كيف تقيس الوزن باستخدام خلية تحميل؟

A خلية التحميل هي مكون أساسي لقياس الوزن أو القوة في مختلف الصناعات ، من التصنيع إلى الرعاية الصحية. في الأساس ، تقوم خلية التحميل بتحويل القوة الميكانيكية أو الوزن إلى إشارة كهربائية يمكن قياسها وتسجيلها بسهولة. ولكن كيف تعمل هذه العملية بالضبط؟ دعنا نقسمه.

 

مبدأ العمل لخلية التحميل

تعمل خلية التحميل على مبدأ مقاييس الإجهاد ، والتي تكون حساسة للتشوه أو السلالة التي تحدث عند تطبيق القوة. عند تطبيق الحمل (أو الوزن) على خلية التحميل ، فإنه يعاني من تشوه بسيط. يؤدي هذا التشوه إلى تغيير في المقاومة الكهربائية لمقاييس الإجهاد المرتبطة بخلية الحمل. يتناسب التغيير في المقاومة مع القوة المطبقة ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى إشارة كهربائية.

 

أنواع خلايا التحميل

هناك أنواع مختلفة من خلايا التحميل ، كل منها مناسبة لمختلف التطبيقات:

خلايا تحميل مقياس السلالة: النوع الأكثر شيوعًا ، تستخدم خلايا الحمل هذه مقاييس الإجهاد لقياس تشوه المادة. يتم استخدامها على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية مثل موازين الوزن وآلات اختبار المواد.

خلايا الحمل الهيدروليكي: تعتمد هذه على ضغط السوائل لقياس القوة. عند تطبيق الحمل ، يتم ضغط السائل داخل الخلية ، ويتم استخدام تغيير الضغط لتحديد الوزن. غالبًا ما يتم استخدامها في التطبيقات الشاقة مثل مقاييس الشاحنات.

خلايا التحميل الهوائية: على غرار خلايا الحمل الهيدروليكية ولكن باستخدام الهواء المضغوط. هذه مناسبة للبيئات التي قد لا تكون فيها الأنظمة الهيدروليكية مثالية.

خلايا التحميل السعة: هذه العمل بناءً على مبدأ تغيير السعة عند تطبيق القوة. فهي أكثر حساسية وتستخدم في التطبيقات الدقيقة.

 

خطوات لقياس الوزن باستخدام خلية تحميل

تطبيق التحميل: يتم وضع الكائن الذي سيتم قياس وزنه على خلية التحميل أو تم تصميم الهيكل لتطبيق القوة على الخلية.

التشوه: عند تطبيق الحمل ، تتشوه خلية التحميل قليلاً. تعتمد درجة التشوه على وزن الكائن.

قياس السلالة: أجهزة قياس الإجهاد المرفقة لخلية الحمل قياس التغيرات الدقيقة في المقاومة الناتجة عن التشوه.

تحويل الإشارة: يتم تحويل تغييرات المقاومة هذه إلى إشارة كهربائية ، والتي يتم تضخيمها ومعالجتها بواسطة نظام إلكتروني متصل.

المعايرة: لضمان الدقة ، يتم معايرة خلايا التحميل بأوزان معروفة. تخلق هذه العملية علاقة بين الإشارة الكهربائية والوزن الفعلي ، مما يسمح بإجراء قياسات دقيقة.

الإخراج: يتم تحويل الإشارة المعالجة إلى قراءة للوزن أو عرض رقميًا أو على نظام متصل لمزيد من الاستخدام.

 

تطبيقات خلايا التحميل في قياس الوزن

خلايا التحميل جزء لا يتجزأ من التطبيقات التي تتطلب قياس الوزن الدقيق:

موازين الوزن: من المقاييس المنزلية إلى المقاييس الصناعية ، يتم استخدام خلايا التحميل لتوفير قراءات دقيقة للوزن.

اختبار المواد: في المختبرات ، تقيس خلايا التحميل القوة المطلوبة لتشويه المواد ، مثل المعادن أو البلاستيك.

العبوة الآلية: في التصنيع ، تضمن خلايا التحميل أن يتم وزن المنتجات بشكل صحيح أثناء عمليات التغليف.

مركبة الوزن: يتم استخدام خلايا التحميل أيضًا في مقاييس الشاحنات لوزن المركبات والتأكد من أنها ضمن حدود الوزن القانونية.

 

مزايا استخدام خلايا التحميل

الدقة: توفر خلايا التحميل دقة عالية في قياس الوزن ، حتى بالنسبة للقوى الصغيرة.

المتانة: مع الصيانة المناسبة ، يمكن أن تستمر خلايا التحميل لسنوات ، حتى في البيئات القاسية.

براعة: فهي متوفرة بأحجام وتكوينات مختلفة لتناسب تطبيقات مختلفة ، من القياسات المختبرية الصغيرة إلى الاستخدام الصناعي الشاق.

 

في الختام ، فإن قياس الوزن باستخدام خلية الحمل هو طريقة موثوقة ودقيقة تلعب دورًا حاسمًا في أنظمة القياس الحديثة للوزن وقياس القوة. سواء كان ذلك للسلع الاستهلاكية أو التطبيقات الصناعية أو البحث العلمي ، توفر خلايا التحميل حلاً مرنًا لقياس الوزن الدقيق.