เมนูเนื้อหา
ทำความเข้าใจกับเซลล์โหลดความตึงเครียด
- เซลล์โหลดความตึงเครียดทำงานอย่างไร?
การประยุกต์ใช้เซลล์โหลดความตึงเครียด
การสอบเทียบเซลล์โหลดความตึงเครียด
- 2. ฉันจะติดตั้งเซลล์โหลดความตึงได้อย่างไร?
- 3. แอพพลิเคชั่นประเภทใดที่ใช้เซลล์โหลดความตึงเครียด
- 4. ฉันจะปรับเทียบเซลล์โหลดความตึงได้อย่างไร?
- 5. ฉันควรทำอย่างไรถ้าเซลล์โหลดความตึงของฉันให้การอ่านที่ไม่สอดคล้องกัน?
เซลล์โหลดความตึงเครียดเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการวัดแรงดึงในการใช้งานต่าง ๆ รวมถึงการก่อสร้างการผลิตและการวิจัย เซ็นเซอร์เหล่านี้แปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้สามารถวัดความตึงได้อย่างแม่นยำบนวัสดุหรือโครงสร้าง บทความนี้จะสำรวจพื้นฐานของ ความตึงเครียดเซลล์แอป พลิเคชันขั้นตอนการติดตั้งและวิธีการสอบเทียบ
เซลล์โหลดความตึงคือเซ็นเซอร์แรงประเภทที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อวัดแรงดึง - แรงที่ดึงหรือยืดวัตถุ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์โหลดการบีบอัดซึ่งวัดแรงผลักลงบนวัตถุเซลล์โหลดความตึงจะถูกสอบเทียบเพื่อวัดแรงที่ใช้ในทิศทางการดึง พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ สำหรับแอปพลิเคชันเช่นการชั่งน้ำหนักโหลดระงับการตรวจสอบความตึงเครียดของสายเคเบิลและสร้างความมั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
โดยทั่วไปแล้วเซลล์โหลดความตึงมักจะใช้มาตรวัดความเครียดที่ถูกยึดติดกับองค์ประกอบโครงสร้าง เมื่อใช้แรงดึงองค์ประกอบจะเปลี่ยนรูปเล็กน้อยทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานภายในเกจวัดความเครียด การเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถวัดและตีความได้ว่าเป็นค่าแรง การกำหนดค่าที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเซลล์โหลดแรงตึง ได้แก่ :
- เซลล์โหลดประเภท S: รูปร่างเหมือน 's, ' เซลล์โหลดเหล่านี้สามารถวัดทั้งความตึงเครียดและการบีบอัด
- ลิงก์ความตึงเครียด: ใช้เป็นหลักสำหรับการยกแอปพลิเคชัน
- เซลล์โหลดบาร์: มักใช้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมที่ต้องวัดแรงขนาดใหญ่
เซลล์โหลดความตึงนั้นมีความหลากหลายและค้นหาแอปพลิเคชันในสาขาต่าง ๆ :
- การก่อสร้าง: การตรวจสอบความตึงเครียดในสายเคเบิลที่ใช้สำหรับการสนับสนุนโครงสร้าง
- การผลิต: การวัดความตึงเครียดในสายไฟและสายเคเบิลในระหว่างกระบวนการผลิต
- การบินและอวกาศ: การทดสอบความต้านทานแรงดึงของวัสดุที่ใช้ในส่วนประกอบของเครื่องบิน
- การเดินเรือ: สร้างความมั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของสายจอดเรือและสายลากจูง
- การวิจัย: การประเมินคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุใหม่ภายใต้ความเครียดแรงดึง
การตั้งค่าเซลล์โหลดความตึงนั้นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับการติดตั้งและการเดินสาย ทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อการติดตั้งที่เหมาะสม:
ก่อนเริ่มการติดตั้งให้แน่ใจว่าคุณมีเครื่องมือและอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมด:
- เซลล์โหลดแรงตึง
- การติดตั้งฮาร์ดแวร์ (สกรู, เครื่องซักผ้า)
- สายไฟสำหรับการเชื่อมต่อไฟฟ้า
- ระบบเก็บข้อมูลที่เข้ากันได้หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ (เช่น Arduino)
กระบวนการติดตั้งอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของเซลล์โหลดความตึงที่ใช้:
- เซลล์โหลดประเภท S: ติดตั้งเหล่านี้โดยใช้รูเกลียวที่ปลายทั้งสอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาได้รับการจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงการแนะนำช่วงเวลาการดัดที่อาจส่งผลกระทบต่อความแม่นยำ
- ลิงก์ความตึงเครียด: แนบโดยตรงกับอุปกรณ์ยกหรือโครงสร้างที่ถูกทดสอบ
- เซลล์โหลดบาร์: ควรติดตั้งเหล่านี้ระหว่างสองแผ่นในการกำหนดค่า 'z ' เพื่อวัดแรงดึงอย่างแม่นยำโดยไม่ต้องแนะนำแรงบิด
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดมีความปลอดภัยและไม่มีการเล่นในแอสเซมบลี
เชื่อมต่อโหลดเซลล์เข้ากับระบบการเก็บข้อมูลของคุณหรือไมโครคอนโทรลเลอร์:
- ระบุสายเอาต์พุตจากเซลล์โหลด (โดยทั่วไปคือรหัสสี)
