interface 201 Guía do usuario das células de carga

Excitación Voltage
As células de carga de interface veñen cun circuíto de ponte completo. A excitación preferida voltage é 10 VDC, o que garante a coincidencia máis próxima á calibración orixinal realizada en Interface.

Instalación

Asegúrese de que a célula de carga estea correctamente montada nunha superficie estable para evitar vibracións ou perturbacións durante as medicións.
Conecte os cables das células de carga de forma segura ás interfaces designadas seguindo as directrices proporcionadas.

Calibración

Antes de usar a célula de carga, calibrala segundo as instrucións do fabricante para garantir medicións precisas.

Realice comprobacións de calibración regulares para manter a precisión da medición ao longo do tempo.

Mantemento

Manteña a cela de carga limpa e libre de residuos que poidan afectar o seu rendemento.
Inspeccione a célula de carga regularmente para detectar calquera signo de desgaste ou dano e substitúela se é necesario.

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: Que debo facer se as lecturas das miñas células de carga son inconsistentes?
R: Comprobe a instalación en busca de conexións soltas ou montaxe inadecuada que poida afectar ás lecturas. Recalibra a cela de carga se é necesario.

P: Podo usar a célula de carga para medir forzas dinámicas?
R: As especificacións da célula de carga deberían indicar se é adecuada para medicións de forza dinámica. Consulte o manual do usuario ou póñase en contacto co fabricante para obter orientación específica.
P: Como podo saber se a miña cela de carga necesita substitución?
R: Se observa desviacións significativas nas medicións, comportamento errático ou danos físicos na célula de carga, pode ser o momento de considerar substituíla. Póñase en contacto co fabricante para obter máis axuda.

Introdución

Introdución á guía das células de carga 201
Benvido á Guía de células de carga 201 de Interface: Procedementos xerais para o uso de células de carga, un extracto esencial da popular Guía de campos de células de carga de Interface.
Este recurso de referencia rápida afonda nos aspectos prácticos da configuración e uso das células de carga, o que lle permite extraer as medidas de forza máis precisas e fiables do seu equipo.
Tanto se es un enxeñeiro experimentado como un curioso recén chegado ao mundo da medición da forza, esta guía ofrece información técnica inestimable e instrucións prácticas para navegar polos procesos, desde seleccionar a cela de carga correcta ata garantir un rendemento e unha lonxevidade óptimos.
Nesta breve guía, descubrirá información xeral sobre o procedemento sobre o uso das solucións de medición da forza da interface, en concreto as nosas células de carga de precisión.
Adquirir unha comprensión sólida dos conceptos subxacentes do funcionamento das células de carga, incluíndo a excitación voltage, sinais de saída e precisión de medición. Domina a arte da instalación adecuada da célula de carga con instrucións detalladas sobre o montaxe físico, a conexión de cables e a integración do sistema. Guiarémosche a través das complejidades dos extremos "sen saída" e "en vivo", os diferentes tipos de celas e os procedementos de montaxe específicos, garantindo unha configuración segura e estable.
A Guía das células de carga da interface 201 é outra referencia técnica para axudarche a dominar a arte da medición da forza. Coas súas explicacións claras, procedementos prácticos e consellos perspicaces, estará ben encamiñado para adquirir datos precisos e fiables, optimizar os seus procesos e conseguir resultados excepcionais en calquera aplicación de medición de forza.
Lembre, a medición precisa da forza é clave para innumerables industrias e esforzos. Animámosche a explorar as seguintes seccións para afondar en aspectos específicos do uso das células de carga e liberar o poder da medición precisa da forza. Se tes preguntas sobre algún destes temas, necesitas axuda para seleccionar o sensor axeitado ou queres explorar unha aplicación específica, ponte en contacto cos enxeñeiros de aplicacións de interfaces.
O teu equipo de interface

