เมนูเนื้อหา
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโหลดเซลล์
แอปพลิเคชันโหลดเซลล์ในอุตสาหกรรมต่างๆ
สร้างความมั่นใจในความแม่นยำในการวัด
การแก้ไขปัญหาปัญหาเซลล์โหลดทั่วไป
- 1. ฉันควรปรับเทียบเซลล์โหลดบ่อยแค่ไหน?
- 2. ความแตกต่างระหว่างเซลล์โหลดและมาตรวัดความเครียดคืออะไร?
- 3. ฉันจะเลือกความจุที่เหมาะสมสำหรับเซลล์โหลดของฉันได้อย่างไร?
- 4. อะไรทำให้เกิดการดริฟท์เป็นศูนย์ในเซลล์โหลดและจะแก้ไขได้อย่างไร?
- 5. โหลดเซลล์สามารถวัดทั้งแรงตึงและแรงบีบอัดได้หรือไม่?
เซลล์โหลดเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ทำหน้าที่เป็นกระดูกสันหลังของระบบการวัดน้ำหนักและแรง เครื่องมือที่มีความแม่นยำเหล่านี้แปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าทำให้สามารถวัดได้อย่างแม่นยำในการใช้งานตั้งแต่เครื่องชั่งอุตสาหกรรมไปจนถึงการทดสอบการบินและอวกาศ เข้าใจวิธีการ การวัดเซลล์โหลด เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองความน่าเชื่อถือและความแม่นยำของระบบการวัดของคุณ
ก่อนที่จะเจาะลึกเทคนิคการวัดสิ่งสำคัญคือการทำความคุ้นเคยกับเซลล์โหลดประเภทต่าง ๆ ที่มีอยู่ แต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาสำหรับแอพพลิเคชั่นและช่วงการวัดที่เฉพาะเจาะจง
1. เซลล์โหลดความเครียด: ประเภทที่พบมากที่สุดโดยใช้มาตรวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูปภายใต้แรงที่ใช้
2. เซลล์โหลดไฮดรอลิก: ใช้ความดันของเหลวเพื่อวัดแรงเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
3. เซลล์โหลดนิวเมติก: ใช้แรงดันอากาศสำหรับการวัดแรงเหมาะสำหรับการใช้งานห้องพักที่สะอาด
4. เซลล์โหลด capacitive: วัดแรงผ่านการเปลี่ยนแปลงในความจุไฟฟ้า
5. เซลล์โหลด piezoelectric: สร้างประจุไฟฟ้าสัดส่วนกับแรงที่ใช้ซึ่งยอดเยี่ยมสำหรับการวัดแบบไดนามิก
เซลล์โหลดแต่ละประเภทมีจุดแข็งและข้อ จำกัด ตัวอย่างเช่นเซลล์โหลดความเครียดนั้นมีความหลากหลายและประหยัดต้นทุนทำให้พวกเขาได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในทางกลับกันเซลล์โหลดไฮดรอลิกนั้นยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่ทนทานซึ่งส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อาจล้มเหลว
หัวใจสำคัญของเทคโนโลยีเซลล์โหลดคือหลักการของการแปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า สำหรับเซลล์โหลดสายพันธุ์ซึ่งเป็นเซลล์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:
1. แอปพลิเคชันแรง: เมื่อใช้แรงกับเซลล์โหลดมันจะทำให้เกิดการเสียรูปเล็กน้อยในโครงสร้างของเซลล์
2. ความผิดปกติของมาตรวัดความเครียด: การเสียรูปนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังเกจวัดความเครียดที่ถูกยึดติดกับเซลล์โหลด
3. การเปลี่ยนแปลงความต้านทาน: เมื่อเกจวัดความเครียดเปลี่ยนรูปความต้านทานไฟฟ้าของพวกเขาจะเปลี่ยนตามสัดส่วนกับแรงที่ใช้
