Om het gewicht van een voorwerp te bepalen, is een zogenaamde load cell nodig. Load cells zijn een speciale vorm van krachtsensor die wordt gebruikt om de gewichtskracht te meten. Dit betekent dat load cells doorgaans worden gekalibreerd in gewichtseenheden zoals gram, kilogram of ton, in plaats van in de gebruikelijke newton of kilonewton die voor krachtsensoren worden gebruikt.
Net zoals krachtsensoren de krachten meten die erop inwerken, meten load cellen het gewicht dat erop inwerkt via de gewichtskracht. In beide gevallen vervormt de inwerkende kracht de sensor op elastische wijze, wat leidt tot een lineair evenredige verandering in het uitgangssignaal. Elke krachtsensor en load cell is dus een meetlichaam dat na belasting weer in zijn oorspronkelijke toestand terugkeert.
De juiste load cell, de juiste accessoires
Weegtechnologie
Elke toepassing heeft een specifieke geometrie van het meetlichaam die daarvoor het meest geschikt is. De relevante factoren zijn de meetnauwkeurigheid, het gebruikte materiaal (en de daarmee gepaard gaande kosten), het te meten gewicht inclusief eventuele overbelasting, en het aantal benodigde load cells.
Afhankelijk van de plaats van gebruik kunnen onderdelen voor het uitoefenen van kracht nodig zijn. In sommige toepassingen kunnen de load cells direct worden gemonteerd, bijvoorbeeld wanneer er al bevestigingspunten aan een vat zijn aangebracht; in andere gevallen zijn weegmodules nodig, bijvoorbeeld wanneer een vat direct op de grond staat.
Hoewel een extra weegmodule extra kosten met zich meebrengt, biedt deze ook een aantal voordelen, zoals het voorkomen van een krachtverschuiving (d.w.z. onjuiste meetresultaten) en een ingebouwde mechanische overbelastingsbeveiliging. Bovendien worden thermische uitzetting en trillingen gecompenseerd en wordt het gehele systeem via een voldoende dikke kabel geaard.
De verschillende soorten load cells
Maar terug naar de eigenlijke meetelementen, de load cells. Er zijn veel verschillende ontwerpen, die qua vorm nauwelijks diverser zouden kunnen zijn:
Load cells voor één punt
De meest voorkomende load cell is waarschijnlijk de zogenaamde enkelpunts load cell. Qua uiterlijk lijkt het op een balk met een uitsparing in de vorm van een hondenbot. Aan beide zijden zijn er gaten en schroefdraad aangebracht voor bevestiging. Omdat ze tussen twee platforms of platen zijn gemonteerd, worden ze soms ook wel platformkrachtopnemers genoemd. Het bijzondere is dat het niet uitmaakt waar het te wegen voorwerp op het bovenste platform wordt geplaatst – de meting is altijd correct. Enkelpunts load cells worden doorgaans gebruikt in alle soorten platformweegschalen (weegschalen voor thuisgebruik, weegschalen in supermarkten, enz.) en zijn geschikt voor lichte gewichten tot ongeveer 600 kg.
Buig- en schaarbalken
Ook buigbalken en schaarbalken worden veel gebruikt. Deze load cells zijn in feite (roestvrij)stalen balken die door het te meten gewicht worden vervormd. Ook hier geeft de naam de functie weer: buigbalken worden gebogen en schaarbalken worden geschoven. Buig- en schaarbalken worden doorgaans onder vaten gemonteerd – meestal in combinatie met een weegmodule – en zijn geschikt voor gewichten tot 500 kg (buigbalk) of 10 ton (schaarbalk).
Compressie- of busvormige load cells
Voor grotere vaten worden meestal compressie- of cilindervormige load cells gebruikt. Ze zien eruit als schijven of cilinders met uitsteeksels met een kleinere diameter aan één of beide zijden. Deze uitsteeksels worden gebruikt om gericht kracht uit te oefenen. Compressie- of busvormige load cells worden doorgaans ook gebruikt voor het wegen van vaten – bijvoorbeeld voor silo’s of vaten die erg zwaar worden. Deze load cells hebben een meetbereik tot 300 ton. Het gebruik van weegmodules is daarom essentieel.
S-type load cells
Ook de zogenaamde S-type load cells worden op grote schaal gebruikt. In dit geval verwijst de naam naar hun vorm, aangezien ze eruitzien als een hoekige letter “S”. De uiteinden van de “S” kunnen worden ontworpen als overbelastingsbeveiliging. S-type load cells onderscheiden zich door hun compacte ontwerp en hoge nauwkeurigheid. Ze worden vaak gebruikt om hangende vaten te wegen. Ze worden ook gebruikt in allerlei soorten (materiaal) testmachines.
Vlakke load cells
Tot slot moeten ook vlakke load cells worden genoemd. De naam is afgeleid van hun platte vorm, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in keukenweegschalen of ziekenhuisbedden.
Speciale ontwerpen
Er zijn er nog meer, maar het heeft geen zin om ze allemaal op te sommen. Over het algemeen worden load cells gekenmerkt door een zeer hoge meetnauwkeurigheid. Bij het kiezen van het juiste ontwerp kunt u verschillende opties tegen elkaar afwegen.
Opmerking
WIKA heeft voor elke toepassing de juiste oplossing in haar assortiment. Hebt u verder nog vragen, dan helpt contact u graag verder. Meer informatie over ons assortiment weegtechniek vindt u op de website WIKA website.
Lees tevens onze artikelen
Hoe bouw je een weegschaal?