปฏิบัติการวิจัย: ในการตั้งค่าการวิจัยนักวิทยาศาสตร์ใช้เซลล์โหลดสำหรับการทดลองที่ต้องใช้การวัดแรงที่แม่นยำในวัสดุต่าง ๆ

ปัจจัยการออกแบบสำหรับการวัดทั้งการบีบอัดและความตึงเครียด

เมื่อเลือกเซลล์โหลดสำหรับการวัดทั้งการบีบอัดและความตึงเครียดต้องพิจารณาปัจจัยการออกแบบหลายอย่าง:

- ความทนทานของวัสดุ: เซลล์โหลดควรทำจากวัสดุที่ทนต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นความชื้นและการกัดกร่อน

- ขนาดและรูปร่าง: ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันขนาดและรูปร่างอาจส่งผลกระทบต่อการติดตั้งและความแม่นยำในการวัด

- ข้อกำหนดการสอบเทียบ: การสอบเทียบปกติทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในระยะยาวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่สำคัญ

- ความไวของอุณหภูมิ: บางแอปพลิเคชันอาจเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูง ดังนั้นการเลือกเซลล์โหลดที่ชดเชยอุณหภูมิจึงมีความสำคัญ

- ความต้องการการปรับสภาพสัญญาณ: ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันอาจจำเป็นต้องมีการปรับสภาพสัญญาณเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการวัด

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้ง

การติดตั้งที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจสอบการอ่านที่แม่นยำจากเซลล์โหลดที่วัดทั้งการบีบอัดและความตึงเครียด:

1. การจัดตำแหน่ง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซลล์โหลดได้รับการจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องกับทิศทางของแรงที่ใช้เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการวัด

2. การติดตั้งฮาร์ดแวร์: ใช้ฮาร์ดแวร์การติดตั้งที่เหมาะสมซึ่งสามารถทนต่อโหลดที่คาดหวังได้โดยไม่ต้องแนะนำความเครียดเพิ่มเติมในเซลล์โหลดเอง

3. การป้องกันสิ่งแวดล้อม: หากทำงานในสภาวะที่รุนแรง (เช่นความชื้นสูงหรือฝุ่น) ให้พิจารณาโดยใช้สิ่งกีดขวางป้องกันหรือเลือกตัวเลือกเซลล์โหลดที่ปิดสนิท

4. การตรวจสอบการบำรุงรักษาปกติ: ดำเนินการตรวจสอบตามปกติเพื่อระบุการสึกหรอหรือความเสียหายที่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป

5. การเชื่อมต่อไฟฟ้า: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าทั้งหมดมีความปลอดภัยและมีฉนวนเพื่อป้องกันการรบกวนจากแหล่งภายนอก

ความท้าทายในการวัดทั้งสองกองกำลัง

ในขณะที่เซลล์โหลดสากลมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่ก็มีความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการวัดทั้งการบีบอัดและความตึงเครียด:

1. ความซับซ้อนในการสอบเทียบ: การปรับเทียบเซลล์โหลดสากลต้องได้รับความสนใจอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีการวัดแรงทั้งสองประเภทอย่างแม่นยำโดยไม่ต้องมีอคติไปยังทิศทางหนึ่งเหนืออีกทิศทางหนึ่ง

2. สัญญาณรบกวนสัญญาณรบกวน: เสียงไฟฟ้าอาจส่งผลกระทบต่อการอ่าน; ดังนั้นการใช้เทคนิคการป้องกันที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการติดตั้ง

3. ปัญหาการดริฟท์อุณหภูมิ: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจส่งผลกระทบต่อการวัด ดังนั้นการเลือกแบบจำลองการชดเชยอุณหภูมิจึงแนะนำให้ใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ

4. ข้อ จำกัด เชิงกล: การออกแบบบางอย่างอาจมีข้อ จำกัด เชิงกลที่ จำกัด ช่วงที่มีประสิทธิภาพเมื่อสลับระหว่างการวัดความตึงเครียดและการบีบอัด

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีโหลดเซลล์

เมื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมีแนวโน้มหลายอย่างที่เกิดขึ้นภายในสาขาการออกแบบโหลดเซลล์:

1. การรวมเทคโนโลยีไร้สาย: เซลล์โหลดไร้สายอนุญาตให้มีการตรวจสอบระยะไกลโดยไม่ต้องใช้ระบบสายไฟที่ยุ่งยากเพิ่มความยืดหยุ่นในการใช้งานต่างๆ

2. เซ็นเซอร์อัจฉริยะ: การรวมเทคโนโลยี IoT (Internet of Things) ช่วยให้สามารถรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์จากเซลล์โหลดข้ามเครือข่าย

3. วัสดุที่ได้รับการปรับปรุง: การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุใหม่สัญญาว่าจะปรับปรุงความทนทานและประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่รุนแรงในขณะที่ลดน้ำหนัก

4. การประมวลผลสัญญาณขั้นสูง: นวัตกรรมในการประมวลผลสัญญาณดิจิตอลช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดโดยการกรองเสียงที่มีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการดั้งเดิม

5. การมุ่งเน้นการพัฒนาอย่างยั่งยืน: ในขณะที่อุตสาหกรรมก้าวไปสู่เป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืนผู้ผลิตกำลังพัฒนาวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและกระบวนการผลิตสำหรับเซลล์โหลด

บทสรุป

เซลล์โหลดเป็นเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการวัดทั้งแรงบีบอัดและแรงตึง ในขณะที่การบีบอัดแบบดั้งเดิมและเซลล์โหลดความตึงนั้นมีวัตถุประสงค์เฉพาะเซลล์โหลดสากลให้โซลูชันที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถจัดการแอปพลิเคชันที่หลากหลาย การออกแบบของพวกเขาช่วยให้พวกเขารักษาความแม่นยำสูงในสภาพการโหลดที่แตกต่างกันทำให้พวกเขามีค่าในการตั้งค่าอุตสาหกรรม ในขณะที่เทคโนโลยียังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องเราสามารถคาดหวังความก้าวหน้าเพิ่มเติมที่จะเพิ่มความสามารถและการประยุกต์ใช้อุปกรณ์ที่สำคัญเหล่านี้

คำถามที่พบบ่อย

1. ความแตกต่างระหว่างเซลล์การบีบอัดและความตึงเครียดคืออะไร?

