interfață 201 Ghid de utilizare pentru celule de sarcină

interfață 201 Load Cells

Informații despre produs

Specificații

• Model: Ghid pentru celulele de sarcină 201
• Producător: Interface, Inc.
• Excitație Voltage: 10 VDC
• Circuitul podului: Pod plin
• Rezistenta la picioare: 350 ohmi (cu excepția modelelor din seriile 1500 și 1923 cu picioare de 700 ohmi)

Instrucțiuni de utilizare a produsului

Excitație Voltage
Celulele de sarcină de interfață vin cu un circuit de punte complet. Excitația preferată voltage este 10 VDC, asigurând cea mai apropiată potrivire cu calibrarea originală efectuată la Interface.

Instalare

1. Asigurați-vă că celula de sarcină este montată corect pe o suprafață stabilă pentru a evita orice vibrații sau perturbări în timpul măsurătorilor.
2. Conectați în siguranță cablurile celulei de sarcină la interfețele desemnate, urmând instrucțiunile furnizate.

Calibrare

1. Înainte de a utiliza celula de sarcină, calibrați-o conform instrucțiunilor producătorului pentru a asigura măsurători precise.
2. Efectuați verificări regulate de calibrare pentru a menține precizia măsurării în timp.

Întreţinere

1. Păstrați celula de sarcină curată și fără reziduuri care i-ar putea afecta performanța.
2. Inspectați regulat celula de sarcină pentru orice semne de uzură sau deteriorare și înlocuiți-o dacă este necesar.

Întrebări frecvente (FAQ)

• Î: Ce ar trebui să fac dacă citirile mele de sarcină sunt inconsecvente?
  R: Verificați instalarea pentru eventuale conexiuni slăbite sau montare necorespunzătoare care ar putea afecta citirile. Recalibrați celula de sarcină dacă este necesar.
• Î: Pot folosi celula de sarcină pentru măsurători dinamice de forță?
  R: Specificațiile celulei de sarcină ar trebui să indice dacă este potrivită pentru măsurarea forței dinamice. Consultați manualul de utilizare sau contactați producătorul pentru îndrumări specifice.
• Î: Cum știu dacă celula mea de sarcină trebuie înlocuită?
  R: Dacă observați abateri semnificative în măsurători, comportament neregulat sau deteriorare fizică a celulei de sarcină, poate fi timpul să luați în considerare înlocuirea acesteia. Contactați producătorul pentru asistență suplimentară.

Introducere

Introducere în Ghidul celulelor de sarcină 201
Bine ați venit la Ghidul Interface Load Cells 201: General Procedures for Use of Load Cells, un extras esențial din popularul Ghid de câmp al celulelor de sarcină de la Interface.
Această resursă de referință rapidă analizează aspectele practice ale instalării și utilizării celulelor de sarcină, dându-vă puterea să extrageți cele mai precise și fiabile măsurători ale forței din echipamentul dumneavoastră.
Indiferent dacă sunteți un inginer experimentat sau un nou venit curios în lumea măsurării forței, acest ghid oferă informații tehnice neprețuite și instrucțiuni practice pentru a naviga prin procese, de la selectarea celulei de sarcină potrivite până la asigurarea performanței și longevității optime.
În acest scurt ghid, veți descoperi informații procedurale generale despre utilizarea soluțiilor de măsurare a forței de interfață, în special celulele noastre de sarcină de precizie.
Obțineți o înțelegere solidă a conceptelor de bază ale funcționării celulei de sarcină, inclusiv excitația voltage, semnalele de ieșire și precizia măsurării. Stăpânește arta instalării corecte a celulei de sarcină cu instrucțiuni detaliate despre montarea fizică, conectarea cablurilor și integrarea sistemului. Vă vom ghida prin complexitatea capetelor „morte” și „active”, diferite tipuri de celule și proceduri specifice de montare, asigurând o configurare sigură și stabilă.
Ghidul pentru celulele de sarcină pentru interfață 201 este o altă referință tehnică pentru a vă ajuta să stăpâniți arta măsurării forței. Cu explicațiile sale clare, procedurile practice și sfaturile perspicace, veți fi pe cale să obțineți date precise și fiabile, să vă optimizați procesele și să obțineți rezultate excepționale în orice aplicație de măsurare a forței.
Amintiți-vă, măsurarea precisă a forței este cheia pentru nenumărate industrii și eforturi. Vă încurajăm să explorați următoarele secțiuni pentru a aprofunda aspectele specifice ale utilizării celulelor de sarcină și pentru a elibera puterea măsurării precise a forței. Dacă aveți întrebări despre oricare dintre aceste subiecte, aveți nevoie de ajutor pentru selectarea senzorului potrivit sau doriți să explorați o anumită aplicație, contactați Interface Application Engineers.
Echipa ta de interfață

