interfejs 201 Merne ćelije

Informacije o proizvodu

Specifikacije

• Model: Vodič za ćelije za opterećenje 201
• Proizvođač: Interface, Inc.
• Excitation Voltage: 10 VDC
• Mostno kolo: Pun most
• Otpor nogu: 350 oma (osim modela serije 1500 i 1923 sa nogama od 700 oma)

Upute za upotrebu proizvoda

Excitation Voltage
Ćelije za opterećenje sučelja dolaze s punim mostom. Željena ekscitacija voltage je 10 VDC, osiguravajući najbliže podudaranje s originalnom kalibracijom obavljenom na Interface-u.

Instalacija

1. Osigurajte da je mjerač mjerenja pravilno postavljen na stabilnu površinu kako biste izbjegli bilo kakve vibracije ili smetnje tokom mjerenja.
2. Čvrsto povežite kablove mernih ćelija na naznačene interfejse prateći date smernice.

Kalibracija

1. Prije upotrebe mjerne ćelije, kalibrirajte je prema uputama proizvođača kako biste osigurali točna mjerenja.
2. Vršite redovne provjere kalibracije kako biste održali preciznost mjerenja tokom vremena.

Održavanje

1. Održavajte mjernu ćeliju čistom i bez ostataka koji bi mogli utjecati na njen rad.
2. Redovno pregledavajte mjernu ćeliju da li ima znakova habanja ili oštećenja i zamijenite ako je potrebno.

Često postavljana pitanja (FAQ)

• P: Šta da radim ako su moja očitanja merne ćelije nedosljedna?
  O: Provjerite instalaciju za bilo kakve labave veze ili nepravilnu montažu koja bi mogla utjecati na očitavanja. Ponovo kalibrirajte mjernu ćeliju ako je potrebno.
• P: Mogu li koristiti mernu ćeliju za dinamička mjerenja sile?
  O: Specifikacije merne ćelije bi trebale da naznače da li je pogodna za dinamička merenja sile. Pogledajte korisnički priručnik ili se obratite proizvođaču za posebne smjernice.
• P: Kako da znam da li je moja ćelija za mjerenje potrebna zamjena?
  O: Ako primijetite značajna odstupanja u mjerenjima, neredovno ponašanje ili fizičko oštećenje merne ćelije, možda je vrijeme da razmislite o zamjeni. Obratite se proizvođaču za dalju pomoć.

Uvod

Uvod u Vodič za ćelije za mjerenje 201
Dobrodošli u Interface Load Cells Vodič 201: Opšte procedure za upotrebu ćelija za opterećenje, suštinski izvod iz Interface-ovog popularnog vodiča za polje za ćelije za opterećenje.
Ovaj brzi referentni resurs se bavi praktičnim aspektima postavljanja i korištenja mernih ćelija, osnažujući vas da izvučete najpreciznija i najpouzdanija mjerenja sile iz vaše opreme.
Bilo da ste iskusni inženjer ili radoznali novajlija u svijetu mjerenja sile, ovaj vodič pruža neprocjenjive tehničke uvide i praktične upute za navigaciju kroz procese, od odabira prave ćelije za opterećenje do osiguravanja optimalnih performansi i dugovječnosti.
U ovom kratkom vodiču ćete otkriti opće proceduralne informacije o korištenju rješenja za mjerenje sile sučelja, posebno naših preciznih mjernih ćelija.
Steknite solidno razumijevanje osnovnih koncepata rada merne ćelije, uključujući ekscitaciju voltage, izlazni signali i tačnost mjerenja. Savladajte umjetnost pravilne instalacije merne ćelije s detaljnim uputstvima o fizičkoj montaži, povezivanju kablova i integraciji sistema. Vodit ćemo vas kroz zamršenosti “mrtvih” i “živih” krajeva, različitih tipova ćelija i specifičnih procedura montaže, osiguravajući sigurno i stabilno podešavanje.
Interface Load Cells 201 Guide je još jedna tehnička referenca koja će vam pomoći da savladate umjetnost mjerenja sile. Sa svojim jasnim objašnjenjima, praktičnim procedurama i pronicljivim savjetima, bit ćete na dobrom putu da dobijete tačne i pouzdane podatke, optimizirate svoje procese i postignete izuzetne rezultate u bilo kojoj primjeni mjerenja sile.
Zapamtite, precizno mjerenje sile je ključno za bezbrojne industrije i poduhvate. Podstičemo vas da istražite sljedeće odjeljke kako biste dublje proučili specifične aspekte upotrebe mernih ćelija i oslobodili moć preciznog mjerenja sile. Ako imate pitanja o bilo kojoj od ovih tema, trebate pomoć pri odabiru pravog senzora ili želite istražiti određenu aplikaciju, kontaktirajte inženjere aplikacije za sučelje.
Vaš tim za interfejs

