ما الذي يجب مراعاته قبل شراء خلية تحميل؟

عندما يحتاج التطبيق إلى قياس أحمال أو قوى أو أوزان ثابتة أو شبه ثابتة ، ستحتاج إلى استخدام خلية تحميل. أ تحميل خلية هو جهاز يحول القوة المطبقة إلى إشارة إلكترونية يمكن استخدامها لحساب حجم القوة المطبقة. على الرغم من أنه بسيط نسبيًا في المفهوم ، إلا أنك ستجد أن هناك العديد من التعقيدات التي قد تؤثر على القياسات عند تطبيق نظام خلايا التحميل بالفعل. يحتاج المرء إلى النظر في عدد من العوامل قبل أن تقرر خلية التحميل التي يجب استخدامها. وتشمل هذه:

1. يتم قياس حجم القوة/الحمل/الوزن

• من المهم معرفة ذلك لأن خلايا التحميل النموذجية توفر حماية زائدة من حوالي 1.5 أضعاف سعة الحمل المقدرة. إذا قمت بتطبيق الأحمال - حتى مؤقتًا - بعد هذا الحمل الأقصى - يمكنك إتلاف خلية التحميل بشكل خطير وقد تحتاج إلى إعادة معايرةها لضمان قراءات دقيقة

• إذا كنت تشك في أنه يمكن أن يكون هناك ارتفاع عرضي في ظروف التحميل ، تكون متحفظًا في اختيار خلية تحميل ذات قدرة كافية للتعامل مع أعلى حالة حمولة بهامش 50 ٪ على الأقل لتجنب تجاوز الحد المرن لخلية التحميل

2. الدقة اللازمة للتطبيق

يتم تصنيف دقة خلايا الحمل بشكل عام كنسبة مئوية من الحجم الكامل. لذا فإن خلية الحمل بنسبة 0.1 ٪ من الدقة لخلية تحميل 100 رطل ستوفر +/- 0.1 رطل

• الدقة ، ولكن لخلية تحميل 1000 رطل توفر دقة +/- 1 رطل. لذلك تحتاج إلى اختيار خلية تحميل السعة المناسبة لتطبيقك

• قد تحتاج بعض تطبيقات الاختبار والقياس إلى دقة كنسبة مئوية من القراءة ، لذلك قد تحتاج إلى اختيار خلية تحميل بدقة كافية لمعالجة تلك التطبيقات

• تحتاج أيضًا إلى النظر في دقة النظام الكامل - وليس فقط خلية التحميل. اعتمادًا على كيفية التخطيط لاستخدام خلية التحميل ، يمكن أن تكون دقة النظام وظيفة لخلية التحميل ، ومعدات تكييف الإشارات ، ودقة المُرسم ، وتباين الطاقة التي يتم توفيرها والعوامل البيئية الأخرى

3. ظروف درجة حرارة التشغيل

• على الرغم من أن معظم خلايا التحميل توفر درجة معينة من تعويض درجة الحرارة ، إلا أنك تحتاج إلى مراعاة ظروف التشغيل قبل اختيار خلية تحميل.

• هل التطبيق الخاص بك في بيئات خاضعة للرقابة جيدة ، ودرجة حرارة الغرفة أو في الهواء الطلق ، وبيئات قاسية مع تغيير الرطوبة ودرجة الحرارة؟ إذا كان في الهواء الطلق - يجب أن تبحث عن خلايا التحميل بتصنيف IP68

• حتى مع وجود خلايا الحمل التي تم تعويضها في درجة الحرارة ، قد تكون هناك ظروف درجة حرارة عابرة تؤثر على قراءات خلايا الحمل. بشكل عام ، يعمل التعويض بشكل أفضل عند استخدامه في ظل ظروف درجة حرارة ثابتة

