0

لودسل چیست؟ کاربرد لودسل و انواع لودسل

نویسنده: پشتیبان 09 آبان 1400
لودسل چیست؟ کاربرد لودسل و انواع لودسل

تمامی سنسورهای لودسل شامل یک توان مشخص هستند.  به عبارتی هر چه یک حسگر واجد توانایی تفکیک بالاتری نسبت به حجم کل باشد و همچنین میزان خطای مجموعه را نیز به حداقل برساند پس می توان گفت که از دقت بیشتری برخوردار است و چنین حسگری جز موارد خوب و قابل قبول به شمار خواهد رفت.

لودسل ها عملا حسگر های پیشرفته ای می باشند که به منظور سنجش وزن اشیا و نیرو مورد مصرف واقع می شوند. در دنیای امروز و با توجه به پیشرفت تکنولوژی و ابزار آلات صنعتی حداقل برای یک بار هم که شده از تجهیزاتی چون ترازو به منظور سنجش وزن کالا استفاده کرده‌ایم، چرا که زندگی های امروزی بدون چنین وسایلی تقریباً غیر ممکن است اما شاید با تجهیزاتی چون Load cell  به خوبی آشنا نباشید.

افرادی که در صنایع مشغول به فعالیت هستند و با اندازه گیری و سنجش اجسام درگیرند این را می دانند که در اغلب ترازوهای توزین، صنعتی و دیجیتالی از لودسل بهره برده می‌شود.

این سنسور ها عموما در طیف گسترده‌ای چون سنسورهای فشاری، کششی و غیره تولید می گردند و با توجه به نیاز مورد استفاده واقع می شوند.

به علت گستردگی و مفید بودن این قطعات شرکت های سازنده متنوعی در این حوزه در حال فعالیت هستند، از جمله کارخانه های معروف تولید کننده این قطعات می توان بهHBM ،Celltec ,Revere  و Zemic اشاره کرد.

برای آنکه با این ابزار ها، انواع و همچنین موارد مصرف آنها بیشتر آشنا شویم با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.

کاربرد لودسل

همانطور که در توضیح این تجهیزات به آن اشاره شد این ابزارها به جهت سنجش نیرو و توان در سنجش میزان صنایع و کارخانه ها مورد بهره وری واقع می شوند، به علاوه با توجه به آپشن های خاص، می توان در کشیدگی کابل و نخ ها در صنایع نساجی و ریسندگی و همچنین سایر موارد نیز از آنها استفاده نمود.

چنانچه در کارکرد های صنعتی نیاز به وزن گیری دقیق باشد در تمامی باسکول های الکترونیکی حضور قطعه Load cell  الزامی است، از هنگامی که این حسگر پا به عرصه صنعتی گذاشت در انواع توان ها و کارکردها با توجه به موارد مصرف تولید شد. به طور مثال از این سنسور ها می توان بر طبق کارکرد آن ها در سنجش وزن در صنایعی چون تولیدات مواد غذایی، ساخت آسفالت و ترکیبات مرتبط، پلانت های ترکیبات شیمیایی و … استفاده کرد.

ظرفیت لودسل چقدر است و چطور توان این سنسور ها مشخص می گردد :

هنگامی که از دقت یا ظرفیت این سنسور ها صحبت می شود، منظور توانایی آنها در جدا نمودن اجسام با توجه به تولیدات کل می باشد. 

تمامی سنسورهای لودسل شامل یک توان مشخص هستند. به عبارتی هر چه یک حسگر واجد توانایی تفکیک بالاتری نسبت به حجم کل باشد و همچنین میزان خطای مجموعه را نیز به حداقل برساند، پس می توان گفت که از دقت بیشتری برخوردار است و چنین حسگری جز موارد خوب و قابل قبول به شمار خواهد رفت.