OPĆE PROCEDURE ZA UPOTREBU TEREĆNIH ĆELIJA

Excitation Voltage

Sve ćelije za opterećenje sučelja sadrže puno mostno kolo, koje je u pojednostavljenom obliku prikazano na slici 1. Svaki krak je obično 350 oma, osim modela serije 1500 i 1923 koji imaju noge od 700 oma.
Željena ekscitacija voltage je 10 VDC, što garantuje korisniku najbliže podudaranje sa originalnom kalibracijom izvršenom na Interface-u. To je zato što na faktor mjerača (osjetljivost mjerača) utiče temperatura. Budući da je rasipanje topline u mjeračima povezano sa savijanjem kroz tanku liniju epoksidnog ljepila, mjerači se održavaju na temperaturi koja je vrlo blizu ambijentalnoj temperaturi savijanja. Međutim, što je veća disipacija snage u mjeračima, to se temperatura mjerača više odmiče od temperature savijanja. Pozivajući se na sliku 2, primijetite da most od 350 oma rasipa 286 mw na 10 VDC. Udvostručavanje obimatage do 20 VDC četverostruko povećava disipaciju na 1143 mw, što je velika količina snage u malim mjeračima i na taj način uzrokuje značajno povećanje temperaturnog gradijenta od mjerača do savijanja. Suprotno tome, prepoloviti voltage do 5 VDC smanjuje disipaciju na 71 mw, što nije značajno manje od 286 mw. Upravljanje Low Profile ćelija na 20 VDC bi smanjila njenu osetljivost za oko 0.07% u odnosu na kalibraciju interfejsa, dok bi rad na 5 VDC povećao njenu osetljivost za manje od 0.02%. Rad ćelije na 5 ili čak 2.5 VDC radi uštede energije u prijenosnoj opremi je vrlo uobičajena praksa.

Određeni prijenosni registratori podataka električno uključuju pobudu na vrlo mali dio vremena kako bi još više uštedjeli energiju. Ako je radni ciklus (proctage vremena „uključenog“) je samo 5%, sa pobudom od 5 VDC, efekat grijanja je minimalnih 3.6 mw, što bi moglo uzrokovati povećanje osjetljivosti do 0.023% od kalibracije interfejsa. Korisnici koji imaju elektroniku koja obezbjeđuje samo AC pobudu trebali bi ga postaviti na 10 VRMS, što bi izazvalo isto rasipanje topline u mjeračima mosta kao i 10 VDC. Varijacija u ekscitaciji voltage također može uzrokovati mali pomak nulte ravnoteže i puzanje. Ovaj efekat je najuočljiviji kada je ekscitacija voltage se prvo uključuje. Očigledno rješenje za ovaj efekat je da se dozvoli da se mjerna ćelija stabilizira tako što će raditi sa 10 VDC pobudom za vrijeme potrebno da mjerne temperature dostignu ravnotežu. Za kritične kalibracije može biti potrebno do 30 minuta. Pošto je ekscitacija voltage je obično dobro regulisan kako bi se smanjile greške merenja, efekti ekscitacije voltagKorisnici obično ne vide varijacije osim kada je voltage se prvo primjenjuje na ćeliju.

