มุมมอง: 222 ผู้แต่ง: Tina เผยแพร่เวลา: 2024-10-31 Origin: เว็บไซต์
เมนูเนื้อหา
มาตรวัดความเครียด: แนวคิดพื้นฐาน
- การประยุกต์ใช้มาตรวัดความเครียด
- ข้อดีและข้อ จำกัด ของมาตรวัดความเครียด
- ข้อดีและข้อ จำกัด ของเซลล์โหลด
การเปรียบเทียบมาตรวัดความเครียดและเซลล์โหลด
แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีการวัดแรง
- 1. ฟังก์ชั่นหลักของมาตรวัดความเครียดคืออะไร?
- 3. สามารถใช้มาตรวัดความเครียดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้หรือไม่?
- 4. เซลล์โหลดประเภททั่วไปคืออะไร?
- 5. ฉันจะเลือกระหว่างมาตรวัดความเครียดและโหลดเซลล์สำหรับแอปพลิเคชันของฉันได้อย่างไร
การวัดแรงเป็นสิ่งสำคัญของอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการบินและอวกาศซึ่งข้อมูลที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความปลอดภัยการควบคุมคุณภาพและประสิทธิภาพการดำเนินงาน เซ็นเซอร์ที่ใช้กันมากที่สุดสองตัวในการวัดแรงคือมาตรวัดความเครียดและ โหลด เซลล์ ในขณะที่อุปกรณ์ทั้งสองมีจุดประสงค์ในการวัดกำลังพวกเขาทำงานบนหลักการที่แตกต่างกันและเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมาตรวัดความเครียดและเซลล์โหลดสามารถช่วยวิศวกรและช่างเทคนิคเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับความต้องการเฉพาะของพวกเขา
มาตรวัดความเครียดคือเซ็นเซอร์ที่วัดปริมาณการเสียรูปหรือความเครียดที่เกิดจากวัตถุเมื่อใช้แรง ประกอบด้วยลวดบางหรือฟอยล์ที่จัดเรียงในรูปแบบกริดซึ่งถูกผูกมัดกับพื้นผิวของวัสดุที่ถูกทดสอบ เมื่อวัสดุเปลี่ยนรูปตัวมาตรวัดความเครียดทำให้เสียรูปเช่นกันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานนี้สามารถวัดและสัมพันธ์กับปริมาณของความเครียดที่ได้รับจากวัสดุ
เกจวัดความเครียดใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันต่าง ๆ รวมถึง:
- การทดสอบวัสดุ: วิศวกรใช้มาตรวัดความเครียดเพื่อทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุเช่นความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่น
- การตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง: เกจวัดความเครียดถูกติดตั้งบนสะพานอาคารและโครงสร้างอื่น ๆ เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์และตรวจจับความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น
- วิศวกรรมการบินและอวกาศ: ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศมาตรวัดความเครียดใช้ในการวัดความเครียดในส่วนประกอบของเครื่องบินในระหว่างการทดสอบและการทำงาน
มาตรวัดความเครียดมีข้อดีหลายประการรวมถึงความไวสูงความสามารถในการวัดการเสียรูปขนาดเล็กและความสามารถรอบตัวในการใช้งาน อย่างไรก็ตามพวกเขายังมีข้อ จำกัด เช่นความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความจำเป็นในการติดตั้งอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านที่แม่นยำ
โหลดเซลล์เป็นประเภทของตัวแปลงสัญญาณที่แปลงแรงหรือน้ำหนักเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วเซลล์โหลดจะใช้เทคโนโลยีมาตรวัดความเครียดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ แต่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อวัดน้ำหนักหรือแรงในลักษณะที่ตรงกว่า เมื่อโหลดถูกนำไปใช้กับเซลล์โหลดมันจะเปลี่ยนรูปและการเสียรูปนี้จะถูกวัดโดยเกจวัดความเครียดที่ฝังอยู่ภายในเซลล์โหลด
เซลล์โหลดมักใช้ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ รวมถึง:
- การชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรม: เซลล์โหลดเป็นกระดูกสันหลังของเครื่องชั่งน้ำหนักที่ใช้ในอุตสาหกรรมเช่นการแปรรูปอาหารยาและโลจิสติกส์
- ระบบอัตโนมัติ: ในกระบวนการผลิตอัตโนมัติจะใช้เซลล์โหลดเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดของน้ำหนัก
- การวัดแรงในการทดสอบ: เซลล์โหลดถูกใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อวัดแรงในการทดสอบวัสดุและการพัฒนาผลิตภัณฑ์
เซลล์โหลดเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแม่นยำความน่าเชื่อถือและความสามารถในการจัดการโหลดขนาดใหญ่ พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การวัดที่สอดคล้องกันเมื่อเวลาผ่านไปและได้รับผลกระทบน้อยกว่าจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับมาตรวัดความเครียด อย่างไรก็ตามพวกเขาอาจมีราคาแพงกว่าและอาจต้องมีการติดตั้งและการสอบเทียบที่ซับซ้อนมากขึ้น
เมื่อเปรียบเทียบมาตรวัดความเครียดและเซลล์โหลดความแตกต่างสำคัญหลายประการเกิดขึ้น:
มาตรวัดความเครียดมักจะง่ายกว่าในการออกแบบซึ่งประกอบด้วยลวดบางหรือฟอยล์จัดเรียงในรูปแบบกริด ในทางตรงกันข้ามเซลล์โหลดเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งรวมเกจวัดความเครียดไว้ในตัวเรือนที่แข็งแกร่งซึ่งออกแบบมาเพื่อทนต่อการโหลดที่สำคัญ