PROCEDURI GENERALE DE UTILIZARE A CELULELOR DE SARCINA

Excitație Voltage

Celulele de sarcină de interfață conțin toate un circuit de punte complet, care este prezentat într-o formă simplificată în Figura 1. Fiecare picior are de obicei 350 ohmi, cu excepția modelelor din seriile 1500 și 1923 care au picioare de 700 ohmi.
Excitația preferată voltage este 10 VDC, ceea ce garantează utilizatorului cea mai apropiată potrivire cu calibrarea originală efectuată la Interface. Acest lucru se datorează faptului că factorul de măsurare (sensibilitatea manometrelor) este afectat de temperatură. Deoarece disiparea căldurii în calibre este cuplată la îndoire printr-o linie subțire de lipici epoxidic, calibrele sunt menținute la o temperatură foarte apropiată de temperatura ambiantă de îndoire. Cu toate acestea, cu cât puterea disipată în calibre este mai mare, cu atât temperatura manometrului se îndepărtează mai mult de temperatura de îndoire. Referindu-ne la Figura 2, observați că o punte de 350 ohmi disipează 286 mw la 10 VDC. Dublarea volumuluitage la 20 VDC cvadruplă disiparea la 1143 mw, ceea ce reprezintă o cantitate mare de putere în calibrele mici și astfel provoacă o creștere substanțială a gradientului de temperatură de la calibre la îndoire. În schimb, înjumătățirea volumuluitage la 5 VDC scade disiparea la 71 mw, care nu este semnificativ mai mică de 286 mw. Operarea unui Low Profile celula la 20 VDC i-ar reduce sensibilitatea cu aproximativ 0.07% din calibrarea interfeței, în timp ce operarea la 5 VDC ar crește sensibilitatea cu mai puțin de 0.02%. Operarea unei celule la 5 sau chiar 2.5 VDC pentru a conserva puterea în echipamentele portabile este o practică foarte comună.

Anumite înregistratoare de date portabile pornesc electric excitația pentru o proporție foarte mică din timp pentru a economisi și mai mult energia. Dacă ciclul de funcționare (procenttage de „pornire”) este de numai 5%, cu excitație de 5 VDC, efectul de încălzire este un minuscul 3.6 mw, ceea ce ar putea provoca o creștere a sensibilității de până la 0.023% de la calibrarea interfeței. Utilizatorii care au electronice care furnizează doar excitație AC ar trebui să o seteze la 10 VRMS, ceea ce ar provoca aceeași disipare a căldurii în calibrele de punte ca și 10 VDC. Variația excitației voltage poate provoca, de asemenea, o mică schimbare a echilibrului zero și fluaj. Acest efect este cel mai vizibil atunci când volumul de excitațietage este mai întâi pornit. Soluția evidentă pentru acest efect este de a permite celulei de sarcină să se stabilizeze prin funcționarea ei cu excitație de 10 VDC pentru timpul necesar pentru ca temperaturile manometrice să atingă echilibrul. Pentru calibrări critice, aceasta poate necesita până la 30 de minute. Din moment ce excitația voltage este de obicei bine reglat pentru a reduce erorile de măsurare, efectele excitației voltagDe obicei, variațiile nu sunt văzute de utilizatori, cu excepția cazului în care voltage se aplică mai întâi celulei.

