Yük Hücreleri 301 Rehberi
301 Yük Hücresi
Yük Hücresi Özellikleri ve Uygulamaları
©1998–2009 Interface Inc.
Yenilenmiş 2024
Her hakkı saklıdır.
Interface, Inc., bu materyallerle ilgili olarak ticarete elverişlilik veya belirli bir amaca uygunlukla ilgili zımni garantiler dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere, açık veya zımni hiçbir garanti vermez ve bu tür materyalleri yalnızca "olduğu gibi" esasına göre kullanıma sunar .
Interface, Inc. hiçbir durumda bu materyallerin kullanımıyla bağlantılı veya bu materyallerin kullanımından kaynaklanan özel, ikincil, tesadüfi veya sonuç olarak ortaya çıkan zararlardan kimseye karşı sorumlu olmayacaktır.
Arayüz®, Inc. 7401 Butherus Sürücüsü
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555 telefonu
iletişim@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com
Endüstri kuvvet ölçümü uzmanları tarafından yazılan vazgeçilmez bir teknik kaynak olan Arayüz Yük Hücresi 301 Kılavuzuna hoş geldiniz. Bu gelişmiş kılavuz, yük hücresi performansı ve optimizasyonuna ilişkin kapsamlı bilgiler arayan test mühendisleri ve ölçüm cihazı kullanıcıları için tasarlanmıştır.
Bu pratik kılavuzda, çeşitli uygulamalarda yük hücrelerinin işlevselliğini anlamak ve maksimuma çıkarmak için gerekli olan teknik açıklamalar, görselleştirmeler ve bilimsel ayrıntılarla kritik konuları araştırıyoruz.
Yük hücrelerinin doğal sertliğinin, farklı yükleme koşulları altında performanslarını nasıl etkilediğini öğrenin. Daha sonra, yük değişkenlerinin frekans yanıtını nasıl etkilediğini anlamak için hem hafif yüklü hem de ağır yüklü senaryoları analiz ederek yük hücresi doğal frekansını araştırıyoruz.
Temas rezonansı, bu kılavuzda kapsamlı bir şekilde ele alınan bir diğer önemli husus olup, olguya ve bunun doğru ölçümler açısından sonuçlarına ışık tutmaktadır. Ek olarak, kalibrasyon yüklerinin uygulanmasını tartışıyor, hücreyi koşullandırmanın önemini vurguluyor ve kalibrasyon prosedürleri sırasında etkileri ve histerezisleri ele alıyoruz.
Test protokolleri ve kalibrasyonlar kapsamlı bir şekilde incelenerek ölçüm süreçlerinde hassasiyet ve güvenilirliğin sağlanmasına yönelik mantıklı yönergeler sağlanır. Ayrıca ölçüm doğruluğunu artırmak için eksen üstü yükleme tekniklerine ve eksen dışı yükleri kontrol etmeye yönelik stratejilere odaklanarak kullanımdaki yüklerin uygulanmasına da odaklanıyoruz.
Ayrıca, tasarımı optimize ederek harici yükleme etkilerini azaltmaya yönelik yöntemler araştırıyor, yük hücresi performansı üzerindeki dış etkilerin azaltılmasına yönelik değerli bilgiler sunuyoruz. Mühendisleri, yük hücrelerini olumsuz koşullara karşı korumak için gereken bilgiyle donatmak amacıyla, harici yükleme ile aşırı yük kapasitesi ve darbe yükleriyle başa çıkma da ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.
Arayüz Yük Hücresi 301 Kılavuzu, performansı optimize etmek, doğruluğu artırmak ve çeşitli uygulamalardaki ölçüm sistemlerinin güvenilirliğini sağlamak için paha biçilmez bilgiler sağlar.
Arayüz Ekibiniz
Yük Hücresi Özellikleri ve Uygulamaları
Yük Hücresi Sertliği
Müşteriler sıklıkla bir makinenin veya montajın fiziksel yapısında bir öğe olarak yük hücresini kullanmak ister. Bu nedenle makinenin montajı ve çalışması sırasında oluşan kuvvetlere hücrenin nasıl tepki vereceğini bilmek istiyorlar.
