Tensometr od producenta

Istnieje wiele różnych typów czujników wagowych w zależności od zastosowania, do którego są przeznaczone. Czujniki belkowe są stosowane np. w wagach platformowych. Natomiast tensometry są zazwyczaj montowane pod konstrukcją (zbiornik, silos itp.), która jest obciążona ciężarem z góry i często są przeznaczone do większych obciążeń. Z drugiej strony, w przypadku czujników na rozciąganie, do czujnika siły docisku mocowany jest ciężar. Czujniki wagowe są najważniejszym elementem wagi, niezależnie od tego, czy jest to platforma, waga podłogowa czy stołowa.

Oprócz różnych typów czujników tensometrycznych, różnią się one między sobą zastosowanymi materiałami produkcyjnymi, głównie aluminium i stalą nierdzewną. Oprócz materiału, należy również wziąć pod uwagę środowisko, w którym czujnik jest używany: Ważnym czynnikiem są zwłaszcza temperatury otoczenia: Każdy materiał zmienia się pod wpływem ciepła lub zimna, co dotyczy również czujników wagowych. Aby pomiar masy był dokładny,tensometr musi być w stanie skompensować zewnętrzne zakłócenia.

Dokładność jest szczególnie ważna przy ważeniu: czujniki wagowe mają różne klasy dokładności. Są one podzielone na klasy od A do D, gdzie A jest najlepszą możliwą klasą. Tensometry są produkowane głównie w klasach C i D. W zależności od obszaru zastosowania, wymagania dotyczące żądanej dokładności są różne – inne są na przykład wymagania dotyczące dokładności i niepewności pomiaru w przemyśle farmaceutycznym niż na przykład w recyklingu lub sprzedaży detalicznej

Struktura czujnika wagowego typu "single point" charakteryzuje się dwoma tzw. łącznikami równoległobocznymi, które są przymocowane do obu stron korpusu podstawy. Na każdym z łączników równoległobocznych przyklejone są dwa tensometry. Cienkie punkty deformują łączniki równoległoboczne w kształt litery S – podstawowy prostokątny kształt staje się równoległobokiem. Taka konstrukcja łączników zapewnia kompensację obciążeń niesymetrycznych oraz gwarantuje, że obciążenie jest zawsze przykładane pionowo. Oznacza to, że wagi platformowe o określonych rozmiarach można zrealizować przy użyciu tylko jednego czujnika wagowego. 

W przypadku czujników wagowych typu "single point" nie ma specyfikacji testowej dotyczącej pomiaru błędu obciążenia narożnego w normie OIML R60, ponieważ czujniki wagowe są tutaj testowane z aplikacją punktowego obciążenia. Z tego powodu maksymalny rozmiar platformy jest podany w karcie katalogowej czujnika wagowego typu "single point" zgodnie z normą OIML R76, czyli specyfikacją testową dla wag nieautomatycznych. 

W przypadku wag z jednopunktowymi czujnikami wagowymi konieczne jest jednak przeprowadzenie testu obciążenia narożnego. Procedura ta jest niezależna od liczby czujników wagowych pod platformą i jest wykonywana zgodnie z normą OIML R76. 

Test przeprowadza się z obciążeniem wynoszącym jedną trzecią zakresu pomiarowego. Ekscentryczność definiuje się przez podzielenie prostokątnej płyty obciążeniowej na cztery równe kwadranty i umieszczenie ciężaru w środku każdego z tych kwadrantów. Błąd pomiarowy musi pozostać poniżej jednej cyfry wartości kalibracji. Jeśli test obciążenia narożnego wykazuje, że limity błędu zostały przekroczone, czujnik wagowy musi zostać wymieniony. 

Powszechną praktyką jest otaczanie tensometrów w czujnikach aluminiowych silikonem, aby chronić je przed wpływami środowiskowymi. Masa ta jest nakładana na dużą powierzchnię na odpowiednim łączniku prowadnicy równoległobocznej. Jednak silikon ma wadę, ponieważ jest przepuszczalny dla pary wodnej. Większość folii nośnych (takich jak żywica akrylowa, żywica epoksydowa, żywica fenolowa, poliamid) jest higroskopijna, podobnie jak niektóre stosowane kleje. Folia nośna pęcznieje po wchłonięciu wody, co prowadzi do rozszerzenia i w efekcie powoduje błąd pomiarowy. 

