Rozhranie 301 Užívateľská príručka k načítavaniu buniek

Snímače zaťaženia 301 Sprievodca

301 Snímač zaťaženia

Charakteristiky a aplikácie snímača zaťaženia

©1998–2009 Interface Inc.
Revidované v roku 2024
Všetky práva vyhradené.

Spoločnosť Interface, Inc. neposkytuje žiadnu záruku, či už vyjadrenú alebo implicitnú, vrátane, ale nie výlučne, akýchkoľvek implicitných záruk predajnosti alebo vhodnosti na konkrétny účel, pokiaľ ide o tieto materiály, a sprístupňuje takéto materiály výlučne na základe „tak, ako sú“. .
V žiadnom prípade nebude spoločnosť Interface, Inc. voči nikomu zodpovedná za špeciálne, vedľajšie, náhodné alebo následné škody v súvislosti s používaním týchto materiálov alebo vyplývajúce z používania týchto materiálov.
Interface®, Inc. 7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
Telefón 480.948.5555
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Vitajte v príručke Interface Load Cell 301 Guide, nepostrádateľnom technickom zdroji napísanom odborníkmi na meranie sily v odvetví. Táto pokročilá príručka je určená pre testovacích inžinierov a používateľov meracích zariadení, ktorí hľadajú komplexný prehľad o výkone a optimalizácii snímača zaťaženia.
V tejto praktickej príručke skúmame kritické témy s technickými vysvetleniami, vizualizáciami a vedeckými detailmi, ktoré sú nevyhnutné na pochopenie a maximalizáciu funkčnosti snímačov zaťaženia v rôznych aplikáciách.
Zistite, ako inherentná tuhosť snímačov zaťaženia ovplyvňuje ich výkon pri rôznych podmienkach zaťaženia. Ďalej skúmame prirodzenú frekvenciu snímača zaťaženia a analyzujeme scenáre s nízkou aj silne zaťaženou záťažou, aby sme pochopili, ako zmeny zaťaženia ovplyvňujú frekvenčnú odozvu.
Kontaktná rezonancia je ďalším kľúčovým aspektom, ktorý je podrobne obsiahnutý v tejto príručke, ktorá objasňuje tento jav a jeho dôsledky pre presné merania. Okrem toho diskutujeme o aplikácii kalibračných zaťažení, pričom zdôrazňujeme dôležitosť kondicionovania bunky a riešenia dopadov a hysterézie počas kalibračných postupov.
Skúšobné protokoly a kalibrácie sú dôkladne preskúmané a poskytujú rozumné pokyny na zabezpečenie presnosti a spoľahlivosti v procesoch merania. Zaoberáme sa tiež aplikáciou zaťažení pri používaní so zameraním na techniky zaťaženia v osi a stratégie na riadenie zaťaženia mimo osi, aby sme zvýšili presnosť merania.
Okrem toho skúmame metódy na zníženie vonkajších účinkov zaťaženia optimalizáciou dizajnu, pričom ponúkame cenné poznatky o zmierňovaní vonkajších vplyvov na výkon snímača zaťaženia. Preťažiteľnosť s vonkajším zaťažením a riešenie nárazových zaťažení sú tiež podrobne diskutované, aby inžinieri vybavili vedomosťami potrebnými na ochranu snímačov zaťaženia pred nepriaznivými podmienkami.
Interface Load Cell 301 Guide poskytuje neoceniteľné informácie na optimalizáciu výkonu, zvýšenie presnosti a zabezpečenie spoľahlivosti meracích systémov v rôznych aplikáciách.
Váš tím rozhrania