เซลล์โหลดการบีบอัดวัดแรงลงเท่านั้นในขณะที่เซลล์โหลดแรงดึงวัดขึ้นหรือดึงแรง เซลล์โหลดความตึงบางเซลล์ยังสามารถวัดการบีบอัดได้

2. เซลล์โหลดเดี่ยวสามารถวัดทั้งความตึงเครียดและการบีบอัดได้หรือไม่?

ใช่เซลล์โหลดสากลได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแรงทั้งสองประเภทอย่างแม่นยำ

3. ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าเซลล์โหลดของฉันต้องการการสอบเทียบ?

หากคุณสังเกตเห็นความแตกต่างในการวัดหรือหากเป็นระยะเวลาที่สำคัญนับตั้งแต่การสอบเทียบครั้งสุดท้ายอาจต้องมีการปรับเทียบใหม่

4. อุตสาหกรรมใดที่ใช้กันทั่วไปใช้เซลล์โหลด?

เซลล์โหลดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเช่นการผลิตการก่อสร้างการดูแลสุขภาพการทดสอบการบินและอวกาศการแปรรูปอาหารยาโครงการวิศวกรรมโยธาห้องปฏิบัติการวิจัยอุตสาหกรรมยานยนต์

5. ฉันจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการวัดที่แม่นยำกับเซลล์โหลดของฉัน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการจัดตำแหน่งการติดตั้งที่เหมาะสมใช้ฮาร์ดแวร์การติดตั้งที่เหมาะสมดำเนินการสอบเทียบปกติเพื่อรักษาความแม่นยำในขณะที่พิจารณาปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป

การอ้างอิง:

[1] https://www.fibossensor.com/can-load-cells-curately-measure-both-compression-and-tension-forces.html

[2] https://vetec.dk/showcase/loadcells/

[3] https://www.bosche.eu/en/p/tension-and-compression-load-cell-f10n/100-300-11-46

[4] https://www.youtube.com/watch?v=x0Ciyrs2NDQ

[5] https://www.ptglobal.com/categories/5-universal-load-cells

[6] https://www.fibossensor.com/what-load-cells-can-measure-compression-and-tension.html

[7] https://appmeas.co.uk/products/load-cells-force-sensors/tension-and-compression-load-load--load-load-load-load-load-load-

[8] https://www.sensy.com/en/load-cells/tension-and-compression-load-cells-2710-2710-2715

[9] https://www.youtube.com/watch?v=_6WMQNZEUZM

[10] https://www.rdpe.com/ex/slc47.htm

[11] https://www.flintec.com/learn/weight-sensor/load-cell/tension

[12] https://www.optimaweightech.com/how-does-load-cell-work/

[13] https://www.flintec.com/learn/weight-sensor/load-cell/compression

[14] https://www.xsensors.com/en/sensor/tension-and-compression-sensor-x-134-l

[15] https://www.omega.com/en-us/resources/load-cells

[16] https://www.kistler.com/int/en/cp/piezoelectric-load-cells-for-both-tensile-and-compression-forces-9172cd/p0001420

[17] https://tml.jp/e/product/transducers/tens_compress.html

[18] https://www.800loadcel.com/blog/compression-load-cell-what-it-is-and-how-it-works.html

[19] https://www.youtube.com/watch?v=KRDQ4OYWUJM

[20] https://appmeas.co.uk/products/load-cells-force-sensors/s-beam-universal-load-cell-dbbsm/

[21] https://contechltd.com/c-accessories/digital-load-cells-tension-compression-levis-pin

[22] https://www.youtube.com/watch?v=DBQZ92A3RPK

[23] https://www.interfaceforce.com/products/load-cells/low-profile-load-cells/sslp-stainless-steel-low-profile-universal-load--load-

[24] https://www.vetek.com/en/load-cells/compression-load-cells

[25] https://www.youtube.com/watch?v=onxd3mjnjhs

[26] https://www.rdpe.com/ex/rlu.htm

[27] https://www.interfaceforce.com/products/load-cells/tension-compression/sm-s-type-load-cell/

[28] https://www.youtube.com/watch?v=nlysd-zajqc

[29] https://www.tokopedia.com/winscale-1/mk-cells-mk-lpc-compression-tension-load-cell-2ton

[30] https://www.vetek.com/en/load-cells/tension-and-compression-load-cells/stainless

[31] https://www.youtube.com/watch?v=lznjwhmat2u

[32] https://sensorindo.com/product/universal-load-cell-universal-s-beam-force-sensor-dbbsm/

[33] https://stock.adobe.com/search?k=%22Load+cell%22

[34] https://www.youtube.com/watch?v=2LO24AAASUQ

[35] https://cz-ritcl.en.made-in-china.com/product/pziewykvzghp/china-compression-and-tension-column-universal-load-cell.html

[36] https://gedgesystems.com.au/the-compression-load-cell-and-its-working-principles/

[37] https://www.hbm.com/kr/7325/the-working-principle-of-a-compression-load-cell/

[38] https://www.interfaceforce.com/tension-load-cells-101/

[39] https://www.rdpe.com/ex/men-load.htm