interface 201 Vejledning til vejeceller

grænseflade 201 Vejeceller

Produktinformation

Specifikationer

• Model: Vejledning til vejeceller 201
• Fabrikant: Interface, Inc.
• Excitation Voltage: 10 VDC
• Brokredsløb: Fuld bro
• Benmodstand: 350 ohm (undtagen modelserier 1500 og 1923 med 700 ohm ben)

Produktbrugsvejledning

Excitation Voltage
Interfacevejeceller leveres med et fuldt brokredsløb. Den foretrukne excitation voltage er 10 VDC, hvilket sikrer den tætteste overensstemmelse med den originale kalibrering udført ved Interface.

Installation

1. Sørg for, at vejecellen er korrekt monteret på en stabil overflade for at undgå vibrationer eller forstyrrelser under målingerne.
2. Tilslut vejecellekablerne sikkert til de udpegede grænseflader ved at følge de medfølgende retningslinjer.

Kalibrering

1. Inden vejecellen tages i brug, skal den kalibreres i henhold til producentens anvisninger for at sikre nøjagtige målinger.
2. Udfør regelmæssige kalibreringstjek for at bevare målenøjagtigheden over tid.

Opretholdelse

1. Hold vejecellen ren og fri for snavs, der kan påvirke dens ydeevne.
2. Efterse vejecellen regelmæssigt for tegn på slid eller beskadigelse, og udskift den om nødvendigt.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ)

• Q: Hvad skal jeg gøre, hvis mine vejecelleaflæsninger er inkonsistente?
  A: Kontroller installationen for eventuelle løse forbindelser eller forkert montering, der kan påvirke aflæsningerne. Kalibrer vejecellen om nødvendigt.
• Q: Kan jeg bruge vejecellen til dynamiske kraftmålinger?
  A: Vejecellens specifikationer bør angive, om den er egnet til dynamiske kraftmålinger. Se brugervejledningen eller kontakt producenten for specifik vejledning.
• Q: Hvordan ved jeg, om min vejecelle skal udskiftes?
  A: Hvis du bemærker væsentlige afvigelser i målinger, uregelmæssig adfærd eller fysisk skade på vejecellen, kan det være på tide at overveje at udskifte den. Kontakt producenten for yderligere assistance.

Indledning

Introduktion til Vejledning om vejeceller 201
Velkommen til Interface Load Cells 201 Guide: Generelle procedurer for brug af Load Cells, et væsentligt uddrag fra Interfaces populære Load Cell Field Guide.
Denne hurtige referenceressource dykker ned i de praktiske aspekter af opsætning og brug af vejeceller, hvilket giver dig mulighed for at udtrække de mest nøjagtige og pålidelige kraftmålinger fra dit udstyr.
Uanset om du er en erfaren ingeniør eller en nysgerrig nykommer til kraftmålingens verden, giver denne guide uvurderlig teknisk indsigt og praktiske instruktioner til at navigere i processer, fra valg af den rigtige vejecelle til at sikre optimal ydeevne og lang levetid.
I denne korte guide vil du finde generel procedureinformation om brug af grænsefladekraftmålingsløsninger, specifikt vores præcisionsvejeceller.
Få en solid forståelse af de underliggende begreber for vejecelledrift, herunder excitation voltage, udgangssignaler og målenøjagtighed. Mestre kunsten med korrekt vejecelleinstallation med detaljerede instruktioner om fysisk montering, kabelforbindelse og systemintegration. Vi guider dig gennem forviklingerne af "døde" og "levende" ender, forskellige celletyper og specifikke monteringsprocedurer, hvilket sikrer en sikker og stabil opsætning.
Interface Load Cells 201 Guide er en anden teknisk reference, der hjælper dig med at mestre kunsten at måle kraft. Med dens klare forklaringer, praktiske procedurer og indsigtsfulde tips er du godt på vej til at indhente nøjagtige og pålidelige data, optimere dine processer og opnå exceptionelle resultater i enhver kraftmålingsanvendelse.
Husk, præcis kraftmåling er nøglen til utallige industrier og bestræbelser. Vi opfordrer dig til at udforske de følgende sektioner for at dykke dybere ned i specifikke aspekter af belastningscellebrug og frigøre kraften ved nøjagtig kraftmåling. Hvis du har spørgsmål om nogle af disse emner, har brug for hjælp til at vælge den rigtige sensor eller ønsker at udforske en specifik applikation, kontakt Interface Application Engineers.
Dit grænsefladeteam