Teledetecția excitației Voltage

Multe aplicații pot folosi conexiunea cu patru fire prezentată în Figura 3. Condiționarea semnalului generează o excitație reglată vol.tage, Vx, care este de obicei 10 VDC. Cele două fire care poartă excitația voltage la celula de sarcină au fiecare o rezistență de linie, Rw. Dacă cablul de conectare este suficient de scurt, scăderea volumului de excitațietage în linii, cauzate de curentul care curge prin Rw, nu va fi o problemă. Figura 4 prezintă soluția pentru problema căderii liniei. Aducând două fire suplimentare înapoi de la celula de sarcină, putem conecta voltage chiar la bornele celulei de sarcină la circuitele de detectare din conditionerul de semnal. Astfel, circuitul regulator poate menține volumul de excitațietage la celula de sarcină exact la 10 VDC în toate condițiile. Acest circuit cu șase fire nu numai că corectează scăderea firelor, dar corectează și modificările rezistenței firului din cauza temperaturii. Figura 5 arată magnitudinea erorilor generate de utilizarea cablului cu patru fire, pentru trei dimensiuni comune de cabluri.
Graficul poate fi interpolat pentru alte dimensiuni de sârmă, observând că fiecare creștere a dimensiunii sârmei crește rezistența (și, prin urmare, căderea liniei) cu un factor de 1.26 ori. Graficul poate fi folosit și pentru a calcula eroarea pentru diferite lungimi de cablu, calculând raportul dintre lungime și 100 de picioare și înmulțind acel raport cu valoarea din grafic. Intervalul de temperatură al graficului poate părea mai larg decât este necesar, iar acest lucru este valabil pentru majoritatea aplicațiilor. Cu toate acestea, luați în considerare un cablu #28AWG care se deplasează în cea mai mare parte afară la o stație de cântărire în timpul iernii, la 20 de grade F. Când soarele strălucește pe cablu vara, temperatura cablului ar putea crește la peste 140 de grade F. Eroarea ar crește de la - 3.2% RDG la –4.2% RDG, o schimbare de –1.0% RDG.
Dacă sarcina pe cablu crește de la o celulă de sarcină la patru celule de sarcină, căderile ar fi de patru ori mai grave. Astfel, de example, un cablu #100AWG de 22 de picioare ar avea o eroare la 80 de grade F de (4 x 0.938) = 3.752% RDG.
Aceste erori sunt atât de substanțiale încât practica standard pentru toate instalațiile cu mai multe celule este de a folosi un conditionator de semnal cu capacitate de detectare la distanță și de a folosi un cablu cu șase fire către cutia de joncțiune care interconectează cele patru celule. Ținând cont de faptul că o scară mare de camion ar putea avea până la 16 celule de sarcină, este esențial să se abordeze problema rezistenței cablurilor pentru fiecare instalație.
Reguli simple, ușor de reținut:

1. Rezistența a 100 de picioare de cablu #22AWG (ambele fire în buclă) este de 3.24 ohmi la 70 de grade F.
2. Fiecare trei trepte în dimensiunea firului dublează rezistența, sau un pas crește rezistența cu un factor de 1.26 ori.
3. Coeficientul de temperatură de rezistență al firului de cupru recoapt este de 23% la 100 de grade F.

Din aceste constante este posibil să se calculeze rezistența buclei pentru orice combinație de dimensiunea firului, lungimea cablului și temperatură.

Montare fizică: Capătul „Mort” și „Viu”.

Deși o celulă de sarcină va funcționa indiferent de modul în care este orientată și dacă este operată în modul de tensiune sau modul de compresie, montarea corectă a celulei este foarte importantă pentru a vă asigura că celula va oferi cele mai stabile citiri de care este capabilă.

Toate celulele de sarcină au un capăt „funcțional” și un capăt „activ”. Punctul mort este definit ca capătul de montare care este conectat direct la cablul de ieșire sau conectorul printr-un metal solid, așa cum se arată prin săgeata grea din Figura 6. În schimb, capătul sub tensiune este separat de cablul de ieșire sau conector de zona de măsurare. a flexiei.