Remote Sensing of Excitation Voltage

Mnoge aplikacije mogu koristiti četverožičnu vezu prikazanu na slici 3. Kondicioner signala generiše regulisanu pobudnu voltažu.tage, Vx, što je obično 10 VDC. Dvije žice koje nose pobudu voltage na mernu ćeliju svaki ima otpor linije, Rw. Ako je spojni kabel dovoljno kratak, pad pobudne voltage u vodovima, uzrokovano strujom koja teče kroz Rw, neće predstavljati problem. Slika 4 prikazuje rješenje za problem pada linije. Dovođenjem dvije dodatne žice natrag iz mjerne ćelije, možemo spojiti voltage desno na terminalima mjerne ćelije do senzorskih krugova u pretvaraču signala. Dakle, krug regulatora može održavati pobudnu voltage na mernoj ćeliji precizno na 10 VDC u svim uslovima. Ovo šestožilno kolo ne samo da ispravlja pad u žicama, već ispravlja i promjene otpora žice zbog temperature. Slika 5 prikazuje veličinu grešaka koje nastaju upotrebom četvorožilnog kabla, za tri uobičajene veličine kablova.
Grafikon se može interpolirati za druge veličine žice primjećujući da svaki korak povećanja veličine žice povećava otpor (a time i pad linije) za faktor 1.26 puta. Grafikon se takođe može koristiti za izračunavanje greške za različite dužine kablova izračunavanjem omjera dužine do 100 stopa i množenjem tog omjera sa vrijednošću iz grafikona. Temperaturni raspon na grafikonu može izgledati širi nego što je potrebno, a to vrijedi za većinu aplikacija. Međutim, uzmite u obzir #28AWG kabl koji zimi uglavnom ide napolje do stanice za merenje, na 20 stepeni F. Kada sunce obasja kabl leti, temperatura kabla bi mogla da poraste na preko 140 stepeni F. Greška bi porasla od – 3.2% RDG na –4.2% RDG, pomak od –1.0% RDG.
Ako se opterećenje na kabelu poveća sa jedne mjerne ćelije na četiri mjerne ćelije, padovi bi bili četiri puta gori. Tako nprampDakle, kabl #100AWG od 22 stopa bi imao grešku na 80 stepeni F od (4 x 0.938) = 3.752% RDG.
Ove greške su toliko značajne da je standardna praksa za sve višećelijske instalacije da se koristi kondicioner signala koji ima mogućnost daljinskog senzora i da se koristi šestožilni kabl za razvodnu kutiju koja međusobno povezuje četiri ćelije. Imajući na umu da velika kamionska vaga može imati čak 16 mjernih ćelija, ključno je pozabaviti se pitanjem otpora kabela za svaku instalaciju.
Jednostavna pravila koja se lako pamte:

1. Otpor 100 stopa #22AWG kabla (obe žice u petlji) je 3.24 oma na 70 stepeni F.
2. Svaka tri koraka u veličini žice udvostručuju otpor, ili jedan korak povećava otpor za faktor 1.26 puta.
3. Temperaturni koeficijent otpornosti žarene bakarne žice je 23% na 100 stepeni F.

Iz ovih konstanti moguće je izračunati otpor petlje za bilo koju kombinaciju veličine žice, dužine kabla i temperature.

Fizička montaža: “mrtva” i “živa” strana

Iako će mjerna ćelija funkcionirati bez obzira na to kako je orijentirana i radi li se u načinu zatezanja ili kompresije, pravilna montaža ćelije je vrlo važna kako bi se osiguralo da će ćelija dati najstabilnija očitavanja za koja je sposobna.

Sve ćelije za opterećenje imaju “slijepu” ulicu Live End i “live” kraj. Mrtvi kraj se definiše kao kraj za montažu koji je direktno povezan sa izlaznim kablom ili konektorom čvrstim metalom, kao što je prikazano teškom strelicom na slici 6. Suprotno tome, kraj pod naponom je odvojen od izlaznog kabla ili konektora mernom površinom savijanja.

Ovaj koncept je značajan, jer montaža ćelije na njen kraj pod naponom čini je podložnom silama koje se unose pomeranjem ili povlačenjem kabla, dok se postavljanjem na ćorsokak osigurava da se sile koje dolaze kroz kabl preusmeravaju na montažu umesto da budu mjereno mernom ćelijom. Općenito, natpisna pločica interfejsa ispravno čita kada se ćelija nalazi na ćorsokaku na horizontalnoj površini. Stoga, korisnik može koristiti natpise na pločici s natpisom kako bi vrlo eksplicitno odredio potrebnu orijentaciju instalacijskom timu. Kao bivšiampZa instalaciju jedne ćelije koja drži posudu u napetosti od stropne grede, korisnik bi odredio montažu ćelije tako da natpisna pločica stoji naopako. Za ćeliju montiranu na hidraulični cilindar, natpisna pločica bi ispravno čitala kada viewed sa kraja hidrauličnog cilindra.