Charakteristiky a aplikácie snímača zaťaženia

Tuhosť snímača zaťaženia

Zákazníci často chcú použiť snímač zaťaženia ako prvok vo fyzickej štruktúre stroja alebo zostavy. Preto by ich zaujímalo, ako by bunka reagovala na sily vyvinuté pri montáži a prevádzke stroja.
Pre ostatné časti takéhoto stroja, ktoré sú vyrobené zo zásobných materiálov, môže konštruktér vyhľadať ich fyzikálne charakteristiky (ako je tepelná rozťažnosť, tvrdosť a tuhosť) v príručkách a určiť interakcie svojich častí na základe svojho návrhu. Nakoľko je však silomer postavený na ohybe, čo je zložitý obrobený dielec, ktorého detaily zákazník nepozná, bude pre zákazníka ťažké určiť jeho reakciu na sily.Je užitočné zvážiť, ako jednoduchý ohyb reaguje na zaťaženie pôsobiace v rôznych smeroch. Obrázok 1 znázorňuje naprampjednoduchého ohybu vyrobeného vybrúsením valcovej drážky do oboch strán kusu ocele. Variácie tejto myšlienky sa vo veľkej miere používajú v strojoch a testovacích stojanoch na izoláciu snímačov zaťaženia od bočných zaťažení. V tomto example, jednoduchý ohyb predstavuje člen v konštrukcii stroja, nie skutočný snímač zaťaženia. Tenká časť jednoduchého ohybu pôsobí ako virtuálne ložisko bez trenia s malou konštantou rotačnej pružiny. Preto môže byť potrebné zmerať pružinovú konštantu materiálu a zohľadniť ju v charakteristikách odozvy stroja. Ak aplikujeme ťahovú silu (FT ) alebo tlakovú silu (FC ) na ohyb pod uhlom mimo jeho stredovej čiary, ohyb bude skreslený do strany vektorovou zložkou (F TX) alebo (FCX ), ako je znázornené bodkovanou čiarou obrys. Hoci výsledky v oboch prípadoch vyzerajú dosť podobne, sú výrazne odlišné.
V prípade ťahu na obrázku 1 má ohyb tendenciu ohýbať sa do zarovnania so silou mimo osi a ohyb bezpečne zaujme rovnovážnu polohu, dokonca aj pri značnom napätí.
V prípade tlaku môže byť reakcia ohybu, ako je znázornená na obrázku 2, vysoko deštruktívna, aj keď aplikovaná sila má presne rovnakú veľkosť a pôsobí pozdĺž rovnakej línie pôsobenia ako ťahová sila, pretože ohyb sa ohýba od línia pôsobenia pôsobiacej sily. To má tendenciu zvyšovať bočnú silu (F CX) s výsledkom ohybu
ohýba ešte viac. Ak bočná sila prekročí schopnosť ohybu odolávať otáčavému pohybu, ohyb sa bude naďalej ohýbať a nakoniec zlyhá. Spôsobom zlyhania pri stlačení je teda ohybové zrútenie a nastane pri oveľa nižšej sile, než je možné bezpečne použiť v ťahu.
Poučenie, ktoré si treba vziať z tohto exampIde o to, že pri navrhovaní aplikácií tlakových snímačov zaťaženia pomocou stĺpcových štruktúr je potrebné postupovať mimoriadne opatrne. Mierne nesúososti môžu byť zväčšené pohybom stĺpa pri tlakovom zaťažení a výsledok môže siahať od chýb merania až po úplné zlyhanie konštrukcie.
