2024-07-24
من أجل اختيار خلية الحمل الأكثر ملاءمة لنظام الوزن الخاص بك، يجب عليك أن تأخذ في الاعتبار العديد من العوامل: من نوع التطبيق (خصائص الهيكل الذي سيتم وزنه، وتشغيله، والغرض والهدف الذي سيتم وزنه) إلى الظروف المحيطة حيث سيعمل النظام.
بعد تحديد نموذج خلية الحمل الأكثر ملاءمة، من المهم فهم ورقة البيانات الخاصة به، والتي تصف جميع ميزاته وتقدم جميع البيانات لاتخاذ القرار.
ولكن ما هي الميزات الرئيسية لخلية الحمل وماذا تخبرنا عن أدائها؟
المواد التي يمكن أن تصنع منها خلية الحمل عادة هي:
▷17-4 فولاذ مقاوم للصدأ
من بين المواد المختلفة المستخدمة في خلايا الحمل، هذه هي المادة الأكثر "قيمة"، في الواقع هي الأكثر تكلفة والأفضل لـالمقاومة للتآكل.
الاسم الرسمي له هو AISI 630، ولكن يُطلق عليه عادةً اسم 17-4 PH من تعريفه "الفني". وهو في الواقع مكون من17 جزء من النيكلو4 أجزاء من الكرومفي حين أن PH هو اختصار لـ Precipitation Hardening، وهي عمليةتساقطيستخدم لتصلب المواد.
▷AISI-420 الفولاذ المقاوم للصدأ
على الرغم من أن مقاومته للتآكل أقل من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 PH، إلا أنه يتمتع بمزايا أعظمالقوة الميكانيكيةوهي أكثر اقتصادا.
▷سبيكة المنيوم
النوع AVIONAL هو النوع المستخدم عادةً، أي النوع المستخدم في تصنيع الطائرات ومكونات الطيران.
فهو مفيد جدًا فيخلايا تحميل النقطة الواحدةلأنه يتمتع بمقاومة جيدة للعوامل البيئية. كما أنهضوءوسهل العمل، حتى في التشطيبات النهائية اللازمة لهذا النوع من الخلايا.
▷فولاذ مطلي بالنيكل خاص (AISI 4140 أو AISI 4340)
AISI 4140 و AISI 4340 هما مادتان متشابهتان للغاية ويمكنهما في الواقع التبديل بينهما.
يُطلق عليها اسم "الفولاذ الخاص" لأنها تتمتع بخصائص خاصة. وهي في الواقعمخلوطمع مواد مثل، على سبيل المثال،الكروم,النيكل,الموليبدينوموالمنغنيزالتي تعمل على تحسين جودتها مقارنة بالحديد وحده، كما أنها مطلية بالنيكل دائمًا، وإلا فإنها تتأكسد على الفور.
يصنف هذا المعاملمستوى المقاومةوضيقلالعلب الكهربائيةضد دخول الأجسام والغبار والماء. وهو محدد بالمعيار الدولي IEC 60529 ويتوافق مع المعيار الأوروبي EN 60529.
من الضروري اختيار تصنيف الحماية وفقًا للبيئة التي ستعمل فيها خلية الحمل. تختلف متطلبات الحماية في الواقع وفقًا للبيئة التي تعمل فيها خلية الحمل.مكان(داخلي أو خارجي) والظروف المحيطةحيث سيتم تثبيت النظام، بشكل متكرر أو عرضيغسلسيتم إخضاع خلية الحمل لـطُرقيتم استخدامه، وكذلك ما إذا كان يجب غمره، وإلى أي عمق وإلى متى.
يتم الإشارة إليه بواسطةاختصار IP(حماية الدخول) متبوعة بـ2 رقموربما بالحرفك.
إذا تم استبدال الأرقام بالحرفإكسوهذا يعني أنه لا تتوفر بيانات كافية لتحديد تصنيف الحماية.
▷ الالرقم الأوليشير الرمز في الكود إلى تصنيف الحماية للجهاز ضد دخولالأشياء الصلبةوإمكانية حصول الناس علىاتصال متعمدمع الأجزاء الخطرة، مثل الموصلات الكهربائية على سبيل المثال.
يمكن أن تتراوح القيمة من 0 إلى 6، حيث يشير الرقم 6 إلى حاوية مغلقة تمامًا ضد الغبار والأبخرة مع حماية كاملة ضد التلامس.
▷ الالرقم الثانييشير بدلاً من ذلك إلى مستوى الحماية ضد دخولالسوائلورُطُوبَةتتراوح من0 الى 9. إذا كان الرقم متبوعًا بـالحرف كوهذا يعني أن المكون محمي ضد دخول الماء أثناءضغط مرتفعالمياه النفاثةتنظيف.
