Mjerni moduli, mjerne ćelije, mjerni senzori

Gledamo li ovo pitanje jednostavnim rječnikom, to se može lako objasniti. Jednostavno rečeno, modul za vaganje uzima netradicionalnu strukturu i pretvara je u vagu. A senzor mjerne ćelije ili mjerne ćelije ono je što se nalazi unutar svake 'tradicionalne vage' - raščlanimo to još malo. 
 
Mjerni modul uzima netradicionalnu strukturu, najčešće spremnik, i pretvara je u uređaj za vaganje. To znači da, kada dodamo module senzora za vaganje ispod nogu spremnika, spremnik ide od samo strukture koja je držala tvar, do strukture za vaganje koja mjeri količinu tvari unutar samog spremnika. 
 
Mjerna ćelija, jednostavno rečeno, srce je svake standardne vage. Mjerne ćelije nalaze se u svim vagama, od vrlo osjetljive laboratorijske vage do teške podne vage i svega između. Senzori mjernih ćelija ono su što vagu uzima samo s platforme i pretvara je u osjetljiv uređaj za vaganje.

Tvrtka METTLER TOLEDO ima savjetodavni pristup svim projektima. Naš tim stručnih prodajnih i servisnih tehničara naporno radi kako bi osigurao da dobijete rješenje koje odgovara vašoj svrsi, uz potrebnu točnost i trajnost za vašu primjenu.

Osnove tehnologije mjernih ćelija su pretvaranje opterećenja - koje je sila primijenjena na bilo koju masu u zemljinom gravitacijskom polju - u električni signal. Većina mjernih ćelija ima takozvane mjerne senzore koji mehaničko naprezanje pretvaraju u otpornu promjenu. U nastavku saznajte više o senzorima mjernih ćelija. Masa primjenjuje opterećenje koje nameće gravitacijsko polje, to opterećenje opterećuje tijelo mjerne ćelije i dovodi do deformacija - naprezanja. Senzor mjerne ćelije pretvara se u otpornu promjenu i na kraju u izlazni napon. Taj je izlaz proporcionalan primijenjenoj masi. 
 
Mjerna ćelija vage ili senzor mjerne ćelije upotrebljavaju se u različitim industrijama u kojima su potrebna precizna mjerenja. Mjerne ćelije točno mjere težinu spremnika, posuda, lijevaka ili transportera. Mjerne ćelije izgrađene su da izdrže zahtjeve raznih robusnih industrijskih primjena. Kapacitet mjernih ćelija može uvelike varirati. Neke su mjerne ćelije prikladnije za laboratorijske primjene, dok su druge prikladnije za serije velikog kapaciteta ili logističke primjene. 
 
Mjerne ćelije moraju ispunjavati sva globalno potrebna odobrenja i standarde. Uključuju elektroničke mjerne ćelije, analogne mjerne ćelije i hidraulične mjerne ćelije koje vam omogućuju promjenu strukture u vagu. Mjerne ćelije upotrebljavaju se u podnim vagama, mjernim remenima, sustavima za vaganje, paletnim vagama, kontrolnim vagama, vagama mjernih ćelija i transportnim vagama. Tehnologija mjernih ćelija tvrtke METTLER TOLEDO ima robusnost i za teška okruženja. Obično se koriste u vagama za spremnike, vaganju plovila, silosnim vagama i vaganju kamiona.

Njihov oblik najprije razlikuje mjerne ćelije. Mjerne ćelije s jednom točkom koriste se za male i srednje primjene. Tenzometrijske mjerne ćelije koriste se za podne vage i vage spremnika srednje veličine. Kanisterske mjerne ćelije koriste se za primjene velikog kapaciteta. Drugi kriterij razdvajanja za vrste i uporabu mjernih ćelija je navedeni izlaz. Analogne mjerne ćelije trebaju vanjski terminal za pojačavanje i A/D pretvorbu, dok digitalne mjerne ćelije ili elektroničke mjerne ćelije imaju ugrađenu "inteligenciju" s prednošću bolje točnosti, mnogo robusnijeg prijenosa podataka i potencijala za praćenje stanja mjerne ćelije kako bi se pomoglo u održavanju. Sve mjerne ćelije imaju različitu cijenu, ovisno o potrebnim performansama. Bez obzira na dizajn i cijenu, u tvrtki METTLER TOLEDO možete kupiti mjerne ćelije bilo koje vrste.