Acest concept este semnificativ, deoarece montarea unei celule la capătul său activ o face supusă forțelor introduse prin deplasarea sau tragerea cablului, în timp ce montarea acesteia pe capătul mort asigură că forțele care intră prin cablu sunt derivate către montaj în loc să fie măsurată de celula de sarcină. În general, plăcuța de identificare a interfeței citește corect atunci când celula este așezată pe capătul mort pe o suprafață orizontală. Prin urmare, utilizatorul poate folosi literele plăcuței de identificare pentru a specifica orientarea necesară în mod foarte explicit echipei de instalare. Ca un exampPentru o instalație cu o singură celulă care ține un vas în tensiune de la o grinda de tavan, utilizatorul ar specifica montarea celulei astfel încât plăcuța de identificare să se arate invers. Pentru o celulă montată pe un cilindru hidraulic, plăcuța de identificare ar citi corect când viewed de la capătul cilindrului hidraulic.

NOTA: Anumiți clienți Interface au precizat că plăcuța lor de identificare să fie orientată cu susul în jos față de practica obișnuită. Aveți grijă la instalarea unui client până când sunteți sigur că cunoașteți situația de orientare a plăcuței de identificare.

Proceduri de montare pentru celulele fasciculului

Celulele grinzii sunt montate cu șuruburi sau șuruburi mecanice prin cele două găuri nefiletate de la capătul mort al flexiei. Dacă este posibil, trebuie folosită o șaibă plată sub capul șurubului pentru a evita zgârieturi pe suprafața celulei de sarcină. Toate șuruburile trebuie să fie de gradul 5 până la #8 și de gradul 8 pentru 1/4” sau mai mare. Deoarece toate cuplurile și forțele sunt aplicate la capătul mort al celulei, există puțin risc ca celula să fie deteriorată de procesul de montare. Cu toate acestea, evitați sudarea cu arc electric atunci când celula este instalată și evitați să scăpați celula sau să loviți capătul activ al celulei. Pentru montarea celulelor:

• Celulele din seria MB folosesc 8-32 șuruburi pentru mașină, strânse la 30 inch-lire
• Celulele din seria SSB folosesc, de asemenea, 8-32 de șuruburi cu o capacitate de 250 lbf
• Pentru SSB-500 utilizați 1/4 – 28 de șuruburi și strângeți cuplu la 60 inch-lire (5 ft-lb)
• Pentru SSB-1000 utilizați 3/8 – 24 de șuruburi și strângeți cuplu la 240 inch-lire (20 ft-lb)

Proceduri de montare pentru alte mini-celule

Spre deosebire de procedura de montare destul de simplă pentru celulele fasciculului, celelalte Mini Celule (Seria SM, SSM, SMT, SPI și SML) prezintă riscul de deteriorare prin aplicarea oricărui cuplu de la capătul activ la capătul mort, prin zonă. Amintiți-vă că plăcuța de identificare acoperă zona calibrată, astfel încât celula de sarcină arată ca o bucată solidă de metal. Din acest motiv, este esențial ca instalatorii să fie instruiți în construcția de mini-celule, astfel încât să înțeleagă ce poate face aplicarea cuplului în zona subțire din centru, sub plăcuța de identificare.
De fiecare dată când acel cuplu trebuie aplicat celulei, pentru montarea celulei în sine sau pentru instalarea unui dispozitiv de fixare pe celulă, capătul afectat trebuie ținut de o cheie cu cap deschis sau o cheie Crescent, astfel încât cuplul de pe celulă să poată fi a reacţionat la acelaşi capăt în care se aplică cuplul. De obicei, este o bună practică să instalați mai întâi dispozitivele de fixare, folosind o menghină de banc pentru a ține capătul activ al celulei de sarcină și apoi să montați celula de sarcină pe capătul său mort. Această secvență minimizează posibilitatea ca cuplul să fie aplicat prin celula de sarcină.

Deoarece Mini Celulele au găuri filetate mamă la ambele capete pentru atașare, toate tijele sau șuruburile filetate trebuie introduse cel puțin un diametru în orificiul filetat,
pentru a asigura un atașament puternic. În plus, toate dispozitivele de fixare filetate trebuie să fie bine blocate cu o piuliță de blocare sau strânse până la un umăr, pentru a asigura un contact ferm al filetului. Contactul slăbit cu firul va cauza în cele din urmă uzura filetelor celulei de sarcină, cu rezultatul că celula nu va îndeplini specificațiile după o utilizare îndelungată.