Stok malzemelerden yapılmış böyle bir makinenin diğer parçaları için, tasarımcı el kitaplarında fiziksel özelliklerine (termal genleşme, sertlik ve sertlik gibi) bakabilir ve parçalarının etkileşimlerini tasarımına göre belirleyebilir. Ancak, bir yük hücresi, ayrıntıları müşteri tarafından bilinmeyen karmaşık bir işlenmiş parça olan bir bükülme üzerine inşa edildiğinden, müşterinin kuvvetlere tepkisini belirlemesi zor olacaktır.
Basit bir bükülmenin farklı yönlerde uygulanan yüklere nasıl tepki verdiğini düşünmek yararlı bir alıştırmadır. Şekil 1, örneği göstermektedirampBir çelik kütük parçasının her iki tarafına silindirik bir oluğun taşlanmasıyla yapılan basit bir bükülmenin parçaları. Bu fikrin çeşitleri, yük hücrelerini yan yüklerden izole etmek için makinelerde ve test standlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu eskiample, basit bükülme, gerçek bir yük hücresi değil, bir makine tasarımındaki bir üyeyi temsil eder. Basit bükülmenin ince kesiti, küçük bir dönme yay sabitine sahip sanal sürtünmesiz bir yatak gibi davranır. Bu nedenle, malzemenin yay sabiti ölçülmeli ve makinenin tepki özelliklerine dahil edilmelidir. 
Eğilmeye merkez hattından açılı bir şekilde bir çekme kuvveti (FT) veya bir basınç kuvveti (FC) uygularsak, eğme noktalı anahatta gösterildiği gibi vektör bileşeni (F TX) veya (FCX) tarafından yanlara doğru bozulacaktır. Sonuçlar her iki durum için de oldukça benzer görünse de, büyük ölçüde farklıdırlar.
Şekil 1'deki çekme durumunda, bükülme eksen dışı kuvvetle aynı hizada bükülme eğilimi gösterir ve bükülme önemli miktarda gerilim altında bile güvenli bir şekilde denge pozisyonunu alır.
Basınçlı durumda, Şekil 2'de gösterildiği gibi, uygulanan kuvvet tam olarak aynı büyüklükte olmasına ve çekme kuvvetiyle aynı etki çizgisi boyunca uygulanmasına rağmen, bükülme uygulanan kuvvetin etki çizgisinden uzağa doğru büküldüğü için, bükülmenin tepkisi oldukça yıkıcı olabilir. Bu, yan kuvveti (F CX) artırma eğilimindedir ve bunun sonucunda bükülme
daha da fazla bükülür. Yan kuvvet, bükülmenin dönme hareketine direnme yeteneğini aşarsa, bükülme bükülmeye devam edecek ve sonunda başarısız olacaktır. Bu nedenle, sıkıştırmadaki arıza modu bükülme çökmesidir ve gerilimde güvenli bir şekilde uygulanabilecek olandan çok daha düşük bir kuvvette meydana gelecektir.
Bu eski sevgiliden alınacak dersampSütunlu yapılar kullanılarak basınçlı yük hücresi uygulamaları tasarlanırken son derece dikkatli olunması gerektiğidir. Hafif hizasızlıklar, kolonun basınç yüklemesi altındaki hareketi nedeniyle büyüyebilir ve sonuç, ölçüm hatalarından yapının tamamen bozulmasına kadar değişebilir.
Önceki eskiample en büyük avantajlardan birini gösteriyortagInterface® LowPro'nun sürümlerifile® hücre tasarımı. Hücre çapına göre çok kısa olduğundan, basınç yüklemesi altında kolon hücresi gibi davranmaz. Yanlış hizalanmış yüklemeye sütun hücresinden çok daha toleranslıdır.
Herhangi bir yük hücresinin ana ekseni olan normal ölçüm ekseni boyunca sertliği, hücrenin nominal kapasitesi ve nominal yükteki sapması göz önüne alındığında kolayca hesaplanabilir. Yük hücresi sapma verileri Interface® kataloğunda bulunabilir ve webalan.
NOT:
Bu değerlerin tipik olduğunu, ancak yük hücreleri için kontrol edilen özellikler olmadığını unutmayın. Genel olarak, sapmalar, eğilme tasarımının, eğilme malzemesinin, ölçüm faktörlerinin ve hücrenin son kalibrasyonunun özellikleridir. Bu parametrelerin her biri ayrı ayrı kontrol edilir, ancak kümülatif etki biraz değişkenlik gösterebilir.