- ความไว: มาตรวัดความเครียดมีความไวสูงและสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความเครียดนาทีทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้การวัดที่แม่นยำ โหลดเซลล์ในขณะที่มีความละเอียดอ่อนได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแรงขนาดใหญ่และอาจไม่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย
- ค่าใช้จ่าย: มาตรวัดความเครียดโดยทั่วไปจะมีราคาถูกกว่าเซลล์โหลดทำให้เป็นตัวเลือกที่ประหยัดต้นทุนสำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมาก อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของควรพิจารณาค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการสอบเทียบ
- การสอบเทียบ: เซลล์โหลดมักจะต้องใช้กระบวนการสอบเทียบที่กว้างขวางมากขึ้นเนื่องจากความซับซ้อนของพวกเขาในขณะที่มาตรวัดความเครียดสามารถปรับเทียบได้ง่ายขึ้นในบางแอปพลิเคชัน
เกจวัดความเครียดเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการวัดความเครียดที่แม่นยำเช่นในการทดสอบวัสดุหรือการตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง เซลล์โหลดมีความเหมาะสมมากกว่าสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการวัดน้ำหนักเช่นในระดับอุตสาหกรรมหรือระบบอัตโนมัติ
การเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะเกี่ยวข้องกับการพิจารณาปัจจัยหลายประการ:
- ข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน: พิจารณาว่าความต้องการหลักสำหรับการวัดความเครียดที่แม่นยำหรือการวัดน้ำหนัก
- สภาพแวดล้อม: พิจารณาสภาพแวดล้อมการทำงานรวมถึงอุณหภูมิความชื้นและการสัมผัสกับสารเคมีหรือความเครียดทางกายภาพ
- ข้อ จำกัด ด้านงบประมาณ: ประเมินค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของรวมถึงราคาซื้อเริ่มต้นการติดตั้งและค่าบำรุงรักษา
ในโครงการล่าสุดที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างสะพานใหม่วิศวกรเลือกใช้มาตรวัดความเครียดเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของโครงสร้างในช่วงการก่อสร้าง ข้อมูลที่รวบรวมได้อนุญาตให้พวกเขาทำการปรับเปลี่ยนแบบเรียลไทม์เพื่อสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยและการปฏิบัติตามมาตรฐานทางวิศวกรรม
ในทางกลับกันโรงงานแปรรูปอาหารจำเป็นต้องมีการวัดน้ำหนักที่แม่นยำสำหรับบรรจุภัณฑ์ โหลดเซลล์โหลดในสายบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละแพ็คเกจตรงตามข้อกำหนดของน้ำหนักที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพและลดของเสีย
สนามการวัดกำลังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยมีความก้าวหน้าในเทคโนโลยีที่นำไปสู่การใช้งานใหม่และประสิทธิภาพที่ดีขึ้น แนวโน้มบางอย่างที่ต้องดูรวมถึง:
- เทคโนโลยีไร้สาย: การรวมเทคโนโลยีไร้สายในมาตรวัดความเครียดและเซลล์โหลดช่วยให้การตรวจสอบระยะไกลและการรวบรวมข้อมูลเพิ่มความสะดวกและประสิทธิภาพ
-เซ็นเซอร์อัจฉริยะ: การพัฒนาเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ติดตั้งความสามารถในการประมวลผลข้อมูลช่วยให้การวิเคราะห์และการตัดสินใจแบบเรียลไทม์ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน
- Miniaturization: เนื่องจากอุตสาหกรรมต้องการเซ็นเซอร์ขนาดเล็กและขนาดกะทัดรัดมากขึ้นผู้ผลิตจึงมุ่งเน้นไปที่มาตรวัดความเครียดขนาดเล็กและเซลล์โหลดโดยไม่ลดประสิทธิภาพ
โดยสรุปทั้งมาตรวัดความเครียดและเซลล์โหลดมีบทบาทสำคัญในการวัดแรงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในขณะที่พวกเขาแบ่งปันความคล้ายคลึงกันบางอย่างความแตกต่างในการออกแบบประสิทธิภาพและความเหมาะสมของแอปพลิเคชันทำให้พวกเขาเป็นเครื่องมือที่ไม่ซ้ำกันสำหรับงานที่เฉพาะเจาะจง การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนดเพื่อให้มั่นใจว่าการวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้
เกจวัดความเครียดวัดการเสียรูปหรือความเครียดของวัตถุเมื่อใช้แรงซึ่งให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการทดสอบวัสดุและการตรวจสอบโครงสร้าง
เซลล์โหลดแปลงแรงหรือน้ำหนักเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยการวัดการเสียรูปของโครงสร้างเมื่อใช้โหลดมักใช้มาตรวัดความเครียดแบบฝัง
ใช่มาตรวัดความเครียดสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง แต่อาจต้องใช้สารเคลือบป้องกันหรือสิ่งกีดขวางเพื่อป้องกันพวกเขาจากความผันผวนของอุณหภูมิความชื้นและสารเคมี
เซลล์โหลดประเภททั่วไป ได้แก่ เซลล์โหลดการบีบอัดเซลล์โหลดความตึงและเซลล์โหลดลำแสงแรงเฉือนแต่ละเซลล์ออกแบบมาสำหรับแอพพลิเคชั่นเฉพาะและเงื่อนไขการโหลด
พิจารณาข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณรวมถึงประเภทของการวัดที่จำเป็น (สายพันธุ์กับน้ำหนัก) สภาพแวดล้อมและข้อ จำกัด ด้านงบประมาณเพื่อทำการตัดสินใจอย่างชาญฉลาด