Tija filetată utilizată pentru conectarea la celulele de sarcină Mini-Series cu o capacitate mai mare de 500 lbf trebuie tratată termic la gradul 5 sau mai bun. O modalitate bună de a obține tijă filetată întărită cu filete laminate de Clasa 3 este să utilizați șuruburi de fixare cu antrenare Allen, care pot fi obținute din oricare dintre depozitele mari de catalog, cum ar fi McMaster-Carr sau Grainger.
Pentru rezultate consistente, feronerie cum ar fi rulmenții și capelele de tijă pot
să fie instalat din fabrică, specificând hardware-ul exact, orientarea de rotație și distanța dintre orificii în comanda de achiziție. Fabrica este întotdeauna încântată să ofere dimensiunile recomandate și posibile pentru hardware-ul atașat.

Proceduri de montare pentru Low Profile Celule cu baze

Când un Low Profile celula este achiziționată din fabrică cu baza instalată, șuruburile de montare din jurul periferiei celulei au fost strânse corespunzător și celula a fost calibrată cu baza în poziție. Treapta circulară de pe suprafața inferioară a bazei este proiectată pentru a direcționa forțele în mod corespunzător prin bază și în celula de sarcină. Baza trebuie fixată bine pe o suprafață dură și plană.

Dacă baza urmează să fie montată pe filetul tată al unui cilindru hidraulic, baza poate fi împiedicată să se rotească folosind o cheie cheie. Există patru găuri pentru cheie în jurul periferiei bazei în acest scop.
În ceea ce privește realizarea conexiunii la filetele butucului, există trei cerințe care vor asigura obținerea celor mai bune rezultate.

1. Partea tijei filetate care cuplează filetele butucului celulei de sarcină ar trebui să aibă filete de clasa 3, pentru a asigura cele mai consistente forțe de contact filet-filet.
2. Tija ar trebui să fie înșurubată în butuc la ștecherul inferior și apoi să fie retrasă cu o tură, pentru a reproduce cuplarea filetului utilizat în timpul calibrării originale.
3. Firele trebuie cuplate strâns prin utilizarea unei piulițe de blocare. Cel mai simplu mod de a realiza acest lucru este să tragi tensiunea de 130 to
   140 la sută din capacitatea celulei, apoi puneți ușor piulița. Când tensiunea este eliberată, firele vor fi cuplate corect. Această metodă asigură o cuplare mai consistentă decât încercarea de a bloca firele prin strângerea piuliței de blocare fără tensiune pe tijă.

În cazul în care clientul nu are facilități pentru a trage suficientă tensiune pentru a seta filetele butucului, un adaptor de calibrare poate fi instalat și în orice Low Pro.file celulă din fabrică. Această configurație va produce cele mai bune rezultate posibile și va oferi o conexiune cu filet tată care nu este atât de critică în ceea ce privește metoda de conectare.

În plus, capătul adaptorului de calibrare este format într-o rază sferică care, de asemenea, Celulă de sarcină permite celulei să fie utilizată ca o celulă de compresie dreaptă de bază. Această configurație pentru modul de compresie este mai liniară și repetabilă decât utilizarea unui buton de încărcare într-o celulă universală, deoarece adaptorul de calibrare poate fi instalat sub tensiune și blocat corespunzător pentru o angajare mai consistentă a firului în celulă.

Proceduri de montare pentru Low Profile Celule fără baze

Montarea unui Low Profile celula ar trebui să reproducă montarea care a fost utilizată în timpul calibrării. Prin urmare, atunci când este necesară montarea unei celule de sarcină pe o suprafață furnizată de client, următoarele cinci criterii trebuie respectate cu strictețe.

