मल्टीहेड वेइंग मशीन कैसे काम करती है? (सिद्धांत)

लेखक: स्मार्टवे– मल्टीहेड वेटर

मल्टीहेड वेइंग मशीन एक ऐसी मशीन है जो गतिज ऊर्जा को एक दिशा से दूसरी दिशा में परिवर्तित करती है। विशेष रूप से, मल्टीहेड वेइंग मशीन एक बल संवेदक है जो यांत्रिक ऊर्जा (जैसे कि सहारा बल, संकुचन, कार्यकारी दबाव या टॉर्क) को इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित करती है जिन्हें सटीक रूप से मापा जा सकता है। डेटा सिग्नल की संपीडन शक्ति रिलीज बल की संपीडन शक्ति के साथ बदलती है।

आउटपुट डेटा सिग्नल के आधार पर मल्टीहेड वेइंग मशीन तीन मूल प्रकार की होती हैं: हाइड्रोलिक, न्यूमेटिक और रेजिस्टेंस स्ट्रेन गेज। औद्योगिक उत्पादन में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली वेइंग मशीन बिल्ट-इन स्ट्रेन गेज वाली मल्टीहेड वेइंग मशीन है। रेजिस्टेंस स्ट्रेन गेज वाली मल्टीहेड वेइंग मशीन में एक ठोस धातु का ढांचा (या "लचीला पीला घटक") होता है जिसमें रेजिस्टेंस स्ट्रेन गेज लगा होता है।

इसका बाहरी आवरण आमतौर पर एल्यूमीनियम, कार्बन स्टील या स्टेनलेस स्टील प्लेट से बना होता है, जो इसे बेहद मजबूत लेकिन अत्यधिक लचीला बनाता है। वजन पड़ने पर मल्टीहेड वेइंग मशीन का आकार थोड़ा बदल जाता है, लेकिन भार न होने पर यह वापस अपने मूल आकार में आ जाता है। शरीर के आकार में होने वाले बदलाव के प्रति बेहतर प्रतिक्रिया देने के लिए, प्रतिरोध स्ट्रेन गेज का स्वरूप भी बदल जाता है।

इसके परिणामस्वरूप प्रतिरोध स्ट्रेन गेज का प्रतिरोध परिवर्तन होता है, जिसे परिचालन वोल्टेज परिवर्तन के रूप में सटीक रूप से मापा जा सकता है। चूंकि आउटपुट में इस प्रकार के परिवर्तन शुद्ध भार से सीधे संबंधित होते हैं, इसलिए वस्तु का शुद्ध भार परिचालन वोल्टेज परिवर्तन से निर्धारित किया जा सकता है। मल्टीहेड वेइंग मशीन कैसे काम करती है? "मल्टीहेड वेइंग मशीन कैसे काम करती है?" का उत्तर जानने के लिए, आपको पहले "प्रतिरोध स्ट्रेन गेज कैसे काम करता है?" को समझना होगा। प्रतिरोध स्ट्रेन गेज एक ऐसा उपकरण है जो बल लगने पर प्रतिरोधक के परिवर्तन को सटीक रूप से मापता है।

एक सामान्य प्रतिरोध स्ट्रेन गेज में पन्नी की एक बहुत महीन तार की जाली होती है, जो ग्रिड पैटर्न में व्यवस्थित होती है। जब एक अक्ष के अनुदिश तनाव बल लगाया जाता है, तो तार प्रतिरोधक में परिवर्तन होता है। प्रतिरोध स्ट्रेन गेज कई प्रकार के होते हैं: रैखिक प्रतिरोध स्ट्रेन गेज: प्रतिरोध स्ट्रेन गेज के पीछे से जुड़ी बिजली की लाइन प्रतिरोध स्ट्रेन गेज के किनारे के समानांतर होती है। इसका उपयोग रेडियल स्ट्रेन और बेंडिंग स्ट्रेन को सटीक रूप से मापने के लिए किया जाता है।

कटिंग रेज़िस्टेंस स्ट्रेन गेज: रेज़िस्टेंस स्ट्रेन गेज के पीछे से जुड़ी पावर लाइनें वर्किंग प्रेशर फ्रेम के दोनों ओर 45° के कोण पर बिछाई जाती हैं। इसका उपयोग कटिंग स्ट्रेन को सटीक रूप से मापने के लिए किया जाता है। सटीकता बढ़ाने के लिए आमतौर पर बड़ी संख्या में रेज़िस्टेंस स्ट्रेन गेजों के साथ इनका उपयोग किया जाता है।

