Váhové moduly, snímače hmotnosti, snímače zaťaženia

Jednoducho povedané, váhový modul má netradičnú konštrukciu a premieňa ju na váhu. A snímač zaťaženia alebo snímač hmotnosti je to, čo sa nachádza v každej "tradičnej váhe" – poďme si to rozobrať trochu podrobnejšie. 
 
Váhový modul vezme netradičnú konštrukciu, najčastejšie nádrž, a zmení ju na vážiace zariadenie. To znamená, že keď pridáme moduly snímačov váženia pod nohy nádrže, nádrž prejde z konštrukcie, ktorá držala látku, na vážiacu štruktúru, ktorá meria, koľko látky je v samotnej nádrži. 
 
Jednoducho povedané, snímač zaťaženia je srdcom každej štandardnej váhy. Snímače zaťaženia sa nachádzajú vo všetkých váhach, od vysoko citlivých laboratórnych váh až po vysoko výkonné podlahové váhy pre vysoké zaťaženie a vo všetkom medzi tým. Snímače zaťaženia preberajú váhu len z plošiny a menia ju na citlivé vážiace zariadenie.

Spoločnosť METTLER TOLEDO uplatňuje pri všetkých projektoch ako poradenská firma. Náš tím odborných predajných a servisných technikov usilovne pracuje na tom, aby zabezpečil, že získate riešenie, ktoré je vhodné pre váš účel, s požadovanou presnosťou a odolnosťou pre vašu aplikáciu.

Základom technológie snímačov hmotnosti je premena záťaže – čo je sila pôsobiaca na akúkoľvek hmotu v gravitačnom poli Zeme – na elektrický signál. Väčšina snímačov hmotnosti má takzvané snímače hmotnosti, ktoré premieňajú mechanické namáhanie na odolnú zmenu. Ďalšie informácie o snímačoch hmotnosti nájdete nižšie. Hmota pôsobí zaťažením vynúteným gravitačným pólom, ktoré zaťažuje telo snímača hmotnosti a vedie k deformácii – deformácii. Snímač hmotnosti sa predvedie na zmenu odporu a nakoniec na výstup napätia. Tento výstup je úmerný použitej hmotnosti. 
 
Váhové snímače hmotnosti alebo snímače hmotnosti sa používajú v rôznych odvetviach, v ktorých sa vyžaduje presné meranie. Snímače hmotnosti presne merajú hmotnosť nádrží, nádob, násypiek alebo dopravníkov. Snímače hmotnosti sú skonštruované tak, aby odolali požiadavkám rôznych náročných priemyselných aplikácií. Kapacita snímačov hmotnosti sa môže značne líšiť. Niektoré snímače hmotnosti sú vhodnejšie pre laboratórne aplikácie, zatiaľ čo iné sú vhodnejšie pre vysokokapacitné šarže alebo logistické aplikácie. 
 
Snímače hmotnosti musia spĺňať všetky celosvetové požadované schválenia a normy. Zahŕňajú elektronické snímače hmotnosti, analógové snímače hmotnosti a hydraulické snímače hmotnosti, ktoré umožňujú zmeniť konštrukciu na váhu. Snímače hmotnosti sa používajú v podlahových váhach, pásových váhach, vážiacich systémov, paletových váhach, kontrolných váhach, váhach snímačov hmotnosti a dopravníkových váhach. Technológia snímačov hmotnosti od spoločnosti METTLER TOLEDO sa vyznačuje robustnosťou aj do náročných prostredí. Zvyčajne sa používajú v cisternových váhach, pri vážení nádob, silových váhach a vážení nákladných vozidiel.

