Kraftmessung und die dafür verwendeten Geräte zu verstehen, ist nicht besonders schwer. Alles, was Sie brauchen, ist ein Verständnis der Grundlagen von Wägezellen und eine praktische Anleitung, die Ihnen dieses Wissen vermittelt. Hier bei Michigan Scientific sind Sie bei uns richtig.
Lassen Sie uns mehr über Wägezellen erfahren – was sie sind, wie sie funktionieren und wann Sie eine verwenden können.
Wägezellen können verwendet werden, um zu erkennen, wenn ein Objekt eine Kraft ausübt. Sie können sie auch verwenden, um die Änderungen der ausgeübten Kraft im Laufe der Zeit zu verfolgen. Bei einigen Anwendungen werden Wägezellen verwendet, um das Vorhandensein einer Kraft zu erkennen, indem die Dehnung auf einer Oberfläche aufgrund der Eingabe gemessen wird. Dehnung ist eine Verformungsreaktion auf einer Oberfläche aufgrund einer aufgebrachten Last. Wenn eine Kraft ausgeübt wird, wandelt die Wägezelle diese Energie in ein elektrisches Signal um.
Was sind Wägezellen?
Wägezellen sind physikalische Elemente, die auch als Aufnehmer bekannt sind. Transducer kann eine Energieform in eine andere Energieform umwandeln; Das heißt, wenn Sie Kraft auf eine Wägezelle ausüben, kann diese in ein elektrisches Signal umgewandelt werden.
Dieses Signal hat eine Größe, die direkt proportional zur ausgeübten Kraft ist, was die Messung erleichtert.
Welche Arten von Wägezellen gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Wägezellen. Die drei gebräuchlichsten sind Dehnungsmessstreifen, hydraulische und pneumatische Wägezellen. Dies bedeutet, dass es für eine Wägezelle drei einfache Möglichkeiten gibt, eine aufgebrachte Kraft in einen messbaren Messwert umzuwandeln. Michigan Scientific ist sowohl auf Lager-DMS-Wägezellen als auch auf kundenspezifische DMS-Wägezellen spezialisiert.
Und obwohl es andere Arten von Wägezellen gibt, werden sie weniger häufig verwendet.
DMS-Wägezellen: Mechanisches Element
DMS-Wägezellen sind mechanischer Natur. Dieses mechanische Element verwendet einen Dehnungsmessstreifen oder mehrere Dehnungsmessstreifen, um eine durch die aufgebrachte Kraft verursachte Verformung zu erfassen.
Dehnungsmessstreifen variieren oft in Größe, Produktionsmaterial und sogar mechanischem Aufbau, um unterschiedlichen Belastungen gerecht zu werden. Sie können auch je nach Verwendungszweck unterschiedliche Empfindlichkeiten aufweisen. Trotz unterschiedlicher Bauformen arbeiten alle Dehnungsmessstreifen nach dem gleichen Konzept und wandeln die Auslenkung in eine Widerstandsänderung um.
Übliche Dehnungsmessstreifen bestehen aus einem sehr feinen Draht oder einer Folie in einem Rastermuster, wobei eine lineare Änderung des elektrischen Widerstands durch die Erfassung von Dehnungen aufgrund von Kraft, Gewicht oder Druck in einer bestimmten Richtung verursacht werden kann. Es gibt oft einen Basiswiderstand von 120 , 350 oder 1,000 Ω.
Wie oben erwähnt, kann jeder Dehnungsmessstreifen unterschiedliche Empfindlichkeitsstufen aufweisen. Dies wird als „Messfaktor“ oder GF ausgedrückt und ist definiert als das Verhältnis der teilweisen Änderung des elektrischen Widerstands zur teilweisen Verformung in der Richtung, in der die Kraft (oder Dehnung) ausgeübt wird.
Gauge Factor = GF = (∆R/R)/(∆L/L) = (∆R/R)/ε, wobei ε = Dehnung
Hydraulische Wägezellen: Kolben- und Zylindereinrichtung
Hydraulische Wägezellen hingegen nutzen konventionelle Zylinder-Kolben-Anordnungen, um die Druckänderung anzuzeigen. Die Bewegung des Kolbens kann helfen, das Gewicht des Objekts zu bestimmen, indem die Druckänderung an einer angeschlossenen Rohrfeder gemessen wird.
Pneumatische Wägezellen: Verwendung von Luftdruck
Schließlich verwenden pneumatische Wägezellen Luftdruck, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen. An einem Ende einer Membran wird Luftdruck angelegt, der dann durch die Düse am Boden der Wägezelle entweicht.
Sowohl hydraulische als auch pneumatische Wägezellen funktionieren in einer Laborumgebung mit statischen Lasten gut. Dehnungsmessstreifen-Wägezellen sind sehr nützlich für dynamische Lasten und Feldtests.