Wat is een load cell en waar wordt die voor gebruikt?
Load cell technologie is gebaseerd op het omzetten van een last, ofwel de kracht die op een massa...
Wat is een load cell en waar wordt die voor gebruikt?
Load cell technologie is gebaseerd op het omzetten van een last, ofwel de kracht die op een massa wordt uitgeoefend door het zwaartekrachtsveld op aarde, in een elektrisch signaal. De meeste load cells bevatten zogenaamde krachtsensors die een mechanische spanning in een weerstandsverandering omzetten. Lees hieronder meer over krachtsensors. Vanwege het zwaartekrachtsveld oefent de massa een druk uit. Die druk op het load cell element veroorzaakt een vervorming, ofwel een spanning. Het signaal van de krachtsensor wordt omgezet in een weerstandsverandering en uiteindelijk in een voltageoutput. Die output is evenredig aan de toegepaste massa.
Een load cell of load sensor voor weegschalen wordt in industrieën gebruikt waarin nauwkeurige metingen worden vereist. Load cells maken het mogelijk om tanks, vaten, hoppers of transportbanden nauwkeurig te wegen. De load cells zijn bestand tegen de vereisten van allerlei robuuste industriële toepassingen. Het weegbereik van load cells kan sterk verschillen. Sommige load cells zijn geschikt voor laboratoriumtoepassingen, terwijl andere beter zijn voor zware batches of logistieke toepassingen.
Load cells moeten voldoen aan alle wereldwijd vereiste goedkeuringen en normen. Ze omvatten elektronische load cells, analoge load cells en hydraulische load cells waarmee u een structuur in een weegschaal kunt omvormen. Load cells worden gebruikt voor vloerweegschalen, bandwegers, weegsystemen, palletweegschalen, checkweigher weegschalen, load cell weegschalen en transportbandweegschalen. De load cell technologie van METTLER TOLEDO is robuust en ook geschikt voor zware werkomstandigheden. Gewoonlijk wordt deze technologie toegepast op weegbruggen en op tank-, vat- en siloweegsystemen.
Hoe wordt een load cell ontworpen?
Allereerst onderscheiden load cells zich door hun vorm. Single point load cells worden voor kleine en medium toepassingen gebruikt. Strain gauge load cells worden voor vloerweegschalen en medium tankweegsystemen gebruikt. Canister load cells worden voor heavy-duty toepassingen gebruikt. Load cells en hun toepassingen onderscheiden zich ook onderling en door de geleverde output. Analoge load cells vereisen een externe terminal voor versterking en conversie in digitale signalen. Digitale load cells of elektronische load cells hebben daarentegen een ingebouwde ‘intelligentie’. Het voordeel is een hogere nauwkeurigheid, een veel robuustere gegevensuitwisseling en de mogelijkheid om de conditie van de load cell te bewaken als onderdeel van het onderhoud. Alle load cells hebben een verschillende load cell prijs, afhankelijk van de vereiste prestaties. Bij METTLER TOLEDO kunt u load cells kopen met elk soort ontwerp en tegen elke prijs.
Hoe nauwkeurig zijn load cells?
Vaak worden nauwkeurigheid en resolutie door elkaar gehaald wanneer het over load cells gaat. De resolutie is hoeveel cijfers er worden weergegeven, maar meer cijfers betekent niet altijd een hogere nauwkeurigheid. De nauwkeurigheid geeft aan hoe precies de weegresultaten zijn (berekening van de load cell nauwkeurigheid en de load cell capaciteit). Weegschalen voor handelsdoeleinden maken gebruik van load cell weegschalen met een beperkte resolutie. De reden daarvoor is om eventuele interpretatie van de resultaten te elimineren. Daarom wordt de nauwkeurigheid van een weegschaal het beste afgeleid van de goedkeuringen voor handelstoepassingen. Krachtsensors hebben doorgaans een nauwkeurigheid van 1/3.000d tot 1/10.000d (wat ook vermeld staat in de load cell specificaties). Load cells die krachtherstel gebruiken, hebben een nauwkeurigheid van 1/200.000 of nog beter. In ideale omstandigheden, zoals bij een constante temperatuur en vochtigheid, kan de nauwkeurigheid 5-10 keer beter zijn.
Het is echter vrij ingewikkeld om de uiteindelijke nauwkeurigheid van een load cell weegschaal te berekenen. Er moet rekening worden gehouden met allerlei factoren, zoals temperatuur, tijd, resolutie, enz. Het wordt aanbevolen om het advies van de load cell fabrikant in te winnen. De selectietool voor weegcomponenten levert deze berekeningen op professionele wijze.
Hoe kunnen load cells defect raken?
Er zijn meerdere oorzaken voor het falen van load cells. De meest voorkomende oorzaak van storingen zijn junction boxes in analoge load cell systemen. Als een dergelijk analoog load cell systeem defect raakt, kan het oplossen van problemen veel tijd in beslag nemen, omdat elke load cell kabel, load cell en de load cell junction box gecontroleerd moet worden. Digitale load cells elimineren deze en vele andere storingsbronnen door diagnostische data te leveren. Wanneer u deze data verwerkt, weet u zeker dat uw systeem goed functioneert. Mocht een load cell defect raken, dat zal het systeem u precies vertellen welke load cell niet reageert.
