AΦόρτωση κυψέληςείναι ένα συγκεκριμένο είδος μορφοτροπέα ή αισθητήρα που μετατρέπει τη δύναμη σε μετρήσιμη ηλεκτρική έξοδο. Η τυπική συσκευή κυψελών φόρτωσης αποτελείται από τέσσερις μετρητές καταπόνησης σε διαμόρφωση γέφυρας wheatstone. Σε βιομηχανική κλίμακα, αυτή η μετατροπή συνίσταται στη μετατροπή ενός φορτίου σε αναλογικό ηλεκτρικό σήμα
Ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι χρησιμοποίησε θέσεις βαθμονομημένων αντίβαρων σε μηχανικό μοχλό για να ισορροπήσει και να καθορίσει άγνωστα βάρη. Η παραλλαγή των σχεδίων του χρησιμοποίησε πολλαπλούς μοχλούς, ο καθένας διαφορετικού μήκους και ισορροπημένος με ένα μόνο τυπικό βάρος. Πριν αντικαταστήσουν τους μηχανικούς μοχλούς για βιομηχανικές εφαρμογές ζύγισης οι υδραυλικοί και ηλεκτρονικοί μετρητές καταπόνησης φόρτου κυψελών, αυτές οι μηχανικές ζυγαριές μοχλού χρησιμοποιήθηκαν ευρέως. Χρησιμοποιήθηκαν για να ζυγίσουν τα πάντα, από τα χάπια μέχρι τα βαγόνια του τρένου και το έκαναν με ακρίβεια και αξιοπιστία, υπό την προϋπόθεση ότι ήταν σωστά βαθμονομημένα και συντηρημένα. Περιλάμβαναν τη χρήση ενός μηχανισμού εξισορρόπησης βάρους ή την ανίχνευση της δύναμης που αναπτύσσεται από μηχανικούς μοχλούς. Οι παλαιότεροι αισθητήρες δύναμης μετρητή προ-έντασης περιλάμβαναν υδραυλικά και πνευματικά σχέδια.
Το 1843, ο Βρετανός φυσικός Charles Wheatstone επινόησε ένα κύκλωμα γέφυρας που μπορούσε να μετρήσει τις ηλεκτρικές αντιστάσεις. Το κύκλωμα γέφυρας Wheatstone είναι ιδανικό για τη μέτρηση των αλλαγών αντίστασης που συμβαίνουν στους μετρητές τάσης. Αν και ο πρώτος μετρητής καταπόνησης σύρματος συνδεδεμένης αντίστασης αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1940, μόνο όταν τα σύγχρονα ηλεκτρονικά έπιασαν την προσοχή, η νέα τεχνολογία έγινε τεχνικά και οικονομικά εφικτή. Από τότε, ωστόσο, οι μετρητές καταπόνησης έχουν πολλαπλασιαστεί τόσο ως εξαρτήματα μηχανικής κλίμακας όσο και σε αυτόνομες κυψέλες φορτίου. Σήμερα, εκτός από ορισμένα εργαστήρια όπου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται μηχανικοί ζυγοί ακριβείας, οι φόρτιες κυψέλες μέτρησης παραμόρφωσης κυριαρχούν στη βιομηχανία ζύγισης. Οι κυψέλες πεπιεσμένου αέρα χρησιμοποιούνται μερικές φορές όπου είναι επιθυμητή η εγγενής ασφάλεια και η υγιεινή και οι υδραυλικές κυψέλες φορτίου λαμβάνονται υπόψη σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, καθώς δεν απαιτούν τροφοδοσία ρεύματος. Οι φόρτιες κυψέλες μέτρησης παραμόρφωσης προσφέρουν ακρίβεια από 0,03% έως 0,25% πλήρους κλίμακας και είναι κατάλληλες για όλες σχεδόν τις βιομηχανικές εφαρμογές.
Πώς λειτουργεί;
Τα σχέδια κυψελών φορτίου ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο του σήματος εξόδου που παράγεται (πνευματικό, υδραυλικό, ηλεκτρικό) ή ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο ανιχνεύουν το βάρος (συμπίεση, τάση ή διάτμηση)ΥδραυλικόςΟι κυψέλες φορτίου είναι συσκευές εξισορρόπησης δύναμης, που μετρούν το βάρος ως μεταβολή της πίεσης του εσωτερικού υγρού πλήρωσης.ΠνευματικόςΟι κυψέλες φορτίου λειτουργούν επίσης με την αρχή της ισορροπίας δύναμης. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν πολλαπλούς αποσβεστήρες
θαλάμους για να παρέχουν μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι μπορεί μια υδραυλική συσκευή.ΣτενόμετροΟι κυψέλες φορτίου μετατρέπουν το φορτίο που επενεργεί πάνω τους σε ηλεκτρικά σήματα. Τα ίδια τα όργανα μέτρησης συνδέονται σε μια δοκό ή δομικό μέλος που παραμορφώνεται όταν εφαρμόζεται βάρος.
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-06-2021