NAPOMENA: Određeni korisnici Interface-a su naveli da njihova natpisna pločica bude okrenuta naopako od uobičajene prakse. Budite oprezni pri instalaciji kupca sve dok ne budete sigurni da znate situaciju na kojoj se nalazi natpisna pločica.

Procedure montaže za ćelije snopa

Ćelije grede se montiraju mašinskim zavrtnjima ili vijcima kroz dve neurezane rupe na mrtvom kraju savijanja. Ako je moguće, ispod glave zavrtnja treba koristiti ravnu podlošku kako bi se izbjeglo oštećenje površine merne ćelije. Svi vijci trebaju biti veličine od 5 do #8, i razreda 8 za 1/4” ili veće. Budući da se svi momenti i sile primjenjuju na slijepom dijelu ćelije, postoji mali rizik da će se ćelija oštetiti procesom montaže. Međutim, izbjegavajte elektrolučno zavarivanje kada je ćelija instalirana i izbjegavajte ispuštanje ćelije ili udaranje o kraj ćelije pod naponom. Za montažu ćelija:

• Ćelije serije MB koriste 8-32 mašinske vijke, zategnute na 30 inča funti
• Ćelije serije SSB takođe koriste 8-32 mašinska zavrtnja sa kapacitetom od 250 lbf
• Za SSB-500 koristite 1/4 – 28 vijaka i obrtni moment do 60 inča-punda (5 ft-lb)
• Za SSB-1000 koristite 3/8 – 24 vijaka i obrtni moment do 240 inča-punda (20 ft-lb)

Procedure montaže za druge mini ćelije

Za razliku od prilično jednostavnog postupka montaže za ćelije sa gredama, druge Mini ćelije (SM, SSM, SMT, SPI i SML serije) predstavljaju rizik od oštećenja primjenom bilo kakvog momenta od kraja pod naponom do slijepe ulice, kroz granični području. Imajte na umu da natpisna pločica pokriva područje za mjerenje, tako da mjerna ćelija izgleda kao čvrst komad metala. Iz tog razloga, od suštinske je važnosti da instalateri budu obučeni za konstrukciju Mini ćelija kako bi razumjeli šta primjena obrtnog momenta može učiniti na području tankog otvora u centru, ispod natpisne pločice.
Svaki put kada se taj moment mora primijeniti na ćeliju, za montažu same ćelije ili za ugradnju uređaja na ćeliju, zahvaćeni kraj treba držati otvorenim ključem ili polumjesečastim ključem tako da se moment na ćeliji može smanjiti reagovao na istom kraju gde se primenjuje obrtni moment. Obično je dobra praksa da se prvo instaliraju učvršćenja, koristeći stege za držanje živog kraja merne ćelije, a zatim da se merna ćelija montira na njen ćorsokak. Ovaj redoslijed minimizira mogućnost da će se okretni moment primijeniti kroz mjernu ćeliju.

Pošto Mini ćelije imaju rupe sa ženskim navojem na oba kraja za pričvršćivanje, sve navojne šipke ili vijci moraju biti umetnuti najmanje jednog prečnika u rupu sa navojem,
kako bi se osigurala jaka vezanost. Osim toga, svi navojni elementi treba da budu čvrsto pričvršćeni na svom mestu pomoću navrtke ili zategnuti do ramena, kako bi se osigurao čvrst kontakt navoja. Labav kontakt navoja na kraju će uzrokovati habanje navoja ćelije za opterećenje, što rezultira time da ćelija neće ispuniti specifikacije nakon dugotrajne upotrebe.