4. การสร้างสัญญาณ: การเปลี่ยนแปลงความต้านทานจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่วัดได้โดยทั่วไปในมิลลิโวลต์ (MV)
5. การขยายสัญญาณ: สัญญาณไฟฟ้าขนาดเล็กจะถูกขยายและประมวลผลสำหรับการวัดหรือการแสดงผล
การทำความเข้าใจหลักการเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดโหลดเซลล์ที่ถูกต้องและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้น
การสอบเทียบเป็นกระบวนการที่สำคัญในการรับรองความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของการวัดเซลล์โหลด เทคนิคการสอบเทียบที่เหมาะสมช่วยรักษาความสมบูรณ์ของการวัดและปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม
โดยทั่วไปกระบวนการสอบเทียบจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:
1. การสอบเทียบศูนย์: ปรับเอาต์พุตเซลล์โหลดเป็นศูนย์เมื่อไม่มีแรงถูกนำไปใช้
2. การสอบเทียบแบบขยาย: ใช้น้ำหนักที่รู้จักโดยปกติจะใกล้กับความจุเต็มของเซลล์และปรับเอาต์พุตตามลำดับ
3. การตรวจสอบเชิงเส้น: ทดสอบเซลล์โหลดที่หลายจุดในช่วงของมันเพื่อให้แน่ใจว่าการตอบสนองเชิงเส้น
4. การทดสอบ hysteresis: ตรวจสอบความแตกต่างของเอาต์พุตระหว่างการโหลดและการขนถ่ายรอบ
5. การทดสอบการทำซ้ำ: ทำการวัดหลายครั้งที่โหลดเดียวกันเพื่อตรวจสอบความสอดคล้อง
ขอแนะนำให้ปรับเทียบเซลล์โหลดเป็นประจำทุกปีหรือบ่อยครั้งในการเรียกร้องแอปพลิเคชัน จัดทำเอกสารกระบวนการสอบเทียบรวมถึงวันที่วิธีการและข้อมูลช่างเทคนิคเพื่อการประกันคุณภาพและการตรวจสอบย้อนกลับ
การวัดสัญญาณเอาต์พุตเซลล์โหลดอย่างแม่นยำมีความสำคัญสำหรับการวัดแรงและน้ำหนักที่แม่นยำ โดยทั่วไปแล้วโหลดเซลล์จะผลิตสัญญาณระดับ millivolt ที่ต้องการการจัดการและการตีความที่เหมาะสมเพื่อวัดเอาต์พุตของโหลดเซลล์:
1. เชื่อมต่อระบบการเก็บข้อมูลที่มีความแม่นยำสูงหรือมีความแม่นยำสูงกับสายสัญญาณสัญญาณของเซลล์โหลด
2. ตั้งค่าอุปกรณ์วัดเพื่ออ่าน Millivolts (MV) หรือสเกลที่เหมาะสมสำหรับเอาต์พุตของเซลล์โหลดของคุณ
3. ใช้แรงหรือน้ำหนักที่รู้จักกับเซลล์โหลด
4. บันทึกสัญญาณเอาต์พุตและเปรียบเทียบกับค่าที่คาดหวังตามข้อกำหนดของโหลดของเซลล์
โปรดจำไว้ว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิและความชื้นอาจส่งผลต่อการส่งออกเซลล์ พิจารณาตัวแปรเหล่านี้เสมอเมื่อตีความการวัด
โหลดเซลล์ค้นหาแอพพลิเคชั่นในอุตสาหกรรมที่หลากหลายแต่ละแห่งมีข้อกำหนดและความท้าทายที่ไม่ซ้ำกัน:
1. การผลิต: การควบคุมคุณภาพการทดสอบวัสดุและกระบวนการอัตโนมัติกระบวนการ
2. การขนส่ง: การชั่งน้ำหนักยานพาหนะการตรวจสอบภาระการขนส่งสินค้าและระบบน้ำหนักและความสมดุลของเครื่องบิน
3. การเกษตร: การจัดการการจัดเก็บข้าวการชั่งน้ำหนักปศุสัตว์และการตรวจสอบผลผลิต
4. การดูแลสุขภาพ: การชั่งน้ำหนักผู้ป่วยการผลิตยาและการวิจัยทางการแพทย์