एक डिजिटल पावर एम्पलीफायर प्रतिरोध स्ट्रेन गेज को क्वार्टर ब्रिज, दो डिजिटल पावर एम्पलीफायर प्रतिरोध स्ट्रेन गेज को हाफ ब्रिज और चार डिजिटल पावर एम्पलीफायर प्रतिरोध स्ट्रेन गेज को फुल ब्रिज कहा जाता है। प्रतिरोध स्ट्रेन गेज और प्रतिरोधक के बीच का बदलाव, किसी रिचार्जेबल बैटरी पर लगाए गए बल से अलग होता है। तनाव के कारण प्रतिरोधक नरम और लंबा हो जाता है, जिससे प्रतिरोधक ऊपर उठ जाता है।

कसने से प्रतिरोध स्ट्रेन गेज की मोटाई कम हो जाती है और प्रतिरोध घट जाता है। प्रतिरोध स्ट्रेन गेज पतले पिछले भाग (स्थिर ब्रैकेट) से जुड़ा होता है, जो सीधे वजन मॉड्यूल से जुड़ा होता है, जिससे प्रतिरोध स्ट्रेन गेज मल्टीहेड वेइगर के तनाव बल को महसूस कर पाता है। एक ही प्रतिरोध स्ट्रेन गेज द्वारा सटीक रूप से मापा गया प्रतिरोधक विचलन लगभग 0.12° बहुत कम होता है।

लोड मॉड्यूल की संवेदनशीलता, लगाए गए स्ट्रेन गेजों की संख्या के साथ बढ़ती है। इस छोटे से बदलाव को अधिक व्यावहारिक बनाने का एक अच्छा तरीका है कि इन्हें स्मार्ट वेइंग ब्रिज के रूप में आपस में जोड़ा जाए। प्रतिरोध स्ट्रेन गेजों के प्रकार: प्रतिरोध स्ट्रेन गेजों को विभिन्न अभिविन्यासों में लगाया जाता है, और यह इस बात पर निर्भर करता है कि किस प्रकार के बल को सटीक रूप से मापा जा सकता है।

प्रतिरोध स्ट्रेन गेजों की एक विशेष तर्कसंगत व्यवस्था का उपयोग करके बेंडिंग स्ट्रेन, शीयरिंग स्ट्रेन, रेडियल स्ट्रेन, टॉर्क और कार्यकारी दबाव सभी का सटीक मापन किया जाता है। स्मार्ट वेइंग ब्रिज सर्किट में चार इक्वलाइजिंग रेसिस्टर लगे होते हैं और यह ज्ञात उत्तेजना ऑपरेटिंग वोल्टेज का उपयोग करता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है: 5 ज्ञात स्थिर ऑपरेटिंग वोल्टेज है और VO का सटीक मापन किया जाता है। यदि सभी रेसिस्टर संतुलित हैं, तो इसका अर्थ है कि R1/R2, R3/R4, और फिर VO शून्य है।

यदि प्रतिरोध के किसी एक मान में परिवर्तन होता है, तो VO में भी परिवर्तन होगा, जिसे ओम के नियम का उपयोग करके सटीक रूप से मापा और व्यक्त किया जा सकता है। ओम का नियम यह बताता है कि दो बिंदुओं के बीच विद्युत चालक से प्रवाहित होने वाली धारा (I, एम्पीयर में) उन दोनों बिंदुओं के बीच के विद्युत चालक वोल्टेज (V) के साथ सकारात्मक रूप से संबंधित होती है। इस संबंध में प्रतिरोधक (R, जिसे सटीक रूप से ओम में मापा जाता है) को एक चर के रूप में शामिल किया गया है और इसका धारा प्रवाह से कोई संबंध नहीं है।

ओम का नियम I=V/R सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है। स्मार्ट वेइंग ब्रिज पावर सर्किट की 4 पेपर स्ट्रिप्स पर लागू करने पर, परिणामी समीकरण इस प्रकार हैं: मल्टीहेड वेइंग मशीन में, सपोर्ट फोर्स के स्थान पर और संकुचन के सटीक मापन के लिए, इस प्रतिरोध को एक प्रतिरोध स्ट्रेन गेज द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जब भारित रिचार्जेबल बैटरी पर बल लगाया जाता है, तो प्रत्येक प्रतिरोध स्ट्रेन गेज में प्रतिरोधक परिवर्तित हो जाते हैं और VO का सटीक मापन होता है।

प्राप्त आंकड़ों से, उपरोक्त समीकरणों की प्रणाली का उपयोग करके VO को आसानी से निर्दिष्ट किया जा सकता है।

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