Hoe wordt een load cell gemeten?
Load cells worden gebruikt om het gewicht van alle mogelijke materialen te wegen (bijv. een 50 kg load cell, een 10 ton load cell, een 50 ton load cell, een 100 ton load cell of een andere capaciteit). Het bereik van krachtsensors varieert van microgrammen tot enkele honderden tonnen bij load cell weegschalen met een grote capaciteit. In de farmaceutische industrie moeten zeer kleine gewichten worden gemeten, aangezien een fractie van een gram een groot verschil kan uitmaken. Medium load cells worden doorgaans voor de verwerking en verhandeling van materialen gebruikt (bijv. 5 ton load cell). Load cells met een grote capaciteit worden voor opslagtoepassingen gebruikt.
Hoe selecteer ik de juiste load cell? Wat moet ik weten om de juiste load cell te selecteren?
Een veel voorkomend probleem bij het gebruik van load cells is het kiezen van de verkeerde bescherming. Load cells zijn zeer gevoelig voor luchtvochtigheid en regelmatige reiniging met een hogedrukreiniger. Ook met een hoge IP-klasse zijn load cells niet goed beschermd tegen vochtige hitte. Bij een hoge luchtvochtigheid en plotselinge temperatuurschommelingen (koude omgeving, hete washdown) wordt aangeraden altijd voor hermetisch afgesloten roestvrijstalen load cells te kiezen. Er moeten dus diverse parameters in beschouwing worden genomen wanneer u load cells koopt.
De kalibratiekosten voor load cell systemen worden vaak onderschat. Als uw kwaliteitsprocedure een reguliere kalibratie van dergelijke weegsystemen vereist, dient u advies in te winnen over de meest efficiënte kalibratiemethodes van METTLER TOLEDO. Een methode die aan ISO9001 moet voldoen, vereist onafhankelijke kalibratieapparatuur die traceerbaar is naar internationale normen. Onder geen beding mag worden aangenomen dat de kalibratie nooit verandert of dat een load cell weegschaal nooit opnieuw gekalibreerd hoeft te worden. Een efficiënte methode voor het kalibreren van grotere tankweegsystemen is RapidCal™.
Het nauwkeurigheidseffect van de installatie van een load cell weegschaal wordt vaak onderschat. In ieder geval worden afgeschermde kabels aanbevolen, omdat het signaal van de load cell een zeer lage spanning heeft en eenvoudig kan worden verstoord. Kies de kortst mogelijke kabels, omdat de temperatuur van het koper bij een hogere weerstand verandert. Hoe lager de kabelweerstand, hoe beter.
De integratie van load cells is meestal omslachtig en vereist technische kennis. Weegmodules zijn beter geïntegreerd, leveren veiligheid en de ideale omstandigheden voor de load cell. Lees meer informatie over de selectie van de juiste weegmodules en zoek de juiste load cells die te koop zijn.
Wat is het verschil tussen een load cell en een strain gauge?
Strain gauges zijn onderdelen van load cells. Load cells zijn een tegenwicht dat een belasting in een strain omzet. De kracht die wordt toegepast op de krachtsensor verandert de weerstand in een elektrisch signaal dat gemeten en gerapporteerd kan worden als een weegresultaat. Dit is hetzelfde principe voor 10 ton load cells als voor 100 ton load cells.
Wat is de doel van een een load cell?
Load cells meten een kracht, jammer genoeg niet de massa, wat ideaal zou zijn. Als gevolg hiervan heeft elke andere onbedoelde verticale kracht op een load cell weegschaal directe gevolgen voor de nauwkeurigheid. Vaak maken de leidingkrachten in een vat contact met de grond door opgehoopt vuil, kabels die elkaar raken in loading cells of systemen met een kleine capaciteit, verticale trillingen, enz. Neem contact op met een productdeskundige om deze problemen in uw systeem te voorkomen en de juiste load cells te selecteren.
Wat is de gevoeligheid van een load cell?
De gevoeligheid van de load cell weegschaal is vaak van essentieel belang. Hoe hoger de updatesnelheid, hoe nauwkeuriger het afvulproces. Hetzelfde geldt voor een doseersysteem: hoe gevoeliger de load cell weegschaal kan meten, hoe sneller de receptuur kan worden aangepast. Gevoeligheid kost weinig, maar maakt vaak een groot verschil.
Wat is de output van een load cell? Hoe wordt de output van een load cell berekend?