Ich tvar najprv odlišuje snímače hmotnosti. Jednobodové snímače hmotnosti sa používajú pre malé a stredne veľké aplikácie. Tenzometrické snímače hmotnosti sa používajú v podlahových váhach a stredne veľkých nádržových váhach. Kanistrové snímače hmotnosti sa používajú pre aplikácie s vysokou nosnosťou. Ďalším kritériom separácie pre typy a použitie snímačov hmotnosti je poskytovaný výstup. Analógové snímače hmotnosti potrebujú externý terminál na zosilnenie a A/D konverziu, zatiaľ čo digitálne alebo elektronické snímače hmotnosti majú vstavanú "inteligenciu" s výhodou lepšej presnosti, oveľa robustnejšieho prenosu údajov a potenciálu monitorovať stav snímača hmotnosti. čo pomáha pri údržbe. Všetky snímače hmotnosti majú rôznu cenu v závislosti od potrebného výkonu. Bez ohľadu na konštrukciu a cenu si v spoločnosti METTLER TOLEDO môžete kúpiť snímače hmotnosti akéhokoľvek druhu.

Veľmi často sa presnosť a rozlíšenie používajú zameniteľne, keď hovoríme o snímačoch hmotnosti. Rozlíšenie udáva, koľko číslic sa zobrazí, ale viac číslic neznamená lepšiu presnosť. Presnosť opisuje pravdivosť výsledkov váženia (výpočet presnosti snímačov hmotnosti a výpočet kapacity snímačov hmotnosti). Z dobrého dôvodu obmedzujú váhové snímače s úradne overeným váhovým rozsahom rozlíšenie, aby sa zabránilo interpretácii výsledkov. Najlepšími referenčnými hodnotami presnosti sú úradne overené schválenia. Snímače hmotnosti zvyčajne poskytujú presnosť od 1/3 000 d do 1/10 000d (uvedené aj v špecifikáciách snímačov hmotnosti). Snímače hmotnosti využívajúce obnovu sily dosahujú 1/200 000 alebo ešte viac. Za ideálnych podmienok, ktoré zahŕňajú konštantnú teplotu a vlhkosť, môže byť presnosť 5-10 krát lepšia.

Vypočítať konečnú systémovú presnosť váh snímačov hmotnosti je však pomerne komplikované. Je potrebné zvážiť mnohé vplyvy, ako je teplota, čas, rozlíšenie atď. Odporúča sa poradiť sa s výrobcami snímačov hmotnosti. Nástroj Weighing Component Selector poskytuje tieto výpočty profesionálnym spôsobom.

Poruchy snímačov hmotnosti môžu mať viacero príčin. Najčastejším zdrojom porúch sú rozvodové skrinky v analógových systémoch snímačov hmotnosti. Ak takýto analógový systém snímačov hmotnosti zlyhá, riešenie problémov môže byť ťažkopádne, pretože je potrebné skontrolovať každý kábel, snímač hmotnosti a spojovaciu skrinku snímačov hmotnosti. Digitálne snímače hmotnosti eliminujú tento a mnoho ďalších zdrojov porúch tým, že poskytujú diagnostické údajov. Spracovaním údajov si môžete byť istí, že váš systém funguje a v prípade poruchy snímača hmotnosti vám systém oznámi, ktorý snímač hmotnosti nereaguje.

Snímače hmotnosti sa používajú na meranie hmotnosti akéhokoľvek možného materiálu (napr. s 50 kg snímačom hmotnosti, snímač hmotnosti 50 ton, snímač hmotnosti 100 ton alebo akákoľvek iná kapacita). Dosahujú od mikrogramov v senzoroch v snímačoch hmotnosti až po niekoľko snímačov hmotnosti 100 ton vo vysokokapacitných váhach snímačov hmotnosti. Nízke hmotnosti sú vyžadované pre farmaceutické aplikácie, kde zlomky gramu môžu znamenať kľúčový rozdiel. Stredne veľké snímače hmotnosti sa zvyčajne používajú na spracovanie a obchodovanie s materiálmi (napr. 5-tonové snímače hmotnosti). Veľké kapacity sa používajú pre úložné aplikácie.

