خلايا الضغط والوزن هي تلك الأجهزة من مجال تقنية الوزن والقادرة على تحويل التشوه الميكانيكي للأجسام والأجسام إلى إشارة كهربائية تقليدية ، مما يسمح لك لاحقًا بتحديد مستوى الضغط / التوتر لجسم معين. يعتبر هذا المستشعر في حد ذاته محولًا مقاومًا ويتم وضعه كأحد المكونات الرئيسية لمعدات الوزن عالية الدقة. تُستخدم هذه الأجهزة في أي نوع من المقاييس الإلكترونية: من الموازين المنزلية المثبتة على الأرض إلى الموازين المختبرية فائقة الدقة.

مبدأ تشغيل مقياس الضغط هو كما يلي: عندما يتم وضع جسم على المقياس ، تحت تأثيره (وزنه) يتغير المقاوم الذي تم تثبيت مقياس الضغط عليه (يتشوه). بدوره ، يقيس المستشعر القوة ومقدار تشوه المقاوم وينقل هذه البيانات إلى لوحة التحكم. وبالتالي ، يتم حساب وزن العنصر على منصة التحميل. يمكن استخدام جهاز استشعار واحد أو أكثر في معدات الوزن.

بشكل صحيح ، تسمى هذه المستشعرات في البيئة الهندسية عدادات الوزن للموازين ، وفي عامة الناس تسمى "الحزم".

الخصائص الرئيسية

يحتوي أي مقياس ضغط على مجموعة معينة من الخصائص التي تؤثر على نطاق وحدود تطبيقه. وتشمل هذه:

  • "LUI" أو أكبر حد للقياس هو القوة التي يمكن للجهاز إصلاحها بأقصى حد. في الواقع ، يتمتع المستشعر نفسه ، بالطبع ، بهامش أمان ممتد ، ولكن للحصول على بيانات دقيقة ، لا يوصى بتجاوز قيمة NPI التي حددتها الشركة المصنعة. إذا كنت بحاجة إلى الحصول على نتائج فائقة الدقة ، فيجب عليك استخدام جهاز به ATI إضافي.
  • حسب تصميمها ، يمكن تقسيم هذه الأجهزة إلى عدة أنواع - جسر ونقطة واحدة ، شعاع ومنفاخ ، عمود وشكل S ، بالإضافة إلى غسالة. يعتمد استخدام نوع معين من البناء على الغرض من نظام الوزن الذي يُفترض استخدام الجهاز فيه ، ومن الضروري أيضًا مراعاة ميزات الموقع المستقبلي لموقعه.
  • وفقًا لمخطط الاتصال ، يمكن تقسيم مقاييس الإجهاد إلى "رباعي النواة" و "سداسي النواة". يتم استخدام المخطط الأول في الحالات القياسية وفي الظروف العادية ، ويتم استخدام المخطط الثاني عند وجود اختلاف كبير في مقاومة كبلات أجهزة الاستشعار المجاورة ، لأنه يتيح لك التعويض عن مقاومتها الكهربائية.
  • فئة الدقة - بالنسبة للأجهزة الموصوفة ، فهي واسعة جدًا ووفقًا لـ OIML R 60-2000 (نظام الدولة لضمان توحيد القياسات في الاتحاد الروسي) عادةً ما يختلف من D1 إلى C6. الأكثر شيوعًا من حيث اتساع نطاق التطبيق هي فئة C3 ، والتي تساوي تقريبًا الخطأ الإحصائي البالغ 0.02٪. يتطلب استخدام الأدوات ذات الخطأ الأقل تبريرًا محددًا. من بين أشياء أخرى ، يمكن أن تؤثر محطة الوزن نفسها على دقة القياس.
  • مواد تصنيع الجهاز - كمعيار لهذا ، يتم استخدام الألومنيوم أو سبائك الصلب أو "الفولاذ المقاوم للصدأ" العادي. عند الحديث عن التصميمات المختلفة ، يمكن ملاحظة أن النقطة الواحدة ، كقاعدة عامة ، مصنوعة على قاعدة من الألومنيوم ، لكن النماذج الأخرى تفضل سبائك الصلب. يعتبر "الفولاذ المقاوم للصدأ" مادة أكثر تكلفة ويتم استخدامه للأجهزة التي تستخدم في الصناعات الهامة ، على سبيل المثال ، في صناعة المواد الغذائية.