وتسمى أيضًا "الحمل الاسمي"، والسعة هيالحد الأقصى للوزنأن خلية الحمل قادرة على الصمود.
يولد كل نوع من أنواع المستشعرات بنطاق سعة محدد. السعة هيقيد ذو طبيعة ميكانيكيةوهذا ما يتم تحديده مسبقًا في الرسم الهندسي لكل خلية تحميل.
→اقرأ أيضاكيف يتم تصنيع خلية الحمل؟
▷انخفاض القدرةتتراوح أوزان خلايا الحمل من بضعة جرامات إلى حد أقصى قدره 100 كجم.
إنها مثالية عندما تكون هناك حاجة إلى دقة كبيرة، مثل المقاييس المعملية أو مقاييس عد القطع.
▷متوسطة السعةيمكن أن يتراوح قياس خلايا الحمل من 100 كجم إلى ما يقرب من 10 أطنان مترية.
وهي موثوقة بشكل خاص وتُستخدم في تصنيع منصات الوزن الصناعية وأحزمة الوزن والناقلات الأسطوانية والقمعات والصوامع والخزانات ذات الأبعاد الصغيرة والمتوسطة.
▷سعة عاليةوبدلاً من ذلك، تصل خلايا التحميل إلى ما يزيد عن 1000 طن متري.
يتم استخدامها في بناء الجسور الوزنية، وفي الصناعات الثقيلة، وعادةً في الموازين التي يتعين عليها وزن أحمال كبيرة، مثل الصوامع ذات السعة العالية على سبيل المثال.
لجميع القدرات، حتىغير المعاييرمن الممكن أن يطلبخلايا الحمل المخصصة، حسب التصميم والمواصفات الخاصة بك.
فئات الدقة (أو فئات الدقة) هيتصنيفات المجموعاتتم تحديدها من قبل المنظمة الدولية للمقاييس القانونية (OIML).
وهم يصفونالخصائص المترولوجيةمن خلية الحمل وهي أساسية في تحديد مستوى جودة نتيجة القياس.
لكل نوع من خلايا الحمل يوجد تصنيف OIML مختلف يشار إليه بـخطابتحديد هويتهممستوى الدقة(أ، ب، ج، د) وبواسطةرقمتحديد عددالأقسام القانونيةتتمكن خلية الحمل من القياس بوحدات تصل إلى الآلاف:
السلطات المصدرة (سلطات إصدار OIML) والكائنات التي أبلغها الاتحاد الأوروبي مخولة بتقييم خلايا الحمل وتعيين فئة الدقة ذات الصلة.
الشهاداتتعتبر اللوائح الصادرة عن السلطات المصدرة صالحة في جميع أنحاء العالم، في حين أن اللوائح الصادرة عن الهيئات المبلغة صالحة فقط داخل الاتحاد الأوروبي.
يتم التقييم من خلالامتحانقياس3 متغيراتفي وقت واحد: الخطية، والهستيريسيس وتأثير درجة الحرارة، والتحقق من الخطأ المشترك لخلية الحمل.
هذاالتحقق من التناسبلزيادة قيم الحمل في خلية الحمل.
اختبارات التحميل لنقاط متزايدة تعطي الخط المستقيم الذي يربطنقطة الصفرو النقطة كاملة النطاق.
يتم بعد ذلك التحقق من مدى اختلاف القيم التي تقرأها خلية التحميل فعليًا عن هذا السطر.
المسافةهو خطأ الخطية.
هذا هو تقييمالفرق بينخلية الحملاستجاباتأثناء دورة التحميل ودورة التفريغ اللاحقة.
يتم حساب النسبة المئوية للفرق بين نفس النقاط التي تقرأها خلية الحمل خلال الدورتين مما يعطي خطأ الهستيريسيس.
يتم وضع خلية الحمل فيغرفة مناخية. بعد تثبيت درجة الحرارة، في نطاق قياسي تحدده منظمة OIML بين -10 درجة مئوية و+40 درجة مئوية،3 دورات تحميل/تفريغيتم تشغيلها لكل درجة حرارة.
بعد انتهاء الاختبار، نرى مدى انحراف متوسطات القيم المقاسة، مع تغير درجة الحرارة، عن الحد الأقصى للأخطاء المسموح بها.
الفئة الدقة المناسبةينبغي اختيارها مع مراعاة جوانب متعددة لنظام الوزن، مثلنوع النبات، الغايةونوع البضاعةللوزن، وغالبًا ما يكون هناك حل وسط بينهما.
السعةيلعب نظام الوزن أيضًا دورًا أساسيًا.
ومن الضروري في الواقع تقييم التطابق الصحيح بين الدقة المطلوبة وقدرة النظام.
→ اقرأ أيضاًكيفية اختيار خلية الحمل؟ العوامل التي يجب تقييمها.