Predchádzajúci example demonštruje jednu z hlavných výhodtages rozhrania® LowProfile® bunkový dizajn. Keďže bunka je v pomere k svojmu priemeru taká krátka, pri tlakovom zaťažení sa nespráva ako stĺpcová. Je oveľa tolerantnejšia voči nesprávnemu zaťaženiu ako bunka stĺpca.
Tuhosť akéhokoľvek snímača zaťaženia pozdĺž jeho primárnej osi, normálnej osi merania, sa dá ľahko vypočítať vzhľadom na menovitú kapacitu článku a jeho priehyb pri menovitom zaťažení. Údaje o priehybe snímača zaťaženia nájdete v katalógu Interface® a webstránky.
POZNÁMKA:
Majte na pamäti, že tieto hodnoty sú typické, ale nie sú kontrolovanými špecifikáciami pre snímače zaťaženia. Vo všeobecnosti sú priehyby charakteristikami konštrukcie ohybu, materiálu ohybu, kalibračných faktorov a konečnej kalibrácie článku. Každý z týchto parametrov sa riadi individuálne, ale kumulatívny účinok môže mať určitú variabilitu.
Použitím ohybu SSM-100 na obrázku 3 ako príkladample, tuhosť v primárnej osi (Z) možno vypočítať takto:Tento typ výpočtu platí pre každý lineárny snímač zaťaženia na jeho primárnej osi. Na rozdiel od toho je tuhosť osí (X) a (Y) teoreticky oveľa komplikovanejšie a zvyčajne nie sú zaujímavé pre používateľov Mini Cells z jednoduchého dôvodu, že odozva buniek na týchto dvoch osiach sa neriadi ako pri LowProfile® séria. Pri Mini Cells je vždy vhodné vyhnúť sa aplikácii bočných zaťažení, ako je to len možné, pretože spojenie mimoosových zaťažení na výstup primárnej osi môže spôsobiť chyby v meraniach.
Napríkladample, aplikácia bočného zaťaženia (FX ) spôsobí, že meradlá v A vidia napätie a meradlá v (B) vidia kompresiu. Ak by boli ohyby v (A) a (B) identické a kalibračné faktory meradiel v (A) a (B) boli zhodné, očakávali by sme, že výstup článku zruší účinok bočného zaťaženia. Avšak, keďže séria SSM je lacná úžitková bunka, ktorá sa zvyčajne používa v aplikáciách s nízkym bočným zaťažením, dodatočné náklady pre zákazníka na vyváženie citlivosti bočného zaťaženia zvyčajne nie sú opodstatnené.
Správnym riešením, kde sa môže vyskytnúť bočné alebo momentové zaťaženie, je odpojiť snímač zaťaženia od týchto vonkajších síl použitím ložiska na konci tyče na jednom alebo oboch koncoch snímača zaťaženia.
Napríkladample, obrázok 4, znázorňuje typickú inštaláciu snímača zaťaženia pre hmotnosť suda s palivom, ktorý sedí na váhovej miske, aby sa odvážilo palivo použité pri testoch motora.Vidlica je pevne pripevnená k nosnému nosníku pomocou čapu. Ložisko konca tyče sa môže voľne otáčať okolo osi svojho podporného čapu a môže sa tiež otáčať približne ± 10 stupňov pri otáčaní dovnútra a von zo strany a okolo primárnej osi snímača zaťaženia. Tieto voľnosti pohybu zaisťujú, že ťahové zaťaženie zostane na rovnakej stredovej osi ako primárna os snímača zaťaženia, aj keď zaťaženie nie je správne vycentrované na miske váh.
Všimnite si, že typový štítok na snímači zaťaženia je hore nohami, pretože slepý koniec článku musí byť namontovaný na podporný koniec systému.

