interfície 201 Cèl·lules de càrrega

Informació del producte

Especificacions

• Model: Guia de cèl·lules de càrrega 201
• Fabricant: Interface, Inc.
• Excitació Voltage: 10 VDC
• Circuit del pont: Pont ple
• Resistència a les cames: 350 ohms (excepte els models de les sèries 1500 i 1923 amb potes de 700 ohms)

Instruccions d'ús del producte

Excitació Voltage
Les cèl·lules de càrrega d'interfície vénen amb un circuit de pont complet. L'excitació preferida voltage és de 10 VDC, cosa que garanteix la coincidència més propera amb la calibració original realitzada a Interface.

Instal·lació

1. Assegureu-vos que la cèl·lula de càrrega estigui ben muntada sobre una superfície estable per evitar vibracions o pertorbacions durant les mesures.
2. Connecteu els cables de la cèl·lula de càrrega de manera segura a les interfícies designades seguint les directrius proporcionades.

Calibració

1. Abans d'utilitzar la cèl·lula de càrrega, calibra-la d'acord amb les instruccions del fabricant per garantir mesures precises.
2. Realitzeu comprovacions de calibratge periòdiques per mantenir la precisió de la mesura al llarg del temps.

Manteniment

1. Mantingueu la cèl·lula de càrrega neta i lliure de residus que puguin afectar el seu rendiment.
2. Inspeccioneu la cèl·lula de càrrega regularment per detectar qualsevol signe de desgast o dany i substituïu-la si cal.

Preguntes freqüents (FAQ)

• P: Què he de fer si les lectures de les meves cèl·lules de càrrega són inconsistents?
  R: Comproveu la instal·lació per detectar si hi ha connexions soltes o muntatge inadequat que pugui afectar les lectures. Torneu a calibrar la cèl·lula de càrrega si cal.
• P: Puc utilitzar la cèl·lula de càrrega per mesurar la força dinàmica?
  R: Les especificacions de la cèl·lula de càrrega haurien d'indicar si és adequada per a mesures de força dinàmica. Consulteu el manual d'usuari o poseu-vos en contacte amb el fabricant per obtenir orientació específica.
• P: Com sé si la meva cèl·lula de càrrega necessita reemplaçament?
  R: Si observeu desviacions importants en les mesures, comportament erràtic o danys físics a la cèl·lula de càrrega, pot ser que sigui el moment de considerar substituir-la. Poseu-vos en contacte amb el fabricant per obtenir més ajuda.

Introducció

Introducció a la Guia de cèl·lules de càrrega 201
Benvingut a la Guia de les cèl·lules de càrrega de la interfície 201: Procediments generals per a l'ús de les cèl·lules de càrrega, un extracte essencial de la popular Guia de camps de les cèl·lules de càrrega d'Interface.
Aquest recurs de referència ràpida aprofundeix en els aspectes pràctics de la configuració i l'ús de cèl·lules de càrrega, la qual cosa us permet extreure les mesures de força més precises i fiables del vostre equip.
Tant si sou un enginyer experimentat com si sou un nouvingut curiós al món de la mesura de la força, aquesta guia ofereix informació tècnica inestimable i instruccions pràctiques per navegar pels processos, des de seleccionar la cèl·lula de càrrega adequada fins a garantir un rendiment i una longevitat òptims.
En aquesta breu guia, descobrireu informació general sobre procediments sobre l'ús de solucions de mesura de força d'interfície, concretament les nostres cèl·lules de càrrega de precisió.
Obteniu una comprensió sòlida dels conceptes subjacents del funcionament de la cèl·lula de càrrega, inclosa l'excitació voltage, senyals de sortida i precisió de mesura. Domineu l'art de la instal·lació adequada de cèl·lules de càrrega amb instruccions detallades sobre el muntatge físic, la connexió de cables i la integració del sistema. Us guiarem a través de les complexitats dels extrems "morts" i "en viu", diferents tipus de cel·les i procediments de muntatge específics, garantint una configuració segura i estable.
La Guia de les cèl·lules de càrrega de la interfície 201 és una altra referència tècnica per ajudar-vos a dominar l'art de mesurar la força. Amb les seves explicacions clares, procediments pràctics i consells perspicaces, estaràs ben encaminat per adquirir dades precises i fiables, optimitzar els teus processos i aconseguir resultats excepcionals en qualsevol aplicació de mesura de força.
Recordeu que la mesura precisa de la força és clau per a innombrables indústries i esforços. Us animem a explorar les seccions següents per aprofundir en aspectes específics de l'ús de les cèl·lules de càrrega i alliberar el poder de la mesura precisa de la força. Si teniu preguntes sobre algun d'aquests temes, necessiteu ajuda per seleccionar el sensor adequat o voleu explorar una aplicació específica, poseu-vos en contacte amb els enginyers d'aplicacions d'interfície.
El vostre equip d'interfície

