IT
USA
DE
FR
ES
PL
IT
EN
USA
DE
ZH
ES
FR
PT
JP
RU
AR
KR
RO
VN
HE
TR
CS
HR
DA
FI
EL
NL
SR
SK
SV
HU
Wiele osób używa wag z wielu powodów: do sprawdzenia swojej wagi rano, do odmierzania żywności do przygotowania posiłku, do poznania ciężaru ładunku do przeniesienia. Ale wiele osób nie wie, że aby wykonać tak prostą czynność, wykorzystuje się ogniwa obciążnikowe (load cells)!
Kiedyś do pomiaru wagi przedmiotów używano starych wag z odważnikami, ale dzisiaj mamy przyrządy, które automatycznie mierzą ciężar.
Ogniwo obciążnikowe z definicji jest elementem elektrycznym, a dokładniej przetwornikiem, który mierzy deformację ciała sztywnego, na które została przyłożona określona siła. Należy zaznaczyć, że ogniwo obciążnikowe nie mierzy masy przedmiotu wyrażonej w kilogramach, ale mierzy siłę, z jaką dany obiekt deformuje samo ogniwo. Ogniwa działają w oparciu o prawo Hooke’a, które mówi, że ciało elastyczne ulega deformacji wprost proporcjonalnej do przyłożonego do niego wysiłku, innymi słowy określa zachowanie materiałów elastycznych.
Istnieją 4 rodzaje ogniw obciążnikowych:
- Ogniwa pneumatyczne/pneumatyczne
- Ogniwa hydrauliczne
- Ogniwa tensometryczne/ekstensometryczne
- Ogniwa pojemnościowe
Ogniwa pneumatyczne, jak sama nazwa wskazuje, wykorzystują do pracy ciśnienie powietrza; wykonane są z elastycznej przegrody, na której spoczywa podstawa podtrzymująca przedmiot do zważenia. Z jednej strony znajduje się regulator powietrza, który zarządza ilością wprowadzanego powietrza, a z drugiej strony manometr. Po umieszczeniu przedmiotu na platformie, deformuje on membranę, sprężając powietrze wewnątrz ogniwa, a manometr zmierzy zmianę ciśnienia i poprzez impuls elektryczny wysłany do panelu sterowania zamieni ją na kilogramy.
Ogniwo hydrauliczne wykorzystuje do pomiaru płyn, olej lub wodę. Zasada działania jest podobna do zasady działania ogniw pneumatycznych, ale zamiast powietrza wykorzystuje się ciecz pod ciśnieniem. Wewnątrz ogniwa znajduje się elastyczna membrana, tłok, a wewnątrz niego: ciecz, podstawa podtrzymująca oraz rurowy czujnik ciśnienia sprężynowego. Kiedy przedmiot zostanie na niego położony, tłok sprężyza znajdującą się w nim ciecz, która z kolei deformuje membranę pod wpływem wywieranego ciśnienia. Ciśnienie jest wykrywane przez manometr, który może wysłać sygnał elektryczny za pomocą czujnika ciśnienia.
Następnym typem są ogniwa tensometryczne, najczęściej stosowane w przemyśle. To ogniwo obciążnikowe jest po prostu przetwornikiem, który zmienia swoją rezystancję elektryczną, gdy ulega deformacji. Rezystancja elektryczna jest proporcjonalna do deformacji wywieranej na ogniwo, co pozwala na dokładny pomiar, a następnie oczywiście rezystancję elektryczną można przeliczyć na siłę, a tym samym na ciężar. Ogniwo obciążnikowe tensometryczne składa się z 4 ekstensometrów; ekstensometr jest przyrządem pomiarowym, który wykrywa niewielkie deformacje ciała poddanego obciążeniu mechanicznemu. Ekstensometry wewnątrz ogniwa są połączone w konfigurację mostka Wheatstone’a. Ta konfiguracja zapewnia 4 ekstensometry połączone między sobą w kształt rombu i umożliwia uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów o wartościach między 10 a 100 kΩ. Ekstensometry są przyklejane do konstrukcji, która deformuje się pod wpływem ciężaru; konstrukcja posiada wgłębienia w celu zwiększenia deformacji.
