โหลดเซลล์กับเซ็นเซอร์วัดแรง: เลือกตามเส้นทางถ่ายแรงและงานวัด

โหลดเซลล์กับเซ็นเซอร์วัดแรงไม่จำเป็นต้องเป็นอุปกรณ์คนละประเภท โหลดเซลล์สเตรนเกจจำนวนมากใช้ได้ทั้งชั่งน้ำหนักและทดสอบแรง การเลือกต้องระบุทิศทางแรง ระยะเวลาที่แรงกระทำ รูปแบบติดตั้ง และความเร็วที่ต้องได้ผล อุปกรณ์ที่ชื่อในแค็ตตาล็อกต่างกันอาจใช้หลักการตรวจวัดคล้ายกัน ขณะที่อุปกรณ์ชื่อเดียวกันอาจต้องใช้ชุดติดตั้งที่ใช้แทนกันไม่ได้

เริ่มจากผลการวัดที่เครื่องจักรต้องการ

การเลือกอุปกรณ์ที่เรียกว่าเซ็นเซอร์วัดแรงไม่มีประโยชน์ หากชิ้นส่วนยึดต่อทำให้เกิดโมเมนต์ที่ควบคุมไม่ได้ เช่นเดียวกัน ไม่ควรตัดเซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักออกเพียงเพราะระบุช่วงเป็นกิโลกรัม ต้องกำหนดก่อนว่าพิกัดสัมพันธ์กับแรงอย่างไร และจะสอบเทียบชุดประกอบทั้งหมดด้วยวิธีใด

โหลดเซลล์กับเซ็นเซอร์วัดแรง: เปรียบเทียบเส้นทางถ่ายแรงจริงสองแบบ

ตัวอย่างแรกคือ METRAVON MV-LC0190 ซึ่งระบุให้ใช้กับแรงดึงและแรงอัดที่พิกัด 1, 5, 20 และ 50 kg เป็นตัวเลือกสำหรับชุดทดสอบแนวแกนที่วัดแรงขนาดเล็ก เมื่อชิ้นส่วนยึดต่อ แรงล่วงหน้า และสภาพแวดล้อมตรงตามเอกสาร ต้องตรวจแรงดึงจากสายเคเบิลและน้ำหนักชุดทดสอบอย่างรอบคอบ เพราะอาจมีขนาดมากเมื่อเทียบกับแรงที่ต้องการวัด

ส่วน MV-LC0030 เป็นเซ็นเซอร์คอลัมน์รับแรงอัดที่มีช่วงเผยแพร่ 10-500 t ต้องลงโหลดผ่านผิวรับแรงอัดที่กำหนด โครงสร้างทางกลและระดับพิกัดต่างจากชุดทดสอบแรงดึง จึงไม่ใช่เพียงรุ่นขยายใหญ่ของชุดเดิม การเปลี่ยนเครื่องหมายบนจอของระบบที่รับเฉพาะแรงอัดไม่ทำให้ระบบนั้นรองรับการวัดแรงดึง

ตัวอย่างเหล่านี้ไม่ได้แบ่งการชั่งน้ำหนักกับการทดสอบแรงออกจากกันแบบตายตัว แต่ชี้ว่ารายการตัวเลือกควรระบุรุ่น พิกัด และรูปแบบลงแรงจริง คู่มือการเลือกให้ภาพรวมข้อมูลโหลดและการติดตั้งที่จำเป็นสำหรับจัดทำรายการนั้น

สมรรถนะแบบสถิตไม่ยืนยันสมรรถนะแบบพลวัต

เซ็นเซอร์ที่ให้ค่าซ้ำได้หลังโหลดนิ่งแล้วไม่ได้ยืนยันว่าจะจับยอดแรงช่วงสั้นได้ ชุดทดสอบที่ติดตั้งมีมวลและความแข็ง และอาจสั่น เครื่องขยายสัญญาณกับตัวกรองดิจิทัลเปลี่ยนสัญญาณก่อนถึงซอฟต์แวร์บันทึก การเก็บตัวอย่างให้เร็วขึ้นไม่สามารถกู้ยอดแรงที่ถูกกรองออกไปในขั้นก่อนหน้า