4. مدة القياس - على المدى القصير مقابل المدى الطويل

• يتمثل أحد الاعتبارات المهمة في اختيار خلايا الحمل الصحيحة في فهم استقرار خلية التحميل في ظل ظروف الاختبار على المدى القصير على المدى الطويل

• تعمل معظم المقاييس تحت السيناريو حيث شخص ما

• خلية التحميل ثم تأخذ القراءة. الدقة مرتفعة بشكل عام لهذه التطبيقات وخاصة في ظل ظروف درجة حرارة الغرفة

• ولكن عندما تتغير درجات الحرارة أو عند وضع الحمل الثابت على خلية تحميل لفترة طويلة ، ولا يمكن للمرء أن يكون هناك "القراءة" بشكل دوري قد يكون هناك انجراف أو زحف في القراءة الأساسية. إذا لم يتمكن التطبيق الخاص بك من تحمل هذا النوع من الانجراف ، فأنت بحاجة إلى شراء خلية تحميل ذات استقرار جيد على المدى الطويل وزحف منخفض

• تطبيقات التحكم في العملية التي لا يمكن أن تكون قطرًا دوريًا ولا تزال تتطلب قرارات ودقة عالية جدًا مع درجة الحرارة على مدار فترات زمنية طويلة - هي بعض التطبيقات الأكثر تطلبًا للزي مع خلية تحميل

5. معدل تحديث البيانات

• ما مدى سرعة أن تكون القراءة؟ 1 هرتز ، 10 هرتز ، 100 هرتز أو أسرع؟

• من المهم معرفة ذلك لأن خلايا التحميل تتحدث عمومًا عن أجهزة "شبه ثابتة ". هذا ليس المقصود منه قياس القوى الديناميكية التي تعمل على المستشعر - بل الأحمال الثابتة فقط

• عندما تحتاج إلى قياس القوى بتردد مرتفع للغاية لدراسة ديناميات النظام - تحتاج إلى شراء مستشعر قوة مع هؤلاء صفات

• يكون وقت استجابة خلية التحميل عمومًا من 3 إلى 5 ميلي ثانية - لكن هذا لا يستغرق النظر في كتلة الجسم المرتبطة بخلية الحمل. اعتمادًا على ما هو مرتبط بخلية التحميل - يمكن أن يكون وقت الاستجابة أبطأ بكثير مما تتوقعه

• علاوة على ذلك ، يشار إلى وقت الاستجابة عمومًا على أنه موعد الناتج التناظري لخلايا الحمل - وليس ذلك في النظام الرقمي الكامل. تحتاج إلى النظر في معدل بيانات نظام الحصول على البيانات أو الكمبيوتر الشخصي أو PLC وما إلى ذلك للحصول على معدلات بيانات عالية جدًا

6. اتجاه التحميل

• تم تصميم خلايا الحمل عمومًا للقياس في اتجاه واحد - إما في التوتر أو في الضغط

• والسبب في ذلك هو أن أنظمة المعايرة وعمليات المعايرة مصممة لاتجاه واحد.

• إذا كان تطبيقك يحتاج إلى قياس قوى في كلا الاتجاهين ، أي الأحمال العالمية - فقد تكون دقة النظام أقل مما هو عليه في اتجاه واحد فقط.

• بعض خلايا التحميل مثل خلايا تحميل s-beam أفضل لمثل هذه التطبيقات الشاملة ، وإذا سمح تطبيقك بالتكوين الميكانيكي الخاص لخلية تحميل S- الحزمة- فعليك التفكير في استخدام هذا النوع

• قد يفرض عليك مصنعو خلايا التحميل رسومًا إضافية لمعايرة خلايا الحمل في كلا الاتجاهين

7. خيارات التثبيت

• قد يكون هذا أحد الجوانب الأكثر تجاهلًا في خلايا التحميل! غالبًا ما يختار المصممون أو المهندسون أو المستخدمون خلية تحميل ثم يكتشفون أن عليهم إنفاق مئات الدولارات لتصميم المباريات أو غيرها من الملحقات لاستخدامها فعليًا في الممارسة العملية!

