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Eine Wägezelle und ein Kraftsensor sind nicht unbedingt unterschiedliche Gerätetypen. Viele Wägezellen mit Dehnungsmessstreifen eignen sich sowohl für Wägungen als auch für Kraftprüfungen. Legen Sie zur Auswahl die Kraftrichtung, ihre Einwirkdauer, die Montageanordnung und die benötigte Reaktionszeit fest. Zwei unterschiedlich bezeichnete Kataloggeräte können ein ähnliches Messprinzip nutzen, während zwei Geräte unter derselben Bezeichnung unvereinbare Befestigungen erfordern können.
Beginnen Sie mit dem Ergebnis, das die Maschine benötigt
| Erforderliches Ergebnis | Lastfall | Die Wahl hängt davon ab |
|---|---|---|
| Materialmasse in einem stationären Behälter | Trennen Sie das Materialgewicht vom Behältergewicht und von äußeren Rohrleitungskräften. | Auflagerkonstruktion, stabiler Nullpunkt und Kalibrierung im eingebauten Zustand sind wichtiger als die Sensorbezeichnung. |
| Zug- oder Druckkraft in einer Prüfvorrichtung | Kraftausübung entlang einer definierten Achse, inklusive Vorspannung und Richtungsumkehr. | Prüfen Sie die Befestigungsgeometrie und die Kalibrierung für jede verwendete Kraftrichtung. |
| Spitzenkraft während eines schnellen Ereignisses | Erfassen Sie das Ereignis ohne übermäßige mechanische oder elektrische Filterung. | Beschaffen Sie Daten zum Ansprechverhalten von Sensor, Vorrichtung und Erfassungskette. |
| Kräfte oder Momente entlang mehrerer Achsen getrennt erfassen | Lösen Sie einzelne Komponenten auf, anstatt eine kombinierte Verformung zu melden. | Ein einachsiger Sensor reicht ohne entsprechende Messarchitektur nicht aus. |
Die Wahl eines als Kraftsensor bezeichneten Geräts bringt keinen Vorteil, wenn seine Befestigung ein unkontrolliertes Moment einleitet. Ebenso sollte eine Wägezelle nicht allein deshalb ausgeschlossen werden, weil ihre Nennlast in Kilogramm angegeben ist. Klären Sie zuerst, wie die Nennlast mit der Kraft zusammenhängt und wie die gesamte Baugruppe kalibriert wird.
Wägezelle vs. Kraftsensor: Vergleichen Sie zwei tatsächliche Lastpfade
Die METRAVON MV-LC0190 ist für Zug- und Druckbelastung mit Nennlasten von 1, 5, 20 und 50 kg angegeben. Sie kommt für eine axiale Prüfvorrichtung für kleine Kräfte infrage, wenn Befestigungen, Vorspannung und Umgebung zu ihren Unterlagen passen. Prüfen Sie Kabelzug und Vorrichtungsgewicht sorgfältig, da diese im Verhältnis zur Nutzkraft erheblich sein können.
Die MV-LC0030 ist eine Drucksäulen-Wägezelle mit einem veröffentlichten Nennlastbereich von 10-500 t. Die Last muss über die vorgesehenen Druckkraftschnittstellen eingeleitet werden. Sie gehört zu einer anderen mechanischen Bauart und Nennlastklasse; sie ist keine größere Ausführung derselben Zugprüfvorrichtung. Eine geforderte Zugmessung lässt sich nicht durch Änderung des Anzeigevorzeichens einer ausschließlich auf Druck ausgelegten Anordnung erfüllen.
Diese Beispiele legen keine allgemeingültige Trennung zwischen Wägen und Kraftprüfung fest. Sie zeigen, warum eine Vorauswahlliste das tatsächliche Modell, die Nennlast und die Belastungsanordnung nennen sollte. Der umfassendere Auswahlleitfaden behandelt die für diese Liste benötigten Last- und Einbauangaben.
Statische Leistung belegt keine dynamische Leistung
Ein Sensor mit wiederholbaren Messwerten nach dem Beruhigen der Last hat damit noch nicht unbedingt die Erfassung einer kurzen Kraftspitze nachgewiesen. Die eingebaute Vorrichtung hat Masse und Steifigkeit und kann schwingen. Verstärker und digitale Filter verändern das Signal, bevor es die Aufzeichnungssoftware erreicht. Eine höhere Abtastrate kann eine bereits in einer vorgelagerten Stufe entfernte Spitze nicht wiederherstellen.
Geben Sie für eine Presse, einen Stoßversuch oder eine zyklisch arbeitende Maschine das erwartete Kraft-Zeit-Profil, die Ereignisdauer, Wiederholrate und benötigte Messgröße an: Spitzenwert, Mittelwert, Signalverlauf oder Rückmeldung zur Regelung. Fordern Sie zutreffende Angaben zur Bandbreite oder zum Ansprechverhalten sowie zu den zulässigen Lastbedingungen an. Fehlen diese Daten, leiten Sie die dynamische Eignung weder aus einer beworbenen hohen Abtastrate noch aus der Bezeichnung Kraftsensor ab.