Prirodzená frekvencia snímača zaťaženia: puzdro s nízkou záťažou

Silomer sa často používa v situácii, v ktorej sa k živému koncu snímača pripojí ľahké zaťaženie, ako je miska váh alebo malý testovací prípravok. Používateľ by chcel vedieť, ako rýchlo bude bunka reagovať na zmenu zaťaženia. Pripojením výstupu snímača zaťaženia k osciloskopu a vykonaním jednoduchého testu sa môžeme dozvedieť niekoľko faktov o dynamickej odozve článku. Ak pevne namontujeme bunku na masívny blok a potom veľmi jemne poklepeme na aktívny koniec bunky malým kladivom, uvidíme
damped sínusoida (séria sínusových vĺn, ktoré sa postupne znižujú na nulu).
POZNÁMKA:
Pri náraze na silomer buďte mimoriadne opatrní. Úrovne sily môžu poškodiť bunku, dokonca aj vo veľmi krátkych intervaloch.Frekvencia (počet cyklov vyskytujúcich sa za jednu sekundu) vibrácií môže byť určená meraním času (T ) jedného úplného cyklu, od jedného pozitívneho prechodu nulou k ďalšiemu. Jeden cyklus je vyznačený na obrázku osciloskopu na obrázku 5 hrubou čiarou. Keď poznáme periódu (čas pre jeden cyklus), môžeme vypočítať prirodzenú frekvenciu voľnej oscilácie snímača zaťaženia ( fO) zo vzorca:Prirodzená frekvencia snímača zaťaženia je zaujímavá, pretože jeho hodnotu môžeme použiť na odhad dynamickej odozvy snímača zaťaženia v ľahko zaťaženom systéme.
POZNÁMKA:
Prirodzené frekvencie sú typické hodnoty, ale nie sú kontrolovanou špecifikáciou. V katalógu Interface® sú uvedené len ako pomôcka pre užívateľa.
Ekvivalentný systém pružina-hmotnosť snímača zaťaženia je znázornený na obrázku 6. Hmotnosť (M1) zodpovedá hmotnosti živého konca článku od bodu pripojenia k tenkým úsekom ohybu. Pružina s konštantou pružiny (K) predstavuje rýchlosť pruženia tenkej meracej časti ohybu. Hmotnosť (M2) predstavuje pridanú hmotnosť akýchkoľvek prípravkov, ktoré sú pripevnené k živému koncu snímača zaťaženia.
Obrázok 7 uvádza tieto teoretické hmotnosti do vzťahu so skutočnými hmotnosťami v reálnom systéme snímačov zaťaženia. Všimnite si, že konštanta pružiny (K ) sa vyskytuje na deliacej čiare v tenkom úseku ohybu.Vlastná frekvencia je základným parametrom, výsledkom konštrukcie snímača zaťaženia, takže používateľ musí pochopiť, že pridanie akejkoľvek hmoty na aktívny koniec snímača zaťaženia bude mať za následok zníženie vlastnej frekvencie celého systému. Napríkladample, môžeme si predstaviť, že mierne stiahneme hmotu M1 na obrázku 6 a potom ju pustíme. Hmota bude oscilovať nahor a nadol s frekvenciou, ktorá je určená konštantou pružiny (K ) a hmotnosťou M1.
V skutočnosti budú oscilácie damp s postupom času v podstate rovnakým spôsobom ako na obrázku 5.
Ak teraz priskrutkujeme hmotnosť (M2 ) na (M1),
zvýšené zaťaženie hmoty zníži prirodzenú frekvenciu systému pružinovej hmoty. Našťastie, ak poznáme hmotnosti (M1 ) a (M2) a prirodzenú frekvenciu pôvodnej kombinácie pružina-hmotnosť, môžeme vypočítať množstvo, o ktoré sa prirodzená frekvencia zníži pridaním (M2 ), v súlade s vzorec:Pre elektrotechnického alebo elektronického inžiniera je statická kalibrácia parametrom (DC ), zatiaľ čo dynamická odozva je parametrom (AC ). To je znázornené na obrázku 7, kde je kalibrácia DC zobrazená na kalibračnom certifikáte z výroby a používatelia by chceli vedieť, aká bude odozva článku pri určitej frekvencii, ktorú budú používať pri svojich testoch.
Všimnite si rovnaké rozostupy medzi čiarami mriežky „Frekvencia“ a „Výstup“ v grafe na obrázku 7. Obidve sú logaritmické funkcie; to znamená, že predstavujú faktor 10 od jednej čiary mriežky k ďalšej. Napríkladample, „0 db“ znamená „žiadna zmena“; „+20 db“ znamená „10-krát viac ako 0 db“; „–20 db“ znamená „1/10 až 0 db“; a „–40 db“ znamená „1/100 až 0 db“.
Použitím logaritmického škálovania môžeme zobraziť väčší rozsah hodnôt a bežnejšie charakteristiky sa ukážu ako rovné čiary v grafe. Napríkladample, prerušovaná čiara ukazuje všeobecný sklon krivky odozvy nad prirodzenou frekvenciou. Ak by sme pokračovali v grafe dole a doprava, odpoveď by sa stala asymptotickou (bližšie a bližšie) k prerušovanej priamke.
POZNÁMKA:
Krivka na obrázku 63 je poskytnutá len na zobrazenie typickej odozvy ľahko zaťaženého snímača zaťaženia za optimálnych podmienok. Vo väčšine inštalácií budú rezonancie v upevňovacích prípravkoch, testovacom ráme, hnacom mechanizme a UUT (testovaná jednotka) prevažovať nad odozvou snímača zaťaženia.