Şekil 100'teki SSM-3 flexure'un örnek olarak kullanılmasıample, birincil eksendeki (Z) katılık aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:
Bu tür bir hesaplama, birincil eksenindeki herhangi bir doğrusal yük hücresi için geçerlidir. Buna karşılık, (X) ve (Y) eksenlerinin sertliklerini teorik olarak belirlemek çok daha karmaşıktır ve Mini Hücreler kullanıcıları için genellikle ilgi çekici değildir, bunun basit nedeni, hücrelerin bu iki eksendeki tepkisinin LowPro'da olduğu gibi kontrol edilmemesidir.file® serisi. Mini Hücreler için, yanal yüklerin uygulanmasından mümkün olduğunca kaçınmak her zaman tavsiye edilir, çünkü eksen dışı yüklerin birincil eksen çıkışına bağlanması ölçümlerde hatalara neden olabilir.
Örneğinample, yan yükün (FX) uygulanması, A'daki göstergelerin gerginlik görmesine ve (B)'deki göstergelerin sıkıştırma görmesine neden olur. (A) ve (B)'deki eğilmeler aynıysa ve (A) ve (B)'deki göstergelerin gösterge faktörleri eşleşmişse, hücrenin çıktısının yan yükün etkisini iptal etmesini bekleriz. Ancak, SSM serisi düşük maliyetli bir yardımcı hücre olduğundan ve tipik olarak düşük yan yüklerin olduğu uygulamalarda kullanıldığından, yan yük hassasiyetini dengelemenin müşteriye getirdiği ekstra maliyet genellikle haklı çıkarılamaz.
Yan yüklerin veya moment yüklerinin meydana gelebileceği durumlarda doğru çözüm, yük hücresinin uçlarından birinde veya her ikisinde bir rot ucu yatağı kullanılarak yük hücresini bu dış kuvvetlerden ayırmaktır.
ÖrneğinampŞekil 4'te, motor testlerinde kullanılan yakıtı tartmak amacıyla, tartım kefesi üzerinde duran bir varil yakıtın ağırlığına yönelik tipik bir yük hücresi kurulumu gösterilmektedir.
Bir çatal, saplaması aracılığıyla destek kirişine sıkıca monte edilir. Çubuk ucu yatağı, destek piminin ekseni etrafında dönmekte serbesttir ve ayrıca sayfanın içinde ve dışında ve yük hücresinin ana ekseni etrafında yaklaşık ±10 derece dönüşle hareket edebilir. Bu hareket serbestlikleri, yük tartım kefesi üzerinde düzgün şekilde ortalanmasa bile gerilim yükünün yük hücresinin ana ekseniyle aynı merkez hattında kalmasını sağlar.
Hücrenin ölü ucunun sistemin destek ucuna monte edilmesi gerektiğinden, yük hücresi üzerindeki isim plakasının baş aşağı okunduğunu unutmayın.
Yük Hücresi Doğal Frekans: Hafif Yüklü Kasa
Genellikle bir yük hücresi, bir tartım tepsisi veya küçük bir test fikstürü gibi hafif bir yükün hücrenin canlı ucuna bağlanacağı bir durumda kullanılır. Kullanıcı, hücrenin yüklemedeki bir değişikliğe ne kadar çabuk tepki vereceğini bilmek ister. Bir yük hücresinin çıkışını bir osiloskopa bağlayarak ve basit bir test çalıştırarak, hücrenin dinamik tepkisi hakkında bazı gerçekleri öğrenebiliriz. Hücreyi büyük bir bloğa sıkıca monte edersek ve ardından hücrenin aktif ucuna küçük bir çekiçle çok hafifçe vurursak, bir
damped sinüs dalgası dizisi (aşamalı olarak sıfıra düşen bir dizi sinüs dalgası).
NOT:
Yük hücresine darbe uygularken son derece dikkatli olun. Kuvvet seviyeleri çok kısa aralıklarla bile hücreye zarar verebilir.
Titreşimin frekansı (bir saniyede meydana gelen döngü sayısı), bir pozitif sıfır geçişinden diğerine kadar bir tam döngünün süresi (T) ölçülerek belirlenebilir. Bir döngü, Şekil 5'teki osiloskop resminde kalın iz çizgisiyle gösterilir. Periyodu (bir döngü için zaman) bilerek, yük hücresinin serbest salınımının doğal frekansını (fO) şu formülden hesaplayabiliriz:
Bir yük hücresinin doğal frekansı ilgi çekicidir çünkü değerini, hafif yüklü bir sistemdeki yük hücresinin dinamik tepkisini tahmin etmek için kullanabiliriz.