Šipka s navojem koja se koristi za spajanje na ćelije za opterećenje Mini serije veće od 500 lbf kapaciteta treba biti termički obrađena do stepena 5 ili boljeg. Jedan dobar način da dobijete očvrsnu šipku sa navojem sa valjanim navojem klase 3 je korištenje imbus vijaka koji se mogu nabaviti u bilo kojem od velikih kataloških skladišta kao što su McMaster-Carr ili Grainger.
Za dosljedne rezultate, hardver kao što su ležajevi na kraju šipke i spojnice mogu
biti instaliran u tvornici navodeći tačan hardver, orijentaciju rotacije i razmak rupa do rupe u narudžbenici. Tvornica uvijek sa zadovoljstvom navede preporučene i moguće dimenzije za priključeni hardver.

Procedure montaže za Low Profile Ćelije sa bazama

Kada je Low Profile ćelija je nabavljena iz fabrike sa ugrađenom bazom, zavrtnji za montažu oko periferije ćelije su pravilno zategnuti i ćelija je kalibrisana sa bazom na mestu. Kružna stepenica na donjoj površini baze je dizajnirana da pravilno usmjerava sile kroz bazu i u mjernu ćeliju. Podnožje treba čvrsto pričvrstiti na tvrdu, ravnu površinu.

Ako se baza treba montirati na muški navoj na hidrauličnom cilindru, baza se može zadržati od rotacije pomoću ključnog ključa. U tu svrhu postoje četiri otvora za ključ oko periferije baze.
Što se tiče spajanja na navoje glavčine, postoje tri zahtjeva koja će osigurati postizanje najboljih rezultata.

1. Dio šipke s navojem koji zahvaća navoje glavčine ćelije za opterećenje trebao bi imati navoje klase 3, kako bi se osigurale najkonzistentnije kontaktne sile od navoja do navoja.
2. Šipku treba zašrafiti u glavčinu na donji čep, a zatim odmaknuti za jedan okret, kako bi se reproducirao zahvat navoja korišten za vrijeme originalne kalibracije.
3. Navoji moraju biti čvrsto zakačeni upotrebom navrtke. Najlakši način da to postignete je da povučete napetost od 130 do
   140 posto kapaciteta na ćeliji, a zatim lagano namjestite zaglavljivu maticu. Kada se napetost otpusti, navoji će biti pravilno zakačeni. Ova metoda pruža dosljednije zahvatanje od pokušaja zaglavljivanja navoja zatezanjem matice bez napetosti na šipki.

U slučaju da kupac nema mogućnost povlačenja dovoljnog zatezanja za postavljanje navoja glavčine, adapter za kalibraciju se također može ugraditi u bilo koji Low Profile ćelija u fabrici. Ova konfiguracija će dati najbolje moguće rezultate i obezbijediti vezu s muškim navojem koja nije toliko kritična za način povezivanja.

Osim toga, kraj adaptera za kalibraciju je formiran u sferni radijus koji također omogućava da se ćelija koristi kao osnovna ravna kompresiona ćelija. Ova konfiguracija za način kompresije je linearnija i ponovljiva od upotrebe dugmeta za punjenje u univerzalnoj ćeliji, jer se adapter za kalibraciju može instalirati pod napetosti i pravilno zaglaviti radi konzistentnijeg zahvatanja niti u ćeliji.

Procedure montaže za Low Profile Ćelije bez baza

Montaža Low Profile ćelija treba da reproducira montažu koja je korišćena tokom kalibracije. Stoga, kada je potrebno montirati mjernu ćeliju na površinu koju isporučuje kupac, treba se striktno pridržavati sljedećih pet kriterija.

