Czujniki tensometryczne do wag elektronicznych

Czujniki tensometryczne, nazywane również przetwornikami siły lub czujnikami wagowymi, stanowią jeden z najważniejszych elementów elektronicznego systemu ważenia. Reagują na działające obciążenie i przekształcają je w sygnał elektryczny, który następnie trafia do miernika wagowego.

Czujniki są wykorzystywane między innymi w wagach platformowych, magazynowych, paletowych, samochodowych, zbiornikowych, najazdowych i przemysłowych. Mogą pracować pojedynczo albo w układzie składającym się z kilku czujników połączonych za pomocą puszki sumującej.

Jak działa czujnik tensometryczny?

Wewnątrz czujnika znajdują się elementy tensometryczne, których właściwości elektryczne zmieniają się pod wpływem niewielkiego odkształcenia materiału. Gdy na czujnik działa siła, powstaje sygnał proporcjonalny do wartości obciążenia.

Sygnał ten jest bardzo mały, dlatego musi zostać przesłany odpowiednim przewodem do miernika wagowego. Miernik wzmacnia i przetwarza sygnał, a następnie wyświetla wynik w wybranej jednostce masy.

Gdzie stosuje się czujniki tensometryczne?

Czujniki wagowe mogą być wykorzystywane między innymi w:

• wagach platformowych i pomostowych,
• wagach magazynowych,
• wagach paletowych,
• wagach samochodowych,
• wagach zbiornikowych i silosowych,
• wagach najazdowych,
• wagach hakowych i podwieszanych,
• systemach dozowania i kontroli procesu,
• stanowiskach kontroli masy,
• układach pomiaru siły i obciążenia.

Rodzaje czujników tensometrycznych

Czujniki różnią się budową i sposobem przenoszenia obciążenia. Rodzaj konstrukcji powinien być dopasowany do typu wagi, liczby punktów podparcia, kierunku działania siły oraz warunków montażowych.

W systemach wagowych stosuje się między innymi czujniki belkowe, podwójnie belkowe, punktowe, kolumnowe, pierścieniowe, ściskane oraz czujniki typu S. Każdy z tych rodzajów ma inne przeznaczenie i wymaga odpowiedniego sposobu zabudowy.

Czujniki belkowe

Czujniki belkowe są często wykorzystywane w wagach platformowych, zbiornikowych i przemysłowych. Obciążenie jest przekazywane na określony punkt czujnika, a jego jeden koniec jest zwykle zamocowany do konstrukcji.

Podczas montażu należy zachować właściwy kierunek działania siły, prawidłowe położenie elementów mocujących oraz odpowiednią przestrzeń umożliwiającą swobodne odkształcenie czujnika.

Czujniki podwójnie belkowe

Czujniki podwójnie belkowe są stosowane między innymi w konstrukcjach o większych obciążeniach, takich jak wagi samochodowe, zbiornikowe i przemysłowe.

Ich montaż wymaga odpowiednio zaprojektowanych elementów przenoszących siłę. Nieprawidłowa zabudowa może powodować działanie sił bocznych, nierównomierne obciążenie lub uszkodzenie czujnika.

Czujniki punktowe

Czujniki punktowe są często stosowane w niewielkich wagach platformowych, stołowych i magazynowych. Jeden czujnik może obsługiwać platformę o określonych maksymalnych wymiarach.

Przy doborze należy sprawdzić nie tylko nośność, ale również dopuszczalny rozmiar platformy oraz położenie punktu przyłożenia obciążenia.

Czujniki kolumnowe i ściskane

Czujniki kolumnowe i ściskane są przeznaczone do pomiaru dużych obciążeń. Stosuje się je między innymi w wagach samochodowych, kolejowych, silosowych i ciężkich systemach przemysłowych.

Obciążenie powinno działać zgodnie z osią czujnika. Siły boczne, niewspółosiowość lub niewłaściwe elementy montażowe mogą wpływać na dokładność i trwałość całego układu.

Czujniki typu S

Czujniki typu S mogą być wykorzystywane do pomiaru siły rozciągającej i ściskającej. Znajdują zastosowanie między innymi w wagach podwieszanych, systemach zbiornikowych, urządzeniach kontrolnych i siłomierzach.

Montaż powinien umożliwiać działanie siły w osi czujnika i ograniczać skręcanie oraz obciążenia boczne.

Nośność czujnika tensometrycznego

Nośność określa maksymalne obciążenie, do którego czujnik został zaprojektowany. Nie należy jednak dobierać jej wyłącznie na podstawie maksymalnego zakresu ważenia całego urządzenia.

Należy uwzględnić również masę własną pomostu, liczbę zastosowanych czujników, rozkład obciążenia, możliwe przeciążenia dynamiczne oraz wymagany zapas bezpieczeństwa.

Liczba czujników w wadze

Małe wagi mogą być wyposażone w jeden czujnik punktowy. Większe platformy i konstrukcje przemysłowe wykorzystują zazwyczaj cztery lub więcej czujników rozmieszczonych w punktach podparcia.