از فاکتورهای موثر در توانایی تفکیک این حسگر ها می توان به متریال سازنده آن ها مثل "آلیاژ استفاده شده" و همچنین "ساختمان strain gauge" اشاره کرد.

توانایی و تمرکز این حسگر ها توسط شرکتی به نام oiml که در سوئیس تاسیس شده است مورد تست و آزمایش قرار می‌گیرد. مواردی که در ضمن آزمایش بررسی می گردد فاکتورهایی چون رطوبت و دما و تاثیر آنها بر روی این حسگر ها هستند و بر طبق نتایج به دست آمده این حسگرها رده بندی می شوند.

کلیه رده بندی های تعریف شده برای حسگرهای مورد مصرف به جهت توزین صنعتی و تجارتی مشخص گشته است.

 با توجه به گستردگی صنایع و موارد استفاده می توان این حسگرها را نیز با توان و پتانسیل های متنوع تولید کرد.

چگونگی عملکرد لودسل و تعیین وزن

 

strain gauge که در ساختمان لودسل به کار رفته از جمله حسگرهای مقاومتی بوده که در برابر کشش واکنش نشان می دهند و در مدار های load cell به شکل پل وتستون تعبیه می گردد.

هنگامی که load cell در حالت معمولی و بدون فشار قرار داشته باشد، کلیه strain gauge ها نیز در حالتی بدون کوچکترین کشش واقع می شوند و تعادل بین پل وتستون ها ایجاد می‌شود که در نهایت ولتاژ خروجی به حداقل خود یا همان صفر می رسد. اما هنگامی که این حسگر تحت فشار قرار گیرد تعادل به هم میریزد و همین سبب تغییر در ولتاژ خروجی خواهد شد.

حتی اگر که کشش ایجاد شده بسیار کم باشد این سنسور ها می توانند تغییرات را حتی در حد میلی ولت نشان دهند، اما باید بدانید که وقتی این حسگر ها را تحت فشار پایین قرار می دهیم با توجه به خروجی بسیار کم، لازم است تا به واسطه برد هایی که وظیفه آنها تقویت مدار است، ولتاژ را به میزان بیشتری برسانیم، این عمل بدین منظور صورت می پذیرد که بتوان ولتاژ خروجی را با توجه به فرمول های ویژه به وزن سوئیچ کرد.

هنگامی که فشار از روی strain gauge برداشته می شود حسگر به شکل اولیه خود باز می گردد.

ظرفیت سنسور در برگشت به حالت مرجع، میزان کیفیت و توانایی حسگر را مشخص می نماید چرا که یکی از فاکتورهای اصلی برای این قطعات میزان تمرکز آنها است که سبب تعیین رده بندی های آنها می شود. 

در صنایع، نیروی وارده به اشیا به واسطه راه های متنوعی ایجاد می گردد که برای اندازه گیری تمامی آنها می توان از حسگر های سنجش ویژه بهره برد. با توجه به این تفاسیر، از آنجایی که صنایع در انواع رده ها و زمینه ها در حال فعالیت هستند، پس لودسل ها نیز می توانند در انواع متنوعی تولید و مورد استفاده قرار گیرند، لذا این حسگرها را می‌توان با توجه به فاکتورهای مختلفی تقسیم بندی کرد. 

به جهت استفاده از این سنسور ها می بایست چند فاکتور اصلی را مد نظر داشت، که به شرح زیر است :

  • تمرکز سنسور به منظور اندازه گیری
  • سمت و سو نیروی اعمال شده
  • چگونگی اعمال نیرو
  • چگونگی نصب و قرارگیری
ساختمان لودسل
انواع لودسل :

انواع لودسل :

حسگر های مورد بحث در این مقاله از لحاظ ظاهری و همچنین عملکردی در صنایع به دسته های زیر تقسیم می شوند 

  • حسگر های تک پایه :

این حسگرها شامل تنها یک پایه هستند و اغلب در باسکول های فروشگاهی، صنایع بسته بندی، وزن کردن تجهیزات مربوط به مواد غذایی و غیره مورد استفاده هستند.