Vrlo često se točnost i razlučivost koriste naizmjenično kada se govori o mjernim ćelijama. Razlučivost je broj prikazanih znamenki, ali više znamenki ne znači bolju točnost. Točnost opisuje koliko su istiniti rezultati vaganja (izračun točnosti mjerne ćelije i izračun kapaciteta mjerne ćelije). S dobrim razlogom, mjerne ćelije za vagu odobrene za zakonsku upotrebu ograničavaju rezoluciju kako bi se uklonio ulazak u tumačenje rezultata. Stoga su najbolje referentne vrijednosti za točnost zakonska odobrenja za trgovinu. Senzori mjernih ćelija obično pružaju točnost od 1/3.000d do 1/10.000d (također navedeni u specifikacijama mjerne ćelije). Mjerne ćelije koje koriste obnovu sile dosežu 1/200,000 ili čak i bolje. U idealnim uvjetima, koji uključuju stalnu temperaturu i vlažnost, točnost može biti 5-10 puta bolja.

No, prilično je komplicirano izračunati konačnu točnost sustava vaga mjernih ćelija. Potrebno je uzeti u obzir mnoge utjecaje poput temperature, vremena, razlučivosti itd. Preporučuje se potražiti savjet proizvođača mjernih ćelija. Alat za odabir komponenti vaganja te izračune pruža na profesionalan način.

Kvarovi mjernih ćelija mogu imati više razloga. Najčešći izvor kvarova su razvodne kutije u analognim sustavima mjernih ćelija. Ako takav analogni sustav mjernih ćelija ne uspije, rješavanje problema može biti problematično jer je potrebno provjeriti svaki kabel mjerne ćelije, mjernu ćeliju i razvodnu kutiju mjerne ćelije. Digitalne mjerne ćelije uklanjaju ovaj i mnoge druge izvore kvarova pružanjem dijagnostičkih podataka. Obradom podataka možete biti sigurni da je vaš sustav pokrenut i u slučaju da mjerna ćelija ne uspije, sustav će vam reći koja mjerna ćelija ne reagira.

Mjerne ćelije upotrebljavaju se za mjerenje težine bilo kojeg mogućeg materijala (npr. s mjernom ćelijom od 50 kg, mjernom ćelijom od 10 tona, mjernom ćelijom 50 tona, mjernom ćelijom 100 tona ili bilo kojim drugim kapacitetom). Oni dosežu od mikrograma u senzorima mjernih ćelija do nekoliko mjernih ćelija od 100 tona u vagama mjernih ćelija velikog kapaciteta. Male težine potrebne su za primjenu u farmaciji gdje frakcije grama mogu napraviti ključnu razliku. Mjerne ćelije srednje veličine obično se upotrebljavaju za obradu i trgovanje materijalima (npr. mjerne ćelije od 5 tona). Veliki kapaciteti koriste se za aplikacije za pohranu.

Čest problem korištenja mjernih ćelija je odabir pogrešne zaštite. Mjerne ćelije vrlo su osjetljive na vlagu i redovito ispiranje. Iako ima visoku IP ocjenu, visoka vlažnost utječene na zaštitu. Kada je riječ o visokoj vlažnosti i naglim promjenama temperature (hladno okruženje, vruće ispiranje), savjetuje se da uvijek odaberete hermetički zatvorene mjerne ćelije od nehrđajućeg čelika. Stoga se pri kupnji mjernih ćelija moraju uzeti u obzir različiti parametri.

Troškovi kalibracije za sustave mjernih ćelija često se podcjenjuju. Ako vaš sustav kvalitete zahtijeva redovite kalibracije takvih sustava vaganja, potražite savjet za najučinkovitiju metodu tvrtke METTLER TOLEDO. Za metodu ISO9001 sukladnosti potrebna je neovisna oprema za kalibraciju koja se može pratiti prema međunarodnim standardima. Ni u kojem slučaju ne može se pretpostaviti da se kalibracija nikada ne mijenja i da vaga mjerne ćelije uopće ne treba ponovno kalibrirati. Učinkovita metoda kalibracije većih vaga spremnika je RapidCal™.

Instaliranje vage mjernih ćelija često se nedovoljno procjenjuje na učinak točnosti. U svakom slučaju, preporučuju se zaštićeni kabeli jer je signal mjerne ćelije vrlo niskog napona i lako se ometa. Odaberite najkraće moguće kabele jer bakar mijenja otpor nad temperaturom i što je niži otpor kabela, to bolje.

Vrlo često je integracija mjernih ćelija glomazna i zahtijeva inženjersko znanje. Pogledajte detalje o tome kako odabrati odgovarajuće mjerne module i pronaći pravu mjernu ćeliju za prodaju.  

Analogne mjerne ćelije sastavni su dijelovi mjernih ćelija. Mjerne ćelije su kontrafora koja pretvara opterećenje u naprezanje. To naprezanje uzima senzor mjerne ćelije, koji mijenja svoj otpor u električnu količinu koja se može izmjeriti i prijaviti kao rezultat vaganja. To je isti princip za mjernu ćeliju od 10 tona i mjernu ćeliju od 100 tona.

