Przetworniki sił ściskających

Jak działają przetworniki siły ściskającej?

Podczas pomiaru siła powinna być wprowadzana w sposób zgodny z osią pomiarową czujnika. W zależności od konstrukcji obciążenie powoduje niewielkie odkształcenie elementu sprężystego lub wzrost ciśnienia w układzie hydraulicznym, a powstała zmiana zostaje przekształcona w wartość odpowiadającą działającej sile. Szczególne znaczenie ma prawidłowe osadzenie przetwornika i centralne przyłożenie obciążenia, ponieważ siły boczne, momenty oraz nierównomierne podparcie mogą wpływać na wynik pomiaru.

Przetworniki tensometryczne, cienkowarstwowe i hydrauliczne

W przetwornikach tensometrycznych element pomiarowy odkształca się sprężyście pod wpływem obciążenia. Tensometry rejestrują zmianę odkształcenia poprzez zmianę rezystancji elektrycznej, która następnie przetwarzana jest na sygnał proporcjonalny do działającej siły. Technologia ta pozwala budować zarówno bardzo małe czujniki do kompaktowych układów, jak i wytrzymałe przetworniki dla dużych obciążeń. Nadaje się do pomiarów statycznych, a w odpowiednich konstrukcjach również dynamicznych.

Technologia cienkowarstwowa wykorzystuje struktury rezystancyjne nanoszone bezpośrednio na element pomiarowy. Pozwala uzyskać zwartą i odporną konstrukcję, co jest korzystne między innymi w zastosowaniach przemysłowych, maszynowych i związanych z monitoringiem obciążenia. Tego typu czujniki mogą być stosowane również tam, gdzie oprócz samego pomiaru ważna jest długoterminowa stabilność oraz możliwość integracji z systemem sterowania.

Inną zasadę wykorzystują hydrauliczne przetworniki siły ściskającej. Obciążenie działające na tłok powoduje wzrost ciśnienia cieczy znajdującej się wewnątrz układu. Wartość ciśnienia może zostać wskazana przez manometr albo przekształcona na sygnał elektryczny przez odpowiedni przetwornik. Rozwiązanie jest szczególnie użyteczne w prostych, wytrzymałych systemach kontroli siły, a odpowiednio skonfigurowany układ może pracować bez zewnętrznego zasilania elektrycznego.

Pomiar siły nacisku w maszynach, prasach i systemach mocujących

Przetworniki sił ściskających stosowane są w stanowiskach badawczych, liniach produkcyjnych, automatyce oraz budowie maszyn specjalnych. Pozwalają kontrolować między innymi siłę wciskania, prasowania, wykrawania, docisku i łączenia elementów. Czujnik może dostarczać informacji wykorzystywanej do oceny jakości procesu lub do zatrzymania maszyny po przekroczeniu określonej wartości.

Asortyment MERAZET obejmuje również rozwiązania przeznaczone do bardziej wyspecjalizowanych zadań. Należą do nich pomiary siły zacisku uchwytów obróbczych i imadeł, kontrola szczypiec spawalniczych, określanie sił podporowych w maszynach, pomiary na platformach podnoszących, w konstrukcjach oraz w zastosowaniach geotechnicznych. Różnorodność tych aplikacji sprawia, że sam zakres w niutonach lub kiloniutonach nie wystarcza do prawidłowego doboru czujnika.

Jak dobrać przetwornik siły ściskającej?

Podstawowym parametrem jest nominalny zakres pomiarowy, który powinien obejmować maksymalne obciążenie występujące w aplikacji z odpowiednim zapasem bezpieczeństwa. Istotne są również dokładność i błąd liniowości, możliwość pomiaru obciążeń statycznych lub dynamicznych, dopuszczalne przeciążenie oraz geometria czujnika. W niewielkich przestrzeniach montażowych znaczenie mają przede wszystkim średnica i wysokość przetwornika, natomiast przy dużych siłach ważne stają się sposób podparcia oraz prawidłowe wprowadzenie obciążenia.

W układach współpracujących z automatyką trzeba dodatkowo zweryfikować rodzaj sygnału wyjściowego. Surowy sygnał mostka tensometrycznego wymaga odpowiedniego wzmacniacza pomiarowego, natomiast wybrane konfiguracje mogą dostarczać standardowe sygnały analogowe wykorzystywane przez system sterowania. Dla pracy w trudnych warunkach przemysłowych należy uwzględnić także stopień ochrony obudowy, temperaturę pracy, materiał czujnika oraz odporność na wilgoć i inne czynniki środowiskowe.

Przetworniki sił ściskających WIKA w ofercie MERAZET

Oferta MERAZET obejmuje przetworniki sił ściskających WIKA wykorzystujące technologie tensometryczne, cienkowarstwowe i hydrauliczne. Dostępne są kompaktowe i miniaturowe czujniki do integracji w maszynach i stanowiskach badawczych, rozwiązania do dużych obciążeń oraz specjalistyczne przyrządy do kontroli sił zacisku, docisku i podparcia. Przy doborze odpowiedniego przetwornika warto uwzględnić nie tylko zakres siły, ale również charakter obciążenia, przestrzeń montażową, wymaganą dokładność, sposób wprowadzenia siły oraz wymagany sygnał wyjściowy.

Powrót