Častým problémom pri používaní snímačov hmotnosti je výber nesprávnej ochrany. Snímače hmotnosti sú veľmi citlivé na vlhkosť a pravidelné umývanie. Aj keď sa tvrdí, že má vysoké krytie IP, ochrana nie je dobrá pre vlhké teplo. Pokiaľ ide o vysokú vlhkosť a náhle zmeny teploty (chladné prostredie, horúce umývanie), odporúča sa vždy zvoliť hermeticky uzavreté snímače hmotnosti z nehrdzavejúcej ocele. Pri kúpe snímačov hmotnosti je preto potrebné brať do úvahy rôzne parametre.

Náklady na kalibráciu systémov snímačov hmotnosti sa často podceňujú. Ak váš systém kvality vyžaduje pravidelnú kalibráciu takýchto váhových systémov, nechajte sa poradiť o najefektívnejšej metóde od spoločnosti METTLER TOLEDO. Metóda spĺňajúca požiadavky ISO9001 si vyžaduje nezávislé kalibračné zariadenie s nadväznosťou na medzinárodné štandardy. Za žiadnych okolností nemožno predpokladať, že kalibrácia sa nikdy nemení a váhy so snímačom hmotnosti ju vôbec nepotrebujú. Účinnou metódou kalibrácie váh väčších nádrží je RapidCal™.

Inštalácia váhy na snímače hmotnosti sa často podceňuje, pokiaľ ide o vplyv na presnosť. V každom prípade sa odporúčajú tienené káble, pretože signál snímača hmotnosti je veľmi nízkonapäťové a ľahko rušiteľný. Vyberte si najkratšie možné káble, pretože meď mení odpor  v závislosti od teploty a čím nižší odpor káblov, tým lepšie.

Integrácia váhových snímačov je veľmi často ťažkopádna a vyžaduje si technické znalosti. Pozrite si podrobné informácie o výbere správnych váhových modulov a nájdite ten správny snímač hmotnosti na predaj.  

Tenzometre sú súčasťou snímačov hmotnosti. Snímače hmotnosti sú protisilou, ktorá premieňa zaťaženie na deformáciu. Toto napätie sníma snímač hmotnosti, ktorý mení svoj odpor na elektrickú veličinu, ktorú možno merať a vykazovať ako výsledok váženia. Rovnaký princíp platí aj pre 10tonový snímač hmotnosti a snímač hmotnosti 100 ton.

Snímače hmotnosti merajú silu, bohužiaľ nie hmotnosť, čo by bolo ideálne. To vedie k tomu, že akákoľvek iná náhodne sa vyskytujúca vertikálna sila vo váhe snímačov hmotnosti má priamy vplyv na presnosť. Typicky sa uvádzajú sily v potrubí v nádobe, kontakt so zemou, napr. zber nečistôt, dotyk káblov pre zaťažovacie články a systémy s malou kapacitou, vertikálne vibrácie atď. Spojte sa s odborníkom, aby ste sa vyhli týmto problémom vo vašom systéme a našli ten správny snímač hmotnosti na predaj.

Väčšina snímačov hmotnosti poskytuje analógový výstup 2 – 3 mV/V. Pretože ide o pasívne zariadenia, potrebujú na budenie externý zdroj energie. Výstupný signál sa mení v závislosti od relatívneho budiaceho napätia a prúdového zaťaženia. Preto je dôležité mať veľmi stabilný zdroj budenia, ktorý eliminuje účinky spôsobené zdrojom energie. 2mV/V snímač hmotnosti poskytuje pri plnej kapacite len 20mV, keď je napájaný 10V výstupom. Moderné terminály (čítačka snímačov hmotnosti) poskytujú stabilný zdroj energie a presné zosilnenie výstupného signálu na prevod výsledkov na digitálne informácie. Je dôležité, aby signál vykonal správne zapojenie snímačov hmotnosti.

Snímače zaťaženia sú pasívne zariadenia, ktoré na budenie potrebujú externý zdroj energie. V súvislosti s týmto budením sa napätie môže meniť na základe aktuálneho zaťaženia, čo spôsobuje chyby. Preto je dôležité mať veľmi stabilný zdroj budenia, aby sa eliminovali chyby spôsobené zdrojom energie. Moderné terminály poskytujú stabilný zdroj energie, presné zosilnenie malého výstupného signálu a prevod výsledkov na digitálne informácie.

