Išsamus „Load Cell“ principo ir taikymo supratimas

TheApkrovos langelisgali konvertuoti objekto jėgą į elektros signalo išvestį ir yra plačiai naudojamas svėrimo, jėgos jutimo ir slėgio matavimo srityse. Šiame straipsnyje bus išsamiai supažindinama su „Load Cell“ veikimo principu, tipais ir taikymo scenarijais, kad skaitytojai geriau suprastų jutiklio charakteristikas ir praktinę taikymo vertę.
1. Darbo principas Load Cell veikimo principas pagrįstas pjezorezistiniu efektu. Jį sudaro kelios pagrindinės dalys: elastomerai, deformacijų matuokliai, tilteliai ir signalų apdorojimo grandinės. Kai objektas yra taikomas elastomerui, susidaro deformacija, o deformacijos matuoklis deformuojasi pagal veikiančios jėgos dydį ir kryptį. Ant deformacijos matuoklio montuojamas varžos įtempio matuoklis (Strain Gauge), o deformuojant įtempio matuoklį atitinkamai pasikeis ir varžos varžos vertė. Tada per tiltelį ir signalo apdorojimo grandinę rezistoriaus varžos vertės pokytis gali būti konvertuojamas į elektrinio signalo išvestį.
2. Tipas ir struktūra Apkrovos elementą galima suskirstyti į įvairius tipus pagal taikymo reikalavimus ir konstrukcines charakteristikas. Įprasti yra spyruoklių tipas, lakštinis tipas, šlyties tipas, trinties tipas ir slėgio tipas. Jų struktūra ir veikimo principai šiek tiek skiriasi, tačiau abu gali būti naudojami jėgos dydžiui ir krypčiai matuoti. Priklausomai nuo matavimo diapazono ir tikslumo reikalavimų, taip pat skiriasi ir Load Cell dydis bei konstrukcija.
3. Taikymo scenarijai
Pramoninis svėrimas: „Load Cell“ yra plačiai naudojamas pramoninio svėrimo srityje, norint išmatuoti įvairių objektų, tokių kaip transporto priemonių svarstyklės, platforminės svarstyklės, purškimo mašinos ir kt., svorį. Dėl didelio tikslumo ir stabilumo svėrimo rezultatai tampa tikslesni ir patikimesni.
Mechanikos tyrimai: atliekant mechanikos tyrimus, apkrovos elementas naudojamas objektą veikiančios jėgos dydžiui ir krypčiai išmatuoti atliekant mechanikos eksperimentą. Pavyzdžiui, atliekant tempimo bandymą, apkrovos elementas naudojamas medžiagos tempimo stipriui nustatyti. Atliekant švirkšto bandymą, apkrovos elementas matuoja skysčio srautą ir slėgį vamzdyne.
Inžinerinis stebėjimas: Inžinerijos srityje „Load Cell“ gali būti naudojamas konstrukcijų, pvz., pastatų, tiltų ir laivų, apkrovai ir deformacijoms stebėti. Ši informacija gali suteikti inžinieriams svarbių informacinių duomenų, užtikrinančių konstrukcijų saugumą ir patikimumą.
Medicininė įranga: Medicininėje įrangoje Load Cell naudojama įvairios terapinės įrangos jėgai ir slėgiui matuoti ir stebėti, pvz., skalpelio stūmos ir odontologinio instrumento taikymo jėgai.
Apibendrinant: „Load Cell“ yra pažangus ir patikimas jėgos matavimo jutiklis, naudojamas įvairiose srityse. Išsamiai suprasdami jo veikimo principą, galime geriau suprasti jo funkciją ir vaidmenį įvairiose srityse. Tobulėjant technologijoms, Load Cell taikymas taps vis platesnis ir manoma, kad ateityje jis vaidins svarbų vaidmenį dar daugiau sričių.