Weegmodules, loadcellen, loadsensoren

Als we deze vraag in eenvoudige bewoordingen bekijken, kan dit gemakkelijk worden uitgelegd. Simpel gezegd, een weegmodule verandert een niet-traditionele structuur in een weegschaal. En een load cell of load cell sensor is wat er in elke 'traditionele weegschaal' te vinden is – laten we dat wat verder uitsplitsen. 
 
Een weegmodule verandert een niet-traditionele structuur, meestal een tank, in een weegapparaat. Dit betekent dat wanneer we weegsensormodules onder tankpoten toevoegen, de tank verandert van alleen een structuur die een stof bevatte, naar een weegstructuur die meet hoeveel stof er in de tank zelf zit. 
 
Eenvoudig gezegd is een load cell het hart van elke standaardweegschaal. Load cells zijn te vinden in alle weegschalen, van een zeer gevoelige laboratoriumbalans tot een heavy-duty vloerweegschaal en alles daartussenin. Load cell sensoren maken van een weegschaal een weegschaal, van een platform, een gevoelig weegapparaat.

METTLER TOLEDO hanteert een adviserende benadering van alle projecten. Ons team van deskundige verkoop- en servicetechnici werkt er hard aan om ervoor te zorgen dat u de oplossing krijgt die geschikt is voor uw doel, met de vereiste nauwkeurigheid en duurzaamheid voor uw toepassing.

De basis van load cell technologie is het omzetten van een belasting - dat is een kracht die wordt uitgeoefend op elke massa in het zwaartekrachtveld van de aarde - in een elektrisch signaal. De meeste load cells hebben zogenaamde load cell sensoren die een mechanische belasting omzetten in een resistente verandering. Hieronder vindt u meer informatie over load cell sensoren. De massa oefent een belasting uit die wordt afgedwongen door het zwaartekrachtveld, die belasting belast het lichaam van de load cell en leidt tot vervorming – rek. De load cell sensor wordt omgezet in resistente verandering en uiteindelijk in een spanningsuitgang. Die output is evenredig met de toegepaste massa. 
 
Een weegschaalloadcel, of load cell sensor, wordt gebruikt in verschillende industrieën waar nauwkeurige metingen nodig zijn. Load cells meten nauwkeurig het gewicht van tanks, vaten, hoppers of transportbanden. Load cells zijn gebouwd om te voldoen aan de eisen van een groot aantal robuuste industriële toepassingen. De capaciteit van load cells kan sterk variëren. Sommige load cells zijn meer geschikt voor laboratoriumtoepassingen, terwijl andere meer geschikt zijn voor batches met hoge capaciteit of logistieke toepassingen. 
 
Loadcellen moeten voldoen aan alle wereldwijd vereiste goedkeuringen en normen. Ze omvatten elektronische load cells, analoge load cells en hydraulische load cells waarmee u uw structuur kunt veranderen in een weegschaal. Load cells worden gebruikt in vloerweegschalen, bandwegers, weegsystemen, palletweegschalen, controlewegers, loadcellen en transportbandweegschalen. De loadceltechnologie van METTLER TOLEDO is ook robuust voor zware werkomgevingen. Deze worden meestal gebruikt voor tankweegschalen, vatwegingen, siloweegschalen en vrachtwagenweegschalen.

Hun vorm onderscheidt in de eerste plaats load cells. Single-point load cells worden gebruikt voor kleine en middelgrote toepassingen. Strain gauge load cells worden gebruikt voor vloerweegschalen en middelgrote tankweegschalen. Canister load cells worden gebruikt voor toepassingen met een zware capaciteit. Een ander scheidingscriterium voor load cell types en toepassingen is de geleverde output. Analoge load cells hebben een externe terminal nodig voor versterking en A/D-conversie, terwijl digitale load cells of elektronische load cells ingebouwde "intelligentie" hebben met het voordeel van een betere nauwkeurigheid, een veel robuustere gegevensoverdracht en de mogelijkheid om de toestand van de load cell te bewaken om te helpen bij het onderhoud. Alle load cells hebben een andere load cell prijs, afhankelijk van de benodigde prestaties. Ongeacht het ontwerp en de prijs kunt u bij METTLER TOLEDO alle soorten load cells kopen.

Heel vaak worden nauwkeurigheid en resolutie door elkaar gebruikt als we het over load cells hebben. Resolutie is het aantal cijfers dat wordt weergegeven, maar meer cijfers betekent niet dat de nauwkeurigheid groter is. Nauwkeurigheid beschrijft hoe waarheidsgetrouw de weegresultaten zijn (berekening van de nauwkeurigheid van de load cell en berekening van de load cell capaciteit). Het is niet voor niets dat de load cells van de legale weegschaal de resolutie beperken om te voorkomen dat de resultaten worden geïnterpreteerd. Daarom zijn de beste maatstaven voor nauwkeurigheid goedkeuringen voor handelsdoeleinden. Load cell sensoren bieden doorgaans een nauwkeurigheid van 1/3.000d tot 1/10.000d (ook vermeld in de specificaties van de load cell). Loadcellen die gebruik maken van krachtherstel bereiken 1/200.000 of zelfs beter. Onder ideale omstandigheden, waaronder een constante temperatuur en vochtigheid, kan de nauwkeurigheid 5-10 keer beter zijn.