GENERELLE PROCEDURER FOR ANVENDELSE AF BELASTNINGSCELLER

Excitation Voltage

Interfacevejeceller indeholder alle et fuldt brokredsløb, som er vist i forenklet form i figur 1. Hvert ben er normalt 350 ohm, bortset fra modelserierne 1500 og 1923, som har 700 ohm ben.
Den foretrukne excitation voltage er 10 VDC, hvilket garanterer brugeren det tætteste match til den originale kalibrering udført på Interface. Dette skyldes, at gage-faktoren (målernes følsomhed) påvirkes af temperaturen. Da varmeafledning i målerne er koblet til bøjningen gennem en tynd epoxylimlinje, holdes målerne ved en temperatur meget tæt på den omgivende bøjningstemperatur. Men jo højere effekttab i målerne er, jo længere afviger målertemperaturen fra bøjningstemperaturen. Med henvisning til figur 2 skal du bemærke, at en 350 ohm bro spreder 286 mw ved 10 VDC. Fordobling af voltage til 20 VDC firdobler dissipationen til 1143 mw, hvilket er en stor mængde effekt i de små målere og dermed forårsager en væsentlig stigning i temperaturgradienten fra målerne til bøjningen. Omvendt halveres voltage til 5 VDC sænker dissipationen til 71 mw, hvilket ikke er væsentligt mindre end 286 mw. Betjening af en Low Profile celle ved 20 VDC ville mindske dens følsomhed med ca. 0.07 % fra grænsefladekalibreringen, hvorimod at bruge den ved 5 VDC ville øge dens følsomhed med mindre end 0.02 %. At betjene en celle ved 5 eller endda 2.5 VDC for at spare strøm i bærbart udstyr er en meget almindelig praksis.

Visse bærbare dataloggere tænder elektrisk for excitationen i en meget lav del af tiden for at spare endnu mere på strømmen. Hvis arbejdscyklussen (pctage af "on" tid) er kun 5%, med 5 VDC excitation, er varmeeffekten en minimal 3.6 mw, hvilket kan forårsage en stigning i følsomheden på op til 0.023% fra grænsefladekalibreringen. Brugere, der har elektronik, som kun giver AC excitation, bør indstille den til 10 VRMS, hvilket ville forårsage den samme varmeafledning i bromålerne som 10 VDC. Variation i excitation voltage kan også forårsage et lille skift i nul balance og kryb. Denne effekt er mest mærkbar, når excitationen voltage tændes først. Den åbenlyse løsning på denne effekt er at lade vejecellen stabilisere sig ved at betjene den med 10 VDC excitation i den tid, der kræves for at måletemperaturerne når ligevægt. For kritiske kalibreringer kan dette tage op til 30 minutter. Siden excitationen voltage er normalt godt reguleret for at reducere målefejl, virkningerne af excitation voltage variation er typisk ikke set af brugere undtagen når voltage påføres først cellen.

Remote Sensing of Excitation Voltage

Mange applikationer kan gøre brug af fire-trådsforbindelsen vist i figur 3. Signalbehandleren genererer en reguleret excitationsvolumentage, Vx, som normalt er 10 VDC. De to ledninger, der bærer excitationen voltage til vejecellen har hver en linjemodstand, Rw. Hvis tilslutningskablet er kort nok, vil faldet i excitation voltage i ledningerne, forårsaget af strøm, der løber gennem Rw, vil ikke være et problem. Figur 4 viser løsningen på linjefaldsproblemet. Ved at bringe to ekstra ledninger tilbage fra vejecellen, kan vi forbinde voltage lige ved vejecellens terminaler til følerkredsløbene i signalbehandleren. Således kan regulatorkredsløbet opretholde excitationsvolumentage ved vejecellen præcist ved 10 VDC under alle forhold. Dette sekslederkredsløb korrigerer ikke kun for faldet i ledningerne, men korrigerer også for ændringer i ledningsmodstanden på grund af temperatur. Figur 5 viser størrelsen af ​​de fejl, der genereres ved brug af fire-leder kabel, for tre almindelige størrelser af kabler.
Grafen kan interpoleres for andre ledningsstørrelser ved at bemærke, at hver trinstigning i ledningsstørrelse øger modstanden (og dermed linjefaldet) med en faktor på 1.26 gange. Grafen kan også bruges til at beregne fejlen for forskellige kabellængder ved at beregne forholdet mellem længden og 100 fod og gange dette forhold gange værdien fra grafen. Grafens temperaturområde kan virke bredere end nødvendigt, og det gælder for de fleste applikationer. Overvej dog et #28AWG-kabel, som for det meste løber udenfor til en vejestation om vinteren, ved 20 grader F. Når solen skinner på kablet om sommeren, kan kabeltemperaturen stige til over 140 grader F. Fejlen ville stige fra – 3.2 % RDG til –4.2 % RDG, et skift på –1.0 % RDG.
Hvis belastningen på kablet øges fra én vejecelle til fire vejeceller, ville faldene være fire gange værre. Således f.eksampSå ville et 100-fods #22AWG-kabel have en fejl ved 80 grader F på (4 x 0.938) = 3.752 % RDG.
Disse fejl er så væsentlige, at standardpraksis for alle flercelle-installationer er at bruge en signalbehandler med fjernfølingsevne og at bruge et seks-leder kabel ud til samleboksen, som forbinder de fire celler. Med tanke på, at en stor lastbilvægt kan have så mange som 16 vejeceller, er det afgørende at tage fat på problemet med kabelmodstand for hver installation.
Enkle tommelfingerregler, som er nemme at huske:

1. Modstanden på 100 fod af #22AWG-kabel (begge ledninger i løkken) er 3.24 ohm ved 70 grader F.
2. Hvert tre trin i trådstørrelse fordobler modstanden, eller et trin øger modstanden med en faktor på 1.26 gange.
3. Temperaturmodstandskoefficienten for udglødet kobbertråd er 23 % pr. 100 grader F.

Ud fra disse konstanter er det muligt at beregne sløjfemodstanden for enhver kombination af ledningsstørrelse, kabellængde og temperatur.

Fysisk montering: "Dead" og "Live" End

Selvom en vejecelle vil fungere, uanset hvordan den er orienteret, og om den betjenes i spændingstilstand eller kompressionstilstand, er det meget vigtigt at montere cellen korrekt for at sikre, at cellen giver de mest stabile aflæsninger, som den er i stand til.

Alle vejeceller har en "blind" Live End og en "live" ende. Den blindgyde er defineret som den monteringsende, der er direkte forbundet med udgangskablet eller stikket med massivt metal, som vist med den tunge pil i figur 6. Omvendt er den strømførende ende adskilt fra udgangskablet eller stikket af måleområdet af bøjningen.

Dette koncept er vigtigt, fordi montering af en celle på dens strømførende ende gør den udsat for kræfter, der indføres ved at flytte eller trække i kablet, hvorimod montering af den på blindgyden sikrer, at de kræfter, der kommer ind gennem kablet, bliver shuntet til monteringen i stedet for at blive målt af vejecellen. Generelt læser grænsefladenavnepladen korrekt, når cellen sidder i blindgyden på en vandret overflade. Derfor kan brugeren bruge navneskiltets bogstaver til at specificere den påkrævede orientering meget eksplicit til installationsteamet. Som eksampFor en enkeltcelleinstallation, der holder et fartøj i spænd fra en loftsbjælke, vil brugeren specificere at montere cellen, så navneskiltet står på hovedet. For en celle monteret på en hydraulisk cylinder ville navneskiltet læses korrekt hvornår viewed fra den hydrauliske cylinderende.

NOTE: Visse Interface-kunder har specificeret, at deres navneskilt skal være vendt på hovedet i forhold til normal praksis. Vær forsigtig ved en kundes installation, indtil du er sikker på, at du kender typeskiltets orienteringssituation.

Monteringsprocedurer for stråleceller

Bjælkeceller monteres med maskinskruer eller bolte gennem de to uudtagne huller i den blinde ende af bøjningen. Hvis det er muligt, skal der anvendes en flad spændeskive under skruehovedet for at undgå ridser på vejecellens overflade. Alle bolte skal være Grade 5 op til #8 størrelse, og Grade 8 for 1/4" eller større. Da alle drejningsmomenter og kræfter påføres ved cellens blindgyde, er der ringe risiko for, at cellen bliver beskadiget af monteringsprocessen. Undgå dog lysbuesvejsning, når cellen er installeret, og undgå at tabe cellen eller ramme den strømførende ende af cellen. Til montering af cellerne:

• MB-seriens celler bruger 8-32 maskinskruer, tilspændt til 30 tommer-pund
• SSB-seriens celler bruger også 8-32 maskinskruer med en kapacitet på 250 lbf
• Brug 500/1 – 4 bolte til SSB-28 og tilspænd til 60 tommer-pund (5 ft-lb)
• Brug 1000/3 – 8 bolte til SSB-24 og tilspænd til 240 tommer-pund (20 ft-lb)