Jednym ze sposobów na poprawę tego jest otaczanie tensometrów metalem. Może to być zrealizowane w obszarze łączników równoległobocznych lub poprzez dodatkowy element odkształceniowy. Znane są konstrukcje, które mają wewnętrzny pierścień, sprzężony w celu absorpcji i mocowania obciążenia, umieszczony wewnątrz łączników równoległobocznych. 

Równoległobok pełni funkcję absorbowania momentu pod ekscentrycznym obciążeniem. Element odkształceniowy jest zoptymalizowany wyłącznie do tensometrów i pomiaru odkształceń. Następnie element odkształceniowy jest spawany, a dzięki metalowej obudowie staje się szczelny dla pary wodnej. 

Zamknięte w obudowie ogniwa ze stali nierdzewnej są przeznaczone do pracy w warunkach otoczenia o wysokich wymaganiach dotyczących stopnia ochrony do IP69 i agresywnych mediów. Folia tensometrów jest całkowicie zamknięta w metalu, co oznacza, że nie ma wpływu wilgoci na wynik pomiaru. Kable połączeniowe są zazwyczaj podłączane za pomocą szklanego przepustu, aby spełnić wymóg hermetycznego uszczelnienia. 

Dla użytkownika oznacza to, że aluminiowe/stalowe czujniki wagowe z silikonową obudową powinny być stosowane przede wszystkim w suchych aplikacjach zamkniętych w obudowie lub w przypadkach, gdy wpływ wilgoci odgrywa podrzędną rolę. Oprócz stopnia ochrony IP, należy również uwzględnić środki czyszczące, które mogą być stosowane; wyższy stopień ochrony zwykle oznacza czyszczenie na mokro z dodatkami chemicznymi. Nawet anodyzowane ogniwa aluminiowe mają ograniczoną ochronę, ponieważ niektóre obszary, takie jak gwintowane otwory, nie mogą być anodyzowane. 

W 1856 roku Lord Kelvin odkrył, że opór elektryczny miedzianych i żelaznych drutów wzrasta, gdy są one poddawane naprężeniom. W ten sposób położył podwaliny pod technologię tensometryczną, która jest podstawą dzisiejszych jednopunktowych czujników wagowych. Za ojców tensometrów uważa się jednak Edwarda E. Simmonsa i Arthura C. Ruge'a. Ciekawostka: Ruge zgłosił patent na tensometr w 1938 roku do MIT, gdzie pracował. Jaki był werdykt? Ponieważ projekt ten został uznany za "komercyjnie nieopłacalny", pozwolono mu ubiegać się o patent i dochód z niego tylko dla siebie. Dziś czujniki tensometryczne są używane na całym świecie we wszystkich aplikacjach związanych z ważeniem przemysłowym. 

Nasze czujniki wagowe umożliwiają niezawodne i precyzyjne określanie wartości masy. Aby wartości te mogły być skutecznie zintegrowane z procesami produkcyjnymi, sygnały muszą być rejestrowane i przekazywane do systemu sterowania. W tym celu dostępne są mierniki, przetworniki i kontrolery wagowe. Przetworniki wagowe, które zwykle znajdują się w szafach sterowniczych, przekazują dalej zmierzone wartości. Wskaźniki wagowe oferują również wyświetlacz, na którym można bezpośrednio odczytać wartości masy. Kontrolery wagowe umożliwiają dodatkowo sterowanie i automatyzację procesów ważenia. 

Czujniki wagowe w niektórych krajach okresla się mianem “cel wagowych”. Termin ten pochodzi od niemieckich słów oznaczających "ważenie" i "komórkę". 

1. Ważenie: pochodzi od staroniemieckiego słowa "wegēn", które oznacza "mierzyć wagę" 

1. Komórka: pochodzi od łacińskiego "cella", co oznacza "mały pokój" lub "komorę". W nowoczesnej technologii "komórka" jest często używana do opisania kompaktowej, funkcjonalnej jednostki, która spełnia określone zadanie. 

Cele (czujniki) wagowe to niewielkie, wyspecjalizowane urządzenia odpowiedzialne za pomiar masy. Nazwa opisuje zatem kompaktową jednostkę odpowiedzialną za precyzyjne ważenie. Połączenie tych dwóch terminów odzwierciedla funkcję celi wagowej: kompaktowe urządzenie do pomiaru masy.