عند اختيار جهاز استشعار لاستخدامه لأغراض محددة ، من الضروري أيضًا الانتباه إلى الخصائص الإضافية ، والتي تشمل:

  • فئة الحماية الكهربائية
  • نطاق درجة حرارة العمل
  • نسبة معدات العمل (يُشار إليها باختصار "KRP") ؛
  • أقصى جهد ممكن للإمداد ؛
  • مقاومة الإدخال / الإخراج ؛
  • قطر المقطع وطول الكابل الكهربائي.

المزيد حول التصاميم الحالية

بشكل عام ، الجهاز الموصوف هو نظام مرن واحد ، يتكون من مقاوم ودائرة كهربائية متصلة بجهاز التوزين. عندما يتم تغيير مقاومة المقاوم ، يتم تعيين مستوى التشوه ، وبعد ذلك يتم تحويل البيانات التي تم الحصول عليها إلى القيم الرياضية والفيزيائية المطلوبة ويتم عرضها على شاشة الميزان. هذه هي الطريقة التي تعمل بها جميع معدات الوزن الإلكترونية. سيتم الحفاظ على دقتها الكافية حتى في حالة فشل أحد المستشعرات ، لأن الدوائر المستخدمة اليوم تنطوي على ازدواجية القياسات.

اعتمادًا على نوع كفة الوزن (أو بشكل صحيح أكثر ، منصة استقبال الأحمال) ، هناك الأنواع التالية من مقاييس الإجهاد:

  • نوع الكابولي - يستخدم نظام بحد قياس يصل إلى 7 أطنان كعناصر قياس ؛
  • أجهزة أحادية النقطة ، أي تعمل على مستشعر واحد - تُستخدم في التجميع والتعبئة والعمليات الأخرى التي لا تتطلب حمولة كبيرة ؛
  • أجهزة على شكل حرف S - مخصصة لمعدات من نوع القبو وتحويل القوة الميكانيكية للتمدد / الضغط بشكل متناسب إلى إشارة كهربائية ؛
  • أجهزة أسطوانية - تستخدم في أنظمة التحكم والقياس متعددة الأطنان ؛
  • أجهزة درجات الحرارة المرتفعة - تُستخدم في تصنيع أدوات القياس التي تعمل في درجات حرارة محيطة شديدة ، مثل صناعة الصهر أو صناعة المعادن.

المتطلبات الرئيسية لأجهزة قياس الإجهاد هي مقاومة الرطوبة ، وقابلية منخفضة للوسائط العدوانية ، وحساب عمر خدمة طويل. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون المستشعرات حساسة لأي ضغط ميكانيكي متزايد.

الفرق الرئيسي بين مستشعر 4 أسلاك ومستشعر 6 أسلاك

في حالة أن أبعاد جهاز الوزن نفسها كبيرة جدًا ، فقد يحدث الاتصال بين المستشعر والمحول التناظري إلى الرقمي للمعدات باستخدام أسلاك أطول. لذلك ، ستبدأ القراءات في التأثر بالمقاومة الكهربائية للأسلاك نفسها.

يمكن حل هذه المشكلة بطريقتين:

  1. استخدم أسلاكًا من نفس الطول داخل الهيكل ، ثم يُعرف الخطأ الناتج عن المقاومة والذي يتم إدخاله عن غير قصد في دائرة القياس مسبقًا ويمكن تعويضه عند إدخال الإشارة إلى المحول التناظري إلى الرقمي ؛

هام: على جهاز الوزن "MASSA-K" من سلسلة "VT" ، تم تطبيق "الدراية الفنية" ، وتم تثبيت المحول مباشرة على المستشعر ، مما جعل من الممكن الاستغناء عن الأسلاك وحل مشكلة المقاومة. ومع ذلك ، على المستوى الهندسي ، تم إجراء حساب خاطئ ، وهو: ظل مفتاح تبديل المعايرة غير متحرك خارج حدود خلية التحميل ، مما أدى إلى تعقيد إجراءات الاختبار.

  1. من الضروري استكمال دائرة القياس لفحص مقاومة السلك لانخفاض الجهد وتصحيح الخطأ ديناميكيًا من المقاومة التي يتم إدخالها في دائرة القياس.

ثقوب خلايا التحميل ووظائفها

إذا لم تكن هناك هذه الثقوب ، فسيتم توزيع الحمل الإجمالي على السطح بأكمله إلى حد متساوٍ ، وبالتالي ، سيكون من الصعب تحديد التشوه. نظرًا لحقيقة وضع المقاومات في الأماكن التي يتركز فيها أعلى جهد ، فإن مكان تكامل هذا الأخير يكون رقيقًا بشكل خاص بحيث يتم التعبير عن الحمل المطبق على حافة الحزمة إلى الحد الأقصى في هذه الأماكن. وبالتالي ، يكون اتجاه المقاومات بالنسبة إلى أنحف نقطة.