NOT:
Doğal frekanslar tipik değerlerdir ancak kontrollü bir spesifikasyon değildir. Bunlar Interface® kataloğunda yalnızca kullanıcıya yardımcı olmak amacıyla verilmiştir.
Bir yük hücresinin eşdeğer yay-kütle sistemi Şekil 6'da gösterilmiştir. 
Kütle (M1), hücrenin canlı ucunun, bağlantı noktasından bükülmenin ince kesitlerine kadar olan kütlesine karşılık gelir. Yay sabiti (K) olan yay, bükülmenin ince ölçüm kesitinin yay oranını temsil eder. Kütle (M2), yük hücresinin canlı ucuna bağlanan herhangi bir fikstürün eklenen kütlesini temsil eder.
Şekil 7, bu teorik kütleleri gerçek bir yük hücresi sistemindeki gerçek kütlelerle ilişkilendirir. Yay sabitinin (K) esnekliğin ince bölümündeki bölme çizgisinde meydana geldiğine dikkat edin.
Doğal frekans, yük hücresi tasarımının bir sonucu olan temel bir parametredir; dolayısıyla kullanıcı, yük hücresinin aktif ucuna herhangi bir kütle eklenmesinin, toplam sistemin doğal frekansını düşürecek etkiye sahip olacağını anlamalıdır. Eski içinampÖrneğin, Şekil 1'daki M6 kütlesini hafifçe aşağı çektiğimizi ve sonra bıraktığımızı hayal edebiliriz. Kütle, yay sabiti (K) ve M1 kütlesi tarafından belirlenen bir frekansta yukarı ve aşağı salınacaktır.
Aslında salınımlaramp Şekil 5'tekiyle hemen hemen aynı şekilde zaman ilerledikçe tükenir.
Şimdi kütleyi (M2) (M1) üzerine cıvatalarsak,
Arttırılmış kütle yüklemesi yay kütlesi sisteminin doğal frekansını düşürecektir. Neyse ki, (M1 ) ve (M2) kütlelerini ve orijinal yay-kütle kombinasyonunun doğal frekansını biliyorsak, (M2 ) eklenmesiyle doğal frekansın ne kadar düşeceğini formüle göre hesaplayabiliriz:
Bir elektrik veya elektronik mühendisi için statik kalibrasyon bir (DC ) parametresidir, dinamik tepki ise bir (AC ) parametresidir. Bu, Şekil 7'de gösterilmiştir, burada DC kalibrasyonu fabrika kalibrasyon sertifikasında gösterilir ve kullanıcılar, testlerinde kullanacakları bir sürüş frekansında hücrenin tepkisinin ne olacağını bilmek isterler.
Şekil 7'deki grafikte “Frekans” ve “Çıkış” ızgara çizgilerinin eşit aralıklarına dikkat edin. Bunların her ikisi de logaritmik fonksiyonlardır; yani bir kılavuz çizgisinden diğerine 10 katını temsil ederler. Eski içinampÖrneğin, “0 db” “değişiklik yok” anlamına gelir; “+20 db” “10 db’nin 0 katı” anlamına gelir; “–20 db” “1 db’nin 10/0’u” anlamına gelir; ve “–40 db” “1 db’nin 100/0’ü” anlamına gelir.
Logaritmik ölçeklendirmeyi kullanarak daha geniş bir değer aralığı gösterebiliriz ve daha yaygın özelliklerin grafikte düz çizgiler olduğu ortaya çıkar. Eski içinampŞekilde kesikli çizgi tepki eğrisinin doğal frekansın üzerindeki genel eğimini göstermektedir. Grafiği aşağı ve sağa doğru devam ettirirsek, yanıt kesikli düz çizgiye asimptotik (giderek daha yakın) hale gelecektir.
NOT:
Şekil 63'teki eğri yalnızca hafif yüklü bir yük hücresinin optimum koşullar altında tipik tepkisini tasvir etmek için sağlanmıştır. Çoğu kurulumda bağlantı elemanlarındaki, test çerçevesindeki, tahrik mekanizmasındaki ve UUT'deki (test edilen ünite) rezonanslar, yük hücresinin tepkisine üstün gelecektir.