Kiedyś do pomiaru wagi przedmiotów używano starych wag z odważnikami, ale dzisiaj mamy przyrządy, które automatycznie mierzą ciężar.
Ogniwo obciążnikowe z definicji jest elementem elektrycznym, a dokładniej przetwornikiem, który mierzy deformację ciała sztywnego, na które została przyłożona określona siła. Należy zaznaczyć, że ogniwo obciążnikowe nie mierzy masy przedmiotu wyrażonej w kilogramach, ale mierzy siłę, z jaką dany obiekt deformuje samo ogniwo. Ogniwa działają w oparciu o prawo Hooke’a, które mówi, że ciało elastyczne ulega deformacji wprost proporcjonalnej do przyłożonego do niego wysiłku, innymi słowy określa zachowanie materiałów elastycznych.
Istnieją 4 rodzaje ogniw obciążnikowych:
- Ogniwa pneumatyczne/pneumatyczne
- Ogniwa hydrauliczne
- Ogniwa tensometryczne/ekstensometryczne
- Ogniwa pojemnościowe
Ogniwa pneumatyczne, jak sama nazwa wskazuje, wykorzystują do pracy ciśnienie powietrza; wykonane są z elastycznej przegrody, na której spoczywa podstawa podtrzymująca przedmiot do zważenia. Z jednej strony znajduje się regulator powietrza, który zarządza ilością wprowadzanego powietrza, a z drugiej strony manometr. Po umieszczeniu przedmiotu na platformie, deformuje on membranę, sprężając powietrze wewnątrz ogniwa, a manometr zmierzy zmianę ciśnienia i poprzez impuls elektryczny wysłany do panelu sterowania zamieni ją na kilogramy.
Ogniwo hydrauliczne wykorzystuje do pomiaru płyn, olej lub wodę. Zasada działania jest podobna do zasady działania ogniw pneumatycznych, ale zamiast powietrza wykorzystuje się ciecz pod ciśnieniem. Wewnątrz ogniwa znajduje się elastyczna membrana, tłok, a wewnątrz niego: ciecz, podstawa podtrzymująca oraz rurowy czujnik ciśnienia sprężynowego. Kiedy przedmiot zostanie na niego położony, tłok sprężyza znajdującą się w nim ciecz, która z kolei deformuje membranę pod wpływem wywieranego ciśnienia. Ciśnienie jest wykrywane przez manometr, który może wysłać sygnał elektryczny za pomocą czujnika ciśnienia.
Następnym typem są ogniwa tensometryczne, najczęściej stosowane w przemyśle. To ogniwo obciążnikowe jest po prostu przetwornikiem, który zmienia swoją rezystancję elektryczną, gdy ulega deformacji. Rezystancja elektryczna jest proporcjonalna do deformacji wywieranej na ogniwo, co pozwala na dokładny pomiar, a następnie oczywiście rezystancję elektryczną można przeliczyć na siłę, a tym samym na ciężar. Ogniwo obciążnikowe tensometryczne składa się z 4 ekstensometrów; ekstensometr jest przyrządem pomiarowym, który wykrywa niewielkie deformacje ciała poddanego obciążeniu mechanicznemu. Ekstensometry wewnątrz ogniwa są połączone w konfigurację mostka Wheatstone’a. Ta konfiguracja zapewnia 4 ekstensometry połączone między sobą w kształt rombu i umożliwia uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów o wartościach między 10 a 100 kΩ. Ekstensometry są przyklejane do konstrukcji, która deformuje się pod wpływem ciężaru; konstrukcja posiada wgłębienia w celu zwiększenia deformacji.