Monteringsprocedurer for andre miniceller

I modsætning til den ret enkle monteringsprocedure for stråleceller udgør de andre miniceller (SM, SSM, SMT, SPI og SML-serien) risikoen for skade ved at påføre et hvilket som helst drejningsmoment fra den spændingsførende ende til den blindgydede ende, gennem den gaged areal. Husk, at navneskiltet dækker det målede område, så vejecellen ligner et solidt stykke metal. Af denne grund er det essentielt, at installatørerne er uddannet i konstruktionen af ​​Mini Cells, så de forstår, hvad anvendelsen af ​​drejningsmoment kan gøre på det tyndtappede område i midten, under typeskiltet.
Hver gang det drejningsmoment skal påføres cellen, til montering af selve cellen eller for at installere en fikstur på cellen, skal den berørte ende holdes af en skruenøgle med åben ende eller en halvmånenøgle, så drejningsmomentet på cellen kan reageret i samme ende, hvor drejningsmomentet påføres. Det er normalt god praksis først at montere armaturer ved at bruge en bænk skruestik til at holde vejecellens spændingsførende ende og derefter montere vejecellen på dens blindgyde. Denne sekvens minimerer muligheden for, at drejningsmoment vil blive påført gennem vejecellen.

Da Mini Cells har hungevindhuller i begge ender til fastgørelse, skal alle gevindstænger eller skruer indsættes mindst en diameter i gevindhullet,
for at sikre en stærk tilknytning. Derudover skal alle gevindbeslag låses fast på plads med en kontramøtrik eller spændes ned til en skulder for at sikre fast gevindkontakt. Løs gevindkontakt vil i sidste ende forårsage slid på vejecellens gevind, med det resultat, at cellen ikke vil opfylde specifikationerne efter længere tids brug.

Gevindstang, der bruges til at forbinde til mini-seriens vejeceller med en kapacitet på over 500 lbf, skal varmebehandles til klasse 5 eller bedre. En god måde at få hærdet gevindstang med rullet klasse 3-gevind på er at bruge unbrakonøgler, som kan fås fra ethvert af de store kataloglagre som McMaster-Carr eller Grainger.
For at opnå ensartede resultater kan hardware som stangendelejer og gaffeljern
installeres på fabrikken ved at angive den nøjagtige hardware, rotationsretningen og hul-til-hul-afstanden på indkøbsordren. Fabrikken er altid glade for at oplyse de anbefalede og mulige dimensioner for monteret hardware.

Monteringsprocedurer for Low Profile Celler med baser

Når en Low Profile cellen er anskaffet fra fabrikken med basen installeret, monteringsboltene rundt om cellens periferi er blevet korrekt tilspændt, og cellen er blevet kalibreret med basen på plads. Det cirkulære trin på undersiden af ​​basen er designet til at lede kræfterne korrekt gennem basen og ind i vejecellen. Basen skal boltes sikkert til en hård, flad overflade.

Hvis basen skal monteres på udvendigt gevind på en hydraulisk cylinder, kan basen holdes fra at rotere ved hjælp af en skruenøgle. Der er fire skruenøglehuller rundt om basens periferi til dette formål.
Med hensyn til tilslutningen til navgevindene er der tre krav, som vil sikre opnåelse af de bedste resultater.

1. Den del af gevindstangen, der går i indgreb med vejecellens navgevind, skal have klasse 3-gevind for at give de mest konsistente gevind-til-gevind kontaktkræfter.
2. Stangen skal skrues ind i navet til bundproppen og derefter trækkes tilbage en omgang for at reproducere gevindindgrebet, der blev brugt under den oprindelige kalibrering.
3. Gevindene skal være stramt i indgreb med en kontramøtrik. Den nemmeste måde at opnå dette på er at trække spændingen på 130 til
   140 procent af kapaciteten på cellen, og sæt derefter kontramøtrikken let. Når spændingen slippes, vil trådene være korrekt indgrebet. Denne metode giver mere ensartet indgreb end at forsøge at klemme trådene ved at tilspænde kontramøtrikken uden spænding på stangen.

I tilfælde af at kunden ikke har faciliteterne til at trække nok spænding til at indstille navgevindene, kan en kalibreringsadapter også installeres i enhver Low Profile celle på fabrikken. Denne konfiguration vil give de bedst mulige resultater og vil give en udvendig gevindforbindelse, som ikke er så kritisk med hensyn til forbindelsesmetoden.

Derudover er enden af ​​kalibreringsadapteren formet til en sfærisk radius, som også Load Cell tillader, at cellen kan bruges som en base lige kompressionscelle. Denne konfiguration for kompressionstilstand er mere lineær og gentagelig end brugen af ​​en indlæsningsknap i en universel celle, fordi kalibreringsadapteren kan installeres under spænding og fastklemmes korrekt for mere ensartet gevindindgreb i cellen.

