Was sind Lastzellen und wie funktionieren sie?

Temperaturmessungen bei der vorbeugenden Wartung von Windkraftanlagen.

Eine Lastzelle ist ein Wandler, der Kraft in eine messbare elektrische Leistung umwandelt.DehnungsmessgerätLastzellen sind die am häufigsten verwendeten Lastzellen und, mit Ausnahme bestimmter Laboranwendungen, in denen noch präzise mechanische Waagen verwendet werden, dominieren Dehnungsmesslastzellen die Waageindustrie.Pneumatische Lastzellen werden manchmal verwendet, wenninnere SicherheitDie Anwendungen von hydraulischen Lastzellen werden in abgelegenen Gebieten in Betracht gezogen, da sie keine Stromversorgung benötigen.25% volles Maßstab und sind für nahezu alle industriellen Anwendungen geeignet.

Wie funktionieren Lastzellen?

Eine Lastzelle arbeitet, indem sie mechanische Kraft in digitale Werte umwandelt, die der Benutzer lesen und aufzeichnen kann.Zum Beispiel, hydraulische Lastzellen, pneumatische Lastzellen und Dehnungsmesslastzellen.Dehnungsmesslastsensoren sind die am häufigsten verwendeten der drei Typen, speziell für Gewichtsanwendungen, einschließlich industrieller, medizinischer und sogar Einzelhandelswaagen.Spannungsmesslastzellen enthalten Spannungsmessgeräte, die bei Belastung Spannungsunregelmäßigkeiten auslösenDer Grad der Spannungsänderung wird als Gewicht für die digitale Ablesung abgedeckt.

Wann man eine Ladungszelle benutzt

Eine Lastzelle misst die mechanische Kraft, hauptsächlich das Gewicht von Gegenständen.Lastzellen finden ihre Anwendung in verschiedenen Bereichen, die Genauigkeit und Präzision erfordernEs gibt verschiedene Klassen für die Ladung von Zellen (Klasse A, Klasse B, Klasse C und Klasse D), und bei jeder Klasse gibt es eine Änderung sowohl der Genauigkeit als auch der Kapazität.

Art der Ladekell

In den heutigen Verarbeitungsanlagen werden elektronische Kraftsensoren in den meisten Anwendungen bevorzugt.Typen von Lastzellenkönnen nach der Art des erzeugten Ausgangssignals (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch) oder nach der Art der Gewichtserkennung (Bogen, Scheren, Komprimieren, Spannung usw.) unterschieden werden.

Hydraulische Lastzellen

MiniaturlastzelleHydraulische Lastzellensoren sind Kraftbalance-Geräte, die das Gewicht als Druckveränderung der inneren Füllflüssigkeit messeneine Belastung oder Kraft, die auf einen Ladekopf wirkt, wird auf einen Kolben übertragen, der wiederum eine in einer elastomeren Membrankammer eingeschlossene Füllflüssigkeit komprimiert.

Mit zunehmender Kraft steigt auch der Druck der hydraulischen Flüssigkeit, der lokal angezeigt oder zur Fernbedienung übertragen werden kann.Der Ausgang ist linear und relativ unbeeinflusst von der Menge der Füllflüssigkeit oder ihrer Temperatur.

Wenn die Lastzellenordnungsgemäß installiert sindDa dieser Sensor keine elektrischen Komponenten besitzt, kann er mit einer Genauigkeit von bis zu 0,25 Prozent vollen Maßstabs erreicht werden, was für die meisten Verfahren akzeptabel ist.es ist ideal für den Einsatz in gefährlichen Gebieten.

Typische hydraulische Lastanforderungsanwendungen umfassen das Wiegen von Tanks, Behältern und Hoppern.Das Gewicht des Tanks wird durch das Aufstellen eines Kraftsensors an jedem Stützpunkt und die Summierung ihrer Ausgänge ermittelt..