هذا المجموع الأخطاء الثلاثة(الخطية، الهستيريسيس وتأثيرات درجة الحرارة) من اختبار OIML الموصوف في القسم السابق.
يمثل هذا الرقم، المعبر عنه كنسبة مئوية من المقياس الكامل، الحد الأقصى للخطأ الذي يمكن توقعه من خلية الحمل.
على سبيل المثال، من خلية تحميل بمقياس كامل 10000 كجم وخطأ مجمع يساوي 0.05%، فمن المتوقع وجود خطأ أقصى قدره 5 كجم في جميع أنحاء مقياس القياس الخاص بها.
إذا كان من المفترض أن تكون قراءة الوزن 2500 كجم، فإن "القيمة الحقيقية" ستكون بين 2495 و2505 كجم.
هذا هو الحد الأدنى للفترة التي يتم فيها تحميلمدى القياسيمكن تقسيم (سعتها).
يتم الحصول عليها من النسبة بينالسعة القصوىمن خلية الحمل والقيمة Y(أو الحد الأدنى النسبي V) الذي تم إنشاؤه بواسطة اختبارات OIML.
يصف في الواقع دقة خلية الحمل، أي الحد الأدنى لزيادة الوزن التي تستطيع خلية الحمل قياسها.
تعتبر هذه القيمة ضرورية عندما يتعين استخدام خلية الحمل في نظام وزن معتمد للاستخدام التجاري القانوني.
الناتج المقدر، المعبر عنه بوحدة mV/V، هوقيمة الانتاجبالمللي فولت التي تعيدها خلية الحمل عند تطبيق أقصى حمل، مقسومة علىجهد مصدر الطاقةفي الخامس.
القيمة التي نجدها في ورقة البيانات هي القيمة التي تلاحظ هذا الشرط، في حين أن قيمة النسبة المئوية بجانبها هي قيمة عدم اليقين (كم ستتذبذب قيمة الإخراج ± كنسبة مئوية) ويتم تحديدها مباشرة من قبل المنشئ.
هذا الخطأأن الزيادة أو النقصان في درجة الحرارة يؤدي إلىقراءةمن خلية الحمل، أي بمقدار ما يمكن أن تختلف القيمة الصفرية أو القيمة الكاملة للمقياس عن القيمة الفعلية كنسبة مئوية من المقياس الكامل لكل درجة مئوية في تغير درجة الحرارة.
على سبيل المثال، إذا كانت خلية الحمل لها مقياس كامل يساوي 1000 كجم وكان تأثير درجة الحرارة على مقياسها الكامل هو 0,005% FS/°C، فإن القراءة لكل تغيير في °C يمكن أن تختلف بما لا يزيد عن 0,05 كجم.
إذا تغيرت درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية (على سبيل المثال تتغير من 20 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية) فإن القراءة ستختلف بحد أقصى 0,05 × 10، أي 0,5 كجم.
هذه هي درجة الحرارةيتراوححيث يمكن لخلية الحمل أن تعمل على ملاحظة أخطاء درجة الحرارة المبلغ عنها تحت "تأثير درجة الحرارة على المقياس الصفري والكامل".
يتم اختبار خلايا الحمل في الواقعمعوض حرارياعند درجات حرارة مختلفة بدقة لضمان الدقة والأداء المناسب. يتراوح نطاق درجة حرارة التعويض الحراري القياسي بين -10 درجة مئوية و+40 درجة مئوية.
هذا هو نطاق درجة الحرارة الذي يمكن لخلية الحمل أن تعمل ضمنهعمل بدون كسر، ولكن حيث لم يعد الأداء المذكور في ورقة البيانات مضمونًا.
قيمة الزحف، أو "التدفق اللزج"، هي قدرة خلية الحمل علىعوضالالزحف الطبيعيمن المادة التي يتكون منها. في الممارسة العملية، عندماحمل ثابتإذا تم تطبيقه عليه في ظل ظروف محيطة مستقرة، فإن قراءة خلايا الحمل لن تتغير أو ستتغير قليلاً.
حالة القيمة الموجودة في ورقة البيانات هي الممكنةنسبة التغير في المقياس الكامل(بالكيلوجرام أو بالميلي فولت/فولت) بعد 30 دقيقة من تطبيق الحمل الاسمي.
تُترجم نسبة الزحف المنخفضة إلىجودة قياس أفضلمن خلية الحمل. في الواقع، من الضروري أن تكون قيمة "الزحف عند الحمل الاسمي" منخفضة، لأن هذا يساهم في استقرار القياس بمرور الوقت.
تؤثر هذه المعلمة أيضًا علىخصائص مرنةلخلية الحمل. بعد تطبيق الوزن، كلما انخفضت قيمة الزحف، كلما عادت الإشارة الصفرية إلى الحالة الأولية بشكل أسرع (خلية الحمل بدون حمل).
