كيف يعمل جهاز الوزن متعدد الرؤوس؟ (المبدأ)

المؤلف: سمارتوي ميزان متعدد الرؤوس

الميزان متعدد الرؤوس هو جهاز يحوّل الطاقة الحركية من شكل إلى آخر. تحديدًا، هو عبارة عن مستشعر قوة يحوّل الطاقة الميكانيكية (مثل قوة الدعم، والانكماش، وضغط التشغيل، أو عزم الدوران) إلى إشارات إلكترونية قابلة للقياس بدقة. تتغير قوة الضغط في إشارة البيانات بتغير قوة الضغط الناتجة عن التحرير.

توجد ثلاثة أنواع أساسية من موازين متعددة الرؤوس، تعتمد على إشارة بيانات الخرج: الهيدروليكية، والهوائية، ومقياس الإجهاد المقاوم. يُعدّ الميزان متعدد الرؤوس المزود بمقياس إجهاد مدمج النوع الأكثر شيوعًا في الإنتاج الصناعي. ويتكون هذا النوع من جسم معدني صلب (أو "مكون أصفر مرن") يُثبّت عليه مقياس الإجهاد المقاوم.

يُصنع الهيكل عادةً من الألومنيوم أو الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يجعله قويًا للغاية ومرنًا في الوقت نفسه. يتغير شكل الميزان متعدد الرؤوس قليلاً عند استخدامه، ولكنه يعود إلى شكله الأصلي تمامًا، إلا في حالة وجود حمولة. ولتحسين استجابته لتغير شكل الجسم، يتغير شكل مقياس الإجهاد المقاوم أيضًا.

يؤدي هذا بدوره إلى تغير مقاومة مقياس الإجهاد المقاوم، والذي يمكن قياسه بدقة كتغير في جهد التشغيل. ولأن هذه التغيرات في الخرج ترتبط ارتباطًا طرديًا بالوزن الصافي المُزال، يمكن تحديد الوزن الصافي للعنصر من تغير جهد التشغيل. كيف يعمل الميزان متعدد الرؤوس؟ للإجابة على سؤال "كيف يعمل الميزان متعدد الرؤوس؟"، يجب أولًا فهم "كيف يعمل مقياس الإجهاد المقاوم؟". مقياس الإجهاد المقاوم هو جهاز يقيس بدقة تغير المقاومة عند إزالة قوة.

يتكون مقياس الإجهاد المقاوم النموذجي من شبكة سلكية دقيقة جدًا من رقائق معدنية، مرتبة بنمط شبكي، مما يؤدي إلى تحول المقاومة السلكية عند إزالة قوة الإجهاد على طول أحد المحاور. تتوفر أنواع مختلفة من مقاييس الإجهاد المقاوم، منها: مقياس الإجهاد المقاوم الخطي: يكون خط الطاقة المتصل بالجزء الخلفي من مقياس الإجهاد المقاوم موازيًا لحافته. يُستخدم هذا النوع لقياس الإجهاد القطري وإجهاد الانحناء بدقة.

مقاييس إجهاد مقاومة القطع: تُمدد خطوط الطاقة المتصلة بالجزء الخلفي من مقاييس إجهاد المقاومة على جانبي إطار ضغط التشغيل بزاوية 45 درجة. يُستخدم هذا التصميم لقياس إجهاد القطع بدقة. تُستخدم مقاييس إجهاد المقاومة عادةً مع عدد كبير منها لتحسين الدقة.

يُطلق على مقياس إجهاد مقاومة مكبر الطاقة الرقمي الواحد اسم ربع الجسر، ويُطلق على مقياسي إجهاد مقاومة مكبر الطاقة الرقميين اسم نصف الجسر، ويُطلق على أربعة مقاييس إجهاد مقاومة مكبر الطاقة الرقميين اسم الجسر الكامل. لا تُشبه انتقالات مقاومة مقياس الإجهاد تأثير وزن بطارية قابلة للشحن بقوة داعمة. تُؤدي مسافة الشد إلى جعل مقياس إجهاد المقاومة مرنًا ومطولًا، مما يرفع المقاومة.