5. การบินและอวกาศ: การทดสอบโครงสร้างการวัดแรงขับและการตรวจสอบน้ำหนักบรรทุก
6. การก่อสร้าง: การตรวจสอบโหลดเครน, การตรวจสอบสุขภาพโครงสร้างและการทดสอบวัสดุ
แต่ละแอปพลิเคชันอาจต้องใช้ประเภทของเซลล์โหลดเฉพาะและเทคนิคการวัด ตัวอย่างเช่นการวัดแรงแบบไดนามิกในการทดสอบการบินและอวกาศอาจใช้เซลล์โหลด piezoelectric ในขณะที่การชั่งน้ำหนักแบบคงที่ในการเกษตรมักจะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีมาตรวัดความเครียด
การบรรลุและรักษาความแม่นยำในการวัดสูงเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการใช้งานโหลดเซลล์ มีหลายปัจจัยที่ทำให้เกิดความแม่นยำ:
1. การติดตั้งที่เหมาะสม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซลล์โหลดติดตั้งอย่างถูกต้องและจัดแนวกับทิศทางแรง
2. การควบคุมสิ่งแวดล้อม: ลดความผันผวนของอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนที่อาจส่งผลกระทบต่อการวัด
3. การสอบเทียบปกติ: รักษาตารางการสอบเทียบที่สอดคล้องกันเพื่อบัญชีสำหรับการดริฟท์เมื่อเวลาผ่านไป
4. การปรับสภาพสัญญาณ: ใช้แอมพลิฟายเออร์และตัวกรองที่เหมาะสมเพื่อประมวลผลสัญญาณเอาต์พุตเซลล์โหลด
5. การเก็บข้อมูล: ใช้ตัวแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอลความละเอียดสูงเพื่อการวัดที่แม่นยำ
6. แอปพลิเคชันโหลด: ใช้แรงอย่างสม่ำเสมอและภายในช่วงที่ระบุของเซลล์โหลด
ด้วยการจัดการกับปัจจัยเหล่านี้คุณสามารถปรับปรุงความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการวัดเซลล์โหลดได้อย่างมีนัยสำคัญ
แม้จะมีการดูแลและบำรุงรักษาที่เหมาะสมเซลล์โหลดก็สามารถพบปัญหาที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของพวกเขา นี่คือปัญหาทั่วไปและขั้นตอนการแก้ไขปัญหา:
1. ศูนย์ดริฟท์: หากเซลล์โหลดไม่กลับไปเป็นศูนย์หลังจากขนถ่ายให้ตรวจสอบเศษซาก, ปรับเทียบใหม่หรือตรวจสอบความเสียหาย
2. ความไม่เชิงเส้น: ทำการตรวจสอบเชิงเส้นและปรับเทียบใหม่หากจำเป็น ความไม่เชิงเส้นอย่างรุนแรงอาจบ่งบอกถึงความเสียหายที่มากเกินไป
3. การอ่านที่ไม่แน่นอน: ตรวจสอบการเชื่อมต่อไฟฟ้า, การเดินสายโล่จากสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและตรวจสอบความชื้น
4. ความไวที่ลดลง: ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตรวจสอบความเสียหายทางกลและปรับเทียบเซลล์โหลดอีกครั้ง
5. การป้องกันการโอเวอร์โหลด: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีกลไกหยุดเพื่อป้องกันการโอเวอร์โหลดโดยไม่ตั้งใจ
เมื่อแก้ไขปัญหาให้เริ่มต้นด้วยสาเหตุที่ง่ายที่สุดและทำงานอย่างเป็นระบบผ่านปัญหาที่อาจเกิดขึ้น
เมื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเทคนิคใหม่ ๆ เกิดขึ้นเพื่อปรับปรุงการวัดเซลล์โหลด:
1. เซลล์โหลดดิจิตอล: รวมตัวแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอลในตัวเพื่อความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดีขึ้น