Prirodzená frekvencia snímača zaťaženia: Silne zaťažené puzdro

V prípadoch, keď je silomer mechanicky pevne spojený so systémom, kde sú hmoty komponentov podstatne ťažšie ako vlastná hmotnosť silomeru, má silomer skôr tendenciu pôsobiť ako jednoduchá pružina, ktorá spája hnací prvok s poháňaným prvkom v systém.
Problémom pre konštruktéra systému sa stáva analýza hmôt v systéme a ich interakcia s veľmi tuhou konštantou pružiny silomeru. Neexistuje žiadna priama korelácia medzi nezaťaženou vlastnou frekvenciou snímača zaťaženia a silne zaťaženými rezonanciami, ktoré budú viditeľné v systéme používateľa.

Kontaktujte rezonanciu

Takmer každý skákal basketbalovú loptu a všimol si, že perióda (čas medzi cyklami) je kratšia, keď sa lopta odrazí bližšie k podlahe.
Každý, kto hral na hracom automate, videl loptičku hrkotať sem a tam medzi dvoma kovovými stĺpikmi; čím bližšie sa stĺpiky priblížia k priemeru lopty, tým rýchlejšie bude lopta hrkotať. Oba tieto rezonančné efekty sú poháňané rovnakými prvkami: hmotou, voľnou medzerou a pružným kontaktom, ktorý mení smer pohybu.
Frekvencia kmitania je úmerná tuhosti vratnej sily a nepriamo úmerná veľkosti medzery a hmotnosti. Rovnaký rezonančný efekt možno nájsť v mnohých strojoch a nahromadenie oscilácií môže poškodiť stroj počas normálnej prevádzky.NapríkladampNa obrázku 9 sa na meranie výkonu benzínového motora používa dynamometer. Skúšaný motor poháňa vodnú brzdu, ktorej výstupný hriadeľ je spojený s rádiusovým ramenom. Rameno sa môže voľne otáčať, ale je obmedzené silomerom. Keď poznáme otáčky motora, silu pôsobiacu na snímač zaťaženia a dĺžku ramena polomeru, môžeme vypočítať výkon motora.
Ak sa pozrieme na detail vôle medzi guľôčkou ojnicového ložiska a objímkou ​​ojnicového ložiska na obrázku 9, nájdeme rozmer vôle (D), kvôli rozdielu vo veľkosti guľôčky a jeho obmedzujúci rukáv. Súčet dvoch vôlí guľôčok plus akékoľvek iné uvoľnenie v systéme bude celková „medzera“, ktorá môže spôsobiť kontaktnú rezonanciu s hmotnosťou ramena polomeru a tuhosťou pružiny silomeru.Keď sa otáčky motora zvýšia, môžeme nájsť určité otáčky za minútu, pri ktorých rýchlosť streľby valcov motora zodpovedá kontaktnej rezonančnej frekvencii dynamometra. Ak budeme predpokladať, že otáčky za minútu, dôjde k zväčšeniu (znásobeniu síl), dôjde ku kontaktnej oscilácii a na silomer môžu ľahko pôsobiť nárazové sily desať alebo viacnásobné priemernej sily.
Tento efekt bude výraznejší pri testovaní jednovalcového motora kosačky na trávu ako pri testovaní osemvalcového automatického motora, pretože impulzy spustenia sú vyhladené, keď sa v automatickom motore prekrývajú. Vo všeobecnosti zvýšenie rezonančnej frekvencie zlepší dynamickú odozvu dynamometra.
Účinok kontaktnej rezonancie možno minimalizovať:

• Použitie vysoko kvalitných ložísk, ktoré majú veľmi malú vôľu medzi guľôčkou a objímkou.
• Dotiahnutie skrutky ložiska na konci tyče, aby sa zabezpečilo, že guľa je pevne clamped na mieste.
• Vytvorenie čo najpevnejšieho rámu dynamometra.
• Použitie snímača zaťaženia s vyššou kapacitou na zvýšenie tuhosti snímača zaťaženia.