- เชื่อมต่อสายไฟเหล่านี้เข้ากับเทอร์มินัลที่เหมาะสมในเครื่องขยายเสียงหรือไมโครคอนโทรลเลอร์ตามข้อกำหนดของผู้ผลิต
ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้แอมพลิฟายเออร์ HX711 กับ Arduino ให้ติดตามการตั้งค่าการเดินสายพื้นฐานนี้:
โหลดแอมพลิฟายเออร์ HX711
ลวดสีแดง ---> e+
สายสีดำ ---> e-
ลวดสีขาว ---> a+
ลวดสีเขียว ---> a-
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบการเชื่อมต่อสองครั้งก่อนที่จะเปิดระบบของคุณ
การสอบเทียบเป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบการวัดที่แม่นยำจากเซลล์โหลดความตึงของคุณ นี่คือวิธีการปรับเทียบได้อย่างมีประสิทธิภาพ:
ก่อนที่จะใช้น้ำหนักที่รู้จักใด ๆ ให้อ่านเซลล์โหลดของคุณเป็นศูนย์ ขั้นตอนนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ากองกำลังที่เหลือจะไม่ส่งผลกระทบต่อการวัดของคุณ
ใช้น้ำหนักที่รู้จักกับเซลล์โหลดอย่างค่อยเป็นค่อยไปในขณะที่บันทึกการอ่านเอาต์พุตจากระบบเก็บข้อมูลของคุณ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้น้ำหนักที่ครอบคลุมช่วงการทำงานที่คาดหวังสำหรับการสอบเทียบที่แม่นยำ
ตัวอย่างเช่น:
| การอ่านเอาต์พุต น้ำหนัก (กก.) | (MV/V) |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 10 | 1.0 |
| 20 | 2.0 |
| 30 | 3.0 |
พล็อตน้ำหนักที่รู้จักกับการอ่านเอาต์พุตที่สอดคล้องกันเพื่อสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบ เส้นโค้งนี้สามารถใช้ในการตีความการวัดในอนาคตได้อย่างถูกต้อง
ในขณะที่ทำงานกับเซลล์โหลดแรงตึงคุณอาจพบปัญหาทั่วไป:
- การอ่านที่ไม่สอดคล้องกัน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดมีความปลอดภัยและตรวจสอบการเล่นเชิงกลใด ๆ ในการตั้งค่าของคุณ
- การอ่านดริฟท์: สิ่งนี้อาจบ่งบอกถึงความผันผวนของอุณหภูมิหรือเสียงไฟฟ้า พิจารณาการป้องกันการเดินสายหรือการปรับเทียบใหม่ภายใต้เงื่อนไขที่มั่นคง
เซลล์โหลดความตึงเครียดเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการวัดแรงดึงอย่างแม่นยำในอุตสาหกรรมต่าง ๆ การทำความเข้าใจกระบวนการดำเนินการตั้งค่าและการสอบเทียบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดที่เชื่อถือได้ โดยการปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในระหว่างการติดตั้งและปรับเทียบอุปกรณ์ของคุณเป็นประจำคุณสามารถตรวจสอบการอ่านที่แม่นยำซึ่งนำไปสู่ความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการใช้งานด้านวิศวกรรม
เซลล์โหลดความตึงเครียดวัดแรงดึง - บังคับใช้ที่ดึงหรือยืดวัตถุ - โดยการแปลงการเสียรูปเชิงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า
ในการติดตั้งเซลล์โหลดความตึงให้ติดตั้งอย่างปลอดภัยโดยใช้ฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมเชื่อมต่อกับระบบเก็บข้อมูลตามแนวทางการเดินสายและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการเล่นเชิงกลในชุดประกอบ
เซลล์โหลดความตึงเครียดใช้ในการก่อสร้างการผลิตการทดสอบการบินและอวกาศการดำเนินงานทางทะเลและการวิจัยเพื่อตรวจสอบแรงดึงในวัสดุและโครงสร้างต่างๆ
การปรับเทียบโดยการอ่านที่เหลือเป็นศูนย์ใช้น้ำหนักที่รู้จักในขณะที่บันทึกการอ่านเอาต์พุตและการสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบตามการวัดเหล่านี้
ตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดเพื่อความปลอดภัยและตรวจสอบการเล่นเชิงกลใด ๆ ในการตั้งค่าของคุณ ปรับเทียบใหม่หากจำเป็นภายใต้เงื่อนไขที่มั่นคง
[1] https://learn.sparkfun.com/tutorials/load-cell-amplifier-hx711-breakout-hookup-guide/all
[2] https://www.interfaceforce.com/tension-load-cells-101/
[3] https://forum.arduino.cc/t/using-s-type-load-cell-to-measure-pull-tensions/674180
[4] https://www.youtube.com/watch?v=OTXMK3IZJ64
[5] https://www.youtube.com/watch?v=KRDQ4OYWUJM
[6] https://learn.sparkfun.com/tutorials/getting-started-with-load-cells/all
[7] https://www.800loadcel.com/load-cells/tension-load-cells.html
[8] https://www.lcmsystems.com/applications/ultimate-guide-to-load-cells-averything-you-need-to-know
[9] https://www.youtube.com/watch?v=i1xGyhuxezu
[10] https://www.phidgets.com/docs/load_cell_guide