وهذا يشير إلىأقصىمزود الطاقةقيمةفي V التي يمكن لخلية الحمل أن تتحملها.
عادةً ما يكون لمؤشرات الوزن وأجهزة إرسال الوزن قيمة إمداد طاقة قياسية تبلغ5 فولت تيار مستمر أو 10 فولت تيار مستمر، تم تصميمها خصيصًا لتكون متسامحة تمامًا مع خلية الحمل.
من الممكن أيضًا استخدام أجهزة إمداد طاقة غير قياسية، ولكن من الضروري أن تلتزم بأقصى جهد إمداد طاقة مذكور في ورقة البيانات حتى لا تتلف خلية الحمل.
المدخلالمقاومة هي المقاومة المقاسة بالأوم بين أسلاك إمداد الطاقة لخلية الحمل.انتاجالمقاومة متطابقة من الناحية النظرية مع مقاومة الإدخال ولكن يتم قياسها بين أسلاك إشارة خرج خلية الحمل.
تعتمد قيمها على نوع مقياس الانفعال المستخدم، ولكنها تتراوح عادةً بين 350 و400 أوم أو بين 700 و800 أوم.
هذه هي القيمة، معبرًا عنها بـنسبة الناتج المقدر، الذي يحدد مدى انحراف قيمة الخرج بالمللي فولت عن الصفر بدون تحميل.
هذا يحدد جودة العزل بين الوحدة الفرديةالأسلاكمن خلية الحمل وجسممن خلية الحمل وبين الكابلدرعوكلالأسلاكمن خلية الحمل.
العزل الصحيح يجعل القياس الذي تم إجراؤه بواسطة خلية الحملغير حساس للتغيراتفي الجهد الكهربائي أو الشحنات الكهربائية على جسم خلية الحمل.
يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من المقياس الكامل، وهي كميةالتحميل الزائديمكن لخلية الحمل أن تتحمل دون أن تتضرر، وهذا هو "قوة الخضوع".
إذا ظلت قيمة الحمل الزائد أقل من النسبة الموصى بها، والتي تتراوح عادةً بين 120% و150% من المقياس الكامل، تحتفظ خلية الحمل بقيمتهامرونة(قدرتها على التشوه والعودة إلى الصفر). إذا تجاوزت القيمة المئوية الموصى بها، فسوف تتشوه خلية الحمل بشكل دائم ثم تنكسر أو تتلف.
يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من الحجم الكامل، وهي أقصى حمل يمكن لخلية الحمل أن تتحمله دون أن تنكسر.
تعتمد هذه القيمة علىالهندسة، المادةو اليكتبمن خلية الحمل ومن الناحية النظرية لا ينبغي الوصول إليها أبدًا، ولكن من المهم في كل الأحوال معرفتها خاصة عند إجراء الحسابات علىمعامل الأمانمن النبات.
على سبيل المثال، في أنظمة الرفع وتحديد الأحمال، والتي تتطلب معامل أمان مرتفع، من الضروري التأكد من أن خلية الحمل المستخدمة لديها حمل كسر أكبر من الحمل القياسي، والذي يكون عادة بين 250٪ و 300٪ من الحجم الكامل.
→ اقرأ أيضاًالأنواع الرئيسية لخلايا الحمل: الخصائص والتطبيقات.
→ اقرأ أيضاًأنظمة الوزن ومحددات الحمل للرافعات الجسرية.
يشير هذا إلى مقدار خلية الحمليشوهعلى نطاق كامل، هذا هو مقدار انخفاض الحمل عند تطبيقه على خلية الحمل.
تختلف هذه القيمة لكل خلية تحميل فردية، ولكنها تأتي دائمًا ضمن نطاقبين 0.2 ملم و 1 ملم.
مثال على الانحراف عند حمل اسمي قدره 0.5 مم في خلية تحميل AZL
يشير هذا الجزء من ورقة البيانات بالكامل إلى خلية الحملكابل الإخراج.
بالإضافة إلى التفاصيل مثل طوله وقطره، فإنه يذكر أيضًا عدد الأسلاك المكونة له وحجم مقطعه العرضي بالملم2.
تحتوي خلايا الحمل عادة على4أو6 أسلاك. الفرق يكمن في وجود سلكين يسمى "أسلاك مرجعية"(Sense + وSense-)، والتي تستخدم لتحسين دقة القياس.
بفضل الأسلاك المرجعية في الكابلات ذات الستة أنوية، يمكن لخلايا الحمل تعويض أيالتغير في الجهد يسقطعلى الكابلات بسبب، على سبيل المثال، التغيرات في درجة الحرارة أو طول الكابل، دون أن يؤثر ذلك على قياس الوزن.
من ناحية أخرى، فإن خلايا الحمل ذا
