मल्टीहेड वेइगर के बुनियादी सिद्धांत और सामान्य समस्याएं

लेखक: स्मार्टवे– मल्टीहेड वेटर

मल्टीहेड वेइंग मशीन की बात करें तो, कई लोगों को लगता है कि यह सिर्फ एक सेंसर है जो किसी वस्तु के शुद्ध वजन को सटीक रूप से मापता है। वास्तव में, यह पूरी तरह सच नहीं है, और इसका उपयोग अभी भी कई उद्योगों में किया जाता है। मल्टीहेड वेइंग मशीन के कुछ बुनियादी सिद्धांत पहले बताए गए लेवल सेंसर से मिलते जुलते हैं, लेकिन दिखने में ये एक जैसे नहीं होते। आधुनिक तकनीक के विकास के कारण औद्योगिक उत्पादन और अनुप्रयोग में मल्टीहेड वेइंग मशीन का व्यापक उपयोग होता है। मैं अपने देश में इस्तेमाल होने वाले पिकअप ट्रकों के संदर्भ में मल्टीहेड वेइंग मशीन के सिद्धांत और अनुप्रयोग का विस्तार से वर्णन करूंगा।

मल्टीहेड वेइंग मशीन की परिभाषा: मल्टीहेड वेइंग मशीन एक ऐसा उपकरण है जो गुणवत्ता डेटा सिग्नल को सटीक मापन योग्य इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित करता है। मल्टीहेड वेइंग मशीन के प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों के मूल तत्वों और मूल्यांकन विधियों में पुराने और नए राष्ट्रीय मानकों के बीच गुणात्मक अंतर हैं। इसके प्रमुख प्रकारों में एस प्रकार, कैंटिलीवर प्रकार, स्पोक प्रकार, प्लेट रिंग प्रकार, बेल्लो प्रकार, ब्रिज प्रकार, बेलनाकार डिस्क प्रकार आदि शामिल हैं।

मल्टीहेड वेइंग मशीन के दो मूल सिद्धांत हैं: रैखिक प्रकार और टर्नटेबल प्रकार (डिस्क प्रकार)। रैखिक प्रकार की मल्टीहेड वेइंग मशीन में स्लाइडिंग रूलर और फिक्स्ड रूलर होते हैं जो एक दूसरे के सापेक्ष गति कर सकते हैं, या टर्नटेबल प्रकार की मोटर रोटर और मोटर स्टेटर होते हैं। इन दोनों प्रकार के वजन सेंसर सिंक्रोनाइज़र का निर्माण एक ही प्रसंस्करण तकनीक का उपयोग करके किया जाता है। मल्टीहेड वेइंग मशीन में सबसे पहले एक इन्सुलेटिंग परत काउकिंग एजेंट का उपयोग करके उच्च कार्बन स्टील या लैमिनेटेड ग्लास जैसी गैर-चुंबकीय चालक सामग्री की आधार स्टील प्लेट पर चालक तांबा (0.04~0.05 मिमी मोटा) चिपकाया जाता है, और फिर डिज़ाइन योजना के अनुसार फोटोलिथोग्राफी का उपयोग किया जाता है। तकनीकी या रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया द्वारा तांबे को अलग-अलग खुरदरी दिखने वाली प्लान वाइंडिंग में उकेरा जाता है, जिन्हें आमतौर पर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड वाइंडिंग कहा जाता है।

स्थिर लंबाई और स्लाइडिंग स्केल में, मोटर रोटर और मोटर स्टेटर पर लगी वाइंडिंग एक जैसी नहीं होती हैं। स्थिर लंबाई और रोटर पर लगी वाइंडिंग सतत होती हैं, जबकि स्लाइडिंग स्केल और मोटर स्टेटर पर लगी वाइंडिंग खंडित होती हैं। वाइंडिंग को खंड के अनुसार 2 समूहों में विभाजित किया जाता है, और इन्हें आंतरिक स्थान में 7r के बाएं कला कोण पर अलग किया जाता है। मल्टीहेड वेइंग मशीन के सिद्धांत को साइन और कोसाइन वाइंडिंग भी कहा जाता है।

