Die Anatomie einer Wägezelle

Haben Sie jemals darüber nachgedacht, was die Dinge ausmacht, die wir im Alltag verwenden? Bei Interface denken unsere Ingenieure jeden Tag darüber nach, was eine Interface-Wägezelle in der Produktion und in unserem Konstruktionslabor ausmacht.

Unabhängig davon, ob wir eine neue Wägezelle herstellen oder mit einem Kunden darüber sprechen, wie sie zur Lösung seiner Test- und Messprobleme beitragen kann, denken wir immer darüber nach, was eine Wägezelle leisten kann und wie der Prozess der Erstellung einer Wägezelle perfektioniert werden kann, der alle Kundenerwartungen übertrifft in Leistung, Zuverlässigkeit und Genauigkeit.

Eine Sache, nach der uns die Leute ständig fragen, ist, wie es in der bahnbrechenden blauen Wägezelle der Schnittstelle aussieht. Auf dem Foto unten sehen Sie einen Querschnitt einer Basis-Wägezelle, in der die einzelnen Komponenten aufgeführt sind und wie alles zusammenkommt, um Branchen auf der ganzen Welt erstklassige Kraftmesslösungen bereitzustellen.

Die erste zu verstehende Komponente ist der Dehnungsmessstreifen. Dieser Mechanismus ist in den Messhohlraum eingebettet und ist ein Sensor, der seinen Widerstand ändert, wenn er gedehnt oder zusammengedrückt wird. Wenn Spannung oder Kompression angewendet werden, wandelt der Dehnungsmessstreifen Kraft, Druck und Gewicht in eine Änderung um, die dann im elektrischen Widerstand gemessen werden kann. Weitere Informationen finden Sie in unserem aktuellen Blog über Dehnungsmessstreifen 101. Hier bei Interface stellen wir unsere eigenen Dehnungsmessstreifen im eigenen Haus her, um erstklassige Qualität und Genauigkeit zu gewährleisten.

Die Hauptmerkmale eines Dehnungsmessstreifens sind:

• Gitterlinien – spannungsempfindliches Muster
• Endschleifen – bieten Kriechkompensation
• Lötpads – werden zum Löten des Verbindungsdrahtes mit dem Messgerät verwendet
• Passermarken – Unterstützung bei der Ausrichtung des Messgeräts
• Träger – isoliert und stützt die Folie und verbindet den Dehnungsmessstreifen mit der Biegung

Abhängig vom Typ der Wägezelle gibt es auch mehrere Messkonfigurationen. Diese beinhalten:

• Linear – misst die Dehnung beim Biegen (wird in Minibalast-Wägezellen verwendet)
• Scherung – Misst die Dehnung unter Scherkraft (wird in Wägezellen mit niedrigem Profil verwendet)
• Poisson – Misst die Dehnung unter normaler Beanspruchung (wird in den Säulenladezellen der Serie Interface 2100 verwendet).
• Chevron – misst die Dehnung unter Torsion (wird in den Flansch-Wägezellen der Serie 5400 verwendet)

Die nächste zu verstehende Komponente ist die tragende Komponente der Wägezelle. Es besteht aus Nabe, Membran, Außenring, Innenring und Basis. Diese Komponente wird unter Last ausgelenkt, damit die Dehnungsmessstreifen ein Signal über den Stecker an das Datenerfassungsgerät senden können. Die Anpassung kann das Ändern der verwendeten Metallmaterialien umfassen, um Umwelt- oder Festigkeitsbedenken zu erfüllen, und das Entwerfen der Trägerhöhe und -dicke, um bestimmte Größen- und Spannungsüberlegungen zu erfüllen.

Der Montagering und der Stecker sind auch für die ordnungsgemäße Verwendung einer Wägezelle und die genaue Datenerfassung unglaublich wichtig. Der Montagering ist der Bereich, in dem die Wägezelle am Prüfstand montiert wird, um die Kraft zu messen und Daten zu sammeln. Es ist wichtig, die Montageanweisungen zu beachten, da eine nicht ordnungsgemäß montierte Wägezelle zu ungenauen Ergebnissen und zur Beschädigung der Wägezelle führen kann. Es sind auch Montageadapter für eine Vielzahl von Prüfständen erhältlich.

Der Anschluss ist die Komponente, mit der die Wägezelle eine Verbindung zu einem Datenerfassungsgerät herstellen kann. Der Anschluss wird über ein Kabel an das Datenerfassungsgerät angeschlossen, und je nach Konfiguration der Wägezelle und des Datenerfassungsgeräts werden Force-Daten über dieses Gerät über Ethernet oder Bluetooth® an den Benutzer gesendet. Interface verkauft auch eine Vielzahl von Datenerfassungsgeräten.

Wägezellen haben viele Konfigurationen und Kapazitäten. Tatsächlich haben wir im Laufe der Jahre Zehntausende davon hergestellt, um den Standard zu erfüllen, modifiziert und nach Auftragsspezifikationen konstruiert. Das obige Wägezellendiagramm zeigt eine beliebte Wachtelzelle mit niedrigem Profil und Pfannkuchen. Es gibt viele andere Stile, einschließlich Miniatur-Wägezellen, Biege- und Doppelbiegeträger, Wägezellen im Säulenstil, S-Träger und Lastknopf. Selbst wenn sich die Formen und Verwendungszwecke ändern, bleibt die Anatomie relativ ähnlich, wobei diese Hauptkomponenten als Arbeitspferd der Wägezelle fungieren und dem Benutzer genaue Kraftdaten liefern.