लोड सेल गाइड: कार्य सिद्धांत, आरेख, माउंटिंग, अंशांकन और मूल्य

आधुनिक युग में औद्योगिक स्वचालन और सटीक माप, द भरा कोश सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। भौतिक और डिजिटल दुनिया के बीच सेतु का काम करते हुए, एक लोड सेल सबसे छोटे यांत्रिक बलों को भी विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर देता है जिन्हें संसाधित, विश्लेषण और प्रदर्शित किया जा सकता है। इस विस्तृत गाइड में, हम इसका अन्वेषण करेंगे लोड सेल कैसे काम करता है, उपलब्ध विभिन्न प्रकार, चयन मानदंड, लोड सेल माउंटिंग, लोड सेल अंशांकन, सटीकता संबंधी विचार, मूल्य निर्धारण, और दीर्घकालिक उपयोग के लिए सर्वोत्तम अभ्यास।

लोड सेल कैसे काम करता है?

The लोड सेल कार्य सिद्धांत मूल रूप से पर आधारित है स्ट्रेन गेज तकनीकजब किसी लोड सेल पर कोई बल या भार लगाया जाता है, तो उसका लोचदार तत्व (आमतौर पर एल्युमीनियम मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील, या मिश्र धातु इस्पात) सूक्ष्म विरूपण से गुजरता है। स्ट्रेन गेज, जो प्रत्यास्थ पिंड से जुड़े सटीक प्रतिरोधक होते हैं, एक साथ विकृत हो जाते हैं। इससे उनके प्रतिरोध मान, लगाए गए बल के अनुपात में बदल जाते हैं।

तनाव गेज आमतौर पर एक में कॉन्फ़िगर किए जाते हैं व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट, जिससे प्रतिरोध में होने वाले बदलावों का सटीक पता लगाया जा सकता है। इसके परिणामस्वरूप विद्युत वोल्टेज आउटपुट में एक छोटा सा परिवर्तन होता है, जिसे मिलीवोल्ट प्रति वोल्ट (mV/V) में व्यक्त किया जाता है। फिर इस सिग्नल को प्रवर्धित किया जाता है और वज़न सूचकों, PLC या नियंत्रकों द्वारा प्रसंस्करण के लिए डिजिटल प्रारूप में परिवर्तित किया जाता है।

महत्वपूर्ण अवधारणाएं:

लोचदार तत्वलोड सेल का मुख्य भाग जो लगाए गए भार को वहन करता है।
स्ट्रेन गेजेससंवेदनशील प्रतिरोधक जो विरूपण को प्रतिरोध परिवर्तनों में परिवर्तित करते हैं।
व्हीटस्टोन पुल: प्रतिरोध परिवर्तन को मापने योग्य वोल्टेज में परिवर्तित करने वाला सर्किट।
उत्पादन में संकेत: लागू भार के समानुपाती विद्युत संकेत।

लोड सेल आरेख की व्याख्या

हालाँकि लोड सेल कई प्रकार के होते हैं, लेकिन उनकी आंतरिक संरचना में कुछ सामान्य तत्व होते हैं। नीचे एक सरलीकृत संरचना दी गई है लोड सेल आरेख:

व्यवहारिक अर्थों में:

लोड इनपुट बिंदु पर बल लगाया जाता है।
प्रत्यास्थ पिंड विकृत हो जाता है, और तनाव गेज इस विकृति को महसूस कर लेते हैं।
व्हीटस्टोन ब्रिज आनुपातिक वोल्टेज उत्पन्न करता है।
आउटपुट को संसाधित किया जाता है और वजन के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

चाहे वह एक एकल-बिंदु लोड सेल, एस प्रकार, या संपीड़न स्तंभ सेल, यह सिद्धांत सार्वभौमिक बना हुआ है।

लोड सेल के प्रकार

सटीक माप के लिए सही प्रकार के लोड सेल का चयन आवश्यक है:

एकल-बिंदु लोड सेल: छोटे प्लेटफार्मों, खुदरा तराजू और चेकवेइजर के लिए आदर्श।
एस-टाइप लोड सेल: तनाव और संपीड़न दोनों को मापता है, हॉपर और क्रेन स्केल में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
शियर बीम / कैंटिलीवर बीम लोड सेलटैंक, साइलो और कन्वेयर बेल्ट स्केल के लिए उपयुक्त।
संपीड़न स्तंभ / स्पोक प्रकारट्रक स्केल और रेलवे स्केल जैसे भारी-भरकम अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया।
हाइड्रोलिक और वायवीय लोड सेल: इसका उपयोग वहां किया जाता है जहां विद्युत हस्तक्षेप समस्याग्रस्त हो।

लोड सेल चयन मानदंड

चयन करते समय वजन सेंसर लोड सेलइन कारकों पर विचार करें:

क्षमता (रेंज)
- अधिकतम भार को अतिरिक्त सुरक्षा मार्जिन (आमतौर पर 120-150%) के साथ मिलाएं।
- बहु-सेल प्रणालियों (जैसे, एक प्लेटफॉर्म के नीचे 4 लोड सेल) के लिए, कुल लोड क्षमता को तदनुसार विभाजित करें।
लोड सेल सटीकता
- ओआईएमएल या एनटीईपी मानकों (सी1, सी3, सी5, आदि) के अंतर्गत वर्गीकृत।
- C3 लोड सेल सबसे आम हैं, जो ±0.02% सटीकता प्रदान करते हैं।
पर्यावरणीय परिस्थितियाँ
- धूल और छींटे प्रतिरोध के लिए IP65/IP67.
- वाशडाउन और जलमग्न वातावरण के लिए IP68/IP69K.
सामग्री

एल्युमीनियम: लागत प्रभावी, हल्के भार के लिए उपयुक्त।
स्टेनलेस स्टील: संक्षारण प्रतिरोधी, कठोर वातावरण के लिए आदर्श।

सिग्नल आउटपुट और संगतता

मानक वजन के लिए एनालॉग (mV/V)।
उन्नत एकीकरण के लिए डिजिटल लोड सेल (RS485, CAN बस)।

अनुप्रयोग-विशिष्ट विचार

गतिशील वजन के लिए झटका भार प्रतिरोध।
खतरनाक क्षेत्रों के लिए विस्फोट-रोधी प्रमाणन।

लोड सेल माउंटिंग के सर्वोत्तम अभ्यास

अनुचित लोड सेल माउंटिंग अशुद्धि और समयपूर्व विफलता का एक प्रमुख कारण है। इन दिशानिर्देशों का पालन करें:

कठोर, सपाट सतहसुनिश्चित करें कि माउंटिंग सतह स्थिर और समतल है।
बोल्ट कसना: विरूपण से बचने के लिए निर्माता द्वारा अनुशंसित टॉर्क का उपयोग करें।
संरेखण: भार केन्द्रित रूप से लगाया जाना चाहिए; विलक्षण लोडिंग से बचें।
घूर्णन-रोधी उपकरण: अवांछित घुमाव को रोकें (एस-प्रकार कोशिकाओं के लिए महत्वपूर्ण)।
एकांत: पार्श्व बल, कंपन और तापीय विस्तार प्रभाव को न्यूनतम करें।
पर्यावरणीय सीलिंग: आर्द्र या संक्षारक वातावरण में सुरक्षात्मक आवरण का उपयोग करें।

साइलो या टैंक वजन प्रणालियों के लिए, माउंटिंग किट का उपयोग करें लोड बटन, रॉकर पिन, या स्व-संरेखित आधार उचित भार स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए।

लोड सेल अंशांकन गाइड

लोड सेल अंशांकन सटीकता के लिए यह महत्वपूर्ण है। यह सुनिश्चित करता है कि विद्युत आउटपुट लागू भार के बिल्कुल अनुरूप हो।

अंशांकन के लिए चरण:

शून्य अंशांकन
- सभी लोड हटा दें और सिस्टम को शून्य पर सेट करें।
स्पैन अंशांकन
- ज्ञात वजन लागू करें (अधिमानतः अधिकतम क्षमता के निकट)।
- सिस्टम को इस प्रकार समायोजित करें कि आउटपुट लागू लोड से मेल खाए।
बहु-बिंदु अंशांकन
- उच्च परिशुद्धता अनुप्रयोगों के लिए, एकाधिक भार स्तरों पर अंशांकन करें।
कोने समायोजन (चार-कोशिका प्लेटफ़ॉर्म)
- एकरूपता की जांच के लिए प्रत्येक कोने पर वजन रखें।
- शिम को समायोजित करें या इलेक्ट्रॉनिक कॉर्नर सुधार का उपयोग करें।

प्रो टिप: हमेशा प्रमाणित परीक्षण भार का उपयोग करें और समय-समय पर अंशांकन दोहराएँ। मरम्मत, स्थानांतरण या संरचनात्मक परिवर्तनों के बाद पुनः अंशांकन अनिवार्य है।

लोड सेल सटीकता और प्रदर्शन कारक

The शुद्धता लोड सेल का प्रदर्शन कई मापदंडों पर निर्भर करता है:

रेंगना: निरंतर भार के अंतर्गत बहाव।
रैखिकता: भार सीमा में विचलन.
हिस्टैरिसीस: लोडिंग बनाम अनलोडिंग के समय रीडिंग में अंतर।
तापमान क्षतिपूर्ति: तापमान भिन्नताओं में स्थिरता।

व्यापार-अनुमोदित अनुप्रयोगों के लिए, लोड सेल को अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणन आवश्यकताओं (ओआईएमएल, एनटीईपी, आदि) को पूरा करना होगा।

लोड सेल की कीमत: क्या उम्मीद करें

The लोड सेल की कीमत इस पर निर्भर करता है:

प्रकार और क्षमता: 10 किग्रा एकल-बिंदु सेल की लागत $18-50 हो सकती है, जबकि 50-टन संपीड़न सेल की लागत $1,000 से अधिक हो सकती है।
सटीकता वर्ग: उच्च सटीकता (C5, C6) लागत में उल्लेखनीय वृद्धि करती है।
सामग्री और सीलिंगस्टेनलेस स्टील, हर्मेटिकली सीलबंद लोड सेल अधिक महंगे होते हैं।
ब्रांड और प्रमाणनएनटीईपी/ओआईएमएल अनुमोदन वाले प्रतिष्ठित ब्रांड प्रीमियम मूल्य की मांग करते हैं।

अधिकांश औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, C3-श्रेणी स्टेनलेस स्टील लोड सेल सटीकता, स्थायित्व और कीमत का सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करते हैं।

रखरखाव और दीर्घकालिक उपयोग

प्रदर्शन और जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए:

अधिक भार और यांत्रिक झटकों से बचें।
लोड सेल को साफ और सूखा रखें।
सिग्नल संबंधी समस्याओं से बचने के लिए नियमित रूप से तारों का निरीक्षण करें।
विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के विरुद्ध सुरक्षा।
आवधिक पुनः अंशांकन अनुसूची.

निष्कर्ष

The लोड सेल सेंसर आधुनिक तौल प्रणालियों के लिए अपरिहार्य है, जो खाद्य प्रसंस्करण से लेकर एयरोस्पेस तक के उद्योगों में बेजोड़ सटीकता, विश्वसनीयता और बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करता है। इसे समझकर लोड सेल कार्य सिद्धांत, सही मॉडल चुनना, उचित पालन करना लोड सेल माउंटिंग अभ्यास, और सटीक प्रदर्शन लोड सेल अंशांकन, व्यवसाय इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित कर सकते हैं।

चाहे आप एक इंजीनियर हों जो एक वजन प्रणाली डिजाइन कर रहे हों या एक संयंत्र प्रबंधक जो उपकरणों का रखरखाव कर रहे हों, यह मार्गदर्शिका आपको इस बारे में सूचित निर्णय लेने के लिए ज्ञान से लैस करती है। लोड सेल.

लोड सेल के लिए व्यावहारिक मार्गदर्शिका: चयन, कार्य सिद्धांत, स्थापना और अंशांकन