اتصال مقياس الضغط: مشاكل التدريع والتأريض

من القضايا المهمة في إنشاء نظام وزن ناجح ودقيق باستخدام خلايا الحمل تنظيم التدريع والتأريض. إن الحل المناسب لمثل هذه المشكلة هو مفتاح الأداء الصحيح لجهاز قياس الضغط في مجال توليد إشارات التيار المنخفض. في الوقت نفسه ، يجب أن تحتوي كبلات الأجهزة على جديلة واقية تحميها من الكهرباء الساكنة والتداخلات الأخرى ، بشرط تثبيتها بشكل صحيح.

يجب أن تكون القاعدة الرئيسية التي لا يمكن انتهاكها في هذه الحالة هي مبدأ تجنب حلقات "الأرض" ، مما يعني الحاجة إلى تأريض الجهاز عند نقطة مفردة ومشتركة. إذا قمت بتوصيل درع الكبل في كلا الطرفين ، فلا مفر من وجود حلقة. وبالتالي ، إذا كان جسم المستشعر متصلاً بشكل موثوق به ومثبت بالشاشة بشكل صحيح ، فسيكون ذلك كافيًا ، وإلا فمن الممكن توصيل الشاشة بالأرض فقط من طرف واحد ، على سبيل المثال ، في اللوحة الكهربائية. يجدر بنا أن نتذكر أنه لا نوصي بشدة باستخدام "محايد" باعتباره "قطبًا أرضيًا".

في حالة توصيل المستشعرات بالتوازي ، يجب ألا تنسى وتوصيل ضفائر كابل الدرع ببعضها البعض ، من خلال جهة الاتصال الطرفية المصاحبة في صندوق التوصيل. بعد الاتصال ، "أرضيها" على الفور في نفس الوقت مع جسم الصندوق نفسه.

أيضًا ، من جانب واحد ، من الضروري توصيل كابل مشترك بالأرض يمر من الجهاز إلى صندوق التوصيل ، بينما يجب عدم السماح بتشكيل حلقة "أرضية". يفضل تنفيذ هذا المخطط من جانب المستقبل ، أي بالقرب من مدخل جهاز القياس.

مباشرة على الجزء العلوي من عازل كبل المستشعر (على مسافة 4-5 سم تقريبًا من طرف الجهاز) ، من الضروري تثبيت مرشح الفريت لمنع التداخلات المختلفة على "الأرض". يتم إنتاج هذه المرشحات للكابلات بأحجام وأقطار مختلفة. يمكن أيضًا تثبيتها على خطوط ممتدة أخرى ، على سبيل المثال RS-485 ، على كل من أجهزة الإرسال والاستقبال. في بعض الأحيان قد يحدث أن الحث لمرشح واحد قد لا يكون كافيًا. بعد ذلك ، ستحتاج إلى النقر فوق المرشحات بشكل إضافي وباستمرار على مسافة من بعضها البعض. سيؤدي هذا إلى رفع الحث إلى المستوى المطلوب وتقليل مستوى الضوضاء بشكل موثوق.

نهج كفء لاختيار خلايا الحمل

نظرًا لحقيقة أن مقاييس الإجهاد ليست معقدة بشكل خاص في التصميم ، فمن الأفضل التركيز على السعر ، وليس على الشركة المصنعة ، عند الشراء. وبالتالي ، على الرغم من أن السوق اليوم مليء بالعروض المختلفة للأسعار والعلامات التجارية ، فلا يوجد فرق كبير بين الدرجة الاقتصادية وقسط التأمين.يجب شراء المستشعرات باهظة الثمن فقط عندما تكون هناك حاجة حقيقية لها لإجراء قياسات عالية الدقة ، على سبيل المثال ، في صناعة الأغذية أو للتجارب المعملية. خلاف ذلك ، لن يتطلب هذا الشراء تكاليف كبيرة وسيكلف سعرًا قياسيًا تمامًا بالنسبة لأخطاء القياس القياسية.

فيما يتعلق بالشركة المصنعة الآسيوية للمنتجات المعنية. كما يوضح التحليل ، فإن دقة القياس لأجهزة الاستشعار من تايوان والصين وكوريا ليست بأي حال من الأحوال أدنى من الشركات الأكثر شعبية. ومع ذلك ، فإن مادة تصنيعها غالبًا ما تكون غير متينة ويحدث أن تشوه الحزمة على الأجهزة الصينية يكون مرئيًا بالعين المجردة فور إجراء عدة إجراءات قياس.