PROCEDIMENTS GENERALS PER A LA ÚS DE CÈL·LULES DE CÀRREGA

Excitació Voltage

Les cèl·lules de càrrega d'interfície contenen totes un circuit de pont complet, que es mostra de forma simplificada a la figura 1. Cada pota sol ser de 350 ohms, excepte els models de les sèries 1500 i 1923 que tenen potes de 700 ohms.
L'excitació preferida voltage és 10 VDC, la qual cosa garanteix a l'usuari la coincidència més propera amb la calibració original realitzada a Interface. Això es deu al fet que el factor de mesura (sensibilitat dels mesuradors) es veu afectat per la temperatura. Atès que la dissipació de calor als mesuradors s'acobla a la flexió a través d'una fina línia de cola epoxi, els mesuradors es mantenen a una temperatura molt propera a la temperatura ambient de flexió. Tanmateix, com més gran sigui la dissipació de potència en els mesuradors, més allunyarà la temperatura del mesurador de la temperatura de flexió. En referència a la figura 2, observeu que un pont de 350 ohms dissipa 286 mw a 10 VDC. Doblar el voltage a 20 VDC quadruplica la dissipació fins a 1143 mw, que és una gran quantitat de potència en els mesuradors petits i, per tant, provoca un augment substancial del gradient de temperatura des dels mesuradors fins a la flexió. Per contra, reduir a la meitat el voltage a 5 VDC redueix la dissipació a 71 mw, que no és significativament inferior a 286 mw. Funcionament d'un Low Profile la cel·la a 20 VDC disminuiria la seva sensibilitat en un 0.07% a partir de la calibració de la interfície, mentre que operar-la a 5 VDC augmentaria la seva sensibilitat en menys d'un 0.02%. Funcionar una cèl·lula a 5 o fins i tot 2.5 VDC per estalviar energia en equips portàtils és una pràctica molt habitual.

Alguns registradors de dades portàtils encenen elèctricament l'excitació durant una proporció molt baixa del temps per estalviar encara més energia. Si el cicle de treball (percenttage de temps d'encesa) és només del 5%, amb una excitació de 5 VDC, l'efecte d'escalfament és un minúscul 3.6 mw, que podria provocar un augment de la sensibilitat de fins a un 0.023% a partir de la calibració de la interfície. Els usuaris que tinguin aparells electrònics que només proporcionen excitació de CA haurien de configurar-lo a 10 VRMS, cosa que provocaria la mateixa dissipació de calor als mesuradors del pont que 10 VDC. Variació en l'excitació voltage també pot provocar un petit canvi en el balanç zero i la fluïdesa. Aquest efecte és més notable quan l'excitació voltage s'encén primer. La solució òbvia per a aquest efecte és permetre que la cèl·lula de càrrega s'estabilitzi operant-la amb una excitació de 10 VDC durant el temps necessari perquè les temperatures de mesura arribin a l'equilibri. Per a calibracions crítiques, això pot requerir fins a 30 minuts. Des de l'excitació voltage normalment està ben regulat per reduir els errors de mesura, els efectes de l'excitació voltagLes variacions normalment no són vistes pels usuaris excepte quan el voltage s'aplica primer a la cel·la.