สำหรับเครื่องกด การทดสอบแรงกระแทก หรือเครื่องจักรที่ทำงานซ้ำเป็นรอบ ให้ระบุรูปแบบแรงตามเวลา ระยะเวลาเหตุการณ์ ความถี่การเกิดซ้ำ และค่าที่ต้องการ ได้แก่ ค่าสูงสุด ค่าเฉลี่ย รูปคลื่น หรือสัญญาณป้อนกลับเพื่อควบคุม ขอข้อมูลแบนด์วิดท์หรือการตอบสนองที่ใช้ได้และสภาวะลงแรงที่อนุญาต หากไม่มีข้อมูล อย่าตัดสินว่าเหมาะกับงานพลวัตจากคำกล่าวเรื่องอัตราเก็บตัวอย่างสูงหรือคำว่าเซ็นเซอร์วัดแรง

ข้อมูลอ้างอิง MV-LC0190 และ MV-LC0030 ที่ใช้ในบทความนี้ไม่ยืนยันแบนด์วิดท์ของระบบวัดพลวัตทั้งระบบ งานพลวัตจึงต้องมีหลักฐานเพิ่มเติมเฉพาะรุ่นและการทดสอบเส้นทางการวัดหลังติดตั้ง ข้อมูลเหล่านี้เพียงอย่างเดียวไม่เป็นหลักฐานให้รับรองว่าจะจับยอดแรงกระแทกได้อย่างแม่นยำ

ระบุสัญญาณและการสอบเทียบโดยคงความหมายของการวัด

ทั้งสองรุ่นให้สัญญาณบริดจ์ระดับต่ำในหน่วย mV/V เครื่องมือที่เหมาะสมต้องจ่ายแรงดันกระตุ้นให้บริดจ์ อ่านเอาต์พุต และแปลงเป็นหน่วยที่ต้องการ ให้ระบุ 4-20 mA หรือการเชื่อมต่อดิจิทัลกับตัวควบคุมเป็นข้อกำหนดของเครื่องมือ ไม่ใช่คุณสมบัติที่สันนิษฐานว่ามีในเซ็นเซอร์เพียงตัวเดียว ดูคู่มือเส้นทางสัญญาณเมื่อเลือกเครื่องมือดังกล่าว

สำหรับชุดทดสอบสองทิศทาง ให้กำหนดเครื่องหมายแรงดึงและแรงอัด แล้วทดสอบทั้งสองทิศทางด้วยโหลดอ้างอิงที่เหมาะสม ช่องว่างในข้อต่ออาจเปลี่ยนพฤติกรรมใกล้ศูนย์ การสอบเทียบเฉพาะแรงดึงไม่ยืนยันการตอบสนองต่อแรงอัด หรือความถูกต้องของการกลับทิศทางทางกลผ่านชุดทดสอบ

พิกัดที่แสดงเป็นมวลเทียบเท่ากับผลวัดที่รายงานเป็นนิวตันต้องมีฐานการแปลงที่ชัดเจนด้วย เก็บหน่วยแรง วิธีอ้างอิง และเงื่อนไขสอบเทียบไว้ในบันทึกทดสอบ สำหรับระบบชั่ง ให้ตรวจเครื่องชั่งที่ประกอบครบ ไม่อาศัยเพียงใบรับรองของเซ็นเซอร์ที่ถอดออกจากระบบ

ข้อมูลที่ควรแนบเมื่อสอบถาม

ส่งแบบที่แสดงทั้งจุดรับแรงและจุดเกิดแรงปฏิกิริยา ไม่ใช่เฉพาะพื้นที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ ระบุแรงต่ำสุดและสูงสุด แรงล่วงหน้าของชุดทดสอบ ระยะเคลื่อนที่ยอมได้ การเปลี่ยนทิศทาง และเวลาตอบสนองที่ต้องการ สำหรับโหลดซ้ำ ให้ระบุรอบการทำงาน ไม่ใช่อธิบายเพียงว่าใช้งานต่อเนื่อง