Maar het is vrij ingewikkeld om de uiteindelijke systeemnauwkeurigheid van een load cell load cell weegschaal te berekenen. Er moet rekening worden gehouden met veel effecten, zoals temperatuur, tijd, resolutie enz. Het wordt aanbevolen om advies in te winnen bij fabrikanten van load cells. De Weighing Component Selector voert deze berekeningen op een professionele manier uit.

Storingen in load cells kunnen meerdere redenen hebben. De meest voorkomende oorzaak van storingen zijn junction boxes in analoge load cell systemen. Als zo'n analoog load cell systeem uitvalt, kan het oplossen van problemen omslachtig zijn, omdat elke load cell kabel, load cell en de load cell junction box moet worden gecontroleerd. Digitale load cells elimineren deze en vele andere storingsbronnen door diagnostische gegevens te verstrekken. Door de data te verwerken weet je zeker dat je systeem up and running is en in het geval dat een load cell uitvalt, zal het systeem je vertellen welke load cell niet reageert.

Load cells worden gebruikt om het gewicht van elk mogelijk materiaal te meten (bijv. met een load cell van 50 kg, een load cell van 10 ton, een load cell van 50 ton, een load cell van 100 ton of een andere capaciteit). Ze variëren van microgrammen in load cell sensoren tot meerdere load cell weegschalen van 100 ton in load cell weegschalen met hoge capaciteit. Lage gewichten zijn vereist voor farmaceutische toepassingen waar fracties van een gram een belangrijk verschil kunnen maken. Middelgrote load cells worden doorgaans gebruikt voor het verwerken en verhandelen van materialen (bijv. load cells van 5 ton). Grote capaciteiten worden gebruikt voor opslagtoepassingen.

Een veelvoorkomend probleem bij het gebruik van load cells is het kiezen van de verkeerde beveiliging. Load cells zijn zeer gevoelig voor vocht en regelmatig afspoelen. Hoewel de bescherming een hoge IP-classificatie claimt, is de bescherming niet goed voor vochtige hitte. Als het gaat om een hoge luchtvochtigheid en plotselinge temperatuurschommelingen (koude omgeving, warme wash-down) is het aan te raden om altijd te kiezen voor hermetisch afgesloten loadcellen van roestvrij staal. Er moet dus rekening worden gehouden met verschillende parameters wanneer u load cells koopt.

Kalibratiekosten voor load cell systemen worden vaak onderschat. Als uw kwaliteitssysteem regelmatige kalibraties van dergelijke weegsystemen vereist, vraag dan advies aan METTLER TOLEDO over de meest efficiënte methode. Een methode die aan ISO9001 voldoet, heeft onafhankelijke kalibratieapparatuur nodig die herleidbaar is naar internationale normen. Er kan in geen geval van worden uitgegaan dat de kalibratie nooit verandert en dat een load cell weegschaal helemaal niet opnieuw hoeft te worden gekalibreerd. Een efficiënte methode voor het kalibreren van grotere tankweegschalen is RapidCal™.

De impact van de nauwkeurigheid van de load cell weegschaal wordt vaak onderschat. In ieder geval worden afgeschermde kabels aanbevolen, omdat het signaal van de load cell een zeer lage spanning heeft en gemakkelijk kan worden verstoord. Kies de kortst mogelijke kabels, want koper verandert van weerstand door temperatuur en hoe lager de kabelweerstand, hoe beter.

Heel vaak is de integratie van load cells omslachtig en vereist technische kennis. Bekijk meer informatie over het selecteren van de juiste weegmodules en het vinden van de juiste load cell die te koop is.  

Rekstrookjes zijn onderdelen van load cells. Load cells zijn een tegenkracht die belasting omzet in spanning. Die spanning wordt opgevangen door de load cell sensor, die zijn weerstand omzet in een elektrische grootheid die kan worden gemeten en gerapporteerd als een weegresultaat. Dit is hetzelfde principe voor 10 ton load cell en load cell 100 ton.

Load cells meten kracht, helaas geen massa's, wat ideaal zou zijn. Dit leidt ertoe dat elke andere verticale kracht die toevallig optreedt in een load cell weegschaal een directe invloed heeft op de nauwkeurigheid. Typisch worden leidingkrachten in een vat, contact met de grond door b.v. puinophoping, kabelaanrakingen voor laadcellen en systemen met kleine capaciteit, verticale trillingen, enz. genoemd. Neem contact op met een expert om deze problemen in uw systeem te voorkomen en de juiste load cell te vinden.