Yük Hücresi Doğal Frekansı: Ağır Yüklü Durum
Yük hücresinin, bileşenlerin kütlelerinin yük hücresinin kendi kütlesinden önemli ölçüde daha ağır olduğu bir sisteme mekanik olarak sıkı bir şekilde bağlandığı durumlarda, yük hücresi, tahrik elemanını tahrik elemanına bağlayan basit bir yay gibi davranma eğilimindedir. sistem.
Sistem tasarımcısı için sorun, sistemdeki kütlelerin ve bunların yük hücresinin çok katı yay sabiti ile etkileşiminin analiz edilmesi haline gelir. Yük hücresinin yüksüz doğal frekansı ile kullanıcının sisteminde görülecek ağır yüklü rezonanslar arasında doğrudan bir ilişki yoktur.
İletişim Rezonansı
Hemen hemen herkes basketbol topunu sektirdiğinde, top yere daha yakın sektirildiğinde periyodun (döngüler arasındaki zaman) daha kısa olduğunu fark etmiştir.
Pinball makinesinde oynayan herkes, topun iki metal direk arasında ileri geri sallandığını görmüştür; direkler topun çapına ne kadar yaklaşırsa, top o kadar hızlı sallanır. Bu rezonans etkilerinin her ikisi de aynı unsurlar tarafından yönlendirilir: bir kütle, serbest bir boşluk ve hareket yönünü tersine çeviren yaylı bir temas.
Salınım frekansı, geri çağırıcı kuvvetin sertliği ile orantılıdır ve hem boşluğun boyutu hem de kütle ile ters orantılıdır. Aynı rezonans etkisi birçok makinede bulunabilir ve salınımların birikmesi normal çalışma sırasında makineye zarar verebilir.
ÖrneğinampŞekil 9'da, bir dinamometre benzinli bir motorun beygir gücünü ölçmek için kullanılır. Test edilen motor, çıkış mili bir yarıçap koluna bağlı olan bir su frenini çalıştırır. Kol serbestçe dönebilir, ancak yük hücresi tarafından kısıtlanmıştır. Motorun RPM'sini, yük hücresi üzerindeki kuvveti ve yarıçap kolunun uzunluğunu bilerek, motorun beygir gücünü hesaplayabiliriz.
Şekil 9'da rot ucu yatağının bilyası ile rot ucu yatağının manşonu arasındaki boşluğun detayına bakarsak, bilyenin boyut farkından dolayı bir boşluk boyutu (D) bulacağız ve onun kısıtlayıcı manşonu. İki bilye açıklığının ve sistemdeki diğer gevşekliklerin toplamı, yarıçap kolunun kütlesi ve yük hücresinin yay hızı ile temas rezonansına neden olabilecek toplam "boşluk" olacaktır.
Motor hızı arttıkça, motor silindirlerinin ateşleme hızının dinamometrenin temas rezonans frekansıyla eşleştiği belirli bir devir/dakika bulabiliriz. Bu RPM'yi korursak, büyütme (kuvvetlerin çarpımı) meydana gelecek, bir temas salınımı oluşacak ve ortalama kuvvetin on veya daha fazla katı darbe kuvvetleri kolaylıkla yük hücresine uygulanabilecektir.
Bu etki, tek silindirli bir çim biçme makinesi motorunu test ederken, sekiz silindirli bir otomobil motorunu test ederken daha belirgin olacaktır çünkü ateşleme darbeleri, otomobil motorunda üst üste geldikçe yumuşatılır. Genel olarak rezonans frekansını yükseltmek dinamometrenin dinamik tepkisini iyileştirecektir.
Temas rezonansının etkisi şu şekilde en aza indirilebilir:
- Bilya ile soket arasında çok düşük oynama payı olan yüksek kaliteli rot ucu rulmanlarının kullanılması.
- Bilyanın sıkı bir şekilde sabitlendiğinden emin olmak için rot ucu yatak cıvatasının sıkılmasıamped yerinde.
- Dinamometre çerçevesini mümkün olduğunca sert hale getirmek.
- Yük hücresi sertliğini artırmak için daha yüksek kapasiteli bir yük hücresi kullanmak.
Kalibrasyon Yüklerinin Uygulanması: Hücrenin Koşullandırılması
Yük hücresi, tork dönüştürücü veya basınç dönüştürücü gibi çalışması için bir metalin sapmasına bağlı olan herhangi bir dönüştürücü, önceki yüklemelerin geçmişini korur. Bu etki, metalin kristal yapısının ne kadar küçük olursa olsun çok küçük hareketlerinin aslında histerezis (farklı yönlerden alınan ölçümlerin tekrarlanmaması) olarak ortaya çıkan bir sürtünme bileşenine sahip olması nedeniyle oluşur.