Teledetecció d'excitació Voltage

Moltes aplicacions poden fer ús de la connexió de quatre fils que es mostra a la figura 3. El condicionador de senyal genera un volum d'excitació regulat.tage, Vx, que sol ser de 10 VDC. Els dos cables que porten l'excitació voltage a la cèl·lula de càrrega tenen cadascuna una resistència de línia, Rw. Si el cable de connexió és prou curt, la caiguda de l'excitació voltage a les línies, causada pel corrent que flueix per Rw, no serà un problema. La figura 4 mostra la solució del problema de caiguda de línia. En tornar dos cables addicionals de la cèl·lula de càrrega, podem connectar el voltage just als terminals de la cèl·lula de càrrega als circuits de detecció del condicionador de senyal. Així, el circuit regulador pot mantenir el vol d'excitaciótage a la cèl·lula de càrrega precisament a 10 VDC en totes les condicions. Aquest circuit de sis fils no només corregeix la caiguda dels cables, sinó que també corregeix els canvis en la resistència del cable a causa de la temperatura. La figura 5 mostra la magnitud dels errors generats per l'ús del cable de quatre fils, per a tres mides habituals de cables.
El gràfic es pot interpolar per a altres mides de cable observant que cada augment de la mida del cable augmenta la resistència (i, per tant, la caiguda de la línia) en un factor d'1.26 vegades. El gràfic també es pot utilitzar per calcular l'error per a diferents longituds de cable calculant la relació entre la longitud i 100 peus i multiplicant aquesta relació per el valor del gràfic. El rang de temperatures del gràfic pot semblar més ampli del necessari, i això és cert per a la majoria de les aplicacions. Tanmateix, considereu un cable #28AWG que passa principalment a l'exterior fins a una estació de pesatge a l'hivern, a 20 graus F. Quan el sol brilla al cable a l'estiu, la temperatura del cable podria augmentar fins als 140 graus F. L'error augmentaria de: 3.2% RDG a –4.2% RDG, un desplaçament de –1.0% RDG.
Si la càrrega del cable augmenta d'una cel·la de càrrega a quatre cel·les de càrrega, les caigudes serien quatre vegades pitjors. Així, per exampi, un cable #100AWG de 22 peus tindria un error a 80 graus F de (4 x 0.938) = 3.752% RDG.
Aquests errors són tan importants que la pràctica estàndard per a totes les instal·lacions de cèl·lules múltiples és utilitzar un condicionador de senyal amb capacitat de detecció remota i utilitzar un cable de sis fils a la caixa de connexió que interconnecta les quatre cel·les. Tenint en compte que una escala de camió gran podria tenir fins a 16 cèl·lules de càrrega, és fonamental abordar el problema de la resistència del cable per a cada instal·lació.
Regles senzilles i fàcils de recordar:

1. La resistència de 100 peus de cable #22AWG (ambdós cables al bucle) és de 3.24 ohms a 70 graus F.
2. Cada tres passos de mida del cable duplica la resistència, o un pas augmenta la resistència en un factor d'1.26 vegades.
3. El coeficient de resistència de temperatura del cable de coure recuit és del 23% per 100 graus F.

A partir d'aquestes constants, és possible calcular la resistència del bucle per a qualsevol combinació de mida del cable, longitud del cable i temperatura.

Muntatge físic: Final "Dead" i "Live".

Tot i que una cèl·lula de càrrega funcionarà independentment de com estigui orientada i si s'utilitza en mode de tensió o de compressió, és molt important muntar la cèl·lula correctament per assegurar-se que la cèl·lula donarà les lectures més estables de les quals sigui capaç.

Totes les cèl·lules de càrrega tenen un extrem en directe "sense sortida" i un extrem "actiu". L'extrem sense sortida es defineix com l'extrem de muntatge que està connectat directament al cable de sortida o connector mitjançant metall sòlid, tal com mostra la fletxa gruixuda de la figura 6. Per contra, l'extrem viu està separat del cable o connector de sortida per l'àrea de mesura. de la flexió.