प्रेरक सिंक्रोनाइज़र की सतत और खंडित वाइंडिंग ट्रांसफार्मर की प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के समतुल्य होती हैं, और प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र और पारस्परिक प्रेरकत्व के मूल सिद्धांतों पर कार्य करती हैं। बहुशीर्ष भार यंत्रों को रूपांतरण नियमों के अनुसार आठ श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: 1. प्रतिरोधक तनाव बल प्रकार: प्रतिरोधक तनाव बल प्रकार एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला बहुशीर्ष भार यंत्र है, जो इस मूल सिद्धांत का उपयोग करता है कि प्रतिरोध तनाव गेज का प्रतिरोध मूल सिद्धांत के परिवर्तन के साथ बदलता है। मुख्य भाग में लोचदार तत्व, प्रतिरोध तनाव गेज, सटीक मापन विद्युत आपूर्ति परिपथ और संचरण केबल शामिल होते हैं।

2. तेल दाब संवेदक की संरचना सरल और मजबूत होती है, और इसका पता लगाने का दायरा बड़ा होता है, लेकिन इसकी सटीकता आमतौर पर 1/100 से अधिक नहीं होती है। 3. धारिता संवेदक, विद्युत संधारित्र के अनुनाद परिपथ की दोलन आवृत्ति f और ध्रुव-टुकड़े अंतराल d के धनात्मक अनुपात के संबंध का उपयोग करता है। धारिता संवेदक कम बिजली की खपत करता है, इसकी इंजीनियरिंग लागत कम होती है, और इसकी सटीकता 1/200 से 1/500 तक होती है।

4. डिजिटल डिस्प्ले डेटा मल्टीहेड वेइगर एक बल-विद्युत रूपांतरण उपकरण है जो लगाए गए बल को इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित कर सकता है। यह एक ही उपकरण में एक नया सेंसर है। डेटा मल्टीहेड वेइगर और डेटा मापन एवं सत्यापन उपकरण पैनल का तकनीकी विकास तेजी से वजन तकनीक के क्षेत्र में एक नया पसंदीदा बन गया है। सरल समायोजन, उच्च दक्षता और मौके पर काम करने की मजबूत क्षमता के कारण यह उद्योग में उत्कृष्ट स्थान रखता है। 5. प्लेट रिंग प्रकार के मल्टीहेड वेइगर की संरचना में स्थापित ग्राउंड स्ट्रेस स्ट्रीमलाइन वितरण, उच्च आउटपुट संवेदनशीलता, संपूर्ण रूप से पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर का उपयोग, सरल संरचना, स्थिर भार वहन क्षमता और आसान उत्पादन एवं प्रसंस्करण के लाभ हैं।

इस चरण में, सेंसर उत्पादन में इसका अनुपात अभी भी काफी अधिक है, और इस प्रकार के संरचनात्मक सेंसर के लिए डिज़ाइन सूत्र की गणना अभी तक पूरी तरह से सटीक नहीं है। 6. कंपन करने वाले प्रत्यास्थ तत्व पर बल लगने के बाद, इसकी मूल कंपन आवृत्ति, परस्पर क्रिया बल के वर्गमूल के साथ सकारात्मक रूप से संबंधित होती है। अनुनाद आवृत्ति में परिवर्तन को मापकर, प्रत्यास्थ तत्व पर मापी गई वस्तु द्वारा लगाए गए बल की गणना की जा सकती है, जिससे इसकी गुणवत्ता का निर्धारण किया जा सकता है।

कंपन सेंसर दो प्रकार के होते हैं: कंपन तार और ट्यूनिंग फोर्क। 7. मोबाइल फोन जाइरो सेंसर: मोबाइल फोन जाइरो सेंसर की प्रतिक्रिया गति तेज (5 सेकंड) होती है, इसमें कोई बैकवर्ड समस्या नहीं होती, तापमान की विशेषताएं अच्छी (3ppm) होती हैं, कंपन का खतरा कम होता है, आवृत्ति का मापन सटीक होता है और परिशुद्धता उच्च होती है, इसलिए यह उच्च स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन और उच्च मापन सटीकता प्राप्त कर सकता है। 8. ऑप्टिकल प्रकारों में ग्रेटिंग रूलर प्रकार और कोड डिस्क प्रकार शामिल हैं।

ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंजीनियरिंग फ्यूजन स्केल में किया जाता है। मल्टीहेड वेइंग मशीन में यह प्रक्रिया पूरी तरह से सटीक नहीं है और इसमें कुछ ऐसी कमियां हैं जिन्हें टाला नहीं जा सकता। 1. आवृत्ति विशेषताएँ: असतत प्रणाली: कैपेसिटिव सेंसर मल्टीहेड वेइंग मशीन की आवृत्ति विशेषताएँ असतत प्रणाली हैं। हालांकि डिफरेंशियल सिग्नल प्रकार का उपयोग करके इसमें सुधार किया जाता है, लेकिन इसे पूरी तरह से समाप्त करना संभव नहीं है।

अन्य प्रकार के कैपेसिटिव सेंसरों में रैखिक आवृत्ति विशेषता तभी होती है जब विद्युतस्थैतिक क्षेत्र के फ्रिंजिंग प्रभावों को अनदेखा किया जाता है। अन्यथा, फ्रिंज प्रभाव के कारण उत्पन्न अतिरिक्त धारिता तुरंत इंडक्टर पावर कैपेसिटर में जुड़ जाती है, जिससे सिस्टम की आवृत्ति विशेषता असतत हो जाती है। 2. परजीवी धारिता उच्च धारिता वाले सेंसर के मल्टीहेड वेइगर की मूल क्षमता को नुकसान पहुंचाती है, जबकि सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को जोड़ने वाला तार कैपेसिटर, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का आवारा कैपेसिटर और सेंसर की आंतरिक प्लेट और आसपास के विद्युत चालकों से बना कैपेसिटर परजीवी होते हैं। कैपेसिटरों की भारी कमी न केवल इंडक्टर की संवेदनशीलता को कम करती है, बल्कि कैपेसिटरों को बार-बार मनमाने ढंग से बदलना पड़ता है, जिससे उपकरण संचालन के दौरान बहुत अस्थिर हो जाते हैं और माप सटीकता खतरे में पड़ जाती है।

3. आउटपुट प्रतिबाधा अधिक है और भार वहन क्षमता कम है। कैपेसिटिव सेंसर वाले मल्टीहेड वेइंग यंत्र का आयतन उसके विद्युत चरण की ज्यामितीय विशिष्टताओं द्वारा सीमित होता है। इसे बहुत बड़ा बनाना आसान नहीं है। इसलिए, कैपेसिटिव सेंसर वाले मल्टीहेड वेइंग यंत्र की आउटपुट प्रतिबाधा अधिक होती है, जिससे भार वहन क्षमता कम होती है और यह बाहरी प्रभावों के प्रति संवेदनशील होता है, जिससे अस्थिरता उत्पन्न हो सकती है और गंभीर परिस्थितियों में तो यह काम भी नहीं कर सकता। विभिन्न क्षेत्रों में कच्चे माल के त्वरित और सटीक वजन के लिए मल्टीहेड वेइगर द्वारा निर्मित वजन उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से माइक्रोप्रोसेसरों के आगमन और औद्योगिक उत्पादन की पूरी प्रक्रिया में स्वचालन प्रौद्योगिकी के स्तर में निरंतर सुधार के साथ, मल्टीहेड वेइगर प्रक्रिया प्रबंधन में एक अनिवार्य उपकरण बन गया है। बड़े और मध्यम आकार के टैंकों और साइलो के वजन मापन से लेकर, जिनका पहले वजन करना असंभव था, साथ ही क्रेन स्केल, कार स्केल और अन्य मापन कार्यों तक, विभिन्न कच्चे माल के मिश्रण और वितरण के लिए स्वचालित बैचिंग सिस्टम, उत्पादन प्रक्रिया में स्वचालित पहचान और पाउडर फीड की मात्रा के नियंत्रण तक, सभी कार्यों में मल्टीहेड वेइगर का उपयोग होता है। इस समय, मल्टीहेड वेइगर मूल रूप से सभी वजन उद्योगों में लागू होता है।