De meeste load cells leveren een analoge output van 2-3 mV/V. Omdat dit passieve apparaten zijn, hebben ze een externe stroombron nodig voor excitatie. Het uitgangssignaal varieert in relatie tot de relatieve excitatiespanning en stroombelasting. Het is dus van cruciaal belang om een zeer stabiele excitatiebron te hebben die de effecten van de stroombron elimineert. Een 2mV/V load cell levert slechts 20mV output op volle capaciteit wanneer deze wordt gevoed met een 10V output. Moderne terminals (load cell reader) bieden zowel een stabiele stroombron als een nauwkeurige versterking van het uitgangssignaal om de resultaten om te zetten in digitale informatie. Het is belangrijk dat het signaal de juiste bedrading van de load cell uitvoert.

Load cells zijn passieve apparaten die een externe stroombron nodig hebben voor excitatie. In verband met die excitatie kan de spanning veranderen op basis van de huidige belasting, waardoor fouten ontstaan. Daarom is het van cruciaal belang om een zeer stabiele excitatiebron te hebben om fouten veroorzaakt door de stroombron te elimineren. Moderne terminals zorgen voor een stabiele stroombron, nauwkeurige versterking van het kleine uitgangssignaal en omzetting van resultaten in digitale informatie.

Hydraulische loadcellen maken gebruik van het principe van drukverandering bij het laden van een ingesloten vloeistof. De drukverandering wordt gemeten door een drukopnemer. Hydraulische load cells zijn niet erg nauwkeurig en komen tegenwoordig niet meer vaak voor. Het voordeel van robuustheid dat ze boden in tijden dat elektronica niet zo nauwkeurig was, is allang verdwenen.

Load cells zijn doorgaans zeer lineair tot 0,03% of zelfs veel beter. Weegschalen worden tegenwoordig voornamelijk alleen gekalibreerd op nul en een maximaal spanpunt, wat aangeeft dat het tussenliggende bereik lineair is.

Het gebruik van minder load cells dan tankpoten is mogelijk voor vloeistofniveauregelingssystemen. De sleutel is om ervoor te zorgen dat het zwaartepunt in het systeem niet horizontaal verschuift met belasting. De nauwkeurigheid voor een dergelijk systeem is misschien niet ideaal. Gebruik een dergelijk systeem niet voor bulkmateriaal.

Analoge load cells hebben een mV/V-interface die verschilt van passieve temperatuursensoren zoals PT100, PT100, waardoor speciale elektronica vereist is.

Load cell sensoren moeten worden gekalibreerd op de plaats waar ze zullen worden gebruikt. De belangrijkste reden voor kalibratie ter plaatse is dat de zwaartekracht per locatie verandert. Een load cell die op locatie A wordt vervaardigd en op locatie B wordt gebruikt, zou een fout veroorzaken zonder kalibratie ter plaatse. Een andere reden waarom kalibratie ter plaatse belangrijk is, is de voortdurende slijtage van het apparaat zelf waaraan alle technische instrumenten onderhevig zijn. Afhankelijk van het belang van nauwkeurigheid in het proces waarin de weegschaal wordt gebruikt, is het een goede gewoonte om een weegschaal elke 1-2 jaar te kalibreren.

Load cell sensoren moeten worden gekalibreerd op de plaats waar ze zullen worden gebruikt. De belangrijkste reden voor kalibratie ter plaatse is dat de zwaartekracht per locatie verandert. Een load cell die op locatie A wordt vervaardigd en op locatie B wordt gebruikt, zou een fout veroorzaken zonder kalibratie ter plaatse. Een andere reden waarom kalibratie ter plaatse belangrijk is, is de voortdurende slijtage van het apparaat zelf waaraan alle technische instrumenten onderhevig zijn. Afhankelijk van het belang van nauwkeurigheid in het proces waarin de weegschaal wordt gebruikt, is het een goede gewoonte om een weegschaal elke 1-2 jaar te kalibreren.

Een weegschaalloadcel voor weegmachines wordt gebruikt in verschillende industrieën waar nauwkeurige metingen nodig zijn. Load cells voor weegmachines meten nauwkeurig het gewicht van tanks, vaten, hoppers of transportbanden. Load cell technologie is gebouwd om te voldoen aan de eisen van een verscheidenheid aan robuuste industriële toepassingen. De capaciteit van load cells voor weegmachines kan sterk variëren. Sommige load cells zijn meer geschikt voor laboratoriumtoepassingen, terwijl andere meer geschikt zijn voor batches met hoge capaciteit of logistieke toepassingen. 
 
Loadcellen voor weegmachines moeten voldoen aan alle wereldwijd vereiste goedkeuringen en normen. Ze bevatten single-ended beam load cells waarmee u uw structuur kunt veranderen in een weegschaal. Beam load cells worden in veelvouden gebruikt in vloerweegschalen, bandwegers, weegsystemen, palletweegschalen, controlewegers en transportbandweegschalen. Canister/ring load-cell technologie is ook robuust voor ruwe omgevingen. Deze worden meestal gebruikt voor tankweegschalen, vatwegingen, siloweegschalen en vrachtwagenweegschalen.