1. Montažna površina treba da bude od materijala koji ima isti koeficijent toplotnog širenja kao i ćelija za opterećenje, i slične tvrdoće. Za ćelije kapaciteta do 2000 lbf, koristite aluminijum 2024. Za sve veće ćelije koristite čelik 4041, kaljen na Rc 33 do 37.
2. Debljina bi trebala biti barem onoliko koliko je debljina tvorničke baze koja se obično koristi s mjernom ćelijom. To ne znači da ćelija neće funkcionirati s tanjom montažom, ali ćelija možda neće zadovoljiti specifikacije linearnosti, ponovljivosti ili histereze na tankoj montažnoj ploči.
3. Površinu treba izbrusiti do ravnosti od 0.0002” TIR. Ako je ploča termički obrađena nakon brušenja, uvijek je vrijedno još jednom lagano brušiti površinu kako bi se osigurala ravnost.
4. Vijci za montažu trebaju biti razreda 8. Ako se ne mogu nabaviti lokalno, mogu se naručiti iz tvornice. Za ćelije sa izbušenim montažnim rupama, koristite zavrtnje sa utičnicom. Za sve ostale ćelije koristite vijke sa šesterokutnom glavom. Nemojte koristiti podloške ispod glava vijaka.
5. Prvo zategnite vijke na 60% navedenog momenta; zatim, obrtni moment do 90%; konačno, završiti na 100%. Zavrtnje za montažu treba zategnuti u nizu, kao što je prikazano na slikama 11, 12 i 13. Za ćelije koje imaju 4 montažne rupe, koristite šablon za prve 4 rupe u šablonu od 8 rupa.

Montažni momenti za učvršćenje u Low Profile Ćelije

Vrijednosti zakretnog momenta za montažu uređaja u aktivne krajeve Low Profile merne ćelije nisu iste kao standardne vrednosti koje se nalaze u tabelama za uključene materijale. Razlog za ovu razliku je u tankom radijalnom webs su jedini strukturni elementi koji sprečavaju rotaciju središnje glavčine u odnosu na periferiju ćelije. Najsigurniji način za postizanje čvrstog kontakta navoj-navoj bez oštećenja ćelije je da se primijeni vlačno opterećenje od 130 do 140% kapaciteta ćelije za opterećenje, čvrsto namjestite maticu primjenom laganog zakretnog momenta na maticu i zatim otpustite opterećenje.

Obrtni momenti na glavčinama LowProfile® ćelije bi trebale biti ograničene sljedećom jednadžbom:

Za nprample, središte LowPro-a od 1000 lbffile® ćelija ne bi trebalo da bude izložena obrtnom momentu većem od 400 lb-in.

OPREZ: Primjena prevelikog zakretnog momenta mogla bi srezati vezu između ruba zaptivne membrane i savijanja. To također može uzrokovati trajno izobličenje radijalnog webs, što bi moglo utjecati na kalibraciju, ali se možda neće prikazati kao pomak u nultom balansu mjerne ćelije.

Interface® je svjetski lider u rješenjima za mjerenje sile od povjerenja. Predvodimo projektiranjem, proizvodnjom i garancijom najučinkovitijih mjernih ćelija, pretvarača okretnog momenta, višeosnih senzora i povezanih instrumenata koji su dostupni. Naši inženjeri svjetske klase pružaju rješenja za zrakoplovnu, automobilsku, energetsku, medicinsku i industriju ispitivanja i mjerenja od grama do miliona funti, u stotinama konfiguracija. Mi smo eminentni dobavljač za Fortune 100 kompanija širom svijeta, uključujući; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST i hiljade mjernih laboratorija. Naše interne laboratorije za kalibraciju podržavaju različite standarde za ispitivanje: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 i druge.

Više tehničkih informacija o ćelijama opterećenja i ponudi proizvoda Interface® možete pronaći na www.interfaceforce.com, ili pozivom jednog od naših stručnih inženjera aplikacija na 480.948.5555.

©1998–2009 Interface Inc.
Revidirano 2024
Sva prava pridržana.
Interface, Inc. ne daje nikakvu garanciju, bilo izričitu ili impliciranu, uključujući, ali ne ograničavajući se na, bilo kakva implicitna jamstva o mogućnosti prodaje ili prikladnosti za određenu svrhu, u vezi sa ovim materijalima, i čini takve materijale dostupnim isključivo na osnovu „kao što jesu“ . Interface, Inc. ni u kom slučaju neće biti odgovoran bilo kome za posebne, kolateralne, slučajne ili posljedične štete u vezi sa ili proizašle iz upotrebe ovih materijala.
Interface®, Inc.
7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555 telefon
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Dokumenti / Resursi

interfejs 201 Merne ćelije [pdf] Korisnički priručnik 201 ćelije za opterećenje, 201, ćelije za opterećenje, ćelije

Reference

• Uputstvo za upotrebu