PROCEDEMENTOS XERAIS PARA O USO DAS CÉLULAS DE CARGA

Excitación Voltage

As células de carga de interface conteñen todas un circuíto de ponte completo, que se mostra de forma simplificada na Figura 1. Cada pata adoita ter 350 ohmios, excepto os modelos da serie 1500 e 1923 que teñen patas de 700 ohmios.
A excitación preferida voltage é 10 VDC, o que garante ao usuario a coincidencia máis próxima á calibración orixinal realizada en Interface. Isto débese a que o factor calibre (sensibilidade dos calibres) está afectado pola temperatura. Dado que a disipación de calor nos medidores está acoplada á flexión a través dunha fina liña de cola epoxi, os medidores mantéñense a unha temperatura moi próxima á temperatura ambiente de flexión. Non obstante, canto maior sexa a disipación de potencia nos calibres, máis se afasta a temperatura do calibre da temperatura de flexión. Facendo referencia á Figura 2, observe que unha ponte de 350 ohmios disipa 286 mw a 10 VCC. Duplicando o voltage a 20 VDC cuadriplica a disipación ata 1143 mw, o que supón unha gran cantidade de potencia nos medidores pequenos e, polo tanto, provoca un aumento substancial do gradiente de temperatura dende os medidores ata a flexión. Pola contra, reducindo á metade o voltage a 5 VDC reduce a disipación a 71 mw, que non é significativamente inferior a 286 mw. Operando un Low Profile a célula a 20 VDC diminuiría a súa sensibilidade nun 0.07% a partir da calibración da interface, mentres que operando a 5 VDC aumentaría a súa sensibilidade en menos do 0.02%. Operar unha cela a 5 ou incluso 2.5 VDC para conservar enerxía en equipos portátiles é unha práctica moi común.

Algúns rexistradores de datos portátiles acenden eléctricamente a excitación durante unha proporción moi baixa do tempo para conservar aínda máis enerxía. Se o ciclo de traballo (porcenttage de tempo de "encendido") é só do 5%, cunha excitación de 5 VDC, o efecto de quecemento é un minúsculo 3.6 mw, o que pode provocar un aumento da sensibilidade de ata 0.023% a partir da calibración da interface. Os usuarios que teñan dispositivos electrónicos que proporcionan só excitación de CA deberían configuralo en 10 VRMS, o que provocaría a mesma disipación de calor nos calibres da ponte que 10 VDC. Variación na excitación voltage tamén pode causar un pequeno cambio no equilibrio cero e fluencia. Este efecto é máis perceptible cando a excitación voltage acéndese primeiro. A solución obvia para este efecto é permitir que a célula de carga se estabilice facéndoa funcionar con excitación de 10 VDC durante o tempo necesario para que as temperaturas dos indicadores alcancen o equilibrio. Para calibracións críticas, isto pode requirir ata 30 minutos. Desde a excitación voltage normalmente está ben regulado para reducir os erros de medición, os efectos da excitación voltagAs variacións normalmente non son vistas polos usuarios excepto cando o voltage aplícase primeiro á cela.

Teledetección de excitación Voltage

Moitas aplicacións poden facer uso da conexión de catro fíos que se mostra na Figura 3. O acondicionador de sinal xera un vol de excitación regulado.tage, Vx, que normalmente é 10 VDC. Os dous fíos que transportan a excitación voltage á célula de carga teñen cada unha unha resistencia de liña, Rw. Se o cable de conexión é o suficientemente curto, a caída da excitación voltage nas liñas, causada pola corrente que circula por Rw, non será un problema. A figura 4 mostra a solución para o problema de caída de liña. Traendo dous fíos adicionais de volta da célula de carga, podemos conectar o voltage xusto nos terminais da célula de carga ata os circuítos de detección do acondicionador de sinal. Así, o circuíto regulador pode manter a excitación voltage na célula de carga precisamente a 10 VDC en todas as condicións. Este circuíto de seis fíos non só corrixe a caída dos fíos, senón que tamén corrixe os cambios na resistencia dos fíos debido á temperatura. A figura 5 mostra a magnitude dos erros xerados polo uso do cable de catro fíos, para tres tamaños comúns de cables.
O gráfico pódese interpolar para outros tamaños de fío observando que cada paso que aumenta o tamaño do fío aumenta a resistencia (e, polo tanto, a caída da liña) nun factor de 1.26 veces. O gráfico tamén se pode usar para calcular o erro para diferentes lonxitudes de cable calculando a relación entre a lonxitude e 100 pés e multiplicando esa relación por o valor do gráfico. O rango de temperatura do gráfico pode parecer máis amplo do necesario, e iso é certo para a maioría das aplicacións. Non obstante, considere un cable #28AWG que se dirixe principalmente fóra a unha estación de pesaxe no inverno, a 20 graos F. Cando o sol brilla sobre o cable no verán, a temperatura do cable pode aumentar a máis de 140 graos F. O erro aumentaría de - 3.2% RDG a –4.2% RDG, un desprazamento do –1.0% RDG.
Se a carga do cable aumenta dunha célula de carga a catro células de carga, as caídas serían catro veces peores. Así, por example, un cable #100AWG de 22 pés terá un erro a 80 graos F de (4 x 0.938) = 3.752 % RDG.
Estes erros son tan importantes que a práctica estándar para todas as instalacións de varias celas é usar un acondicionador de sinal que teña capacidade de detección remota e utilizar un cable de seis fíos ata a caixa de unión que interconecta as catro celas. Tendo en conta que unha báscula de camión grande podería ter ata 16 células de carga, é fundamental abordar o problema da resistencia dos cables para cada instalación.
Regras simples que son fáciles de lembrar:

A resistencia de 100 pés de cable #22AWG (ambos fíos no bucle) é de 3.24 ohmios a 70 graos F.
Cada tres pasos de tamaño do cable duplica a resistencia, ou un paso aumenta a resistencia nun factor de 1.26 veces.

O coeficiente de temperatura de resistencia do fío de cobre recocido é do 23% por 100 graos F.

A partir destas constantes é posible calcular a resistencia do bucle para calquera combinación de tamaño de cable, lonxitude de cable e temperatura.

Montaxe Física: Final "Dead" e "Live".

Aínda que unha célula de carga funcionará sen importar como estea orientada e se se opera en modo de tensión ou de compresión, é moi importante montar correctamente a célula para garantir que a célula dea as lecturas máis estables das que é capaz.

Todas as celas de carga teñen un extremo vivo "sen saída" e un final "activo". O extremo sen saída defínese como o extremo de montaxe que está conectado directamente ao cable ou conector de saída mediante un metal sólido, como mostra a frecha pesada da Figura 6. Pola contra, o extremo activo está separado do cable ou conector de saída pola área de calibre. da flexión.

Este concepto é significativo, porque o montaxe dunha cela no seu extremo vivo fai que sexa suxeita ás forzas introducidas ao mover ou tirar do cable, mentres que montala no extremo morto garante que as forzas que entran a través do cable se desvíen ao montaxe en lugar de medido pola célula de carga. Xeralmente, a placa de identificación da Interface lese correctamente cando a cela está sentada no camiño sen saída nunha superficie horizontal. Polo tanto, o usuario pode utilizar as letras da placa de identificación para especificar a orientación necesaria de forma moi explícita ao equipo de instalación. Como example, para unha instalación dunha soa célula que suxeita un recipiente en tensión desde unha vigueta do teito, o usuario especificaría montar a célula para que a placa de identificación lea boca abaixo. Para unha cela montada nun cilindro hidráulico, a placa de identificación leríase correctamente cando viewed desde o extremo do cilindro hidráulico.

NOTA: Algúns clientes de Interface especificaron que a súa placa de identificación estea orientada ao revés respecto da práctica normal. Teña coidado na instalación dun cliente ata que estea seguro de coñecer a situación da orientación da placa de identificación.

Procedementos de montaxe para celas de feixe

As celas do feixe están montadas mediante parafusos ou parafusos a través dos dous orificios sen roscar no extremo morto da flexión. Se é posible, debe utilizarse unha arandela plana debaixo da cabeza do parafuso para evitar marcar a superficie da célula de carga. Todos os parafusos deben ser de grao 5 ata o número 8 e de grao 8 para 1/4" ou máis. Dado que todos os torques e forzas aplícanse no extremo morto da cela, hai pouco risco de que a cela sexa danada polo proceso de montaxe. Non obstante, evite a soldadura por arco eléctrico cando a cela estea instalada e evite deixar caer a cela ou golpear o extremo vivo da cela. Para montar as celas:

As células da serie MB usan 8-32 parafusos de máquina, apretados a 30 polgadas-libras
As células da serie SSB tamén usan 8-32 parafusos de máquina cunha capacidade de 250 lbf
Para o SSB-500, use 1/4 – 28 parafusos e torque a 60 polgadas-libras (5 pés-lb)
Para o SSB-1000, use 3/8 – 24 parafusos e torque a 240 polgadas-libras (20 pés-lb)

