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Wägezellenverlauf

Anzahl Durchsuchen:56     Autor:Omega     veröffentlichen Zeit: 2017-08-16      Herkunft:Omega

Wägezellenverlauf

Bevor Wägezellen auf Dehnungsmessstreifenbasis die Methode der Wahl für industrielle Wägeanwendungen wurden, wurden häufig mechanische Hebelwaagen verwendet. Mechanische Waagen können alles wiegen, von Pillen bis hin zu Eisenbahnwaggons, und dies genau und zuverlässig, wenn sie ordnungsgemäß kalibriert und gewartet werden. Das Betriebsverfahren kann entweder die Verwendung eines Gewichtsausgleichsmechanismus oder die Erfassung der von mechanischen Hebeln entwickelten Kraft umfassen. Die frühesten Kraftsensoren vor dem Dehnungsmessstreifen umfassten hydraulische und pneumatische Konstruktionen. 1843 entwickelte der englische Physiker Sir Charles Wheatstone eine Brückenschaltung, mit der elektrische Widerstände gemessen werden konnten. Die Wheatstone-Brückenschaltung ist ideal zur Messung der Widerstandsänderungen, die in Dehnungsmessstreifen auftreten. Obwohl der erste Dehnungsmessstreifen für Verbundwiderstände in den 1940er Jahren entwickelt wurde, wurde die neue Technologie erst technisch und wirtschaftlich durchführbar, als die moderne Elektronik aufholte. Seit dieser Zeit haben sich Dehnungsmessstreifen jedoch sowohl als mechanische Skalenkomponenten als auch in eigenständigen Wägezellen vermehrt.

Funktionsprinzipien von Wägezellen

Wägezellenkonstruktionen können nach der Art des erzeugten Ausgangssignals (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch) oder nach der Art und Weise, wie sie das Gewicht erfassen (Biegung, Scherung, Kompression, Spannung usw.), unterschieden werden.

Hydraulische Wägezellen sind Kraftausgleichsvorrichtungen, die das Gewicht als Druckänderung der inneren Füllflüssigkeit messen. In einem Rollmembrantyphydraulische WägezelleEine auf einen Ladekopf wirkende Last oder Kraft wird auf einen Kolben übertragen, der seinerseits eine in einer Elastomermembrankammer eingeschlossene Füllflüssigkeit komprimiert. Mit zunehmender Kraft steigt der Druck der Hydraulikflüssigkeit. Dieser Druck kann lokal angezeigt oder zur Fernanzeige oder -steuerung übertragen werden. Die Ausgabe ist linear und wird von der Menge der Füllflüssigkeit oder von ihrer Temperatur relativ unberührt gelassen. Wenn die Wägezellen ordnungsgemäß installiert und kalibriert wurden, kann die Genauigkeit innerhalb von 0,25% oder besser liegen, was für die meisten Prozesswägeanwendungen akzeptabel ist. Da dieser Sensor keine elektrischen Komponenten enthält, ist er ideal für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Typische hydraulische Wägezellenanwendungen umfassen das Wiegen von Tanks, Behältern und Trichtern. Für maximale Genauigkeit sollte das Gewicht des Tanks ermittelt werden, indem an jedem Stützpunkt eine Wägezelle angeordnet und deren Leistung summiert wird.

Pneumatische Wägezellenarbeiten auch nach dem Force-Balance-Prinzip. Diese Geräte verwenden mehrere Dämpfungskammern, um eine höhere Genauigkeit als ein Hydraulikgerät zu erzielen. Bei einigen Konstruktionen wird die erste Dämpfungskammer als Taragewichtskammer verwendet. Pneumatische Wägezellen werden häufig verwendet, um relativ kleine Gewichte in Branchen zu messen, in denen Sauberkeit und Sicherheit im Vordergrund stehen. Zu den Vorteilen dieses Wägezellentyps gehört, dass sie von Natur aus explosionsgeschützt und unempfindlich gegen Temperaturschwankungen sind. Außerdem enthalten sie keine Flüssigkeiten, die den Prozess verunreinigen könnten, wenn die Membran reißt. Zu den Nachteilen zählen eine relativ langsame Reaktionsgeschwindigkeit und die Notwendigkeit sauberer, trockener, geregelter Luft oder Stickstoff.

DMS-Wägezellenwandle die auf sie einwirkende Last in elektrische Signale um. Die Messgeräte selbst sind auf einen Balken oder ein Bauteil geklebt, der sich beim Aufbringen des Gewichts verformt. In den meisten Fällen werden vier Dehnungsmessstreifen verwendet, um eine maximale Empfindlichkeit und Temperaturkompensation zu erzielen. Zwei der Messgeräte stehen normalerweise unter Spannung und zwei unter Druck und sind mit Kompensationseinstellungen verdrahtet. Wenn Gewicht aufgebracht wird, ändert die Dehnung den elektrischen Widerstand der Messgeräte proportional zur Last. Andere Wägezellen werden immer dunkler, da DMS-Wägezellen ihre Genauigkeit weiter erhöhen und ihre Stückkosten senken.


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