2. เซลล์โหลดไร้สาย: กำจัดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิลและทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
3. การชดเชยอุณหภูมิ: ใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบบูรณาการเพื่อแก้ไขผลกระทบทางความร้อนในการวัด
4. เซลล์โหลดหลายแกน: การวัดแรงและช่วงเวลาในหลายทิศทางพร้อมกัน
5. การวินิจฉัยอัจฉริยะ: ใช้คุณสมบัติการตรวจสอบตนเองเพื่อตรวจจับและรายงานปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในเชิงรุก
เทคนิคขั้นสูงเหล่านี้สามารถปรับปรุงความแม่นยำในการวัดความน่าเชื่อถือและความสะดวกในการใช้งานในแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน
การวัดการวัดเซลล์โหลดเป็นการรวมกันของการทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมและการใช้เทคนิคที่เหมาะสม โดยทำตามแนวทางที่ระบุไว้ในบทความนี้คุณสามารถมั่นใจได้ว่าการวัดกำลังที่ถูกต้องและเชื่อถือได้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย
โปรดจำไว้ว่าการสอบเทียบปกติการบำรุงรักษาที่เหมาะสมและการใส่ใจกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจากระบบโหลดเซลล์ของคุณ
คำตอบ: ความถี่ของการสอบเทียบเซลล์โหลดขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงความเข้มการใช้งานสภาพแวดล้อมและกฎระเบียบของอุตสาหกรรม ตามกฎทั่วไปแนะนำให้ทำการสอบเทียบประจำปีสำหรับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามในสถานการณ์การวัดที่สำคัญหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอาจจำเป็นต้องมีการสอบเทียบบ่อยครั้งมากขึ้น (เช่นรายไตรมาสหรือรายเดือน) ปรึกษามาตรฐานอุตสาหกรรมของคุณเสมอและคำแนะนำของผู้ผลิตเซลล์โหลดสำหรับคำแนะนำเฉพาะ
คำตอบ: มาตรวัดความเครียดเป็นองค์ประกอบการตรวจจับที่เปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดเชิงกล ในทางกลับกันเซลล์โหลดเป็นอุปกรณ์การวัดแรงที่สมบูรณ์ซึ่งโดยทั่วไปจะรวมเกจวัดความเครียดอย่างน้อยหนึ่งตัว เซลล์โหลดรวมองค์ประกอบโครงสร้างที่เปลี่ยนรูปภายใต้โหลดมาตรวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูปนี้และส่วนประกอบเพิ่มเติมเช่นวงจรการชดเชยอุณหภูมิและอิเล็กทรอนิกส์ปรับอากาศ ในสาระสำคัญมาตรวัดความเครียดเป็นส่วนประกอบของเซลล์โหลดซึ่งเป็นเครื่องมือวัดที่สมบูรณ์
คำตอบ: การเลือกความสามารถที่เหมาะสมสำหรับเซลล์โหลดของคุณเกี่ยวข้องกับข้อควรพิจารณาหลายประการ:
1. โหลดสูงสุดที่คาดหวัง: เลือกโหลดเซลล์ที่มีความจุเกินค่าที่คาดหวังสูงสุดของคุณ 20-50% เพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลด
2. ปัจจัยด้านความปลอดภัย: พิจารณาภาระที่อาจเกิดขึ้นหรือแรงกระแทกที่อาจเกิดขึ้น
3. ข้อกำหนดการแก้ปัญหา: เซลล์โหลดความจุที่สูงขึ้นโดยทั่วไปจะมีความละเอียดต่ำกว่าดังนั้นจึงสมดุลกับความต้องการความแม่นยำของคุณ