Kalibrasyon çalıştırmasından önce, sıfırdan kalibrasyon çalıştırmasındaki en yüksek yükü aşan bir yüke kadar üç yüklemenin uygulanmasıyla geçmiş yük hücresinden silinebilir. Genellikle, test fikstürlerinin yük hücresine doğru şekilde ayarlanmasını ve sıkışmasını sağlamak için Nominal Kapasitenin en az %130 ila %140'ı kadar bir yük uygulanır.
Yük hücresi şartlandırılır ve yüklemeler uygun şekilde yapılırsa Şekil 10’daki gibi (ABCDEFGHIJA) karakteristiğine sahip bir eğri elde edilecektir.
Noktaların hepsi düzgün bir eğri üzerine düşecek ve eğri sıfıra dönüşte kapanacaktır. 
Ayrıca, test tekrarlanırsa ve yüklemeler uygun şekilde yapılırsa, birinci ve ikinci çalıştırmalar arasındaki karşılık gelen noktalar birbirine çok yakın düşecek ve bu da ölçümlerin tekrarlanabilirliğini ortaya koyacaktır.
Kalibrasyon Yüklerinin Uygulanması: Etkiler ve Histerezis
Bir kalibrasyon çalışması düzgün bir eğriye sahip olmayan, iyi tekrarlanmayan veya sıfıra dönmeyen sonuçlar verdiğinde, kontrol edilecek ilk yer test kurulumu veya yükleme prosedürü olmalıdır.
ÖrneğinampŞekil 10, %60 yük uygulandığında operatörün dikkatli olmadığı yüklerin uygulanmasının sonucunu göstermektedir. Ağırlık yükleme rafına hafifçe düşürülürse ve yükün %80'lik bir darbesi uygulanırsa ve ardından %60 noktasına geri döndürülürse, yük hücresi küçük bir histerezis döngüsü üzerinde çalışacak ve bu döngü P yerine (P) noktasına ulaşacaktır. (D) noktası. Teste devam edilirse %80 puanı (R)'de, %100 puanı da (S)'de sona erecektir. Alçalan noktaların tümü doğru noktaların üzerine düşecek ve sıfıra dönüş kapatılmayacaktır.
Operatörün doğru ayarı aşması ve ardından basıncı doğru noktaya geri sızdırması durumunda hidrolik test çerçevesinde de aynı türde hata meydana gelebilir. Etkileme veya aşma durumunda tek çare hücreyi yenilemek ve yeniden test etmektir.
Test Protokolleri ve Kalibrasyonlar
Yük hücreleri rutin olarak tek bir modda (germe veya sıkıştırma) koşullandırılır ve daha sonra bu modda kalibre edilir. Ters modda bir kalibrasyon da gerekliyse, hücre, ikinci kalibrasyondan önce ilk olarak bu modda koşullandırılır. Dolayısıyla kalibrasyon verileri, hücrenin yalnızca söz konusu modda koşullandırıldığı zamanki çalışmasını yansıtır.
Bu nedenle, olası hata kaynakları hakkında rasyonel bir tartışma yapılmadan önce, müşterinin kullanmayı planladığı test protokolünün (yük uygulamaları sırası) belirlenmesi önemlidir. Çoğu durumda kullanıcının gereksinimlerinin karşılanmasını sağlamak için özel bir fabrika kabulünün tasarlanması gerekir.
Çok sıkı uygulamalar için kullanıcılar genellikle test verilerini yük hücresinin doğrusal olmayan durumuna göre düzeltebilir, böylece toplam hatanın önemli bir kısmı ortadan kaldırılır. Bunu yapamazlarsa doğrusal olmama hata bütçelerinin bir parçası olacaktır.
Tekrarlanamazlık esas olarak kullanıcının sinyal koşullandırma elektroniğinin çözünürlüğünün ve kararlılığının bir fonksiyonudur. Yük hücreleri tipik olarak onu ölçmek için kullanılan yük çerçevelerinden, donanımlardan ve elektronik cihazlardan daha iyi olan tekrarlanamazlığa sahiptir.
Geriye kalan hata kaynağı olan histerezis, büyük ölçüde kullanıcının test protokolündeki yükleme sırasına bağlıdır. Çoğu durumda, ölçümlerde istenmeyen histerezis oluşumunu en aza indirecek şekilde test protokolünü optimize etmek mümkündür.