Die hier verwendeten Referenzdaten für MV-LC0190 und MV-LC0030 belegen keine vollständige dynamische Messbandbreite. Eine dynamische Anwendung erfordert deshalb zusätzliche modellspezifische Nachweise und eine Prüfung der eingebauten Messkette. Diese Daten allein rechtfertigen kein Versprechen einer genauen Erfassung von Stoßspitzen.
Geben Sie das Signal und die Kalibrierung an, ohne die Bedeutung der Messung zu ändern
Beide hier besprochenen Modelle liefern ein schwaches mV/V-Brückensignal. Ein geeignetes Instrument muss die Brücke speisen, ihren Ausgang messen und in die benötigten Einheiten umrechnen. Geben Sie 4-20 mA oder einen digitalen Steuerungsanschluss als Anforderung an das Instrument an, nicht als angenommene Eigenschaft des unverstärkten Sensors. Nutzen Sie den Leitfaden zur Signalkette bei der Auswahl dieses Instruments.
Legen Sie für eine bidirektionale Vorrichtung die Vorzeichen für Zug und Druck fest und prüfen Sie beide Richtungen mit geeigneten Referenzlasten. Gelenkspiel kann das Verhalten um den Nullpunkt beeinflussen. Eine Kalibrierung nur unter Zug belegt weder das Ansprechverhalten unter Druck noch die ordnungsgemäße mechanische Lastumkehr in der Vorrichtung.
Auch eine als Massenäquivalent angegebene Nennlast und ein in Newton ausgegebenes Ergebnis erfordern eine ausdrücklich festgelegte Umrechnungsgrundlage. Halten Sie Krafteinheiten, Referenzverfahren und Kalibrierbedingungen im Prüfprotokoll fest. Prüfen Sie bei einer Wägeanlage die zusammengebaute Waage, statt sich nur auf das Zertifikat eines ausgebauten Sensors zu verlassen.
Was in eine Anfrage aufzunehmen ist
Senden Sie eine Zeichnung, die sowohl Krafteintritts- als auch Reaktionspunkte zeigt, nicht nur den für den Sensor verfügbaren Platz. Berücksichtigen Sie die minimale und maximale Kraft, die Vorspannung der Vorrichtung, die zulässige Verschiebung, Richtungsänderungen und die erforderliche Reaktionszeit. Geben Sie bei wiederholter Belastung den Betriebszyklus an, anstatt den Betrieb nur als kontinuierlich zu beschreiben.
Benennen Sie außerdem den vorhandenen Verstärker und seinen Brückeneingang, den von der Maschine benötigten Ausgang sowie das geplante Kalibrierverfahren. METRAVON kann anhand dieser Angaben ein dokumentiertes Modell beurteilen; übermitteln Sie sie über die Kontaktseite. Eine Anforderung außerhalb der veröffentlichten Daten sollte eine offene technische Frage bleiben, bis unterstützende Informationen vorliegen.
Fragen zur Auswahl des Sensortyps
Q1. Kann ein Druckkraftsensor über ein Gestänge eine im Prozess auftretende Zugkraft messen?
Ein Mechanismus kann Kraft umleiten, das Messergebnis hängt dann jedoch von der Gestängegeometrie, der Reibung und Ausrichtung sowie dem Sensor ab. Kalibrieren und bewerten Sie den gesamten Mechanismus in seinen Betriebspositionen. Betrachten Sie ein anhand einer Zeichnung berechnetes Hebelverhältnis nicht als Beweis für die installierte Genauigkeit.
Q2. Bedeutet die Eignung für beide Kraftrichtungen eine unbegrenzte Ermüdungslebensdauer?
Nein. Die Eignung für eine Kraftrichtung und die Zyklenfestigkeit sind unterschiedliche Spezifikationen. Bei wiederholter Belastung müssen Lastamplitude, Vorspannung und Zyklusdaten anhand modellspezifischer Nachweise bewertet werden. Weder eine Angabe zur zulässigen Überlast noch die Bezeichnung Zug/Druck liefern diese Nachweise.
Q3. Kann ein Axialsensor das Drehmoment melden?
Er misst Kraft entlang seiner vorgesehenen Messachse. In einer ausgelegten Hebelanordnung lässt sich daraus ein Drehmoment ableiten, wenn wirksamer Hebelarm und Kraftrichtung bekannt sind. Lagerreibung und Geometrie werden dann jedoch Teil der Messung. Eine geforderte direkte Drehmomentmessung darf dem Axialsensor nicht ohne entsprechenden Nachweis als Funktion zugeschrieben werden.
Q4. Eignet sich ein Kraftsensor für eine Maschinenschutzverriegelung?
Eine Messfunktion allein belegt noch keine Sicherheitsfunktion. Das vollständige Schutzsystem benötigt eine geeignete Risikobeurteilung, Architektur und dokumentierte Komponenteneignung. Leiten Sie keine Sicherheitseinstufung aus der mechanischen Festigkeit des Sensors ab und verwenden Sie keine gewöhnliche Messspezifikation als Sicherheitszertifizierung.
Zusammenfassung
Wählen Sie den Sensor anhand der ihn erreichenden Kraft, des zu erfassenden Zeitverhaltens und der durchführbaren Kalibrierung aus. Die Katalogbezeichnung hilft, geeignete Kandidaten zu finden; Montagezeichnung und dokumentierte Leistung entscheiden darüber, ob ein Kandidat die benötigte Messgröße erfassen kann.
