Was sollte vor dem Kauf einer Lastzelle berücksichtigt werden?

Wenn Ihre Anwendung statische oder quasi-statische Lasten, Kräfte oder Gewichte messen muss, müssten Sie eine Lastzelle verwenden. A Lastzelle ist ein Gerät, das die angelegte Kraft in ein elektronisches Signal umwandelt, mit dem die Größe der angelegten Kraft berechnet werden kann. Obwohl relativ einfach im Konzept, werden Sie feststellen, dass es viele Komplexitäten gibt, die die Messungen beeinflussen können, wenn Sie Ihr Lastzellsystem tatsächlich implementieren. Man muss eine Reihe von Faktoren berücksichtigen, bevor Sie entscheiden, welche Lastzelle verwendet werden soll. Diese beinhalten:

1. Messung der Kraft/Last/Gewicht, die gemessen wird

• Dies ist wichtig zu wissen, da typische Lastzellen einen Überlastschutz von etwa dem 1,5 -fachen der Nennkapazität bieten. Wenn Sie Lasten - sogar vorübergehend - über diese maximale Last hinaus anwenden, können Sie Ihre Lastzelle ernsthaft beschädigen und müssen möglicherweise neu kalibrieren, um genaue Messwerte sicherzustellen

• Wenn Sie den Verdacht haben, dass es gelegentlich eine Spitze der Belastungsbedingungen geben könnte, sollten Sie konservativ eine Lastzelle mit ausreichender Kapazität für den höchsten Lastzustand mit mindestens 50% Rand auswählen, um zu vermeiden, dass die Elastizitätsgrenze der Lastzelle überschreitet

2. Für die Anwendung benötigte Genauigkeit

Die Genauigkeiten von Lastzellen werden im Allgemeinen als Prozentsatz der vollständigen Skala bewertet. Eine Lastzelle mit einer Genauigkeitsbewertung von 0,1% für eine Lastzelle von 100 Pfund bietet +/- 0,1 lb

• Genauigkeit, aber für eine 1000-lb-Lastzelle bietet eine Genauigkeit von +/- 1 lb. Sie müssen also die richtige Kapazitätslastzelle für Ihre Anwendung auswählen

• Bestimmte Test- und Messanwendungen benötigen möglicherweise die Genauigkeit als Prozentsatz des Lesens, sodass Sie möglicherweise eine Lastzelle mit angemessener Genauigkeit auswählen müssen, um diese Anwendungen anzugehen

• Sie müssen auch die Genauigkeit des gesamten Systems berücksichtigen - nicht nur die Lastzelle. Abhängig davon, wie Sie die Lastzelle verwenden möchten, kann die Genauigkeit des Systems eine Funktion der Lastzelle, der Signalkonditionierungsgeräte, der Auflösung des Digitalisierers, der Variation der gelieferten Leistung und anderen Umgebungsfaktoren sein

3. Betriebstemperaturbedingungen

• Obwohl die meisten Lastzellen einen gewissen Grad an Temperaturkompensation bieten, müssen Sie die Betriebsbedingungen berücksichtigen, bevor Sie eine Lastzelle auswählen.

• Ist Ihre Anwendung in einer gut kontrollierten, Raumtemperatur oder im Freien, raue Umgebungen mit sich ändernder Luftfeuchtigkeit und Temperatur? Wenn es im Freien ist, sollten Sie nach Lastzellen mit IP68 -Bewertung suchen

• Selbst bei temperatur kompensierten Lastzellen kann es transiente Temperaturbedingungen geben, die die Lastzellwerte beeinflussen. Im Allgemeinen funktioniert die Kompensation am besten, wenn sie unter konstanten Temperaturbedingungen verwendet werden

4. Messdauer - kurzfristig gegen langfristig

• Eine wichtige Überlegung bei der Auswahl der richtigen Belastungszellen besteht darin, die Stabilität einer Lastzelle unter kurzfristigen und langfristigen Testbedingungen zu verstehen

• Die meisten Skalen arbeiten unter dem Szenario, in dem jemand jemand

• die Lastzelle und dann eine Lektüre. Die Genauigkeiten sind für diese Anwendungen im Allgemeinen sehr hoch, insbesondere unter Raumtemperaturbedingungen

• Aber wenn sich die Temperaturen ändern oder wenn eine konstante Last für eine lange Zeit in eine Lastzelle platziert wird und man nicht "tar " Der Messwert kann regelmäßig Drift oder Kriechen in der Grundlinie -Lesart geben. Wenn Ihre Anwendung diese Art von Drift nicht tolerieren kann, müssen Sie eine Lastzelle mit guter langfristiger Stabilität und geringem Kriechen kaufen

• Prozesskontrollanwendungen, die nicht regelmäßig sind und dennoch über lange Zeiträume sehr hohe Auflösungen und Genauigkeit mit Temperatur erfordern - sind einige der anspruchsvollsten Anwendungen, die mit einer Lastzelle ausgestattet werden können

5. Datenaktualisierungsrate

• Wie schnell brauchst du das Lesen, um zu sein? 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz oder schneller?