Ancak, kullanıcıların, harici bir müşteri gereksinimi veya dahili bir ürün spesifikasyonu tarafından, bilinmeyen histeresis etkilerine yol açacak şekilde tanımlanmamış bir şekilde bir yük hücresini çalıştırmakla sınırlandırıldığı durumlar vardır. Bu gibi durumlarda, kullanıcı en kötü durum histeresisini bir çalışma spesifikasyonu olarak kabul etmek zorunda kalacaktır.
Ayrıca, bazı hücreler, modları değiştirmeden önce hücreyi yeniden koşullandıramayarak normal kullanım döngüleri sırasında her iki modda (gerilim ve sıkıştırma) çalıştırılmalıdır. Bu, geçiş adı verilen bir durumla sonuçlanır (her iki modda da döngüye girdikten sonra sıfıra geri dönmeme).
Normal fabrika çıkışında, değişimin büyüklüğü geniş bir aralıktadır ve en kötü durum, yük hücresinin eğilme malzemesine ve kapasitesine bağlı olarak histerezise yaklaşık olarak eşit veya biraz daha büyüktür.
Neyse ki, geçiş sorununun birkaç çözümü var:
- Kapasitesinin daha küçük bir aralığında çalışabilmesi için daha yüksek kapasiteli bir yük hücresi kullanın. Ters moda olan uzantı daha küçük bir yüzde olduğunda geçiş daha düşüktürtagNominal kapasite e.
- Alt mafsallı malzemeden yapılmış bir hücre kullanın. Öneriler için fabrikayla iletişime geçin.
- Normal fabrika üretimi için bir seçim kriteri belirleyin. Çoğu hücre, normal dağılımdan yeterli birim üretebilecek bir geçiş aralığına sahiptir. Fabrika üretim hızına bağlı olarak bu seçimin maliyeti genellikle oldukça makuldür.
- Daha sıkı bir spesifikasyon belirtin ve fabrikanın özel bir çalışma teklif etmesini sağlayın.
Kullanımdaki Yüklerin Uygulanması: Eksen Üstü Yükleme
Tüm eksen üstü yüklemeler, ne kadar küçük olursa olsun, eksen dışı yabancı bileşenlerin bir miktarını üretir. Bu yabancı yüklemenin miktarı, makinenin veya yük çerçevesinin tasarımında parçaların toleransının, bileşenlerin üretildiği hassasiyetin, makinenin elemanlarının montaj sırasında hizalandığı özenin, yük taşıyan parçaların sertliğinin ve bağlantı donanımının yeterliliğinin bir fonksiyonudur.
Eksen Dışı Yüklerin Kontrolü
Kullanıcı, yapı yük altında bozulmaya maruz kalsa bile, sistemi yük hücrelerindeki eksen dışı yüklemeyi ortadan kaldıracak veya azaltacak şekilde tasarlamayı tercih edebilir. Germe modunda bu, çatallı rot ucu yataklarının kullanılmasıyla mümkündür.
Yük hücresinin test çerçevesinin yapısından ayrı tutulabildiği durumlarda, sıkıştırma modunda kullanılabilir, bu da eksen dışı yük bileşenlerinin hücreye uygulanmasını neredeyse ortadan kaldırır. Bununla birlikte, hiçbir durumda eksen dışı yükler tamamen ortadan kaldırılamaz, çünkü yük taşıma elemanlarının sapması her zaman meydana gelir ve yük düğmesi ile yan yükleri taşıyıcıya iletebilen yükleme plakası arasında her zaman belirli bir miktarda sürtünme olur. hücre.
Şüphe duyduğunuzda LowProfile® hücresi, genel sistem hata bütçesi harici yükler için cömert bir marja izin vermediği sürece her zaman tercih edilen hücre olacaktır.
Tasarımı Optimize Ederek Dış Yükleme Etkilerini Azaltma
Yüksek hassasiyetli test uygulamalarında, ölçüm çerçevesini oluşturmak için zemin bükülmelerinin kullanılmasıyla düşük dış yüklemeli sert bir yapı elde edilebilir. Bu, elbette, çerçevenin hassas işlenmesini ve montajını gerektirir ve bu da önemli bir maliyet oluşturabilir.