Ostatnim typem ogniwa jest ogniwo pojemnościowe. Ogniwa pojemnościowe działają w oparciu o pojemność układu do magazynowania ładunku elektrycznego; składa się ono z dwóch płaskich, równoległych płyt, do których przykładany jest prąd elektryczny, który gromadzi się między płytami: im dalej są od siebie, tym większa jest pojemność magazynowania. Po umieszczeniu ładunku przestrzeń między płytami zmniejsza się, a co za tym idzie, maleje również ładunek; tę zmianę można zmierzyć w woltach i przekształcić w kg.
Omówiliśmy różne typy, teraz spójrzmy na kilka przykładów zastosowań.
Pierwszy przykład można wykonać w łańcuchu produkcji soli. Zbiornik zrzuca sól na taśmociąg, który jest ważony za pomocą ogniwa obciążnikowego umieszczonego pod taśmą; po osiągnięciu odpowiedniej wagi zasobnik się zatrzymuje, a taśma transportuje sól w kierunku lejka, który powoduje zsypywanie soli do wcześniej ustawionego worka.
Ogniwo obciążnikowe może być również wykorzystywane do tłoczenia blach metalowych. Arkusz aluminium jest cięty i umieszczany pod prasą; gdy prasa się zamyka, ogniwo obciążnikowe wykrywa ilość siły nacisku na formę, a po osiągnięciu wstępnie zdefiniowanego limitu prasa się zatrzymuje. Większa siła spowodowałaby pęknięcie panelu, a mniejsza nie wygięłaby go.
Wybór odpowiedniego ogniwa obciążnikowego do danego procesu ma kluczowe znaczenie, aby uniknąć błędów powodujących zakłócenia w produkcji. Ogniwo obciążnikowe wybiera się głównie ze względu na jego czułość i dokładność: ogniwa pojemnościowe są najbardziej czułe, zaraz za nimi ogniwa tensometryczne o bardzo wysokiej dokładności, natomiast ogniwa pneumatyczne i hydrauliczne nadal są stosowane w wielu procesach, ale są najmniej dokładne.
Omówiliśmy różne rodzaje ogniw obciążnikowych, ich charakterystykę i zastosowanie w przemyśle. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub ciekawostki na ten temat, prosimy o wpisanie ich w komentarzach.
Omówiliśmy różne typy, teraz spójrzmy na kilka przykładów zastosowań.
Pierwszy przykład można wykonać w łańcuchu produkcji soli. Zbiornik zrzuca sól na taśmociąg, który jest ważony za pomocą ogniwa obciążnikowego umieszczonego pod taśmą; po osiągnięciu odpowiedniej wagi zasobnik się zatrzymuje, a taśma transportuje sól w kierunku lejka, który powoduje zsypywanie soli do wcześniej ustawionego worka.
Ogniwo obciążnikowe może być również wykorzystywane do tłoczenia blach metalowych. Arkusz aluminium jest cięty i umieszczany pod prasą; gdy prasa się zamyka, ogniwo obciążnikowe wykrywa ilość siły nacisku na formę, a po osiągnięciu wstępnie zdefiniowanego limitu prasa się zatrzymuje. Większa siła spowodowałaby pęknięcie panelu, a mniejsza nie wygięłaby go.
Wybór odpowiedniego ogniwa obciążnikowego do danego procesu ma kluczowe znaczenie, aby uniknąć błędów powodujących zakłócenia w produkcji. Ogniwo obciążnikowe wybiera się głównie ze względu na jego czułość i dokładność: ogniwa pojemnościowe są najbardziej czułe, zaraz za nimi ogniwa tensometryczne o bardzo wysokiej dokładności, natomiast ogniwa pneumatyczne i hydrauliczne nadal są stosowane w wielu procesach, ale są najmniej dokładne.
Omówiliśmy różne rodzaje ogniw obciążnikowych, ich charakterystykę i zastosowanie w przemyśle. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub ciekawostki na ten temat, prosimy o wpisanie ich w komentarzach.