4. เฉพาะแอปพลิเคชัน: พิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นการสั่นสะเทือนการแปรผันของอุณหภูมิและการกระจายโหลด
5. ความต้องการในอนาคต: ถ้าเป็นไปได้ให้เพิ่มช่วงการวัดที่อาจเกิดขึ้น
มักจะดีกว่าที่จะเลือกความสามารถที่สูงขึ้นเล็กน้อยเพื่อความปลอดภัยและอายุการใช้งานที่ยาวนาน แต่หลีกเลี่ยงการขยายขนาดใหญ่อย่างมากเนื่องจากสามารถลดความแม่นยำในการวัดสำหรับโหลดที่เล็กลง
คำตอบ: ศูนย์ดริฟท์ในโหลดเซลล์หมายถึงการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณเอาต์พุตเมื่อไม่มีการใช้โหลด มีหลายปัจจัยที่อาจทำให้เกิดการดริฟท์เป็นศูนย์:
1. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: การขยายตัวทางความร้อนหรือการหดตัวของวัสดุเซลล์โหลด
2. คืบ: การเสียรูปแบบค่อยเป็นค่อยไปของเซลล์โหลดเมื่อเวลาผ่านไปภายใต้โหลดคงที่
3. ความชื้นหรือการปนเปื้อน: ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเกจหรือวงจร
4. การตีฮิสทีเรียเชิงกล: ความเครียดที่เหลืออยู่ในโหลดเซลล์หลังจากกำจัดโหลด
5. ปัญหาไฟฟ้า: เช่นการย่อยสลายการเชื่อมต่อหรือส่วนประกอบ
เพื่อแก้ไขศูนย์ดริฟท์:
1. ดำเนินการสอบเทียบศูนย์เป็นส่วนหนึ่งของกิจวัตรการบำรุงรักษาของคุณ
2. ใช้เทคนิคการชดเชยอุณหภูมิ
3. ตรวจสอบการป้องกันสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับเซลล์โหลด
4. ใช้เซลล์โหลดคุณภาพสูงที่มีลักษณะการคืบต่ำ
5. อนุญาตให้ใช้เวลาอุ่นเครื่องที่เพียงพอสำหรับระบบการวัดก่อนการใช้งาน
6. ถ้าถาวรปรึกษากับผู้ผลิตหรือผู้เชี่ยวชาญด้านการสอบเทียบ
คำตอบ: ใช่เซลล์โหลดจำนวนมากสามารถวัดทั้งแรงตึงและแรงบีบอัด แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ได้รับการออกแบบมาสำหรับการทำงานแบบสองโหมดนี้ นี่คือประเด็นสำคัญที่ควรพิจารณา:
1. เซลล์โหลดประเภท S: ใช้กันทั่วไปสำหรับการวัดความตึงและการบีบอัด
2. ปุ่มหรือแพนเค้กโหลดเซลล์: โดยทั่วไปออกแบบมาสำหรับการบีบอัดเท่านั้น
3. เซลล์โหลดลำแสง: มักจะวัดทั้งสอง แต่อาจมีความสามารถที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละโหมด
4. การสอบเทียบ: เซลล์โหลดสองโหมดมักจะต้องมีการสอบเทียบแยกต่างหากสำหรับความตึงเครียดและการบีบอัด
5. การติดตั้ง: การติดตั้งที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดแบบสองทิศทางที่แม่นยำ
6. ข้อมูลจำเพาะ: ตรวจสอบแผ่นข้อมูลของโหลดเซลล์เสมอเพื่อยืนยันความสามารถสำหรับความตึงเครียดและการบีบอัด
7. ความต้องการของแอปพลิเคชัน: พิจารณาว่าคุณต้องการทั้งสองโหมดหรือถ้าเซลล์โหลดโหมดเดียวจะพอเพียง
เมื่อเลือกโหลดเซลล์สำหรับการวัดความตึงเครียดและการบีบอัดให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้รับการจัดอันดับโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานดังกล่าวและการสอบเทียบที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ
