תאי עומס לחץ ומשקל הם מכשירים מתחום טכנולוגיית השקילה המסוגלים להמיר את העיוות המכני של חפצים וגופים לאות חשמלי קונבנציונאלי, המאפשר לאחר מכן לקבוע את רמת הדחיסה / התרחבות של גוף מסוים. כשלעצמו, חיישן כזה הוא ממיר התנגדות והוא ממוקם כאחד המרכיבים העיקריים של ציוד שקילה בדיוק. התקנים אלה משמשים בכל מאזני סוג אלקטרוניים: החל מקשקשי רצפה ביתיים ועד מאזני מעבדה מדויקים במיוחד.

עקרון הפעולה של מד המתח הוא כדלקמן: כאשר אובייקט מונח על הסקאלה, בהשפעתו (משקלו) משתנה הנגד עליו מותקן מד המתח (מעוות). בתורו, החיישן מודד את הכוח ואת כמות העיוות של הנגד ומעביר נתונים אלה ללוח הבקרה. לפיכך, משקל הפריט בפלטפורמת הטעינה מחושב. ניתן להשתמש בחיישן אחד או יותר בציוד שקילה.

באופן נכון חיישנים כאלה בסביבה ההנדסית מכונים מטרים שקילה עבור מאזניים, ובאנשים הפשוטים מכנים "קורות".

מאפיינים עיקריים

לכל מד זנים יש קבוצה מסוימת של מאפיינים המשפיעים על היקף ומגבלות היישום שלו. אלו כוללים:

  • "LUI" או מגבלת המדידה הגדולה ביותר היא הכוח שהמכשיר יכול לתקן במקסימום. למעשה, לחיישן עצמו יש כמובן מרווח בטיחות מורחב, אך כדי להשיג נתונים מדויקים, לא מומלץ לחרוג מערך ה- NPI שקבע היצרן. אם אתה צריך להשיג תוצאות ברמת דיוק גבוהה במיוחד, עליך להשתמש במכשיר עם ATI נוסף.
  • על פי תכנונם, ניתן לחלק מכשירים אלה למספר סוגים - גשר ונקודה אחת, קרן ומפוח, עמוד ובצורת S, כמו גם מכונת כביסה. השימוש בסוג ספציפי של קונסטרוקציה יהיה תלוי במטרת מערכת השקילה בה אמור להשתמש במכשיר, ויש גם לקחת בחשבון את התכונות של המיקום העתידי של מיקומו.
  • על פי דיאגרמת החיבור, ניתן לחלק את מדדי המתח ל"ארבע ליבות "ול"שישה ליבות". התוכנית הראשונה משמשת במקרים סטנדרטיים ובתנאים רגילים, והשנייה משמשת כאשר יש הבדל משמעותי בהתנגדות הכבלים של חיישנים סמוכים, מכיוון שהיא מאפשרת לך לפצות על ההתנגדות החשמלית שלהם.
  • מחלקת דיוק - עבור המכשירים המתוארים היא רחבה למדי ועל פי OIML R 60-2000 (מערכת מדינה להבטחת אחידות המדידות בפדרציה הרוסית), היא בדרך כלל משתנה בין D1 ל- C6. הפופולרי ביותר מבחינת רוחב היישום הוא מחלקת C3, השווה בערך לשגיאה סטטיסטית של 0.02%. השימוש במכשירים עם שגיאה נמוכה יותר דורש הצדקה ספציפית. בין היתר, מסוף השקילה עצמו יכול להשפיע על דיוק המדידה.
  • נעשה שימוש בחומר ייצור המכשיר - כסטנדרט לכך, אלומיניום, פלדת סגסוגת או "נירוסטה" רגילים. אם כבר מדברים על עיצובים שונים, ניתן לציין כי נקודה אחת נעשית, ככלל, על בסיס אלומיניום, אך דגמים אחרים מעדיפים פלדת סגסוגת. "נירוסטה" נחשב לחומר יקר יותר והוא משמש למכשירים המשמשים בתעשיות קריטיות, למשל, בתעשיית המזון.

בעת בחירת חיישן לשימוש למטרות ספציפיות, יש צורך לשים לב למאפיינים נוספים, הכוללים:

  • שיעור הגנה על חשמל;
  • טווח טמפרטורות עבודה;
  • יחס ציוד עבודה (בקיצור "KRP");
  • מתח אספקה ​​מרבי אפשרי;
  • התנגדות קלט / פלט;
  • קוטר חתך ואורך הכבל החשמלי.

עוד על עיצובים קיימים

באופן כללי, המכשיר המתואר הוא מערכת אלסטית אחת, המורכבת מנגד ומעגל חשמלי, המחובר למאגר השקילה. כאשר משתנה התנגדות הנגד, נקבעת רמת הדפורמציה, שלאחריה הופכים הנתונים המתקבלים לערכים המתמטיים והפיזיים הנדרשים ומוצגים בתצוגת האיזון. כך מתפקד כל ציוד השקילה האלקטרוני. הדיוק המספיק שלו יישמר גם במקרה שאחד החיישנים נכשל, מכיוון שהמעגלים המשמשים כיום מרמזים על שכפול מדידות.

תלוי בסוג משקולת השקילה (או, נכון יותר, פלטפורמת קבלת עומס), ישנם הסוגים הבאים של מדדי המתח:

  • סוג שלוחה - מערכת עם מגבלת מדידה של עד 7 טון משמשת כאלמנטים למדידה;
  • התקני נקודה אחת, כלומר, פועלים על חיישן אחד - הם משמשים לצורך פעולות אצווה, מילוי ושאר פעולות בהן לא נדרש עומס גדול;
  • מכשירים בצורת S - הם מיועדים לציוד מסוג בונקר וממירים באופן יחסי את הכוח המכני של מתיחה / דחיסה לאות חשמלי;
  • מכשירים גליליים - משמשים במערכות בקרה ומדידה מרובות טונות;
  • מכשירים בטמפרטורה גבוהה - משמשים לייצור מכשירי מדידה הפועלים בטמפרטורות סביבה קיצוניות, כגון בתעשיית ההתכה או המטלורגיה.

הדרישות העיקריות למכשירי מד המתח הן עמידות בלחות, רגישות נמוכה לתקשורת אגרסיבית, חישוב לאורך חיי שירות ארוכים. בנוסף, חיישנים חייבים להיות רגישים לכל לחץ מכני מוגבר.

ההבדל העיקרי בין חיישן 4 חוטים לחיישן 6 חוטים

אם הממדים של ציוד השקילה עצמו גדולים מדי, יתכן שהחיבור בין החיישן לממיר האנלוגי לדיגיטלי של הציוד יבוצע באמצעות חוטים מורחבים. לכן, הקריאות יתחילו להיות מושפעות מההתנגדות החשמלית של החוטים עצמם.

ניתן לפתור בעיה זו בשתי דרכים:

  1. השתמש בחוטים באותו אורך בתוך המבנה, ואז השגיאה הנובעת מהתנגדות והוכנסה בשוגג למעגל המדידה תהיה ידועה מראש וניתן לפצות אותה באמצעות קלט האות לממיר האנלוגי לדיגיטלי;

חשוב: על מכשיר השקילה "MASSA-K" מסדרת "VT" הוחל "ידע", והממיר הותקן ישירות על החיישן, מה שאפשר להסתדר ללא חוטים ולפתור את נושא ההתנגדות. עם זאת, ברמה ההנדסית, נעשה חישוב מוטעה, כלומר: מתג המתג של הכיול לא נותר מעבר לגבולות תא העומס, מה שהוביל לסיבוך של הליכי הבדיקה.

  1. יש צורך להוסיף את מעגל המדידה כדי לבדוק את התנגדות החוט לירידת מתח, וברמה הדינמית, לתקן את השגיאה מהתנגדות, המוכנסת למעגל המדידה.

טען חורי תא ופונקציונליות שלהם

אם לא היו חורים אלה, העומס הכולל היה מחולק על פני השטח כולו באופן שווה, ובהתאם לכך יהיה קשה יותר לבסס את העיוות. בשל העובדה כי הנגדים ממוקמים במקומות בהם המתח הגבוה ביותר מתרכז, מקום האינטגרציה של האחרון נעשה דק במיוחד, כך שהעומס המופעל על קצה הקורה יבוא לידי ביטוי במקסימום במקומות אלה. לפיכך, כיוון הנגדים הוא יחסית לנקודה הדקה ביותר.

חיבור מד הזן: בעיות מיגון והארקה

נושא חשוב ביצירת מערכת שקילה מוצלחת ומדויקת באמצעות תאי עומס הוא ארגון המיגון והארקה. פתרון מוכשר לבעיה כזו הוא המפתח לתפקוד תקין של מכשיר מד מתח בתחום הפקת אותות זרם נמוך. יחד עם זאת, על הכבלים של המכשירים להיות בעלי צמת מגן שתגן עליהם מפני אלקטרוסטטיקה והפרעות אחרות, בתנאי שהיא מותקנת כהלכה.

הכלל העיקרי והבלתי מעורער במקרה זה צריך להיות העיקרון של הימנעות מלולאות "אדמה", כלומר הצורך בהארקת המכשיר בנקודה אחת ויחידה. אם אתה מחבר את מגן הכבלים בשני הקצוות, אז לולאה היא בלתי נמנעת. לפיכך, אם גוף החיישן מחובר בצורה מהימנה ומתוקן כהלכה למסך, זה יהיה מספיק, אחרת ניתן לחבר את המסך לאדמה רק מקצה אחד, למשל, בלוח החשמל. כדאי לזכור שמאוד מיועד להשתמש ב"ניטראלי "כאלקטרודה קרקעית.

במקרה שהחיישנים מחוברים במקביל, אז אסור לך לשכוח ולחבר את צמות כבל המגן זו לזו, דרך מגע המסוף הנלווה בתיבת הצומת. לאחר החיבור, "טחנו" אותם מיד בו זמנית עם גוף הקופסה עצמה.

כמו כן, מצד אחד יש צורך לחבר לקרקע כבל משותף העובר מהמכשיר לתיבת הצומת, בעוד שאסור ליצור היווצרות לולאה "קרקעית". עדיף ליישם את התוכנית הזו מהצד של המקלט, כלומר ליד הכניסה למכשיר המדידה.

ישירות על גבי בידוד כבל החיישן (בערך במרחק של 4-5 ס"מ ממסוף הציוד), יש צורך להצמיד את פילטר הפריט כדי לחסום הפרעות שונות על הקרקע. פילטרים אלה מיוצרים עבור כבלים בגדלים ובקטרים ​​שונים. ניתן להתקין אותם גם בקווים מורחבים אחרים, למשל RS-485, גם במכשירים המשדרים וגם המקבלים. לפעמים זה יכול לקרות שההשראות של מסנן יחיד עשויה שלא להספיק. אז תצטרך ללחוץ בנוסף ועקבי על המסננים במרחק כלשהו זה מזה. זה יעלה את ההשראות לרמה הרצויה ויפחית באופן אמין את רמת הרעש.

גישה מוכשרת לבחירת תאי עומס

בשל העובדה שמדי המתח אינם מורכבים במיוחד בעיצובם, עדיף להתמקד במחיר, ולא ביצרן, בעת הקנייה. לפיכך, למרות שהשוק של ימינו מלא בהצעות מחיר שונות ומותגים שונים, אין הבדל גדול בין מחלקת תיירים לפרמיה.יש לרכוש חיישנים יקרים רק כאשר הם באמת נחוצים למדידות ברמת דיוק גבוהה, למשל בתעשיית המזון או לצורך ניסויים במעבדה. אחרת, רכישה זו לא תדרוש עלויות גדולות ותעלה מחיר סטנדרטי למדי ביחס לשגיאות מדידה סטנדרטיות.

לגבי היצרן האסייתי של המוצרים המדוברים. כפי שמראה הניתוח, דיוק המדידה של חיישנים מטייוואן, סין, קוריאה אינו נחות בשום דרך מהחברות הפופולריות ביותר. עם זאת, חומר ייצורם לעיתים קרובות אינו עמיד וכך קורה שהדפורמציה של הקורה במכשירים סיניים נראית בעין בלתי מזוינת מיד לאחר ביצוע מספר הליכי מדידה.

דירוג מדדי המתח הטובים ביותר לשנת 2020

אפשרויות תקציב

מקום שלישי: "CAS BSA-1"

הדגם מיועד לשימוש בסולמות אלקטרוניים במפעלי קייטרינג ובחנויות מכולת. יש לו עיצוב משופר, ניתן לגשת לממיר האנלוגי לדיגיטלי (ADC) דרך חוט יחיד, שאינו גורם להבדל בהתנגדות. די נחשב כחלק חילוף.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתדרום קוריאה
סוג קונסטרוקטיבישלוחה
משקל (ק"ג0.23
מידות, מ"מ190x58x53
מחיר, רובל2100
CAS BSA-1
יתרונות:
  • מידות קטנות;
  • דיוק מוגבר;
  • חיבור ל- ADC בכבל אחד.
חסרונות:
  • מיקוד יישום צר.

מקום 2: "100 ק"ג -3 ט"

מדגם רב תכליתי של עיצוב בצורת S. ניתן להשתמש בו בסוגים שונים של מאזניים המיועדים לעומסים בינוניים. קל להתקנה, ניתן לזווג עם חיישנים אחרים. חוט תקוע מספק חיבור יציב ל- ADC.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתחרסינה
סוג קונסטרוקטיביבצורת S
משקל (ק"ג1.5
מידות, מ"מ94x86x35
מחיר, רובל3800
100 ק"ג -3 ט
יתרונות:
  • רב תכליתיות;
  • מחיר מקובל;
  • יישום מבוסס על עומסים ממוצעים (מ -1 עד 3 טון).
חסרונות:
  • הנגד עשוי להיות שביר.

מקום ראשון: "סיירה SL6D-C3-10 ק"ג"

חיישן זה מיועד לשקילת אריזות ומוצרים בתפזורת אחרים, לא מיועד לעומס כבד. קל במיוחד להתקנה ועשוי מפלדת סגסוגת עמידה לאורך חיי השירות. בנוסף, יש לו דרגת הגנה מפני אבק ולחות (כפריט נפרד של ציוד שקילה).

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתרוּסִיָה
סוג קונסטרוקטיבינקודה אחת
משקל (ק"ג1.3
מידות, מ"מ130x25x22
מחיר, רובל5600
סיירה SL6D-C3-10 ק"ג
יתרונות:
  • ציוד אופטימלי;
  • תכונות אבטחה מתקדמות;
  • אחריות מורחבת (שנה במקום 0.5).
חסרונות:
  • טמפרטורת הפעלה מוגבלת - עד +35 מעלות צלזיוס.

דגמי טווח בינוני

מקום שלישי: "METTLER TOLEDO CZL312"

חיישן פלדה סגסוגת עם משטח מצופה ניקל. יש לו מטרה תעשייתית בעיקר והוא משמש לעומסים בינוניים וגבוהים (שקילת מסת בטון באתר בנייה, שקילת אספלט חם בעת הנחת כביש וכו '). זה יכול לעבוד גם במתח וגם בדחיסה.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתשוויץ
סוג קונסטרוקטיביבצורת S
משקל (ק"ג12
מידות, מ"מ150x100x98
מחיר, רובל11100
תא עומס METTLER TOLEDO CZL312
יתרונות:
  • תמורה מצוינת לכסף;
  • צדדיות;
  • יכולת הרמה מוגברת (עד 10 טון).
חסרונות:
  • עודף בטוח קטן מנורמת ה- NPI המותרת (לא יותר מ -30%).

מקום שני: "T-100A"

מכשיר זה מיועד לשימוש בפלטפורמות מטען גדולות יחסית - מ 80x80 ס"מ, וניתן להשתמש בו גם במאזני בונקר ומילוי. זוהי דוגמה לעיצוב של נקודה אחת, ולכן ניתן להשתמש בו רק בגרסה אחת.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתרוּסִיָה
סוג קונסטרוקטיבינקודה אחת
משקל (ק"ג5
מידות, מ"מ45x54x79
מחיר, רובל16300
מד המתח T-100A
יתרונות:
  • דיוק מוגבר;
  • עובד מצוין בפלטפורמות גדולות;
  • גוף סגסוגת אלומיניום.
חסרונות:
  • תקופת אחריות קטנה (עד שישה חודשים).

מקום ראשון: "CAS WBK-20TС"

מכשיר מדידה מקצועי המיועד לבדיקת משקל המכוניות וציוד מיוחד למיניהם. ניתן להשתמש בו במוצבי משטרת תנועה נייחים כדי לקבוע את משקלם המותר של כלי רכב לנסיעה, כמו גם בעמדות מכס.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתדרום קוריאה
סוג קונסטרוקטיבישלוחה
משקל (ק"ג7
מידות, מ"מ85x70x95
מחיר, רובל17600
CAS WBK-20TС
יתרונות:
  • חומר ייצור - נירוסטה;
  • יכולת הרמה גבוהה (20 טון);
  • בעל הגנה מפני לחות משלו.
חסרונות:
  • התמחות צרה.

כיתת פרימיום

מקום שלישי: "T-50 (שינוי ראשון)"

העיצוב הגמיש של חיישן זה מאפשר קריאה מדויקת גם כאשר העומס ממוקם בקצה הפלטפורמה. הידוק המקרה מובטח על ידי התקנת אטמי הליום מיוחדים. הסט כולל שרוול מגן, כיסוי וכובעים. המכשיר נועד לעבוד בצורה מדויקת כמעט עם כל משקל - החל מערכים קטנים ועד גדולים במיוחד.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתרוּסִיָה
סוג קונסטרוקטיבינקודה אחת
משקל (ק"ג8.1
מידות, מ"מ76x79x95
מחיר, רובל33500
T-50 (שינוי ראשון)
יתרונות:
  • צדדיות;
  • כוח אדם טוב;
  • טווח טמפרטורות פעולה בין -40 ל +50 מעלות צלזיוס.
חסרונות:
  • לא נמצא (לפלח שלו).

מקום שני: "CAS WBK-30-D"

המודל מיועד לשימוש תעשייתי, למשל, לשקילת חומרים בתפזורת ובחומרים נוזליים בעלי נפח גדול בפלטפורמות מוגדלות (קביעת משקל הבטון המוכן במפעל בטון). קל כיול, בית נירוסטה.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתדרום קוריאה
סוג קונסטרוקטיבינקודה אחת
משקל (ק"ג15
מידות, מ"מ84x83x45
מחיר, רובל57000
CAS WBK-30-D
יתרונות:
  • גוף חזק;
  • כושר נשיאה מוגבר (עד 30 טון);
  • הגנת לחות ואבק משלך.
חסרונות:
  • מחיר גבוה.

מקום ראשון: "LSU-100"

המתמר המעגלי בעל הפרופיל הנמוך מסוגל להתמודד עם מטענים כבדים במיוחד עד 100 טון. במקביל, יש למודל עתודה של NPI נוסף של כ -150%. זה יכול לתפקד גם בדחיסה וגם במתח. העיצוב משתמש בכבל בעל 4 ליבות עם צמת מגן מפוליאוריטן, המבטיח ליניאריות ודיוק גבוהים של הנתונים המועברים ל- ADC. למערכת הגנת לחות ואבק משלה, המותקנת בהתאם לתקנים אירופיים.

שֵׁםאינדקס
מדינה יצרניתדרום קוריאה
סוג קונסטרוקטיבי"מְכוֹנַת כְּבִיסָה"
משקל (ק"ג30
מידות, מ"מ307x278x90
מחיר, רובל70000
LSU-100
יתרונות:
  • עמידות מוגברת ללבוש;
  • יכולת להתמודד עם משאות כבדים;
  • המחיר האמיתי.
חסרונות:
  • טמפרטורת פעולה מוגבלת בגבול התחתון (עד -10 מעלות צלזיוס)

סיכום

על מנת לחסוך כסף ניתן להזמין ולרכוש טנסומטריה דרך אתרי האינטרנט. הפופולריות של שיטה זו נובעת גם מהעובדה שנוח מאוד לחפש את הדגם הרצוי על פי הפרמטרים שצוינו באתרי המוכרים והיצרנים. יש לציין בנפרד כי בניגוד לקמעונאות, המחירים באינטרנט יהיו נמוכים בהרבה. יתר על כן, אם נדרשת אספקה ​​סיטונאית של כמות גדולה של סחורות (למשל לספק מתקן תעשייתי), ייתכן שחנות מתמחה ממותגת עשויה לספק הנחה. בנוסף, חיישנים הם מוצר שכמעט ולא ניתן לקלקל גם בתנאים של משלוח רשלני במיוחד, ולכן אין ממה לפחד.

מחשבים

ספּוֹרט

יוֹפִי