Harici Yükleme ile Aşırı Yük Kapasitesi
Eksen dışı yüklemenin ciddi bir etkisi, hücrenin aşırı yük kapasitesinin azalmasıdır. Standart bir yük hücresindeki tipik %150 aşırı yük derecesi veya yorulma dereceli bir hücredeki %300 aşırı yük derecesi, hücreye aynı anda herhangi bir yan yük, moment veya tork uygulanmadan birincil eksende izin verilen yüktür. Bunun nedeni, eksen dışı vektörlerin eksen üstü yük vektörüne eklenmesi ve vektör toplamının bükülmedeki ölçülen alanların bir veya daha fazlasında aşırı yük durumuna neden olabilmesidir.
Yabancı yükler bilindiğinde izin verilen eksen üstü aşırı yük kapasitesini bulmak için, yabancı yüklerin eksen üstü bileşenini hesaplayın ve hangi modda (gerilme veya sıkıştırma) olduğunu aklınızda tutarak bunları cebirsel olarak nominal aşırı yük kapasitesinden çıkarın. hücre yükleniyor.
Darbe Yükleri
Yük hücresi kullanımında acemiler, eski bir kullanıcı darbe yükleri konusunda onları uyarma şansına sahip olmadan önce sıklıkla bir tanesini yok ederler. Hepimiz bir yük hücresinin en azından çok kısa bir darbeyi hasarsız bir şekilde emebilmesini isterdik, ancak gerçek şu ki hücrenin canlı ucu, ölü uca göre tam kapasite sapmasının %150'sinden daha fazla hareket ederse, aşırı yüklenmenin meydana geldiği aralık ne kadar kısa olursa olsun hücre aşırı yüklenebilir.
Eski Panel 1'deampŞekil 11'de, "m" kütlesindeki bir çelik bilye "S" yüksekliğinden yük hücresinin canlı ucuna düşürülür. Düşüş sırasında, bilye yerçekimi tarafından ivmelendirilir ve hücrenin yüzeyiyle temas ettiği anda "v" hızına ulaşır.
Panel 2'de topun hızı tamamen durdurulacak ve Panel 3'te topun yönü tersine çevrilecektir. Tüm bunlar yük hücresinin nominal aşırı yük kapasitesine ulaşması için gereken mesafede gerçekleşmelidir, aksi takdirde hücre hasar görebilir.
EskidenampGösterilen şekilde, aşırı yüklenmeden önce maksimum 0.002 inç saptırabilecek bir hücre seçtik. Topun bu kadar kısa bir mesafede tamamen durdurulabilmesi için hücrenin topa çok büyük bir kuvvet uygulaması gerekir. Eğer top bir pound ağırlığındaysa ve hücrenin üzerine bir ayak düşürülürse, Şekil 12'deki grafik hücrenin 6,000 lbf'lik bir darbe alacağını gösterir (topun kütlesinin hücrenin kütlesinden çok daha büyük olduğu varsayılır). yük hücresinin canlı ucu, genellikle durum böyledir).
Grafiğin ölçeklendirmesi, etkinin doğrudan kütleye ve bırakılan mesafenin karesine göre değiştiği akılda tutularak zihinsel olarak değiştirilebilir.
Interface® Kuvvet Ölçüm Çözümlerinde® güvenilen Dünya Lideridir.
Mevcut en yüksek performanslı yük hücrelerini, tork dönüştürücülerini, çok eksenli sensörleri ve ilgili enstrümanları tasarlayarak, üreterek ve garanti ederek öncülük ediyoruz. Dünya standartlarındaki mühendislerimiz, yüzlerce konfigürasyonda gramdan milyonlarca pounda kadar havacılık, otomotiv, enerji, tıp ve test ve ölçüm endüstrilerine çözümler sunar. Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST ve binlerce ölçüm laboratuvarı dahil olmak üzere dünya çapındaki Fortune 100 şirketlerinin önde gelen tedarikçisiyiz. Dahili kalibrasyon laboratuvarlarımız çeşitli test standartlarını destekler: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 ve diğerleri.
Yük hücreleri ve Interface® ürünleri hakkında daha fazla teknik bilgiye www.interfaceforce.com adresinden veya uzman Uygulama Mühendislerimizden birini 480.948.5555 numaralı telefondan arayarak ulaşabilirsiniz.
Belgeler / Kaynaklar
 |
Arayüz 301 Yük Hücresi [pdf] Kullanıcı Kılavuzu 301 Yük Hücresi, 301, Yük Hücresi, Hücre |