1. Suprafața de montare trebuie să fie dintr-un material având același coeficient de dilatare termică ca și celula de sarcină și de duritate similară. Pentru celule cu o capacitate de până la 2000 lbf, utilizați aluminiu 2024. Pentru toate celulele mai mari, utilizați oțel 4041, călit la Rc 33 până la 37.
2. Grosimea trebuie să fie cel puțin la fel de groasă ca baza din fabrică utilizată în mod normal cu celula de sarcină. Acest lucru nu înseamnă că celula nu va funcționa cu un montaj mai subțire, dar este posibil ca celula să nu îndeplinească specificațiile de liniaritate, repetabilitate sau histerezis pe o placă de montare subțire.
3. Suprafața ar trebui să fie șlefuită până la o planeitate de 0.0002” TIR Dacă placa este tratată termic după șlefuire, este întotdeauna util să dați suprafeței încă o șlefuire ușoară pentru a asigura planeitatea.
4. Șuruburile de fixare trebuie să fie de gradul 8. Dacă nu pot fi obținute local, pot fi comandate din fabrică. Pentru celulele cu găuri de montare contraforate, utilizați șuruburi cu cap cu cap. Pentru toate celelalte celule, utilizați șuruburi cu cap hexagonal. Nu folosiți șaibe sub capetele șuruburilor.
5. Mai întâi, strângeți șuruburile la 60% din cuplul specificat; apoi, cuplul la 90%; in sfarsit, termina la 100%. Șuruburile de montare trebuie strânse în ordine, așa cum se arată în figurile 11, 12 și 13. Pentru celulele cu 4 găuri de montare, utilizați modelul pentru primele 4 găuri din modelul cu 8 găuri.

Cuplu de montare pentru dispozitive în Low Profile Celulele

Valorile cuplului pentru montarea dispozitivelor de fixare în capetele active ale Low Profile celulele de sarcină nu sunt aceleași cu valorile standard găsite în tabele pentru materialele implicate. Motivul acestei diferențe este că radial subțire webs sunt singurele elemente structurale care împiedică rotirea butucului central în raport cu periferia celulei. Cea mai sigură modalitate de a obține un contact ferm filet cu filet fără a deteriora celula este să aplicați o sarcină de tracțiune de 130 până la 140 % din capacitatea celulei de sarcină, să fixați ferm piulița de blocare aplicând un cuplu ușor la piulița de blocare și apoi eliberați sarcina.

Cuplu pe butucii lui LowProfile® celulele ar trebui să fie limitate de următoarea ecuație:

De example, hub-ul unui LowPro de 1000 lbffileCelula ® nu trebuie supusă unui cuplu mai mare de 400 lb-in.

ATENŢIE: Aplicarea unui cuplu excesiv ar putea tăia legătura dintre marginea diafragmei de etanșare și îndoire. De asemenea, ar putea provoca o distorsiune permanentă a radialului webs, care ar putea afecta calibrarea, dar ar putea să nu apară ca o schimbare a echilibrului zero al celulei de sarcină.

Interface® este liderul mondial de încredere în soluțiile de măsurare a forței®. Conducem prin proiectarea, fabricarea și garantarea celor mai performante celule de sarcină, traductoare de cuplu, senzori cu mai multe axe și instrumente aferente disponibile. Inginerii noștri de clasă mondială oferă soluții pentru industria aerospațială, auto, energetică, medicală și de testare și măsurare, de la grame la milioane de lire sterline, în sute de configurații. Suntem furnizorul preeminent pentru companiile Fortune 100 din întreaga lume, inclusiv; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST și mii de laboratoare de măsurare. Laboratoarele noastre interne de calibrare acceptă o varietate de standarde de testare: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 și altele.

Puteți găsi mai multe informații tehnice despre celulele de sarcină și oferta de produse Interface® la www.interfaceforce.com, sau sunând unul dintre experții noștri ingineri de aplicații la 480.948.5555.

©1998–2009 Interface Inc.
Revizuit 2024
Toate drepturile rezervate.
Interface, Inc. nu oferă nicio garanție, expresă sau implicită, inclusiv, dar fără a se limita la, orice garanții implicite de vandabilitate sau potrivire pentru un anumit scop, cu privire la aceste materiale și face astfel de materiale disponibile exclusiv pe o bază „așa cum sunt”. . În niciun caz, Interface, Inc. nu va fi răspunzătoare față de nimeni pentru daune speciale, colaterale, incidentale sau consecutive în legătură cu sau care decurg din utilizarea acestor materiale.
Interface®, Inc.
7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555 telefon
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com