Mjerne ćelije mjere silu, nažalost ne mase koje bi bile idealne. To dovodi do činjenice da bilo koja druga vertikalna sila koja se slučajno pojavljuje u vagi mjernih ćelija izravno utječe na točnost. Obično se spominju sile cjevovoda u posudi, kontakt s tlom, npr. prikupljanje krhotina, dodirivanje kabela za utovarne ćelije i sustave malog kapaciteta, vertikalne vibracije itd. Dodirnite bazu sa stručnjakom kako biste izbjegli te probleme u sustavu i pronašli pravu mjernu ćeliju za prodaju.

Većina mjernih ćelija osigurava analogni izlaz od 2-3 mV / V. Budući da su to pasivni uređaji, potreban im je vanjski izvor napajanja za pobudu. Izlazni signal varira ovisno o relativnom pobudnom naponu i opterećenju struje. Stoga je ključno imati vrlo stabilan izvor uzbude koji eliminira učinke uzrokovane izvorom napajanja. Mjerna ćelija od 2 mV/V osigurava samo 20 mV izlaza pri punom kapacitetu kada se napaja s izlazom od 10 V. Moderni terminali (čitač mjernih ćelija) pružaju stabilan izvor napajanja i točno pojačavanje izlaznog signala za pretvaranje rezultata u digitalne informacije. Važno je da signal izvrši pravilno ožičenje mjerne ćelije.

Mjerne ćelije pasivni su uređaji kojima je za pobudu potreban vanjski izvor napajanja. U vezi s tom pobudom, napon se može mijenjati na temelju trenutnog opterećenja, uzrokujući pogreške. Stoga je ključno imati vrlo stabilan izvor uzbude kako bi se uklonile pogreške uzrokovane izvorom napajanja. Moderni terminali pružaju stabilan izvor napajanja, točno pojačavanje malog izlaznog signala i pretvaranje rezultata u digitalne informacije.

Hidraulične mjerne ćelije koriste princip promjene tlaka pri utovaru zatvorene tekućine. Promjena tlaka mjeri se pretvaračem tlaka. Hidraulične mjerne ćelije nisu baš točne i nisu baš česte ovih dana. Prednost robusnosti koju su nudili u vremenima kada elektronika nije bila toliko točna odavno je nestala.

Obično su mjerne ćelije vrlo linearne do 0,03% ili čak mnogo bolje. Vage se danas prvenstveno umjeravaju samo na nuli i maksimalnoj točki raspona što znači da je raspon između linearan.

Korištenje manje mjernih ćelija od nogu spremnika moguće je za sustave kontrole razine tekućine. Ključno je osigurati da se težište u sustavu ne pomiče vodoravno s opterećenjem. Točnost za takav sustav možda nije idealna. Nemojte koristiti takav sustav za rasuti materijal.

Analogne mjerne ćelije imaju mV/V sučelje koje se razlikuje od pasivnih temperaturnih senzora kao što su PT100, PT100, stoga je potrebna posebna elektronika.

Senzore mjernih ćelija potrebno je kalibrirati tamo gdje će se upotrebljavati. Primarni razlog kalibracije na licu mjesta je taj što se gravitacija mijenja prema lokaciji. Mjerna ćelija proizvedena na lokaciji A i korištena na lokaciji B stvorila bi pogrešku bez kalibracije na licu mjesta. Drugi razlog zašto je kalibracija na licu mjesta važna je kontinuirano trošenje samog uređaja kojem podliježu svi tehnički instrumenti. Ovisno o važnosti točnosti u procesu u kojem se vaga koristi, dobra je praksa kalibrirati vagu svakih 1-2 godine.

Mjerna ćelija vage za strojeve za vaganje upotrebljava se u različitim industrijama u kojima su potrebna precizna mjerenja. Mjerne ćelije za strojeve za vaganje točno mjere težinu spremnika, posuda, lijevaka ili transportera. Tehnologija mjernih ćelija izgrađena je da izdrži zahtjeve raznih robusnih industrijskih primjena. Kapacitet mjernih ćelija za strojeve za vaganje može uvelike varirati. Neke su mjerne ćelije prikladnije za laboratorijske primjene, dok su druge prikladnije za serije velikog kapaciteta ili logističke primjene. 
 
Mjerne ćelije za strojeve za vaganje moraju ispunjavati sva globalno potrebna odobrenja i standarde. Uključuju jednostruke beam mjerne ćelije koje vam omogućuju promjenu strukture u vagu. Gredne mjerne ćelije upotrebljavaju se u višestrukim grafikonima u podnim vagama, mjernim remenima, sustavima za vaganje, paletnim vagama, kontrolnim vagama i transportnim vagama. Tehnologija mjernih ćelija spremnika/prstena ima robusnost i za teška okruženja. Obično se koriste u vagama za spremnike, vaganju plovila, silosnim vagama i vaganju kamiona.