• Dies ist wichtig zu wissen, da Lastzellen im Allgemeinen "quasi statische" Geräte sind. Das heißt, sie sollen die dynamischen Kräfte, die auf den Sensor wirken

• Wenn Sie Kräfte mit einer sehr hohen Frequenz messen müssen, um die Dynamik eines Systems zu untersuchen, müssen Sie einen Kraftsensor mit diesen erwerben Eigenschaften

• Die Reaktionszeit einer Lastzelle liegt im Allgemeinen in der Größenordnung von 3-5 Millisekunden - dies nimmt jedoch nicht an, um die an der Lastzelle gebundene Masse des Körpers zu berücksichtigen. Je nachdem, was an der Lastzelle angeschlossen ist - könnte die Reaktionszeit viel langsamer sein als das, was Sie erwarten

• Darüber hinaus wird die Reaktionszeit im Allgemeinen als die der analogen Ausgangsleistung der Lastzellen angegeben - und nicht als die des vollständigen digitalisierten Systems. Sie müssen die Datenrate des Datenerfassungssystems, des PC oder der SPS usw. berücksichtigen, um sehr hohe Datenraten zu erhalten

6. Laderichtung

• Lastzellen sind im Allgemeinen für die Messung in einer Richtung ausgelegt - entweder in der Spannung oder in der Kompression

• Der Grund dafür ist, dass -Kalibrierungssysteme und Kalibrierungsprozesse für eine Richtung ausgelegt sind.

• Wenn Ihre Anwendungskräfte in beide Richtungen gemessen werden müssen, d. H. Universelle Belastungen -, kann die Genauigkeit des Systems niedriger sein als in nur einer Richtung.

• Einige Lastzellen wie die S-Strahl-Lastzellen sind für solche universellen Anwendungen besser und wenn Ihre Anwendung die spezielle mechanische Konfiguration der S-Strahllastzelle ermöglicht, sollten Sie diese Art in Betracht ziehen

• Hersteller von Lastzellen können Ihnen eine zusätzliche Gebühr für die Kalibrierung der Lastzellen in beide Richtungen erheben

7. Montageoptionen

• Dies kann einer der am häufigsten übersehenen Aspekt von Lastzellen sein! Designer, Ingenieure oder Benutzer wählen häufig eine Lastzelle aus und stellen dann fest, dass sie Hunderte von Dollar mehr ausgeben müssen, um Geräte oder andere Zubehör zu entwerfen, um sie tatsächlich in der Praxis zu verwenden!

• Achten Sie besonders auf die Montageoptionen, die von Lastzellen oben sowie unterer Lastzelle angeboten werden. Gewindelöcher sind leichter zu arbeiten und sind im Allgemeinen niedriger und kostengünstiger zu verwenden, als wenn Sie ein Loch bohren und an Ihrem Ende fädeln müssen!

• Achten Sie auch besonders auf die Ladebedingungen außerhalb der Mitte, wenn Sie Ihre Anwendung entwerfen. Einige Lastzellen wie Pfannkuchen, Knopfstil und andere kreisförmige Lastzellen sind genauer, wenn sie axial in der Mitte der Lastzellen verwendet werden. Bei Auslastungsbedingungen aus der Mittelstufe bieten bestimmte Lastzellen wie z. B. frisch -einzelne Punktlastzellen eine bessere Leistung als andere.

8. Ausgang erforderlich (analog oder digital)

Dies ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Auswahl einer Lastzelle, da die gewünschte Art der Ausgabe für Ihre Anwendung einer der größten bestimmenden Faktoren für die endgültigen Kosten Ihrer Lösung ist

• Der häufigste Ausgang, der aus herkömmlichen Lastzellen verfügbar ist, ist MV/V. Wenn Sie 10 V DC -Strom anwenden, erhalten Sie etwa 20 Millivolt für Ausgaben in voller Skala. Dies ist ein analoges Signal mit niedrigem Niveau, das nicht in DAQs oder SPS in Allgemeinen eingegeben werden kann und eine Verstärkung erfordert, bevor es in diesem Modus verwendet werden kann. Suchen Sie nach Lastzellen mit amplifizierten Ausgängen, um die mit diesem Schritt verbundenen Kopfschmerzen und die zusätzlichen Kosten zu verringern

• Wenn der Abstand zwischen der Lastzelle und der DAQ/SPS groß ist, müssen Sie möglicherweise den 4-20 -mA -Typ des analogen Ausgangs verwenden.

• Besser noch-Wenn Ihre Anwendung mit einem PC oder einem DAQ/SPS mit digitalen Eingängen arbeitet, suchen Sie nach Lastzellen mit seriellen/RS-232/RS-485/USB- oder drahtlosen Ausgängen

9. Eigentumsgesamtkosten

• Die Kosten der Lösung hängen von vielen Faktoren ab:

n Kosten der Lastzelle

n Kosten für Signalkonditionierungsgeräte benötigt

n Kosten für Digitalisierer/Steuerungssysteme

n Kosten für das Programmieren oder Anwenden von Kalibrierung, um Lesungen in lb/kg/n zu erhalten

n Kosten der regelmäßigen Neukalibrierung

• Sie müssen die Gesamtkosten für die Lösung berücksichtigen, bevor Sie eine Entscheidung darüber treffen, welche Lastzelle gekauft werden soll

• Darüber hinaus könnte die Leistungsschwankungen der Einheiten zu signifikanten Einheiten zur Verfügung stehen und Genauigkeit - Sie müssen also die Kosten für die Kalibrierung des Systems berücksichtigen - wenn Sie ein OEM -Design sind, das ein System entwirft, das von einem durchschnittlichen Verbraucher verwendet werden soll

10. Zertifizierungen erforderlich

• Wenn Ihre Bewerbung kommerziell verwendet wird, um das Geschäft auf der Grundlage des Gewichts zu tätigen, müssen Sie Regeln und Vorschriften befolgen, die Sie befolgen müssen

• Wenn Sie beispielsweise Kaffeebohnen in 1 -Pfund -Beuteln verkaufen, müssen Sie NTEP -zertifizierte Lastzellen für die Messung der Kaffeetaschen während der Verpackung verwenden

• In Europa und in anderen Bereichen wird diese Zertifizierung als "oiml " bezeichnet.

• Im Allgemeinen erfordern F & E-, Bildungs-, Test- und Messanträge keine solchen NTEP/OIML