1. विशेषताओं में विचलन का कारण मशीन स्वयं होती है, जिसमें डीसी ड्रिफ्ट मान, ढलान की त्रुटि या ढलान की अरैखिकता शामिल है। अंततः, आदर्श माइग्रेशन विशेषताओं और मशीन की वास्तविक विशेषताओं में अंतर होगा। 2. मल्टीहेड वेइगर में विचलन का कारण वास्तविक संचालन के कारण होने वाला विचलन है, जिसमें प्रोब का गलत स्थान, प्रोब और सटीक माप स्थान के बीच गलत इन्सुलेटिंग परत, गैस या अन्य गैस की स्वच्छता, गलत प्रक्रिया, स्मार्ट ट्रांसमीटरों का गलत स्थान आदि शामिल हैं। गलत वास्तविक संचालन के कारण विचलन के कई कारण हो सकते हैं।

3. गतिशील प्रदर्शन में विचलन का कारण: स्थिर डेटा मानक का उपयोग करने वाले सेंसर में कंपन का तीव्र अवमंदन होता है, इसलिए प्रमुख मापदंडों में परिवर्तन के प्रति प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत धीमी होती है, और तापमान में अचानक परिवर्तन पर प्रतिक्रिया देने में भी कुछ सेकंड लग जाते हैं। विलंब समय सुविधा वाली कुछ वजन मशीनें तीव्र परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करते समय गतिशील प्रदर्शन में विचलन का कारण बनती हैं। प्रतिक्रिया गति, आयाम में कमी और चरण अंतर में कमी, ये सभी गतिशील प्रदर्शन में असंतुलन के कारण हैं।

4. सेंसर को सिस्टम सॉफ़्टवेयर में डालने पर सटीक माप के मुख्य पैरामीटर बदल जाते हैं, जिससे माप में विचलन होता है। इसके अलावा, सिस्टम में अत्यधिक बड़े स्मार्ट ट्रांसमीटर का उपयोग, सॉफ़्टवेयर की गति धीमी होना, सॉफ़्टवेयर में स्वतः तापन द्वारा अत्यधिक ऊर्जा की खपत आदि भी माप में विचलन का कारण बन सकते हैं। 5. प्राकृतिक वातावरण में विचलन के कारण: मल्टीहेड वेइंग मशीन का उपयोग तापमान, कंपन, कंपन, ऊंचाई, यौगिक वाष्पीकरण आदि जैसे पर्यावरणीय खतरों से भी प्रभावित होता है। ये कारक प्राकृतिक वातावरण में विचलन का कारण बन सकते हैं।

रेसिस्टर स्ट्रेन फोर्स मल्टीहेड वेइगर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मल्टीहेड वेइगरों में से एक है। इसकी मजबूती, विश्वसनीयता और सटीकता निर्विवाद है। कुछ असुविधाओं के बावजूद, मल्टीहेड वेइगर का उपयोग करते समय किन बातों का ध्यान रखना चाहिए? 1. प्राकृतिक वातावरण में उच्च तापमान, धुआं, नमी और ठंड के साथ-साथ उच्च संक्षारण वाले वातावरण और चुंबकीय क्षेत्र के वातावरण में इसके उपयोग से सावधान रहें, क्योंकि इससे मल्टीहेड वेइगर को गंभीर नुकसान हो सकता है। इसलिए, प्राकृतिक वातावरण में मल्टीहेड वेइगर का उपयोग करते समय सावधानी बरतनी चाहिए, या स्वच्छ वातावरण में उपयुक्त मल्टीहेड वेइगर का चयन करना चाहिए। 2. मल्टीहेड वेइगर की एक निश्चित भार क्षमता होने पर भी, उस पर अधिक भार डालने से होने वाले नुकसान से बचना बेहद महत्वपूर्ण है।

