Att förstå kraftmätning och de enheter som används för det är inte särskilt svårt. Allt du behöver är en förståelse för grunderna för lastceller och en praktisk guide för att ge dig den kunskapen. Här på Michigan Scientific har vi dig täckt.
Låt oss utforska mer om lastceller – vad de är, hur de fungerar och när du kan använda en.
Lastceller kan användas för att upptäcka när ett föremål utövar en kraft. Du kan också använda dem för att spåra förändringarna i kraften som tillämpas över tiden. I vissa applikationer används lastceller för att detektera närvaron av en kraft genom att mäta töjningen på en yta på grund av inmatningen. Töjning är en deformationsreaktion på en yta på grund av en applicerad belastning. När en kraft appliceras omvandlar lastcellen denna energi till en elektrisk signal.
Vad är lastceller?
Lastceller är fysiska element, även kända som transduktorer. givare kan omvandla en form av energi till en annan form av energi; vilket innebär att om du applicerar kraft i en lastcell kan den omvandlas till en elektrisk signal.
Denna signal kommer att ha en storlek som är direkt proportionell mot kraften som appliceras, vilket gör det lättare att mäta.
Vilka typer av lastceller finns det?
Det finns olika typer av Ladda celler. De tre vanligaste är töjningsgivare, hydrauliska och pneumatiska lastceller. Det betyder att det finns tre enkla sätt för en lastcell att översätta en applicerad kraft till en mätbar avläsning. Michigan Scientific är specialiserat på både lagertöjningsmätare och anpassade töjningsmätare.
Och medan det finns andra typer av lastceller, är de mindre vanliga.
Töjningsmätare Lastceller: Mekaniskt element
Töjningsmätarlastceller är mekaniska till sin natur. Detta mekaniska element använder sig av en töjningsmätare, eller flera töjningsgivare, för att känna av en deformation orsakad av den kraft som appliceras.
Töjningsmätare varierar ofta i storlek, produktionsmaterial och till och med mekanisk inställning för att kunna ta emot olika belastningar. De kan också ha olika känslighet beroende på deras avsedda syfte. Trots att de har olika design fungerar alla töjningsmätare på samma koncept, vilket förvandlar avböjning till en förändring i motstånd.
Vanliga töjningsmätare är uppbyggda av en mycket fin tråd eller folie i ett rutmönster, där en linjär förändring i elektriskt motstånd kan orsakas genom att detektera töjning på grund av kraft, vikt eller tryck i en specifik riktning. Det finns ofta ett basresistans på 120Ω, 350Ω eller 1,000 XNUMXΩ.
Som nämnts ovan kan varje töjningsmätare ha olika känslighetsnivåer. Detta uttrycks som "gauge factor" eller GF, och definieras som förhållandet mellan fraktionerad förändring i elektriskt motstånd och fraktionerad deformation i den riktning som kraften appliceras (eller töjningen).
Gauge Factor = GF = (∆R/R)/(∆L/L) = (∆R/R)/ε, där ε = töjning
Hydrauliska lastceller: Kolv- och cylinderinställning
Hydrauliska lastceller, å andra sidan, använder sig av konventionella cylinder- och kolvarrangemang för att visa tryckförändringen. Kolvens rörelse kan hjälpa till att bestämma föremålets vikt genom att mäta tryckförändringen på ett anslutet Bourdon-rör.
Pneumatiska lastceller: Använder lufttryck
Slutligen använder pneumatiska lastceller lufttryck för att få samma resultat. Lufttryck appliceras på ena änden av ett membran, som sedan kommer ut genom munstycket som finns i botten av lastcellen.
Både hydrauliska och pneumatiska lastceller fungerar bra i en labbmiljö med statisk belastning. Töjningsmätarlastceller är mycket användbara för dynamiska belastningar och testning i fält.