Monteringsprocedurer for Low Profile Celler uden baser

Montering af en Low Profile celle skal gengive den montering, der blev brugt under kalibreringen. Derfor, når det er nødvendigt at montere en vejecelle på en kundeleveret overflade, skal følgende fem kriterier nøje overholdes.

1. Monteringsoverfladen skal være af et materiale, der har samme termiske udvidelseskoefficient som vejecellen og af tilsvarende hårdhed. Til celler op til 2000 lbf kapacitet skal du bruge 2024 aluminium. Til alle større celler skal du bruge 4041 stål, hærdet til Rc 33 til 37.
2. Tykkelsen skal være mindst lige så tyk som den fabriksbase, der normalt bruges med vejecellen. Dette betyder ikke, at cellen ikke vil fungere med en tyndere montering, men cellen opfylder muligvis ikke linearitet, repeterbarhed eller hysteresespecifikationer på en tynd monteringsplade.
3. Overfladen skal slibes til en planhed på 0.0002” TIR Hvis pladen varmebehandles efter slibning, kan det altid betale sig at give overfladen en let slibning mere for at sikre planhed.
4. Monteringsboltene skal være klasse 8. Hvis de ikke kan fås lokalt, kan de bestilles fra fabrikken. Til celler med forsænkede monteringshuller, skal du bruge indvendige hætteskruer. Til alle andre celler skal du bruge sekskantede bolte. Brug ikke skiver under bolthovederne.
5. Spænd først boltene til 60 % af det specificerede drejningsmoment; derefter drejningsmoment til 90%; slut endelig med 100 %. Monteringsboltene skal tilspændes i rækkefølge, som vist i figur 11, 12 og 13. For celler med 4 monteringshuller skal du bruge mønsteret til de første 4 huller i 8-hullers mønsteret.

Monteringsmomenter til armaturer i Low Profile Celler

Momentværdierne for montering af armaturer i de aktive ender af Low Profile vejeceller er ikke de samme som standardværdierne i tabellerne for de involverede materialer. Årsagen til denne forskel er, at den tynde radial webs er de eneste strukturelle elementer, som forhindrer centernavet i at rotere i forhold til cellens periferi. Den sikreste måde at opnå en fast gevind-til-gevind kontakt på uden at beskadige cellen er at påføre en trækbelastning på 130 til 140 % af vejecellens kapacitet, sætte kontramøtrikken fast ved at påføre kontramøtrikken et let moment, og slip derefter belastningen.

Momenter på navene på LowProfile® celler bør begrænses af følgende ligning:

F.eksample, navet i en 1000 lbf LowProfile®-cellen bør ikke udsættes for mere end 400 lb-in drejningsmoment.

FORSIGTIGHED: Påføring af for stort drejningsmoment kan forskyde bindingen mellem kanten af ​​tætningsmembranen og bøjningen. Det kan også forårsage permanent forvrængning af radialen webs, hvilket kan påvirke kalibreringen, men måske ikke vises som et skift i vejecellens nulbalance.

Interface® er den betroede The World Leader in Force Measurement Solutions®. Vi fører an ved at designe, fremstille og garantere de højeste ydeevne vejeceller, momenttransducere, multi-akse sensorer og tilhørende instrumentering til rådighed. Vores ingeniører i verdensklasse leverer løsninger til fly-, bil-, energi-, medicin- og test- og måleindustrien fra gram til millioner af pund i hundredvis af konfigurationer. Vi er den fremtrædende leverandør til Fortune 100-virksomheder verden over, herunder; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST og tusindvis af målelaboratorier. Vores interne kalibreringslaboratorier understøtter en række teststandarder: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 og andre.

Du kan finde mere teknisk information om vejeceller og Interface®s produktudbud på www.interfaceforce.com, eller ved at ringe til en af ​​vores ekspertapplikationsingeniører på 480.948.5555.

©1998–2009 Interface Inc.
Revideret 2024
Alle rettigheder forbeholdes.
Interface, Inc. giver ingen garanti, hverken udtrykt eller underforstået, inklusive, men ikke begrænset til, underforståede garantier for salgbarhed eller egnethed til et bestemt formål, vedrørende disse materialer, og gør sådanne materialer udelukkende tilgængelige på en "som-is-er"-basis . Interface, Inc. skal under ingen omstændigheder være ansvarlig over for nogen for særlige, sikkerhedsstillende, tilfældige skader eller følgeskader i forbindelse med eller opstået af brugen af ​​disse materialer.
Interface®, Inc.
7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555-telefon
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com