معرفی لودسل و انواع مدل ها و کاربردهای آن
در این مطلب قصد داریم تا شما را با یکی از سنسورهای پرکاربرد در زمینه محاسبه وزن آشنا کنیم. تقریبا همه ما تا به حال به نحوی از ترازو استفاده کرده ایم، می دانیم که محاسبه وزن اجسام در تمام زمینه ها کاربرد دارد از محاسبه وزن خودمان گرفته تا محاسبه وزن های بسیار کم مثل طلا و جواهرات تا محاسبه وزن های زیاد مثل وزن یک تریلر به همراه بار یا وزن یک مخزن، در تمام این موارد ما از سنسور هایی استفاده می کنیم به نام لودسل، که انواع و کاربردها و دقت های مختلفی دارند.
بطور کلی لودسل شامل یک هسته فلزی و تعدادی strain gauge (مقاومت هایی کی که بر اثر کشش مقدارشان تغییر می کند) می باشند که بر اثر اعمال نیرو تغییر شکل می دهند و پس از برداشتن نیرو مجددا به حالت اولیه خود بر می گردند.
strain gauge نصب شده روی یک هسته فلزی که تشکیل یک لودسل را می دهند
همانطور که گفته شد strain gauge ها سنسورهای مقاومتی حساس به کشش هستند در مدار لودسل strain gauge بصورت پل وتستون استفاده می شود در حالت عادی که فشاری به سنسور اعمال نمی شود تمام strain gauge ها بدون کشش هستند و توازن پل وتستون برقرار است و ولتاژ خروجی صفر است در صورتی که فشاری به لودسل اعمال شود این توازن به هم می خورد و در خروجی تغییرات ولتاژ بسیار اندکی (در حد میلی ولت) را خواهیم داشت که این تغییرات را باید با استفاده از مدار تقویت کننده به مقدار بالاتری رساند پس از آن با استفاده از نسبت ها و فرمول های خاص این تغییرات ولتاژ به وزن تبدیل نمود.
در صنعت نیرو (وزن) به روش های مختلفی به اجسام اعمال می شود که برای سنجش هر کدام از لودسل های خاص استفاده می شود. با توجه به گستره وسیع استفاده لودسل ها در صنعت انواع مختلف آن با کاربردهای مختلف طراحی شده اند که برای دسته بندی لودسل ها پارامتر های مختلفی را باید در نظر گرفت در زیر به چند مورد از این ویژگی ها اشاره شده است:
بر اساس این تقسیم بندی ها به معرفی برخی از این موارد می پردازیم:
در این نوع لودسل ها اعمال نیرو لزوما محدود به یک نقطه نمی باشد و می توان بر روی لودسل صفحه ای با ابعاد مشخص ( مانند ترازوی آشپزخانه ) قرار داد و با وارد نمودن نیرو بر هر نقطه از این صفحه می توان شاهد تغییرات ولتاژ در خروجی لودسل بود، به زبان ساده تر می توان نیرو را به هرنقطه از این صفحه وارد کرد .
معمولا لودسل های با ظرفیت پایین و با دقت اندازه گیری ( حساسیت ) بالا را اینگونه می سازند
این نمونه از لودسل ها ازنظر ظاهری شبیه به لودسل های Single Point می باشند با این تفاوت که از نظر مکانیکی دارای پیچیدگی بیشتر هستن و از نظر قیمتی نیز گرانتر می باشند و از آنها برای اندازه گیری یک سطح استفاده می شود که این امر موجب می شود تا از چند لودسل بصورت همزمان استفاده نمایند.
نحوه نصب آن نسبت به نوع Single Point متفاوت است. برای استفاده از این نوع لودسل ها یک طرف از لودسل را به سازه یا تکیه گاه متصل می نماییم و نیرو ( فشار ) را به یک نقطه از سمت دیگر لودسل وارد می نماییم . معمولا لودسل های با ظرفیت متوسط و متوسط به بالا را اینگونه می سازند . حساسیت این نوع لودسل نسبت به تغییر موقعیت نیرو یا بار پایین بوده و در برابر نیروهای جانبی مقاوم هستند
از این سنسور ها بیشتر در مواردی که نیرو بصورت فشاری و با تغییرات زیاد اعمال می شود استفاده می شود.
این لودسل ها را به دلیل شباهت زیادشان به حرف S با این نام می شناسند و می توانند بصورت همزمان به سنجش وزن بصورت فشاری و کششی بپردازند.
لودسل های این نوع را می توان در هر دو حالت کششی و فشاری استفاده کرد و در زمان نصب باید توجه کنیم که نیروی وارد شده به لودسل باید به صورت عمودی از مرکز آن عبور کنید ، معمولا برای اطمینان از این موضوع از بلبرینگ های میله دار استفاده می شود . از لودسل های S برای وزن نمودن مخازن به صورت آویز استفاده می شود و همچنین در ساخت دستگاه های تست کشش سطح نیز می توان از آن ها استفاده کرد .
از این لودسل ها برای سنجش وزن های زیاد استفاده می شود.
این لودسل ها هم مانند لودسل های استوانه ای برای سنجش وزن های بسیار زیاد استفاده می شوند و با توجه به اشغال فضای کم در جاهایی که فضای کمی برای نصب وجود دارد مورد استفاده قرار می گیرند.
لودسل های Low Profile دارای مقطع دایره ای شکل و به صورت یک استوانه کوتاه می باشند و نیرو را باید به مرکز لودسل و به صورت عمودی وارد نمود .
از این نوع لودسل ها برای ساخت باسکول ها ، توزین مخازن ، دستگاه های پرس و دستگاه های تست کشش سطح استفاده می شود .
برخلاف ابعاد بسیار کوچکی که دارند از این سنسورها می توان در اندازه گیری وزن های بالا استفاده نمود.
با آرزوی موفقیت روز افزون شما همراهان گرامی
محمد هادی دشتی