Aplikácia kalibračných zaťažení: Kondicionovanie článku

Akýkoľvek prevodník, ktorý pri svojej činnosti závisí od vychýlenia kovu, ako napríklad snímač zaťaženia, prevodník krútiaceho momentu alebo prevodník tlaku, si uchováva históriu svojich predchádzajúcich zaťažení. Tento efekt nastáva, pretože nepatrné pohyby kryštalickej štruktúry kovu, aj keď sú malé, majú v skutočnosti treciu zložku, ktorá sa prejavuje ako hysterézia (neopakovanie meraní, ktoré sa vykonávajú z rôznych smerov).
Pred kalibračným chodom je možné vymazať históriu zo silomeru použitím troch zaťažení, od nuly po zaťaženie, ktoré presahuje najvyššie zaťaženie v kalibračnom chode. Zvyčajne sa aplikuje aspoň jedno zaťaženie 130 % až 140 % menovitého výkonu, aby sa umožnilo správne nastavenie a zaseknutie testovacích prípravkov do snímača zaťaženia.
Ak je silomer kondicionovaný a zaťaženia sú správne vykonané, získa sa krivka s charakteristikami (ABCDEFGHIJA), ako na obrázku 10.
Všetky body padnú na hladkú krivku a krivka sa uzavrie pri návrate k nule. Okrem toho, ak sa test opakuje a zaťaženia sú správne vykonané, zodpovedajúce body medzi prvým a druhým chodom padnú veľmi blízko seba, čo demonštruje opakovateľnosť meraní.

Aplikácia kalibračných zaťažení: Nárazy a hysterézia

Vždy, keď kalibrácia prinesie výsledky, ktoré nemajú hladkú krivku, neopakujú sa dobre alebo sa nevrátia na nulu, prvým miestom na kontrolu by malo byť nastavenie testu alebo postup načítania.
Napríkladample, Obrázok 10 ukazuje výsledok aplikácie záťaže, kde obsluha nebola opatrná, keď bola aplikovaná záťaž 60 %. Ak by váha mierne klesla na nakladací regál a aplikovala by sa náraz 80 % záťaže a potom by sa vrátila do bodu 60 %, silomer by pracoval na malej hysteréznej slučke, ktorá by skončila v bode (P) namiesto v bode bod (D). Pri pokračovaní v teste by bod 80 % skončil na (R) a 100 % bod by skončil na (S). Všetky zostupné body by padli nad správne body a návrat na nulu by sa neuzatvoril.
Rovnaký typ chyby sa môže vyskytnúť na hydraulickom skúšobnom ráme, ak operátor prekročí správne nastavenie a potom unikne tlak späť do správneho bodu. Jediným východiskom pre náraz alebo prestrelenie je repasovanie článku a opätovné testovanie.

Testovacie protokoly a kalibrácie

Snímače zaťaženia sú bežne kondicionované v jednom režime (buď ťah alebo stlačenie) a potom v tomto režime kalibrované. Ak sa vyžaduje aj kalibrácia v opačnom režime, článok sa pred druhou kalibráciou najskôr kondicionuje v tomto režime. Kalibračné údaje teda odrážajú činnosť článku iba vtedy, keď je kondicionovaný v príslušnom režime.
Z tohto dôvodu je dôležité určiť testovací protokol (postupnosť aplikácií záťaže), ktorý zákazník plánuje použiť, skôr než dôjde k racionálnej diskusii o možných zdrojoch chýb. V mnohých prípadoch sa musí navrhnúť špeciálna továrenská akceptácia, aby sa zabezpečilo, že budú splnené požiadavky užívateľa.
Pri veľmi prísnych aplikáciách sú používatelia vo všeobecnosti schopní opraviť svoje testovacie údaje na nelinearitu snímača zaťaženia, čím sa odstráni podstatná časť celkovej chyby. Ak to nedokážu, nelinearita bude súčasťou ich rozpočtu na chyby.
Neopakovateľnosť je v podstate funkciou rozlíšenia a stability elektroniky užívateľa na úpravu signálu. Snímače zaťaženia majú zvyčajne neopakovateľnosť, ktorá je lepšia ako záťažové rámy, prípravky a elektronika, ktoré sa používajú na jeho meranie.
Zostávajúci zdroj chyby, hysterézia, veľmi závisí od sekvencie načítania v protokole testovania používateľa. V mnohých prípadoch je možné optimalizovať testovací protokol tak, aby sa minimalizovalo vnášanie nežiaducej hysterézie do meraní.
Existujú však prípady, v ktorých sú užívatelia nútení, buď požiadavkou externého zákazníka alebo internou špecifikáciou produktu, prevádzkovať snímač zaťaženia nedefinovaným spôsobom, čo bude mať za následok neznáme hysterézne účinky. V takýchto prípadoch bude musieť užívateľ akceptovať hysterézu v najhoršom prípade ako prevádzkovú špecifikáciu.
Niektoré články musia byť tiež prevádzkované v oboch režimoch (napätie a stlačenie) počas ich normálneho cyklu používania bez toho, aby bolo možné článok pred zmenou režimu upraviť. Výsledkom je stav nazývaný toggle (nenávrat na nulu po prejdení oboma režimami).
Pri bežnom továrenskom výstupe je veľkosť prepínania široký rozsah, kde najhorší prípad je približne rovnaký alebo mierne väčší ako hysterézia, v závislosti od ohybového materiálu a kapacity snímača zaťaženia.
Našťastie existuje niekoľko riešení problému s prepínaním:

• Použite snímač zaťaženia s vyššou kapacitou, aby mohol pracovať v menšom rozsahu svojej kapacity. Prepínač je nižší, keď je rozšírenie do opačného režimu menšietage menovitého výkonu.
• Použite bunku vyrobenú zo spodného prepínacieho materiálu. Pre odporúčania kontaktujte továreň.
• Zadajte výberové kritérium pre normálnu továrenskú výrobu. Väčšina buniek má rozsah prepínača, ktorý môže poskytnúť dostatok jednotiek z normálneho rozdelenia. V závislosti od rýchlosti výroby vo výrobe sú náklady na tento výber zvyčajne celkom rozumné.
• Zadajte presnejšiu špecifikáciu a požiadajte továreň o špeciálnu sériu.

Aplikácia zaťaženia pri používaní: Zaťaženie na osi

Všetky zaťaženia na osi generujú určitú úroveň, bez ohľadu na to, aká malá je, mimoosových vonkajších komponentov. Veľkosť tohto vonkajšieho zaťaženia je funkciou tolerancie dielov v konštrukcii stroja alebo nosného rámu, presnosti, s akou sú komponenty vyrobené, starostlivosti, s akou sú prvky stroja zarovnané počas montáže, tuhosti nosných častí a primeranosť upevňovacieho kovania.
Riadenie mimoosového zaťaženia
Používateľ sa môže rozhodnúť navrhnúť systém tak, aby sa eliminovalo alebo znížilo mimoosové zaťaženie snímačov zaťaženia, a to aj v prípade, že konštrukcia pri zaťažení trpí deformáciou. V napnutom režime je to možné použitím ťažných ložísk s vidlicami.
Tam, kde môže byť silomer oddelený od konštrukcie testovacieho rámu, môže byť použitý v kompresnom režime, ktorý takmer eliminuje aplikáciu mimoosových komponentov zaťaženia na bunku. V žiadnom prípade však nemožno úplne eliminovať mimoosové zaťaženie, pretože vždy dôjde k vychýleniu nosných prvkov a vždy bude existovať určité trenie medzi tlačidlom zaťaženia a nakladacou doskou, ktoré môže prenášať bočné zaťaženie do bunka.
Ak máte pochybnosti, LowProfile® bunka bude vždy preferovanou bunkou, pokiaľ celkový rozpočet na chyby systému neumožní veľkorysú rezervu pre vonkajšie zaťaženie.
Zníženie efektov vonkajšieho zaťaženia optimalizáciou dizajnu
Vo vysoko presných testovacích aplikáciách možno dosiahnuť pevnú konštrukciu s nízkym vonkajším zaťažením použitím zemných ohybov na zostavenie meracieho rámu. To, alebo samozrejme, vyžaduje presné opracovanie a montáž rámu, čo môže predstavovať značné náklady.