تؤدي قوة الشد إلى تقصير سمك مقياس الإجهاد المقاوم، مما يقلل المقاومة. يُثبّت مقياس الإجهاد المقاوم على الجزء الخلفي الرقيق (الدعامة الثابتة)، والذي يُثبّت بدوره مباشرةً على وحدة الوزن، مما يسمح لمقياس الإجهاد المقاوم باستشعار قوة الإجهاد الناتجة عن ميزان متعدد الرؤوس. يُعدّ انتقال المقاومة الذي يقيسه مقياس الإجهاد المقاوم الواحد دقيقًا للغاية، حيث يبلغ حوالي 0.12 درجة.

تزداد حساسية وحدة الحمل مع زيادة عدد مقاييس الإجهاد المُحررة. ومن الطرق الفعّالة لتحويل هذا التغيير الطفيف إلى تغيير ملموس، ربطها معًا لتكوين موازين ذكية. أنواع مقاييس الإجهاد المقاومة: تُوضع مقاييس الإجهاد المقاومة في اتجاهات مختلفة، ويكمن الفرق في نوع القوة التي تُقاس بدقة.

يتم قياس إجهاد الانحناء، وإجهاد القص، والإجهاد القطري، وعزم الدوران، وضغط التشغيل بدقة باستخدام ترتيب خاص ومنطقي لمقاييس الإجهاد المقاومة. تُجهز دائرة ميزان الوزن الذكي بأربعة مقاومات معادلة، وتستخدم جهد التشغيل المعروف، كما هو موضح أدناه: 5 هو جهد التشغيل المستقر المعروف، ويتم قياس VO بدقة. إذا كانت جميع المقاومات متوازنة، فهذا يعني أن R1/R2/R3/R4 تساوي صفرًا، وبالتالي فإن VO يساوي صفرًا.

إذا طرأ تغيير على إحدى قيم المقاومة، فسيترتب على ذلك تغيير في جهد التشغيل (VO)، والذي يمكن قياسه بدقة والتعبير عنه باستخدام قانون أوم. ينص قانون أوم على أن شدة التيار (I، بالأمبير) المار عبر موصل كهربائي بين نقطتين تتناسب طرديًا مع فرق الجهد (V) بين هاتين النقطتين. تُستخدم المقاومة (R، التي تُقاس بدقة بالأوم) كمتغير في هذا القانون، ولا علاقة لها بتدفق التيار.

يُعبّر عن قانون أوم بالصيغة I=V/R. عند تطبيقه على شرائط الورق الأربعة في دائرة الطاقة لجسر الوزن الذكي، تكون المعادلات الناتجة كما يلي: في الميزان متعدد الرؤوس، تُستبدل هذه المقاومة بمقياس إجهاد مقاومي لتعويض قوة الدعم وقياس الانكماش بدقة. عند تخفيف الضغط عن البطارية القابلة لإعادة الشحن، تتغير قيم المقاومات في كل مقياس إجهاد مقاومي، ويتم قياس الجهد الكهربائي (VO) بدقة.

انطلاقاً من معلومات البيانات الناتجة، يمكن تحديد VO بسهولة باستخدام نظام المعادلات المذكور أعلاه.

المؤلف: سمارتوي مصنعي أجهزة الوزن متعددة الرؤوس

المؤلف: سمارتوي الوزن الخطي

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة الوزن الخطي

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة ووزن متعددة الرؤوس

المؤلف: سمارتوي درج تفريغ الصواني

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة صدفية

المؤلف: سمارتوي جهاز ترجيح مركب

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة دوي باك

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة الأكياس الجاهزة

المؤلف: سمارتوي آلة التعبئة الدوارة

المؤلف: سمارتوي آلة التعبئة والتغليف العمودية

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة VFFS