تصنيف أفضل أجهزة قياس الضغط لعام 2020

خيارات الميزانية

المركز الثالث: "CAS BSA-1"

النموذج مخصص للاستخدام في الموازين الإلكترونية في مؤسسات تقديم الطعام ومحلات البقالة. يتميز بتصميم محسّن ، ويتم الوصول إلى المحول التناظري إلى الرقمي (ADC) من خلال سلك واحد ، مما لا يسبب اختلافًا في المقاومة. بل تعتبر قطعة غيار.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةكوريا الجنوبية
النوع البناءناتئ
الوزن ، كجم0.23
الأبعاد ، مم190 × 58 × 53
السعر ، روبل2100
CAS BSA-1
فوائد:
  • أبعاد صغيرة
  • زيادة الدقة
  • اتصال ADC بكابل واحد.
سلبيات:
  • تركيز ضيق للتطبيق.

المركز الثاني: "100 كجم - 3 طن"

عينة متعددة الوظائف لتصميم على شكل S. يمكن استخدامه في أنواع مختلفة من الموازين المصممة للأحمال المتوسطة. سهل التركيب ويمكن إقرانه بأجهزة استشعار أخرى. يوفر السلك المجدول اتصالاً مستقرًا بـ ADC.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةالصين
النوع البناءعلى شكل S.
الوزن ، كجم1.5
الأبعاد ، مم94 × 86 × 35
السعر ، روبل3800
100 كجم - 3 طن
فوائد:
  • تعدد الوظائف.
  • سعر مقبول
  • يعتمد التطبيق على متوسط ​​الأحمال (من 1 إلى 3 أطنان).
سلبيات:
  • من المرجح أن يكون المقاوم هشًا.

المركز الأول: سييرا SL6D-C3-10kg

تم تصميم هذا المستشعر لوزن العبوات والمنتجات السائبة الأخرى ، وليس مصممًا للأحمال الثقيلة. سهل التركيب للغاية ومصنوع من سبائك الصلب المتينة لإطالة عمر الخدمة. بالإضافة إلى ذلك ، لديها فئة حماية من الغبار والرطوبة (كعنصر منفصل لمعدات الوزن).

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةروسيا
النوع البناءنقطة واحدة
الوزن ، كجم1.3
الأبعاد ، مم130 × 25 × 22
السعر ، روبل5600
سييرا SL6D-C3 - 10 كجم
فوائد:
  • المعدات المثلى
  • ميزات الأمان المتقدمة ؛
  • الضمان الممتد (سنة واحدة بدلاً من 0.5).
سلبيات:
  • درجة حرارة تشغيل محدودة - تصل إلى +35 درجة مئوية.

نماذج متوسطة المدى

المركز الثالث: "METTLER TOLEDO CZL312"

مستشعر من سبائك الصلب بسطح مطلي بالنيكل. له غرض صناعي في الغالب ويستخدم للأحمال المتوسطة والعالية (وزن الكتلة الخرسانية في موقع البناء ، ووزن الإسفلت الساخن عند وضع الطريق ، وما إلى ذلك). يمكن أن تعمل في كل من التوتر والضغط.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةسويسرا
النوع البناءعلى شكل S.
الوزن ، كجم12
الأبعاد ، مم150 × 100 × 98
السعر ، روبل11100
خلية تحميل METTLER TOLEDO CZL312
فوائد:
  • قيمة ممتازة مقابل المال؛
  • براعه؛
  • زيادة قدرة الرفع (حتى 10 أطنان).
سلبيات:
  • فائض صغير آمن من معيار NPI المسموح به (لا يزيد عن 30٪).

المركز الثاني: "T-100A"

هذا الجهاز مخصص للاستخدام على منصات شحن كبيرة نسبيًا - من 80 × 80 سم ، ويمكن استخدامه أيضًا في موازين الوقود والتعبئة. إنه مثال لتصميم من نقطة واحدة ، وبالتالي لا يمكن استخدامه إلا في إصدار واحد.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةروسيا
النوع البناءنقطة واحدة
الوزن ، كجم5
الأبعاد ، مم45 × 54 × 79
السعر ، روبل16300
مقياس الضغط T-100A
فوائد:
  • زيادة الدقة
  • يعمل بشكل رائع على المنصات الكبيرة ؛
  • جسم سبائك الألومنيوم.
سلبيات:
  • فترة ضمان قصيرة (تصل إلى ستة أشهر).