Procedementos de montaxe para outras minicélulas

En contraste co procedemento de montaxe bastante sinxelo para as células de feixe, as outras Mini Celdas (series SM, SSM, SMT, SPI e SML) presentan o risco de danos ao aplicar calquera torque desde o extremo vivo ata o punto morto, a través do área. Lembre que a placa de identificación cobre a área calibrada, polo que a célula de carga parece unha peza de metal sólida. Por iso, é fundamental que os instaladores estean capacitados na construción de Mini Cells para que comprendan o que pode facer a aplicación do torque na zona de calibre fino do centro, baixo a placa de características.
Cada vez que se debe aplicar ese par de torsión á célula, para montar a propia célula ou para instalar un accesorio na célula, o extremo afectado debe suxeitarse cunha chave de boca aberta ou unha chave Crescent para que o torque na célula poida ser aplicado. reaccionou no mesmo extremo onde se está aplicando o par. Adoita ser unha boa práctica instalar primeiro accesorios, usando un tornillo de banco para suxeitar o extremo vivo da célula de carga e, a continuación, montar a célula de carga no seu punto morto. Esta secuencia minimiza a posibilidade de que se aplique un par a través da célula de carga.

Dado que as Mini Cells teñen orificios roscados femia nos dous extremos para a súa fixación, todas as varillas roscadas ou parafusos deben introducirse polo menos cun diámetro no orificio roscado.
para garantir un forte apego. Ademais, todos os accesorios roscados deben estar firmemente bloqueados no seu lugar cunha porca de atasco ou apretados ata un ombreiro, para garantir un contacto firme da rosca. O contacto solto dos fíos provocará finalmente o desgaste dos fíos da célula de carga, co resultado de que a célula non cumprirá as especificacións despois dun uso prolongado.

A varilla roscada que se usa para conectar as células de carga Mini-Series cunha capacidade de máis de 500 lbf debe someterse a un tratamento térmico de grao 5 ou superior. Unha boa forma de conseguir varillas roscadas endurecidas con roscas de clase 3 laminadas é usar parafusos Allen, que se poden obter en calquera dos grandes almacéns do catálogo como McMaster-Carr ou Grainger.
Para resultados consistentes, ferraxes como rodamentos de puntas de vástago e horquillas poden
instalarase na fábrica especificando o hardware exacto, a orientación de rotación e a separación entre buratos na orde de compra. A fábrica sempre ten o pracer de citar as dimensións recomendadas e posibles para o hardware conectado.

Procedementos de montaxe para Low Profile Células Con Bases

Cando un Low Profile a célula adquírese de fábrica coa base instalada, os parafusos de montaxe arredor da periferia da célula foron axustados correctamente e a célula foi calibrada coa base colocada. O chanzo circular na superficie inferior da base está deseñado para dirixir as forzas correctamente a través da base e na célula de carga. A base debe estar atornillada de forma segura a unha superficie dura e plana.

Se a base debe montarse na rosca macho dun cilindro hidráulico, pódese evitar que a base xire usando unha chave inglesa. Hai catro orificios para chaves ao redor da periferia da base para este fin.
No que respecta á conexión cos fíos do hub, hai tres requisitos que asegurarán a obtención dos mellores resultados.

A parte da varilla roscada que se acopla ás roscas do cubo da célula de carga debe ter roscas Clase 3, para proporcionar as forzas de contacto máis consistentes entre rosca e rosca.
A varilla debe ser atornillada no cubo ao tapón inferior e, a continuación, retroceda unha volta, para reproducir o enganche da rosca utilizada durante a calibración orixinal.
Os fíos deben estar ben enganchados mediante o uso dunha porca. A forma máis sinxela de logralo é tirar a tensión de 130 to
140 por cento da capacidade da cela e, a continuación, coloque lixeiramente a porca. Cando se solta a tensión, os fíos engancharanse correctamente. Este método proporciona un compromiso máis consistente que tentar atascar os fíos apretando a contraporca sen tensión na varilla.

No caso de que o cliente non teña as facilidades para tirar a tensión suficiente para establecer as roscas do cubo, tamén se pode instalar un adaptador de calibración en calquera Low Pro.file cela na fábrica. Esta configuración dará os mellores resultados posibles e proporcionará unha conexión de rosca macho que non é tan crítica para o método de conexión.

Ademais, o extremo do adaptador de calibración está formado nun radio esférico que tamén permite que a célula de carga se use como unha célula de compresión recta de base. Esta configuración para o modo de compresión é máis lineal e repetible que o uso dun botón de carga nunha célula universal, xa que o adaptador de calibración pódese instalar baixo tensión e atascarse correctamente para un compromiso máis consistente na célula.

Procedementos de montaxe para Low Profile Células sen bases

A montaxe dun Low Profile a célula debe reproducir o montaxe que se utilizou durante a calibración. Polo tanto, cando sexa necesario montar unha célula de carga nunha superficie subministrada polo cliente, débense observar estrictamente os seguintes cinco criterios.

