لودسل یکی از انواع ابزار دقیق برای اندازه گیری وزن و نیرو در صنعت و تولید است که انواع متفاوتی دارد و کارایی هر یک از آنها بر اساس نوع استفاده متفاوت است. در این مقاله درباره لودسل، انواع و کاربرهای آنها، طرز کار لوسل خواهید خواند. با ما همراه باشید.
لودسل چیست؟ طرز کار لودسل به چه صورت است؟
لودسل ( Load cell ) یک نوع سنسور الکترونیکی است که برای اندازه‌گیری وزن و نیرو استفاده می‌شود. این سنسور در سیستم‌های توزین استاتیک و دینامیک، برای اندازه‌گیری کشش کابل‌ها و نخ‌ها در کارخانه‌های نساجی و صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
لودسل تغییرات نیرو را به صورت یک سیگنال الکتریکی ضعیف حس کرده و آن را به دستگاه نمایش دیجیتال یا اندیکاتور ارسال می‌کند. این سنسور در انواع مختلفی مانند کششی، خمشی، فشاری و پیچشی تولید می‌شود.
انواع لودسل بر اساس روش اندازه گیری نیرو
هر کدام از این انواع لودسل‌ها کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند که بستگی به محیط و نیاز اندازه‌گیری، دارد. لودسل بر اساس روش اندازه‌گیری نیرو به چهار دسته کلی زیر تقسیم می‌شود: هیدرولیکی، پنوماتیکی، خازنی و استرین گیج.
1) لودسل هیدرولیکی: این نوع سنسورها بر مبنای مایعات (مانند آب یا روغن) عمل می‌کنند. هنگامی که نیرویی بر لودسل وارد می‌شود، فشار مایعات افزایش می‌یابد که به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.
2) لودسل پنوماتیکی: این نوع سنسورها از فشار هوا یا گاز برای اندازه‌گیری نیرو استفاده می‌کنند. آنها برای اندازه‌گیری وزن‌های نسبتاً کوچک و در محیط‌هایی که تمیزی و ایمنی اهمیت دارد، مناسب هستند.
3) لودسل خازنی: این نوع سنسورها از تغییرات ظرفیت خازن برای اندازه‌گیری نیرو استفاده می‌کنند. هنگامی که نیرویی بر روی لودسل وارد می‌شود، ظرفیت خازن تغییر می‌کند که به سنسور امکان اندازه‌گیری نیرو می‌دهد.
4) لودسل استرین گیج: این نوع سنسورها بر اساس تغییرات در مقاومت الکتریکی به علت فشار یا کشش عمل می‌کنند. آنها به دلیل مقاومت خطی، به راحتی قابل تبدیل به نیرو و فشار هستند.
اگر در مورد شیرهای برقی هیدرولیک اطلاعات کافی ندارید پیشنهاد ما مطالعه شیرهای برقی هیدورلیک است.
ساختار لودسل
ساختار داخلی لودسل استرین گیج از چهار سنسور استرین گیج که در آرایش پل وتستون قرار گرفته اند تشکیل شده است. ساختار پل وتستون از دو شاخه مقاومتی تشکیل شده و مقاومت نامعلوم در یکی از این شاخه‌ها تعبیه شده است.
از طریق روابط تعادلی که بر مقدار مقاومت‌های این نوع آرایش مداری حاکم است، مقدار مقاومت نامعلوم مشخص می‌شود. لودسل‌های استرین گیج از دقت بسیار بالایی در محدوده 0.03% تا 0.25% در مقیاس کامل ارائه می‌دهند و تقریباً برای تمام کاربردهای صنعتی مناسب هستند.
در لودسل استرین گیج، سنسورهای استرین گیج با آرایش پل وتستون به صورت زیر بر روی میله‌هایی نصب شده‌اند و با وارد آمدن نیرو یا فشار، تغییر شکل می‌دهند.
فرمول حالت تعادل پل وتستون:
\[ R_1 \times R_3 = R_2 \times R_4 \]
ولتاژ خروجی تولید شده به علت تغییر مقاومت‌های پل وتستون طبق رابطه زیر محاسبه می‌شود:
\[ V_o = \left[\frac{R_3}{R_3 + R_4} – \frac{R_2}{R_1 + R_2}\right] \times V_{EX} \]
انواع لودسل بر اساس ساختار
یکی دیگر از مدل‌های دسته‌بندی لودسل بر اساس ساختار است. از جمله مهمترین انواع این مدل لودسل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- لودسل تک پایه
- لودسل خمشی
- لودسل خمشی دو طرفه
- لودسل فشار
- لودسل کششی
لودسل تک پایه یا نقطه‌ای
لودسل تک پایه یا لودسل تک نقطه‌ای از ساده‌ترین انواع رایج لودسل‌ها است که می‌تواند اعمال نیرو را در یک نقطه اندازه‌گیری کند. استرین گیج‌های این لودسل در بالای آن تعبیه شده و برای اندازه‌گیری فشار و وزن از آن استفاده می‌شود.
