Aロードセルロードセルは、力を測定可能な電気出力に変換する特殊な変換器またはセンサーです。一般的なロードセル装置は、ホイートストンブリッジ構成の4つのひずみゲージで構成されています。工業規模では、この変換は荷重をアナログ電気信号に変換することで行われます。
レオナルド・ダ・ヴィンチは、機械式てこに校正済みのカウンターウェイトを取り付け、その位置で未知の重量を釣り合わせて測定しました。彼の設計のバリエーションでは、長さの異なる複数のてこを単一の標準重りでバランスさせていました。油圧式および電子式ひずみゲージロードセルが産業用計量アプリケーションで機械式てこに取って代わる以前は、これらの機械式てこ式スケールが広く使用されていました。錠剤から鉄道車両まで、あらゆるものの計量に使用され、適切に校正およびメンテナンスされていれば、正確かつ確実に計量できました。これらの計量には、重量バランス調整機構の使用、または機械式てこによって発生する力の検出が含まれていました。初期のプリストレインゲージ式力センサーには、油圧式と空気圧式がありました。
1843年、英国の物理学者チャールズ・ホイートストンは、電気抵抗を測定できるブリッジ回路を考案しました。ホイートストン ブリッジ回路は、ひずみゲージで発生する抵抗変化の測定に最適です。最初の接着抵抗線ひずみゲージは1940年代に開発されましたが、この新技術が技術的かつ経済的に実現可能になったのは、現代の電子機器が追いついてからでした。しかし、それ以来、ひずみゲージは、機械式スケールのコンポーネントとして、またスタンドアロンのロードセルの両方で急増しました。今日では、精密機械式天秤が依然として使用されている特定の研究室を除いて、ひずみゲージ ロードセルが計量業界を支配しています。空気圧ロードセルは、本質安全と衛生が求められる場合に使用されることがあり、油圧ロードセルは電源を必要としないため、遠隔地での使用が検討されています。ひずみゲージ ロードセルは、フルスケールの0.03%~0.25%の精度を提供し、ほぼすべての産業用途に適しています。
どのように機能しますか?
ロードセルの設計は、生成される出力信号の種類(空気圧、油圧、電気)または重量の検出方法(圧縮、張力、せん断)に応じて分類されます。油圧式ロード セルは力バランス装置であり、内部充填流体の圧力の変化として重量を測定します。空気圧ロードセルも力平衡原理で動作します。これらの装置は複数のダンパーを使用しています。
油圧装置よりも高い精度を実現できるチャンバーを備えています。ひずみゲージロードセルは、作用する荷重を電気信号に変換します。ゲージ自体は、荷重が加わると変形する梁または構造部材に接着されています。
投稿日時: 2021年5月6日