ระบุเครื่องขยายสัญญาณที่มีและอินพุตบริดจ์ เอาต์พุตสุดท้ายที่เครื่องจักรต้องการ และวิธีสอบเทียบที่วางแผนไว้ด้วย METRAVON ใช้ข้อมูลเหล่านี้ประเมินรุ่นที่มีเอกสารรองรับได้ โดยส่งผ่านหน้าติดต่อ. ข้อกำหนดนอกขอบเขตข้อมูลที่เผยแพร่ต้องคงเป็นประเด็นเทคนิคที่ยังไม่ยืนยัน จนกว่าจะได้ข้อมูลสนับสนุน

คำถามเกี่ยวกับการเลือกชนิดเซ็นเซอร์

Q1. เซ็นเซอร์รับแรงอัดวัดแรงดึงในกระบวนการผ่านกลไกเชื่อมโยงได้หรือไม่

กลไกเปลี่ยนทิศทางแรงได้ แต่ผลวัดจะขึ้นอยู่กับรูปทรงกลไกเชื่อมโยง แรงเสียดทาน และการจัดแนว รวมถึงเซ็นเซอร์ ต้องสอบเทียบและประเมินกลไกทั้งชุดในตำแหน่งใช้งานต่าง ๆ อย่าถือว่าอัตราทดคานที่คำนวณจากแบบเป็นหลักฐานความแม่นยำของระบบหลังติดตั้ง

Q2. พิกัดรับแรงสองทิศทางหมายถึงอายุความล้าไม่จำกัดหรือไม่

ไม่ใช่ ความสามารถรับแรงแต่ละทิศทางกับความทนทานต่อโหลดซ้ำเป็นคนละข้อกำหนด งานโหลดซ้ำต้องประเมินขนาดแอมพลิจูดของโหลด แรงล่วงหน้า และข้อมูลรอบการทำงานเทียบกับหลักฐานเฉพาะรุ่น ทั้งค่ารับโหลดเกินอย่างปลอดภัยและป้ายแรงดึง/แรงอัดต่างไม่ให้หลักฐานนั้น

Q3. เซ็นเซอร์แนวแกนตัวเดียวรายงานแรงบิดได้หรือไม่

เซ็นเซอร์รายงานแรงตามแกนวัดที่กำหนด อาจคำนวณแรงบิดจากกลไกคานที่ออกแบบไว้ได้หากทราบความยาวแขนคานที่มีผลจริงและทิศทางแรง แต่แรงเสียดทานของแบริ่งและรูปทรงจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของการวัด อย่านำเสนอการวัดแรงบิดโดยตรงว่าเป็นคุณสมบัติของเซ็นเซอร์แนวแกนหากไม่มีหลักฐานรองรับ

Q4. เซ็นเซอร์วัดแรงเหมาะกับอินเทอร์ล็อกป้องกันเครื่องจักรหรือไม่

ฟังก์ชันการวัดเพียงอย่างเดียวไม่ยืนยันฟังก์ชันความปลอดภัย ระบบป้องกันทั้งหมดต้องมีการประเมินความเสี่ยง โครงสร้างระบบที่เหมาะสม และเอกสารยืนยันความเหมาะสมของชิ้นส่วน อย่าอนุมานระดับความปลอดภัยจากความแข็งแรงทางกลของเซ็นเซอร์ หรือใช้ข้อกำหนดการวัดทั่วไปแทนใบรับรองความปลอดภัย

สรุป

เลือกจากแรงที่ส่งถึงเซ็นเซอร์ พฤติกรรมตามเวลาที่ต้องบันทึก และการสอบเทียบที่ทำได้ ชื่อในแค็ตตาล็อกช่วยค้นหาตัวเลือก แต่แบบติดตั้งกับสมรรถนะที่มีเอกสารรองรับเป็นตัวกำหนดว่าจะวัดปริมาณที่ต้องการได้หรือไม่