اندازه‌گیری لودسل نقطه‌ای به صورت فشاری و در یک نقطه بوده و برای ظرفیت وزنی در محدوده زیر یک تن می‌باشد. از کاربردهای لودسل تک پایه می‌توان به بسیاری از ترازوها مانند ترازوهای فروشگاهی، ترازو قطعه‌شمار، ترازوی پزشکی، ترازوی پستی، ماشین‌آلات پرکن و بسته‌بندی، ترازوی فرودگاهی و غیره اشاره کرد.
معایب لودسل تک پایه
- محدودیت وزنی زیر یک تن (نهایتاً ۶۰۰ کیلوگرم) برای این لودسل‌ها
- اندازه‌گیری وزن فقط در حالت فشاری و در یک نقطه
لودسل خمشی
لودسل خمشی یکی دیگر از انواع لودسل‌هاست که دارای ماهیت خمشی بوده و در سیستم‌های توزینی نظیر باسکول جرثقیل، ترازوی آویز، سیستم توزین سقفی و ترازوهای مورد استفاده در تجهیزات پزشکی و داروسازی اشاره کرد. لودسل‌های خمشی معمولاً در مکان‌های این لاین و برخط مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از انواع لودسل‌های خمشی، به لودسل‌های s شکل می‌توان اشاره کرد. دقت بسیار بالا، نصب آسان و قیمت پایین لودسل s شکل موجب شده که این نوع لودسل در بسیاری از دستگاه‌های توزین مورد استفاده قرار گیرد.
لودسل خمشی دو طرفه
لودسل‌های خمشی دو طرفه برای سیستم‌های توزین مختلف نظیر توزین سیلو، توزین مخازن، توزین باسکول، لاشه‌کش‌ها و باسکول‌های کفه‌ای کاربرد دارند و به صورت چند تایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ساختار داخلی این لودسل‌ها همانند لودسل‌های خمشی از یک هسته فلزی با جنس آلیاژ خاص و تعدادی استرین گیج تشکیل شده است. سرعت برگشت‌پذیری لودسل خمشی دو طرفه تعیین‌کننده میزان کیفیت و دقت آن می‌باشد.
لودسل فشاری
لودسل فشاری از انواع لودسل‌هایی است که در سیستم‌های توزین قطار، سیستم توزین هوایی، سیستم توزین مخازن بزرگ و کارخانجات بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک لودسل فشاری که در زیر جسم مورد نیاز برای اندازه‌گیری قرار می‌گیرد، نیروی فشاری را در امتداد یک محور واحد اندازه‌گیری کرده و وزن را مشخص می‌کند.
این لودسل‌ها از موادی ساخته شده‌اند که در برابر زنگ‌زدگی و خراش مقاوم هستند. سلول‌های باری فشاری به طور خاص برای کاربرد در فضاهای محدود طراحی شده‌اند. آنها همچنین برای اندازه‌گیری بارهایی با ظرفیت بالا (250 کیلوگرم تا 10 تن) ایده‌آل هستند. این قطعه در انواع بشکه‌ای و ساچمه‌ای موجود است.
لودسل کششی
لودسل کششی یکی از انواع لودسل‌هایی است که دارای ماهیت کششی بوده و در سیستم‌های توزینی نظیر باسکول جرثقیل، ترازوی آویز، سیستم توزین سقفی و ترازوهای مورد استفاده در تجهیزات پزشکی و داروسازی اشاره کرد. لودسل‌های کششی معمولاً در مکان‌های این لاین و برخط مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از انواع لودسل‌های کششی، به لودسل‌های s شکل می‌توان اشاره کرد. دقت بسیار بالا، نصب آسان و قیمت پایین لودسل s شکل موجب شده که این نوع لودسل در بسیاری از دستگاه‌های توزین مورد استفاده قرار گیرد.
تا چه اندازه در مورد ابزار دقیق اطلاعات کافی دارید؟ اگر می‌خواهید در این زمینه اطلاعات کافی داشته باشید به ابزار دقیق چیست مراجعه کنید.
جمع بندی
لودسل، یکی از تجهیزات حسگر بار است که در بسیاری از دستگاه‌ها استفاده می‌شود. از جمله موارد مهم که باید به هنگام انتخاب هر نوع تجهیزات اندازه‌گیری دقیق مانند لودسل نظر گرفته شود؛ شامل انتخاب صحیح انواع مختلف آن با توجه به کاربردهای آن و اساس کار آنها است.
برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید ابزار دقیق متناسب با نیازهای شما مانند خرید لودسل و اطلاع از قیمت لودسل، می‌توانید؛ با کارشناسان ما در آریا سپند از طریق شماره تماس 09904901380 در ارتباط باشید.