A superficie de montaxe debe ser dun material que teña o mesmo coeficiente de expansión térmica que a célula de carga e de dureza similar. Para células de ata 2000 lbf de capacidade, use aluminio 2024. Para todas as células maiores, use aceiro 4041, endurecido a Rc 33 a 37.
O grosor debe ser polo menos tan groso como a base de fábrica que se usa normalmente coa célula de carga. Isto non significa que a célula non funcione cunha montaxe máis delgada, pero é posible que a célula non cumpra as especificacións de linealidade, repetibilidade ou histérese nunha placa de montaxe delgada.
A superficie debe moerse ata unha planitude de 0.0002 "TIR Se a placa recibe un tratamento térmico despois da moenda, sempre paga a pena darlle á superficie un lixeiro máis lixeiro para garantir a planitude.

Os parafusos de montaxe deben ser de grao 8. Se non se poden obter localmente, pódense pedir á fábrica. Para celas con orificios de montaxe avellanados, use parafusos de cabeza cilíndrica. Para todas as demais celas, use parafusos de cabeza hexagonal. Non use arandelas debaixo das cabezas dos parafusos.
Primeiro, aperte os parafusos ao 60% do par especificado; a continuación, torque ao 90%; finalmente, remata ao 100%. Os parafusos de montaxe deben ser apretados en secuencia, como se mostra nas figuras 11, 12 e 13. Para as celas que teñan 4 orificios de montaxe, use o patrón para os 4 primeiros orificios do patrón de 8 orificios.

Torques de montaxe para accesorios en Low Profile Células

Os valores de torque para montar os accesorios nos extremos activos de Low Profile As celas de carga non son os mesmos que os valores estándar que se atopan nas táboas dos materiais implicados. A razón desta diferenza é que o radial delgado webs son os únicos membros estruturais que impiden que o cubo central xire en relación coa periferia da célula. A forma máis segura de conseguir un contacto firme rosca con rosca sen danar a célula é aplicar unha carga de tracción do 130 ao 140 % da capacidade da célula de carga, fixar a contraporca firmemente aplicando un lixeiro torque á contraporca e despois solta a carga.

Torques nos cubos de LowProfile® as celas deben estar limitadas pola seguinte ecuación:

Por example, o centro dun LowPro de 1000 lbffile® non debe someterse a máis de 400 lb-in de torque.

PRECAUCIÓN: A aplicación dun torque excesivo pode cortar a unión entre o bordo do diafragma de selado e a flexión. Tamén pode provocar unha distorsión permanente do radial webs, o que pode afectar a calibración pero pode non aparecer como un cambio no equilibrio cero da célula de carga.

Interface® é o líder mundial de confianza en solucións de medición de forzas®. Lideramos deseñando, fabricando e garantindo as células de carga, transdutores de par, sensores multieixes e instrumentación relacionada de maior rendemento dispoñibles. Os nosos enxeñeiros de clase mundial proporcionan solucións ás industrias aeroespacial, automotriz, enerxética, médica e de probas e medición desde gramos a millóns de libras, en centos de configuracións. Somos o provedor preeminente das empresas Fortune 100 en todo o mundo, incluíndo; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST e miles de laboratorios de medición. Os nosos laboratorios de calibración internos admiten unha variedade de estándares de proba: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 e outros.

Podes atopar máis información técnica sobre as células de carga e a oferta de produtos de Interface® en www.interfaceforce.com, ou chamando a un dos nosos enxeñeiros de aplicacións expertos ao 480.948.5555.

©1998–2009 Interface Inc.
Revisado o 2024/XNUMX/XNUMX
Todos os dereitos reservados.
Interface, Inc. non ofrece ningunha garantía, expresa ou implícita, incluída, pero non limitada a, ningunha garantía implícita de comerciabilidade ou adecuación para un propósito particular, con respecto a estes materiais, e fai que estes materiais estean dispoñibles só "tal como están" . En ningún caso Interface, Inc. será responsable ante ninguén por danos especiais, colaterais, incidentais ou consecuentes relacionados co uso destes materiais ou derivados do seu uso.
Interface®, Inc.
7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555 teléfono
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Documentos/Recursos

interface 201 Células de carga [pdfGuía do usuario
201 Células de carga, 201, Células de carga, Células

Referencias

Manual de usuario

interface 201 Células de carga

Información do produto

Instrucións de uso do produto