De meeste load cells leveren een analoge output van 2-3 mV/V. Aangezien het passieve apparaten zijn, hebben ze een externe voedingsbron nodig voor de excitatie. Het outputsignaal varieert afhankelijk van de relatieve excitatiespanning en de huidige belasting. Daarom is het van essentieel belang om ervoor te zorgen dat de excitatiebron zeer stabiel is. Dit elimineert invloeden die door de stroombron worden veroorzaakt. Een load cell van 2 mV/V levert een output van niet meer dan 20 mV bij volledige capaciteit, indien aangedreven door een output van 10 V. Moderne terminals (load cell displays) worden niet alleen gekenmerkt door een stabiele stroombron, maar ook door een nauwkeurige versterking van het outputsignaal om de resultaten in digitale informatie om te zetten. Het is belangrijk dat de bedrading van de load cell juist is voor een goed signaal.
Wat is de excitatiespanning van een load cell?
Load cells zijn passieve apparaten die een externe voedingsbron nodig hebben voor de excitatie. De spanning van die excitatie kan veranderen op basis van de huidige belasting en dat kan fouten veroorzaken. Daarom is het van essentieel belang om een zeer stabiele excitatiebron te gebruiken die de invloeden elimineert die door de stroombron worden veroorzaakt. Moderne terminals worden niet alleen gekenmerkt door een stabiele stroombron, maar ook door een nauwkeurige versterking van het kleine outputsignaal om de resultaten tot digitale informatie om te vormen.
Wat is een hydraulische load cell?
Hydraulische load cells functioneren op basis van drukverandering wanneer een ingekapselde vloeistof onder druk komt te staan. De drukverandering wordt door een drukomvormer gemeten. Hydraulische load cells zijn niet erg nauwkeurig en worden tegenwoordig niet meer veel gebruikt. Het voordeel van deze load cells was de robuustheid, toen de elektronica lang niet zo nauwkeurig was als nu.
Zijn load cells lineair?
Gewoonlijk zijn load cells zeer lineair tot 0,03% of nog beter. Moderne weegschalen worden voornamelijk alleen op nul en een maximum bereikpunt gekalibreerd, wat aangeeft dat het bereik ertussen in lineair is.
Hoeveel load cells heb ik nodig? Zijn 1 of 2 load cells voldoende voor een tankweegsysteem met 3 of 4 poten?
Het gebruik van minder load cells dan het aantal tankpoten is mogelijk wanneer vloeistofniveaus worden gecontroleerd. Het belangrijkste is te garanderen dat het zwaartepunt van het systeem niet samen met de belasting horizontaal verschuift. De nauwkeurigheid van een dergelijk systeem is mogelijk niet ideaal. Gebruik een dergelijk systeem niet voor bulkmateriaal.
Functioneert een elektronische PT1000 of PT100 samen met analoge load cells?
Analoge load cells hebben een mV/V-interface die verschilt van passieve temperatuursensors, zoals een PT1000 of PT100. Daarom moet speciale elektronica worden gebruikt.
Hoe wordt een load cell gekalibreerd?
Krachtsensors moeten worden gekalibreerd op de locatie waar ze worden gebruikt. De voornaamste reden voor een lokale kalibratie is dat de zwaartekracht per locatie verschilt. Een load cell die op locatie A is geproduceerd en op locatie B wordt gebruikt, zal zonder een lokale kalibratie een fout veroorzaken. Nog een reden om de kalibratie op locatie uit te voeren, is de voortgaande, onvermijdelijke slijtage van dit technische instrument. Afhankelijk van het belang van de nauwkeurigheid voor het proces waarin de weegschaal wordt gebruikt, wordt aangeraden om het instrument om de 1-2 jaar te kalibreren.
Wat is een digitale load cell? Hoe werkt een digitale load cell?
De digitale POWERCELL® load cells in de PowerMount™ weegmodules zijn voorzien van een ingebouwde processor die de conditiecontrole levert en zich onmiddellijk aan veranderingen in de omgeving aanpast. POWERCELL® digitale load cells garanderen nauwkeurige wegingen ongeacht trillingen of temperatuursinvloeden, en helpen machine- en instrumentbouwers bij het maximaliseren van de outputwaarde voor hun klanten.
Wat is een load cell voor een weegsysteem?
Een load cell weegschaal voor weegsystemen wordt gebruikt in industrieën waarin nauwkeurige metingen worden vereist. Load cells voor weegsystemen meten op nauwkeurige wijze het gewicht van tanks, vaten, hoppers en transportbanden. De load cell technologie is bestand tegen de vereisten van allerlei robuuste industriële toepassingen. De capaciteit van load cells voor weegsystemen kan sterk verschillen. Sommige load cells zijn geschikt voor laboratoriumtoepassingen, terwijl andere beter zijn voor zware batches of logistieke toepassingen.
Load cells voor weegsystemen moeten voldoen aan alle wereldwijd vereiste goedkeuringen en normen. Hiertoe behoren ook enkelzijdige beam load cells waarmee u een constructie tot een weegschaal kunt omvormen. Meerdere beam load cells worden gebruikt voor vloerweegschalen, bandwegers, weegsystemen, palletweegschalen, checkweighers en transportbandweegschalen. Ook buis- of ringvormige load cells zijn goed bestand tegen extreme omgevingen. Gewoonlijk wordt deze technologie toegepast op weegbruggen en op tank-, vat- en siloweegsystemen.