Kapacita preťaženia s vonkajším zaťažením

Jedným z vážnych účinkov mimoosového zaťaženia je zníženie kapacity preťaženia článku. Typická hodnota preťaženia 150 % na štandardnom snímači zaťaženia alebo hodnota preťaženia 300 % na snímači s hodnotením únavy je povolené zaťaženie primárnej osi bez akýchkoľvek bočných zaťažení, momentov alebo krútiacich momentov aplikovaných na článok súčasne. Je to preto, že vektory mimo osi sa budú sčítavať s vektorom zaťaženia na osi a súčet vektorov môže spôsobiť stav preťaženia v jednej alebo viacerých meraných oblastiach v ohybe.
Ak chcete zistiť povolenú kapacitu preťaženia na osi, keď sú známe vonkajšie zaťaženia, vypočítajte zložku vonkajších zaťažení na osi a algebraicky ich odčítajte od menovitej kapacity preťaženia, pričom pamätajte na to, v akom režime (ťah alebo stlačenie) bunka sa načítava.

Nárazové zaťaženie

Neofyty pri používaní snímačov zaťaženia často jeden zničia skôr, ako ich staromládenca stihne upozorniť na nárazové zaťaženie. Všetci by sme si priali, aby silomer dokázal absorbovať aspoň veľmi krátky náraz bez poškodenia, ale realita je taká, že ak sa živý koniec článku posunie o viac ako 150 % výchylky plnej kapacity vo vzťahu k mŕtvemu bodu, článok môže dôjsť k preťaženiu, bez ohľadu na to, aký krátky je interval, v ktorom dôjde k preťaženiu.
V paneli 1 exampNa obrázku 11 je oceľová guľa s hmotnosťou „m“ spustená z výšky „S“ na živý koniec snímača zaťaženia. Počas pádu je loptička zrýchlená gravitáciou a v okamihu, keď sa dostane do kontaktu s povrchom bunky, dosiahla rýchlosť „v“.
V Paneli 2 sa rýchlosť lopty úplne zastaví a v Paneli 3 sa obráti smer lopty. Toto všetko sa musí udiať vo vzdialenosti, ktorú silomer potrebuje na dosiahnutie menovitej kapacity preťaženia, inak môže dôjsť k poškodeniu článku.
V exampAko je znázornené, vybrali sme bunku, ktorá sa môže pred preťažením vychýliť maximálne o 0.002”. Aby sa loptička na tak krátkej vzdialenosti úplne zastavila, musí bunka na loptičku vyvinúť obrovskú silu. Ak lopta váži jednu libru a spadne jednou nohou na bunku, graf na obrázku 12 ukazuje, že bunka dostane náraz 6,000 XNUMX lbf (predpokladá sa, že hmotnosť lopty je oveľa väčšia ako hmotnosť lopty). živý koniec snímača zaťaženia, čo je zvyčajne prípad).
Zmena mierky grafu môže byť zmenená mentálne, pričom treba mať na pamäti, že dopad sa mení priamo s hmotnosťou a druhou mocninou spustenej vzdialenosti.Interface® je dôveryhodný svetový líder v riešeniach merania sily®.
Vedieme tým, že navrhujeme, vyrábame a garantujeme najvýkonnejšie snímače zaťaženia, prevodníky krútiaceho momentu, viacosové snímače a súvisiace prístrojové vybavenie. Naši inžinieri svetovej triedy poskytujú riešenia pre letecký, automobilový, energetický, medicínsky a testovací a merací priemysel od gramov po milióny libier v stovkách konfigurácií. Sme popredným dodávateľom spoločností z rebríčka Fortune 100 na celom svete, vrátane; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST a tisíce meracích laboratórií. Naše interné kalibračné laboratóriá podporujú rôzne testovacie štandardy: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 a ďalšie.
Viac technických informácií o snímačoch zaťaženia a produktovej ponuke Interface® nájdete na www.interfaceforce.com alebo zavolaním jedného z našich odborných aplikačných inžinierov na číslo 480.948.5555 XNUMX XNUMX.