Pneumatische Lastzellen

Pneumatische Lastzellen arbeiten ebenfalls nach dem Prinzip der Kraftbilanz.Die erste Dämpferkammer wird als Tara-Wogekammer verwendet..

Pneumatische Lastzellen werden häufig verwendet, um relativ kleine Gewichte in Industriezweigen zu messen, in denen Sauberkeit und Sicherheit von größter Bedeutung sind. Miniaturlastzelle

Zu den Vorteilen dieser Art von Lastzellen zählen ihre explosionssichere Eigenschaft und ihre Unempfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen.Sie enthalten keine Flüssigkeiten, die den Prozess verunreinigen könnten, wenn sich das Membran zerreißt.Zu den Nachteilen gehören die relativ langsame Reaktionsgeschwindigkeit und die Notwendigkeit sauberer, trockener, regulierter Luft oder Stickstoff.

Belastungszellen für Dehnungsmessgeräte

Die Belastungszellen sind eine Art Belastungszelle, bei der eine Belastungszellenanlage im Gehäuse der Belastungszelle platziert wird, um die auf sie wirkende Belastung in elektrische Signale umzuwandeln.Zur Messung der Spannung, müssen diese Lastzellen an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen sein, der die geringfügigen Widerstandsänderungen, die der Belastung entsprechen, messen kann.Die Belastungszellen für Dehnungsmessgeräte verwenden in der Regel vier elektrisch miteinander verbundene Dehnungsmessgeräte, um einen Wheatstone-Brückenkreislauf zu bilden (Abbildung 1).

Das Gewicht auf der Lastzelle wird durch die Spannungsschwankung gemessen, die im Dehnungsmessgerät bei Verformung entsteht.

Die Messgeräte selbst sind an einen Balken oder einem Bauteil gebunden, der sich bei Gewicht verformt.Moderne Lastzellen verfügen über 4 Dehnungsmessgeräte, um die Messgenauigkeit zu erhöhenZwei der Messgeräte befinden sich in der Regel in Spannung und zwei in Kompression und sind mit Kompensationsanpassungen versehen.

Wenn die Lastzelle nicht belastet ist, ist der Widerstand jedes Dehnungsmessers der gleiche, aber wenn es belastet ist, variiert der Widerstand des Dehnungsmessers und verursacht eine Änderung der Ausgangsspannung.Die Veränderung der Ausgangsspannung wird mit einem digitalen Messgerät gemessen und in lesbare Werte umgewandelt..

Piezoresistive Belastungszellen

MiniaturlastzelleIn ähnlicher Funktion wie Dehnungsmessgeräte erzeugen piezoresistive Kraftsensoren ein hohes Ausgangssignal.Sie sind daher ideal für einfache Wiegesysteme geeignet, da sie direkt mit einem Messgerät verbunden werden können.Die Verfügbarkeit von kostengünstigen linearen Verstärkern hat diesen Vorteil jedoch verringert.

Induktions- und Reluctance-Lastzellen

Beide Geräte reagieren auf die gewichtsproportionelle Verschiebung eines ferromagnetischen Kerns. Eine ändert die Induktivität einer Magnetspule aufgrund der Bewegung ihres Eisenkerns;Der andere ändert die Zurückhaltung einer sehr kleinen Luftlücke.

Magnetostriktive Lastzellen

Der Betrieb dieses Kraftsensors beruht auf der Veränderung der Durchlässigkeit ferromagnetischer Materialien unter Anwendung von Spannungen.Es besteht aus einem Stapel von Laminationen, die eine tragende Säule um eine Reihe von Primär- und Sekundärtransformatorwicklungen bildenWenn eine Kraft ausgeübt wird, verursachen die Spannungen Verzerrungen des Flussmusters und erzeugen ein Ausgangssignal, das proportional zur ausgeübten Last ist.

Dies ist ein robuster Sensor und wird weiterhin für die Kraft- und Gewichtsmessung in Walzmaschinen und Streifenmaschinen verwendet.