3. पावर सप्लाई सर्किट को डिस्प्ले सूचना पावर सप्लाई सर्किट से कनेक्ट करें या पावर सप्लाई सर्किट से निकलने वाली पावर ट्रांसमिशन लाइन शील्डेड ट्विस्टेड पेयर केबल होनी चाहिए। सेंसर आउटपुट डेटा सिग्नल रीडिंग पावर सप्लाई सर्किट को कुछ ऐसी मशीनों से कनेक्ट नहीं किया जाना चाहिए जो उच्च-कैलोरी वाले खाद्य पदार्थों को प्रभावित कर सकती हैं। 4. सेंसर को धूल-मिट्टी से बचाएं। सेंसर पर धूल-मिट्टी लगने से उसकी गति और सटीकता प्रभावित हो सकती है। आप मल्टीहेड वेइगर के चारों ओर कुछ "सेपरेटर" लगा सकते हैं या सेंसर को पतली धातु की शीट से ढक सकते हैं।

5. विद्युत उपकरण बाईपास का अनुप्रयोग: आर्क वेल्डिंग करंट या बिजली गिरने से होने वाले नुकसान को बेहतर ढंग से रोकने के लिए, इंडक्टर में हिंज्ड कॉपर कोर वायर (लगभग 50 मिमी² का सेक्शन) का उपयोग करके विद्युत उपकरण बाईपास उत्पन्न किया जाना चाहिए, जिससे स्पष्ट ऊष्मा स्थानांतरण को रोका जा सके। 6. लेवल गेज स्थापित करना: वजन मापने वाले यंत्र की सटीकता को बेहतर ढंग से सुनिश्चित करने के लिए, एकल सेंसर इंस्टॉलेशन बेस की स्थापना योजना को हल करने के लिए लेवल गेज द्वारा लेवल को समायोजित किया जाता है। प्रत्येक सेंसर द्वारा वहन किए जाने वाले भार को लगभग समान बनाने के लिए, कई सेंसरों के इंस्टॉलेशन बेस की सतहों को यथासंभव समतल सतह पर समायोजित किया जा सकता है।

7. मल्टीहेड वेइंग मशीन को सावधानीपूर्वक संभालें और उपयोग करें। झटके, गिरने आदि से बचें और सावधानी से संभालें। इसके अलावा, सेंसर जिस आधार पर लगाया गया है, वह समतल और साफ होना चाहिए, जिसमें पर्याप्त संपीड़न शक्ति और कठोरता हो, और उस पर तेल के धब्बे, चिपकने वाली टेप आदि न हों। 8. कुछ पार्श्व बल कार्यों से बचने के लिए, सेंसर पर स्वचालित सटीक स्थिति निर्धारण या अंशांकन कार्यों वाले संरचनात्मक भागों जैसे बॉल रोलिंग बियरिंग, जॉइंट बियरिंग और सटीक स्थिति निर्धारण टाइटनर का चयन किया जा सकता है।

9. पावर प्लग और कंट्रोल वायर को 50 rpm/m की गति से एक साथ घुमाकर जोड़ना चाहिए। यदि सेंसर पावर कॉर्ड की लंबाई बढ़ानी हो, तो विशेष रूप से निर्मित सीलबंद केबल टर्मिनल का उपयोग करना चाहिए। यदि संचार केबल लंबी हो, तो बिजली आपूर्ति सर्किट की क्षतिपूर्ति के लिए वायरलेस रिपीटर एम्पलीफायर युक्त केबल का चयन करना उचित होगा। 10. सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग सेंसर की संचार केबल को कम करंट वाले पावर प्लग या कंट्रोल लाइन के समानांतर नहीं जोड़ना चाहिए।

सारांश: मैं यहाँ मल्टीहेड वेइंग मशीन का विस्तृत परिचय दूंगा। मेरा दृढ़ विश्वास है कि प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, मल्टीहेड वेइंग मशीन अपनी विशेषताओं और लाभों के कारण अनेक उद्योगों में उपयोग की जा सकती है, जिससे सभी के दैनिक जीवन में सुविधा आएगी।

लेखक: स्मार्टवे– मल्टीहेड वेटर निर्माता

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