خلية تحميل مقياس الضغط هي جهاز قياس دقيق يحول القوة الميكانيكية إلى إشارات كهربائية. ويستخدم على نطاق واسع في مختلف تطبيقات الوزن وقياس القوة. وفيما يلي مقدمة مفصلة:
مبدأ العمل
يعتمد مبدأ العمل لخلية تحميل مقياس الضغط على تأثير إجهاد المعدن. عندما يتم وضع جسم ما على خلية الحمل، فإن الجسم المرن لخلية الحمل سوف يخضع لتشوه بسيط. سوف تتشوه أيضًا أجهزة قياس الضغط المرتبطة بسطح الجسم المرن، مما يتسبب في تغيير في مقاومتها الكهربائية. ويتم بعد ذلك تحويل هذا التغير في المقاومة إلى إشارة كهربائية من خلال دائرة قياس، ويمكن حساب وزن أو قوة الجسم عن طريق قياس الإشارة الكهربائية.
بناء
عنصر مرن: هو مكون إنشائي ذو شكل خاص يتحمل القوة الخارجية وينتج قوة رد فعل لتحقيق توازن استاتيكي نسبي. وفي الوقت نفسه، يقوم بإنشاء منطقة ضغط عالية الجودة لتمكين أجهزة قياس الضغط الملصقة في هذه المنطقة من إكمال مهام تحويل الضغط والإشارة الكهربائية. تشمل المواد الشائعة للعناصر المرنة الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم.
مقياس سلالة المقاومة: هناك نوعان رئيسيان من البنية، نوع السلك ونوع الرقائق. يتم تشكيل نوع الرقائق بطريقة النقش الفوتوغرافي وله مزايا الأشكال المختلفة، وفرق قيمة المقاومة الصغيرة، والقدرة على حمل التيار الكبير، ومقاومة الزحف الجيدة، والأداء المضاد للانجراف.
دائرة القياس: وظيفتها هي تحويل تغير المقاومة لمقياس الضغط إلى إشارة خرج الجهد. يستخدم جسر ويتستون على نطاق واسع في خلايا الحمل لأنه يمكن أن يمنع تأثير التغيرات في درجات الحرارة وتداخل القوة الجانبية ويحل مشكلة التعويض لخلية التحميل بسهولة.
أنواع
خلايا تحميل أحادية النقطة: مناسب لتطبيقات الوزن صغيرة الحجم مثل موازين المطبخ وموازين الطاولة.
ناتئ - خلايا تحميل الشعاع: يستخدم لوزن الأشياء متوسطة الوزن مثل الموازين الصناعية.
S - خلايا الحمل من النوع: مناسب لقياس قوى الشد والضغط، كما هو الحال في الموازين المعلقة.
خلايا تحميل من نوع العمود: قادر على قياس الأوزان الكبيرة وغالباً ما يستخدم في موازين البسكول والموازين الأرضية.
سمات
دقة عالية: يمكن لخلايا الحمل الحديثة لقياس الضغط أن تحقق دقة تصل إلى 0.01%.
استقرار جيد: إنها مناسبة للاستخدام طويل الأمد وتتمتع بقدرة قوية على مقاومة التداخل.
قابلية تطبيق واسعة: يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من السيناريوهات، بدءًا من عمليات التصنيع الآلية وحتى أنظمة الوزن التجارية.
الاستجابة السريعة: القدرة على القياس في الوقت الحقيقي، مما يتيح التحكم في العمليات ومراقبتها بكفاءة.