W układzie wieloczujnikowym wszystkie elementy powinny posiadać zgodne parametry. Sygnały są zwykle łączone w puszce sumującej, która umożliwia wyrównanie wskazań poszczególnych punktów.

Czułość czujnika

Czułość jest zazwyczaj podawana w mV/V i określa poziom sygnału wyjściowego przy znamionowym obciążeniu i określonym napięciu zasilania.

Przy wymianie jednego elementu w układzie wieloczujnikowym należy zweryfikować zgodność czułości z pozostałymi czujnikami oraz możliwościami miernika wagowego.

Rezystancja wejściowa i wyjściowa

Parametry rezystancji wpływają na sposób współpracy czujnika z miernikiem i innymi elementami układu. Szczególne znaczenie mają w systemach składających się z kilku czujników połączonych równolegle.

Zastosowanie elementu o niezgodnych parametrach może utrudniać prawidłową regulację lub powodować nierównomierny udział czujników w pomiarze.

Czujniki cztero- i sześcioprzewodowe

Czujniki tensometryczne mogą posiadać przewód czterożyłowy lub sześciożyłowy, często dodatkowo wyposażony w ekran. Liczba przewodów zależy od konstrukcji czujnika i sposobu kompensacji wpływu długości przewodu.

Przed wykonaniem podłączenia należy sprawdzić oznaczenie poszczególnych żył w dokumentacji. Kolory przewodów nie muszą być jednakowe u wszystkich producentów.

Ekranowanie przewodu czujnika

Sygnał generowany przez czujnik jest podatny na zakłócenia elektromagnetyczne. Z tego względu przewody są często ekranowane, a sposób podłączenia ekranu powinien być zgodny z dokumentacją całego systemu.

Przewodu sygnałowego nie należy prowadzić bezpośrednio obok przewodów energetycznych, silników, falowników i innych źródeł zakłóceń.

Materiał wykonania

Czujniki mogą być wykonane między innymi ze stali stopowej, aluminium lub stali nierdzewnej. Materiał wpływa na trwałość, odporność mechaniczną oraz możliwość użytkowania w określonych warunkach środowiskowych.

W środowisku wilgotnym, agresywnym chemicznie lub wymagającym częstego mycia należy szczególnie dokładnie sprawdzić materiał i stopień ochrony obudowy.

Stopień ochrony czujnika

Stopień ochrony określa poziom zabezpieczenia obudowy przed wnikaniem pyłu i wody. Nie oznacza jednak automatycznie odporności na wszystkie warunki pracy, środki chemiczne ani długotrwałe zanurzenie.

Należy również zabezpieczyć połączenia przewodów, puszkę sumującą i miejsce wprowadzenia kabla do konstrukcji.

Klasa dokładności

Czujniki mogą posiadać różne klasy dokładności i właściwości metrologiczne. Wybór powinien być dostosowany do wymaganej dokładności całej wagi, liczby działek oraz przeznaczenia urządzenia.

Sama wysoka klasa czujnika nie zapewnia prawidłowej pracy systemu, jeżeli konstrukcja mechaniczna, miernik, okablowanie lub sposób montażu są niewłaściwe.

Czujniki do wag z legalizacją

W urządzeniach przeznaczonych do zastosowań wymagających prawnej kontroli metrologicznej wymiana czujnika powinna uwzględniać wymagania wynikające z zatwierdzonej konstrukcji urządzenia i jego dokumentacji.

Po wykonaniu naprawy może być konieczne przeprowadzenie regulacji, sprawdzenia metrologicznego oraz odpowiednich czynności związanych z ponownym dopuszczeniem wagi do użytkowania.

Jak dobrać czujnik tensometryczny?

1. Sprawdź typ konstrukcji
   Ustal, czy potrzebny jest czujnik belkowy, punktowy, podwójnie belkowy, kolumnowy, ściskany lub innego rodzaju.

2. Odczytaj oznaczenie dotychczasowego czujnika
   Sprawdź producenta, model, nośność i pozostałe dane umieszczone na tabliczce lub korpusie.

3. Określ maksymalny zakres wagi
   Uwzględnij masę pomostu, liczbę czujników i możliwe przeciążenia występujące podczas pracy.

4. Porównaj wymiary montażowe
   Sprawdź długość, szerokość, wysokość, rozstaw otworów, gwinty i sposób przyłożenia obciążenia.

5. Zweryfikuj parametry elektryczne
   Porównaj czułość, rezystancję, napięcie zasilania, liczbę żył i sposób podłączenia.

6. Sprawdź materiał i stopień ochrony
   Dopasuj czujnik do wilgotności, zapylenia, temperatury i innych warunków środowiskowych.

7. Uwzględnij wymaganą dokładność
   Parametry czujnika muszą odpowiadać projektowanej liczbie działek i przeznaczeniu systemu.

8. Skonsultuj wymianę z serwisem
   W przypadku braku pełnej dokumentacji prześlij zdjęcia czujnika, konstrukcji i sposobu podłączenia.