  • حسگرهای فشار و کشش :

این سنسور ها که با نام  لودسل های فشاری در صنعت استفاده می شوند و نام دیگر آن ها Tension load cell نیز می باشد اغلب در ترازوهای آویز و یا هر مدل باسکولی که بر اساس فاکتور کشش استفاده می گردد مصرف می‌شوند. از انواع این حسگر ها می توان مبدل ها (ترازوهای تبدیل نیرو مکانیکی به نیمه الکترونیکی )، بچینگ و هارپر را نام برد. البته انواع حسگر های آویز جرثقیل های سقفی نیز در این دسته قرار داده می شوند.

یکی از انواع رایج این حسگر ها به شکل s تایپ نامیده می شوند و در اکثر پروسه های صنایع بسیار کاربردی اند، که از هر دو نوع کششی و فشاری می باشند.

  • حسگرهای خمشی :

این حسگر ها که با نام  shear beam نیز مشهور هستند بیشتر در انواع ترازو های کفه دار، پروسه‌های وزن کردن، باسکولت و انواع لاش کش ها مصرف می گردند. البته باید این موضوع را مد نظر داشت که این حسگرها در این موارد به شکل چند تایی تعبیه می شوند.

  • حسگر های خمشی دو طرفه :

از این سنسور ها اغلب در پروسه های توزین مخزن و منابع، وزن نمودن سیلو و همچنین باسکول ها می توان بهره برد و از انواع رایج و کاربردی این مدل می توان به HM9B اشاره کرد.

  • لودسل های فشاری :

این دسته خود شامل چندین زیر گروه می شود که انواع آن ها به شرح زیر می باشد :

  • حسگرهای فشاری بشکه ای : این سنسورها در گزینه هایی مثلوزن کردن مخازن، بچینگ و حمل قطارها ( واگن کش ها) و در واقع تمامی پروسه های وزن نمودن اجسام سنگین مورد استفاده واقع می شوند

 

  • حسگرهای فشاری تک نقطه ای : این load cell به شکل نقطه ای فعالیت دارد و اغلب بهحالت تکی نصب و مورد بهره وری قرار می گیرد.

 

  • حسگرهای فشاری مینیاتوری : همانطور که از اسم آنها پیداست این سنسورها اغلب به منظور وزن نمودن اجسام ظریف و یا در شرایطی که با محدودیت فضایی رو به رو هستیم بسیار کاربردی می باشند.
  • حسگر های باسکولی :

این حسگرها از نوع فشاری و به شکل ستونی هستند و اغلب در وزن نمودن سیلو، منبع ها و موارد این چنینی مصرف می گردند.

  • حسگر های ویژهو هدفمند :

طیف دیگری از حسگرهای load cell  که به شکل هدفمند ساخته می شوند و به منظور تعیین نیرو در شرایط ویژه مورد استفاده قرار می گیرند. حسگرهای تعیین بار کابل و سیم، حسگر دو محور y , x ،  حسگرهای گشتاور، صفحات توزین و غیره در این دسته قرار دارند.

 نکته :

لودسل‌ های مورد صحبت در این مقاله واجد میزان حفاظت آی پی متنوعی هستند که با توجه به نوع، مورد مصرف قرار می گیرند. این رده‌ بندی به واسطه " نظام بین‌المللی حفاظت" تعیین و مشخص می گردد و حجم آب بندی اجسام الکترونیکی را مشخص می نماید.

برای مثال:

 IP66  به این معنا است که آن حسگر در برابر ریزش پر فشار آب استقامتی برابر با میزان تعریف شده از خود نشان می‌دهد. IP 67  به این معنا می باشد که حسگر در حین غرق شدن در آب این دوام را خواهد داشت و همچنین IP 68 یعنی استقامت حسگر در حین غرق شدگی در آب پرفشار