Hydraulické snímače hmotnosti využívajú princíp zmeny tlaku pri plnení uzavretej kvapaliny. Zmena tlaku sa meria tlakovým prevodníkom. Hydraulické snímače hmotnosti nie sú v dnešnej dobe veľmi presné a bežné. Výhoda robustnosti, ktorú ponúkali v časoch, keď elektronika nebola taká presná, je už dávno preč.

Snímače hmotnosti sú zvyčajne veľmi lineárne na úrovni 0,03 % alebo dokonca oveľa lepšie. Váhy sa dnes primárne kalibrujú iba pri nule a maximálnom bode rozpätia, čo naznačuje, že rozsah medzi nimi je lineárny.

V systémoch regulácie hladiny kvapalín je možné používať menej snímačov hmotnosti ako nôh nádrží. Kľúčom je zabezpečiť, aby sa ťažisko v systéme neposúvalo vodorovne so zaťažením. Presnosť takéhoto systému nemusí byť ideálna. Nepoužívajte takýto systém pre sypký materiál.

Analógové snímače hmotnosti majú rozhranie mV/V, ktoré sa líši od pasívnych teplotných senzorov, ako sú PT100, PT100, preto je potrebná špeciálna elektronika.

Snímače hmotnosti je potrebné kalibrovať tam, kde sa budú používať. Hlavným dôvodom kalibrácie na mieste je, že gravitácia sa mení podľa miesta. Snímač hmotnosti vyrobený v mieste A a používaný v mieste B by bez kalibrácie na mieste spôsobil chybu. Ďalším dôvodom, prečo je kalibrácia na mieste dôležitá, je neustále opotrebovanie samotného zariadenia, ktorému sú vystavené všetky technické prístroje. V závislosti od dôležitosti presnosti v procese, v ktorom sa váha používa, je osvedčeným postupom kalibrovať váhu každé 1 až 2 roky.

Snímače hmotnosti je potrebné kalibrovať tam, kde sa budú používať. Hlavným dôvodom kalibrácie na mieste je, že gravitácia sa mení podľa miesta. Snímač hmotnosti vyrobený v mieste A a používaný v mieste B by bez kalibrácie na mieste spôsobil chybu. Ďalším dôvodom, prečo je kalibrácia na mieste dôležitá, je neustále opotrebovanie samotného zariadenia, ktorému sú vystavené všetky technické prístroje. V závislosti od dôležitosti presnosti v procese, v ktorom sa váha používa, je osvedčeným postupom kalibrovať váhu každé 1 až 2 roky.

Váhové snímače hmotnosti pre váhy sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, v ktorých je potrebné presné meranie. Snímače hmotnosti pre váhy presne merajú hmotnosť nádrží, nádob, násypiek alebo dopravníkov. Technológia snímačov hmotnosti je navrhnutá tak, aby vydržala požiadavky rôznych náročných priemyselných aplikácií. Kapacita snímačov hmotnosti pre váhy sa môže značne líšiť. Niektoré snímače hmotnosti sú vhodnejšie pre laboratórne aplikácie, zatiaľ čo iné sú vhodnejšie pre vysokokapacitné šarže alebo logistické aplikácie. 
 
Snímače hmotnosti do váh musia spĺňať všetky celosvetové požadované schválenia a normy. Zahŕňajú jednostranné nosníkové snímače hmotnosti, ktoré umožňujú zmeniť konštrukciu na merítko. Nosníkové snímače hmotnosti sa používajú v rôznych podlahových váhach, pásových váhach, vážiacich systémov, paletových váhach, kontrolných váhach a dopravníkových váhach. Technológia kanistrových/kruhových snímačov sa vyznačuje robustnosťou aj do drsného prostredia. Zvyčajne sa používajú pri cisternových váhach, vážení nádob, silových váhach a vážení nákladných vozidiel.