Aquest concepte és significatiu, perquè muntar una cèl·lula al seu extrem viu la sotmet a les forces introduïdes per moure o estirar el cable, mentre que muntar-la al carrer sense sortida garanteix que les forces que entren a través del cable siguin derivades al muntatge en lloc de ser-ho. mesurat per la cèl·lula de càrrega. En general, la placa d'identificació de la interfície es llegeix correctament quan la cel·la està asseguda al carreró sense sortida d'una superfície horitzontal. Per tant, l'usuari pot utilitzar les lletres de la placa d'identificació per especificar l'orientació requerida de manera molt explícita a l'equip d'instal·lació. Com a exampPer a una instal·lació d'una sola cel·la que sosté un recipient en tensió des d'una bigueta del sostre, l'usuari especificaria muntar la cel·la de manera que la placa d'identificació es llegeix cap per avall. Per a una cèl·lula muntada en un cilindre hidràulic, la placa d'identificació es llegiria correctament quan viewdes de l'extrem del cilindre hidràulic.

NOTA: Alguns clients d'Interface han especificat que la seva placa d'identificació estigui orientada cap per avall respecte a la pràctica normal. Aneu amb compte a la instal·lació d'un client fins que estigueu segur que coneixeu la situació d'orientació de la placa d'identificació.

Procediments de muntatge per a cèl·lules de feix

Les cèl·lules del feix es munten mitjançant cargols o cargols de màquina a través dels dos forats sense tocar a l'extrem sense sortida de la flexió. Si és possible, s'ha d'utilitzar una rentadora plana sota el cap del cargol per evitar tallar la superfície de la cèl·lula de càrrega. Tots els cargols han de tenir una mida de grau 5 fins a núm. 8 i de grau 8 per a 1/4 "o més gran. Com que tots els parells i forces s'apliquen a l'extrem sense sortida de la cèl·lula, hi ha poc risc que la cel·la es vegi danyada pel procés de muntatge. Tanmateix, eviteu la soldadura per arc elèctric quan la cèl·lula estigui instal·lada i eviteu deixar caure la cel·la o colpejar l'extrem viu de la cel·la. Per muntar les cèl·lules:

• Les cèl·lules de la sèrie MB utilitzen 8-32 cargols de màquina, amb un parell de 30 lliures de polzada
• Les cèl·lules de la sèrie SSB també utilitzen 8-32 cargols de màquina amb una capacitat de 250 lbf
• Per al SSB-500, utilitzeu 1/4 - 28 cargols i un parell de 60 polzades-lliures (5 ft-lb)
• Per al SSB-1000, utilitzeu 3/8 - 24 cargols i un parell de 240 polzades-lliures (20 ft-lb)

Procediments de muntatge per a altres minicel·les

En contrast amb el procediment de muntatge bastant senzill per a les cèl·lules de feix, les altres mini cel·les (sèries SM, SSM, SMT, SPI i SML) presenten el risc de dany mitjançant l'aplicació de qualsevol parell des de l'extrem viu fins a l'extrem sense sortida, a través del calibre. zona. Recordeu que la placa d'identificació cobreix l'àrea mesurada, de manera que la cèl·lula de càrrega sembla una peça de metall sòlida. Per aquest motiu, és fonamental que els instal·ladors estiguin formats en la construcció de Mini Cells perquè entenguin què pot fer l'aplicació del parell a la zona de calibre prim del centre, sota la placa d'identificació.
Cada vegada que s'ha d'aplicar aquest parell a la cèl·lula, per muntar la cèl·lula o per instal·lar un accessori a la cèl·lula, l'extrem afectat s'ha de subjectar amb una clau oberta o una clau de mitja lluna per tal que el parell de la cèl·lula pugui ser reacciona al mateix extrem on s'aplica el parell. Normalment és una bona pràctica instal·lar primer els accessoris, utilitzant un torn de banc per subjectar l'extrem viu de la cèl·lula de càrrega i després muntar la cel·la de càrrega al seu punt mort. Aquesta seqüència minimitza la possibilitat que s'apliqui parell a través de la cèl·lula de càrrega.

Com que les mini cel·les tenen forats roscats femenins als dos extrems per a la fixació, totes les barres o cargols roscats s'han d'inserir almenys un diàmetre al forat roscat,
per garantir una forta vinculació. A més, tots els accessoris roscats s'han de bloquejar fermament al seu lloc amb una femella d'embolicada o col·locar-los fins a una espatlla, per garantir un contacte ferm amb la rosca. El contacte de fil solt provocarà, en última instància, un desgast en els fils de la cèl·lula de càrrega, amb el resultat que la cèl·lula no complirà les especificacions després d'un ús prolongat.