المركز الأول: "CAS WBK-20TС"

جهاز قياس احترافي مصمم لفحص وزن السيارات والمعدات الخاصة المختلفة. يمكن استخدامه في مراكز شرطة المرور الثابتة لتحديد الوزن المسموح به للمركبات للسفر وكذلك في المراكز الجمركية.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةكوريا الجنوبية
النوع البناءناتئ
الوزن ، كجم7
الأبعاد ، مم85 × 70 × 95
السعر ، روبل17600
CAS WBK-20TС
فوائد:
  • مواد التصنيع - الفولاذ المقاوم للصدأ
  • قدرة رفع عالية (20 طنًا) ؛
  • لديه حماية الرطوبة الخاصة به.
سلبيات:
  • تخصص ضيق.

الدرجة الممتازة

المركز الثالث: "T-50 (التعديل الأول)"

يتيح التصميم المرن لهذا المستشعر الحصول على قراءات دقيقة حتى عند وضع الحمل على حافة المنصة. يتم ضمان شد الجسم عن طريق تركيب حشيات الهليوم الخاصة. تشتمل المجموعة على جلبة واقية وغطاء وأغطية. تم تصميم الجهاز للعمل بدقة مع أي وزن تقريبًا - من القيم الصغيرة إلى الكبيرة جدًا.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةروسيا
النوع البناءنقطة واحدة
الوزن ، كجم8.1
الأبعاد ، مم76 × 79 × 95
السعر ، روبل33500
T-50 (التعديل الأول)
فوائد:
  • براعه؛
  • حسن التوظيف
  • تتراوح درجة حرارة التشغيل من -40 إلى +50 درجة مئوية.
سلبيات:
  • غير موجود (لشريحته).

المركز الثاني: "CAS WBK-30-D"

هذا النموذج مخصص للاستخدام الصناعي ، على سبيل المثال ، لوزن المواد السائبة والسائلة ذات الحجم الكبير على منصات مكبرة (تحديد وزن الخرسانة الجاهزة في مصنع الخرسانة). سهل المعايرة ، هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةكوريا الجنوبية
النوع البناءنقطة واحدة
الوزن ، كجم15
الأبعاد ، مم84 × 83 × 45
السعر ، روبل57000
كاس WBK-30-د
فوائد:
  • جسم متين
  • زيادة القدرة الاستيعابية (حتى 30 طنًا) ؛
  • حماية الرطوبة والغبار الخاصة.
سلبيات:
  • غالي السعر.

المركز الأول: "LSU-100"

إن محول الطاقة الدائري منخفض المستوى قادر على التعامل مع الأحمال الثقيلة جدًا التي تصل إلى 100 طن. في الوقت نفسه ، يحتوي النموذج على احتياطي NPI إضافي يبلغ حوالي 150 ٪. يمكن أن تعمل في كل من الضغط والتوتر. يستخدم التصميم كبلًا رباعي النواة مع جديلة واقية من البولي يوريثين ، مما يضمن خطية عالية ودقة للبيانات المنقولة إلى ADC. يتمتع النظام بحماية خاصة به من الرطوبة والغبار ، ويتم تركيبه وفقًا للمعايير الأوروبية.

اسمفهرس
بلد الشركة المصنعةكوريا الجنوبية
النوع البناء"غسالة"
الوزن ، كجم30
الأبعاد ، مم307 × 278 × 90
السعر ، روبل70000
LSU-100
فوائد:
  • زيادة مقاومة التآكل ؛
  • القدرة على التعامل مع الأحمال الثقيلة.
  • السعر الفعلي.
سلبيات:
  • درجة حرارة تشغيل محدودة عند الحد الأدنى (حتى -10 درجة مئوية)

خاتمة

لتوفير المال ، من الممكن طلب وشراء قياس التوتر من خلال مواقع الإنترنت. ترجع شعبية هذه الطريقة أيضًا إلى حقيقة أنه من الملائم جدًا البحث عن النموذج المطلوب وفقًا للمعايير المحددة على مواقع البائعين والمصنعين. وتجدر الإشارة بشكل منفصل إلى أنه على عكس البيع بالتجزئة ، ستكون الأسعار على الإنترنت أقل بكثير. علاوة على ذلك ، إذا كانت هناك حاجة لتوريد كمية كبيرة من السلع بالجملة (على سبيل المثال ، لتوفير منشأة صناعية) ، فقد يوفر متجر متخصص يحمل علامة تجارية خصمًا جيدًا. بالإضافة إلى ذلك ، تعد المستشعرات منتجًا يصعب إفساده حتى في ظروف الشحن المتهورة للغاية ، لذلك لا يوجد ما يخشاه.

أجهزة الكمبيوتر

رياضة

جمال