• إيلاء اهتمام خاص لخيارات التثبيت التي توفرها خلايا التحميل في الأعلى وكذلك أسفل خلية التحميل. من الأسهل العمل مع الثقوب الملولبة وتكون أقل عمومًا في الملف الشخصي وأقل تكلفة للاستخدام مما لو كان عليك حفر ثقب وخيطه على نهايتك!

• إيلاء اهتمام خاص لظروف التحميل خارج المركز عند تصميم تطبيقك. بعض خلايا التحميل مثل الفطيرة وأسلوب الأزرار وخلايا الحمل الدائرية الأخرى أكثر دقة عند استخدامها محوريًا على طول وسط خلايا الحمل. عند وجود ظروف التحميل خارج المركز - فإن بعض خلايا التحميل مثل خلايا تحميل نقطة واحدة ناتئ توفر أداء أفضل من غيرها.

8. الإخراج المطلوب (تمثيلي أو رقمي)

هذا هو أحد أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار خلية التحميل لأن نوع الإخراج الذي تريده لتطبيقك هو أحد أكبر العوامل المحددة في التكلفة النهائية للحل الخاص بك

• الناتج الأكثر شيوعًا المتاح من خلايا الحمل التقليدية هو MV/V. عند تطبيق طاقة 10V DC - تحصل على حوالي 20 مللي فولت للمخرجات الكاملة. هذه إشارة تمثيلية منخفضة المستوى والتي لا يمكن إدخالها إلى DAQs أو PLCs للأغراض العامة وتتطلب تضخيمًا قبل استخدامها في هذا الوضع. ابحث عن خلايا التحميل ذات المخرجات المتضخمة لتقليل الصداع المرتبط بهذه الخطوة وتكلفة إضافية تكبدتها

• إذا كانت المسافة بين خلية التحميل و DAQ/PLC كبيرة - فقد تحتاج إلى استخدام نوع الإخراج التناظري 4-20 مللي أمبير.

• الأفضل من ذلك-إذا كان تطبيقك يعمل مع جهاز كمبيوتر أو DAQ/PLC مع مدخلات رقمية ، فابحث عن خلايا التحميل مع المسلسل/RS-232/RS-485/USB أو مخرجات لاسلكية

9. التكلفة الإجمالية للملكية

• تعتمد تكلفة الحل على العديد من العوامل:

n تكلفة خلية التحميل

n تكلفة معدات تكييف الإشارات اللازمة

n تكلفة الأرقام/أنظمة التحكم

n تكلفة البرمجة أو تطبيق المعايرة للحصول على قراءات في الرطل/كغ/ن

n تكلفة إعادة المعايرة الدورية

• تحتاج إلى النظر في التكلفة الإجمالية للحل قبل اتخاذ قرار بشأن خلية التحميل للشراء

• بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون هناك وحدة مهمة لتغير الوحدة في الأداء و دقة - لذلك تحتاج إلى النظر في تكلفة معايرة النظام - إذا كنت تصمم OEM نظامًا لاستخدامه من قبل مستهلك متوسط

10. الشهادات اللازمة

• إذا تم استخدام طلبك تجاريًا للمعالجة التجارية على أساس الوزن ، فهناك قواعد ولوائح ستحتاج إلى متابعتها

• على سبيل المثال ، إذا كنت تبيع حبوب القهوة المعبأة في أكياس 1 رطل ، فأنت بحاجة إلى استخدام خلايا التحميل المعتمدة NTEP لقياس أكياس القهوة أثناء التغليف

• في أوروبا وغيرها من المناطق ، تسمى هذه الشهادة "oiml ".

• بشكل عام ، لا تتطلب طلبات البحث والتثقيف والاختبار والقياس شهادات NTEP/OIML ، ولكن قد تكون هناك إرشادات وتوصيات الصناعة التي تحتاجها متابعة