La vareta roscada que s'utilitza per connectar-se a cèl·lules de càrrega de la sèrie Mini de més de 500 lbf de capacitat s'ha de tractar tèrmicament al grau 5 o millor. Una bona manera d'aconseguir una vareta roscada endurida amb rosques de Classe 3 enrotllades és utilitzar cargols de fixació amb unitat Allen, que es poden obtenir a qualsevol dels grans magatzems de catàleg com McMaster-Carr o Grainger.
Per obtenir resultats consistents, es poden fer maquinari com els coixinets i les hornilles
s'instal·larà a la fàbrica especificant el maquinari exacte, l'orientació de rotació i l'espai entre forats a la comanda de compra. La fàbrica sempre es complau a citar les dimensions recomanades i possibles per al maquinari adjunt.

Procediments de muntatge per a Low Profile Cèl·lules amb bases

Quan un Low Profile La cèl·lula s'adquireix de fàbrica amb la base instal·lada, els cargols de muntatge al voltant de la perifèria de la cel·la s'han ajustat correctament i la cèl·lula s'ha calibrat amb la base al seu lloc. El pas circular a la superfície inferior de la base està dissenyat per dirigir les forces correctament a través de la base i cap a la cèl·lula de càrrega. La base s'ha de cargolar de manera segura a una superfície dura i plana.

Si la base s'ha de muntar a la rosca mascle d'un cilindre hidràulic, la base es pot evitar que giri utilitzant una clau inglesa. Hi ha quatre forats de clau al voltant de la perifèria de la base per a aquest propòsit.
Pel que fa a la connexió amb els fils del concentrador, hi ha tres requisits que garantiran l'assoliment dels millors resultats.

1. La part de la vareta roscada que enganxa les rosques del nucli de la cèl·lula de càrrega hauria de tenir rosques de classe 3, per proporcionar les forces de contacte més consistents entre rosca.
2. La vareta s'ha de cargolar al concentrador a l'endoll inferior i, a continuació, s'ha de fer una volta enrere per reproduir l'enganxament de la rosca utilitzat durant el calibratge original.
3. Els fils s'han d'enganxar fortament amb l'ús d'una femella. La manera més fàcil d'aconseguir-ho és tirar la tensió de 130 a
   140 per cent de la capacitat de la cel·la i, a continuació, col·loqueu lleugerament la femella. Quan s'alliberi la tensió, els fils estaran enganxats correctament. Aquest mètode proporciona un compromís més consistent que intentar encallar els fils apretant la femella sense tensió a la vareta.

En el cas que el client no tingui les facilitats per tirar la tensió suficient per fixar les rosques del cub, també es pot instal·lar un adaptador de calibratge a qualsevol Low Pro.file cel·la a la fàbrica. Aquesta configuració donarà els millors resultats possibles i proporcionarà una connexió de rosca mascle que no és tan crítica pel que fa al mètode de connexió.

A més, l'extrem de l'adaptador de calibratge es forma en un radi esfèric que també la cèl·lula de càrrega permet que la cel·la s'utilitzi com a cel·la de compressió recta de base. Aquesta configuració per al mode de compressió és més lineal i repetible que l'ús d'un botó de càrrega en una cel·la universal, perquè l'adaptador de calibratge es pot instal·lar sota tensió i encallar-se correctament per a un enganxament de fil més consistent a la cel·la.

Procediments de muntatge per a Low Profile Cèl·lules sense bases

El muntatge d'un Low Profile la cel·la ha de reproduir el muntatge que s'ha utilitzat durant el calibratge. Per tant, quan sigui necessari muntar una cèl·lula de càrrega en una superfície subministrada pel client, s'han d'observar estrictament els cinc criteris següents.