Wymiary montażowe czujnika

Nowy czujnik powinien pasować do istniejącej konstrukcji mechanicznej. Należy porównać rozstaw otworów, średnice gwintów, wysokość, długość oraz położenie miejsca przyłożenia siły.

Niewielka różnica wymiarów może zmienić geometrię układu i powodować nieprawidłowe przenoszenie obciążenia.

Kierunek działania obciążenia

Na korpusie czujnika może znajdować się strzałka wskazująca prawidłowy kierunek działania siły. Montaż niezgodny z oznaczeniem może powodować błędne wskazania lub uszkodzenie elementu.

Czujnik powinien być obciążany w sposób przewidziany przez producenta, bez nadmiernych sił bocznych, skręcania i uderzeń.

Zabezpieczenie przed przeciążeniem

Konstrukcja wagi powinna posiadać odpowiednie ograniczniki i zabezpieczenia chroniące czujniki przed przeciążeniem mechanicznym. Dotyczy to szczególnie wag narażonych na upuszczanie towaru, najazd pojazdów lub dynamiczny załadunek.

Przekroczenie dopuszczalnego obciążenia może spowodować trwałe odkształcenie czujnika, zmianę punktu zerowego albo całkowite uszkodzenie.

Objawy uszkodzenia czujnika tensometrycznego

• niestabilne wskazania wagi,
• brak powrotu do zera po zdjęciu obciążenia,
• różne wyniki w zależności od miejsca ustawienia towaru,
• stopniowe przesuwanie się wskazania,
• brak reakcji na obciążenie,
• przeciążenie wyświetlane bez obciążonego pomostu,
• duża różnica pomiędzy punktami platformy,
• widoczne uszkodzenie przewodu lub korpusu.

Podobne objawy mogą wynikać również z uszkodzonego przewodu, zawilgoconej puszki sumującej, błędnej regulacji lub problemów mechanicznych konstrukcji. Przed wymianą należy przeprowadzić diagnostykę całego układu.

Wymiana jednego czujnika w układzie

W systemie wieloczujnikowym wymiana pojedynczego elementu wymaga sprawdzenia zgodności z pozostałymi czujnikami. Znaczenie mają między innymi typ, nośność, czułość, rezystancja i sposób montażu.

Po wymianie konieczne może być wyrównanie narożników w puszce sumującej oraz ponowna kalibracja całej wagi.

Puszka sumująca

Puszka sumująca łączy sygnały z kilku czujników i przekazuje je do miernika wagowego. Może również umożliwiać regulację udziału poszczególnych punktów pomiarowych.

Puszka powinna być zabezpieczona przed wilgocią, pyłem i uszkodzeniem przewodów. Zawilgocenie zacisków może powodować niestabilne wskazania i błędy pomiarowe.

Montaż czujnika tensometrycznego

Powierzchnie montażowe powinny być czyste, równe i odpowiednio sztywne. Należy stosować śruby oraz elementy mocujące o parametrach właściwych dla danego czujnika i konstrukcji.

Nie należy spawać elementów konstrukcji w sposób powodujący przepływ prądu przez zamontowany czujnik. Prace spawalnicze i elektryczne powinny być wykonywane zgodnie z odpowiednią procedurą zabezpieczającą elektronikę systemu.

Kalibracja po wymianie czujnika

Po wymianie czujnika należy sprawdzić zero, liniowość, powtarzalność oraz wskazania w różnych punktach platformy. W większości przypadków konieczne jest wykonanie ponownej regulacji lub kalibracji wagi.

Test powinien być przeprowadzony z wykorzystaniem odpowiednich wzorców masy lub innego właściwego wyposażenia pomiarowego.

Montaż czujników i części zamiennych

Klient kupujący czujnik jako część zamienną lub element nowego systemu deklaruje, że posiada odpowiednie kompetencje techniczne umożliwiające prawidłowy montaż, podłączenie i regulację albo zleci wykonanie prac odpowiednio wykwalifikowanemu serwisowi.

Gwarancja nie obejmuje uszkodzeń powstałych wskutek niewłaściwej zabudowy, przeciążenia, działania sił bocznych, błędnego podłączenia, uszkodzenia przewodu, spawania bez zabezpieczenia układu lub montażu wykonanego przez osoby nieuprawnione.

Czujniki tensometryczne w ewagi.pl

W sklepie ewagi.pl znajdziesz czujniki tensometryczne do wag elektronicznych przeznaczone do budowy, naprawy i modernizacji różnych systemów ważących. Oferta obejmuje rozwiązania o różnych konstrukcjach, nośnościach i parametrach technicznych.

Przed zamówieniem dokładnie zweryfikuj oznaczenie dotychczasowego czujnika oraz konstrukcję wagi. W razie wątpliwości zadzwoń pod numer 62 735 67 36 lub napisz na adres serwis@sensorwag.com.pl. Prześlij zdjęcia czujnika, jego oznaczenia, wymiarów montażowych, przewodu oraz sposobu zabudowy.