1. La superfície de muntatge ha de ser d'un material amb el mateix coeficient d'expansió tèrmica que la cèl·lula de càrrega i de duresa similar. Per a cel·les de fins a 2000 lbf de capacitat, utilitzeu alumini 2024. Per a totes les cel·les més grans, utilitzeu acer 4041, endurit a Rc 33 a 37.
2. El gruix ha de ser almenys tan gruixut com la base de fàbrica que s'utilitza normalment amb la cèl·lula de càrrega. Això no vol dir que la cèl·lula no funcioni amb un muntatge més prim, però és possible que la cèl·lula no compleixi les especificacions de linealitat, repetibilitat o histèresi en una placa de muntatge prima.
3. La superfície s'ha de tallar fins a una plana de 0.0002 "TIR Si la placa es tracta tèrmicament després de la mòlta, sempre val la pena donar-li a la superfície una mòlta lleugera més per garantir la planitud.
4. Els cargols de muntatge han de ser de grau 8. Si no es poden obtenir localment, es poden demanar a la fàbrica. Per a les cel·les amb forats de muntatge avellanats, utilitzeu cargols de capçal. Per a la resta de cel·les, utilitzeu cargols de cap hexagonal. No utilitzeu volanderes sota els caps dels cargols.
5. Primer, premeu els cargols al 60% del parell especificat; a continuació, parell al 90%; finalment, acabar al 100%. Els cargols de muntatge s'han d'apretar en seqüència, tal com es mostra a les figures 11, 12 i 13. Per a les cel·les que tinguin 4 forats de muntatge, utilitzeu el patró dels 4 primers forats del patró de 8 forats.

Parells de muntatge per a accessoris a Low Profile Cèl·lules

Els valors de parell per muntar accessoris als extrems actius de Low Profile les cèl·lules de càrrega no són els mateixos que els valors estàndard que es troben a les taules per als materials implicats. El motiu d'aquesta diferència és que el radial prim webs són els únics membres estructurals que impedeixen que el nucli central giri en relació amb la perifèria de la cèl·lula. La manera més segura d'aconseguir un contacte ferm de rosca a rosca sense danyar la cèl·lula és aplicar una càrrega de tracció del 130 al 140% de la capacitat de la cèl·lula de càrrega, col·locar la femella fermament aplicant un lleuger parell a la femella d'embolicada i després allibera la càrrega.

Parells als nuclis de LowProfile® les cel·les haurien d'estar limitades per l'equació següent:

Per example, el centre d'un LowPro de 1000 lbffileLa cel·la ® no s'ha de sotmetre a més de 400 lb-in de parell.

PRECAUCIÓ: L'aplicació d'un parell excessiu podria tallar l'enllaç entre la vora del diafragma de segellat i la flexió. També podria provocar una distorsió permanent del radial webs, que podria afectar el calibratge, però pot no aparèixer com un canvi en el balanç zero de la cèl·lula de càrrega.

Interface® és el líder mundial de confiança en solucions de mesura de força®. Liderem dissenyant, fabricant i garantint les cèl·lules de càrrega, transductors de parell, sensors multieixos i instrumentació relacionada amb el més alt rendiment disponible. Els nostres enginyers de classe mundial proporcionen solucions a les indústries aeroespacial, automotriu, energètica, mèdica i de proves i mesures des de grams fins a milions de lliures, en centenars de configuracions. Som el proveïdor preeminent de les empreses Fortune 100 a tot el món, incloses; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST i milers de laboratoris de mesura. Els nostres laboratoris de calibratge interns admeten una varietat d'estàndards de prova: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 i altres.

Podeu trobar més informació tècnica sobre les cèl·lules de càrrega i l'oferta de productes d'Interface® a www.interfaceforce.com, o trucant a un dels nostres enginyers d'aplicacions experts al 480.948.5555.

©1998–2009 Interface Inc.
Revisat el 2024
Tots els drets reservats.
Interface, Inc. no ofereix cap garantia, ni expressa ni implícita, incloses, entre d'altres, cap garantia implícita de comerciabilitat o adequació per a un propòsit particular, pel que fa a aquests materials, i fa que aquests materials estiguin disponibles únicament "tal com estan" . En cap cas, Interface, Inc. serà responsable davant ningú de danys especials, col·laterals, incidentals o conseqüents en relació amb o derivats de l'ús d'aquests materials.
Interface®, Inc.
7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555 telèfon
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Documents/Recursos

interfície 201 Cèl·lules de càrrega [pdfGuia de l'usuari 201 Cèl·lules de càrrega, 201, Cèl·lules de càrrega, Cèl·lules

Referències

• Manual d'usuari