עקרונות בסיסיים ובעיות נפוצות של שקילה רב-ראשית

מחבר: Smartweigh– משקולת רב-ראשית

כשמדובר במשקל רב-ראשי, אנשים רבים חושבים שזהו רק חיישן שמודד במדויק את המשקל הנקי של חפץ. למעשה, זה לא לגמרי נכון, והוא עדיין נמצא בשימוש בתעשיות רבות. למאזן הרב-ראשי יש עקרונות בסיסיים עם חיישני המפלס שפורטו בעבר, אך הם לא נראים אותו דבר. המאזן הרב-ראשי המשמש בייצור תעשייתי ויישום של התקדמות טכנולוגית עכשווית נמצא בכל מקום. אציג את העיקרון והיישום של המאזן הרב-ראשי בפירוט במשאיות הבאות במדינה שלי.

הגדרת משקל רב-ראשי משקל רב-ראשי הוא מכשיר ההופך אות נתונים איכותי לפלט אות אלקטרוני שניתן למדוד במדויק. באלמנטים הבסיסיים ובשיטות ההערכה של מדדי הביצועים המרכזיים של משקל רב-ראשי, ישנם הבדלים איכותיים בין התקנים הלאומיים הישנים והחדשים. הסוגים המרכזיים הם סוג S, סוג שלוחה, סוג חישורים, סוג טבעת צלחת, סוג מפוח, סוג גשר, סוג דיסק גלילי וכן הלאה.

לעקרון של שקילה רב-ראשית שני מבנים בסיסיים: סוג ליניארי וסוג שולחן מסתובב (סוג דיסק). שקילה רב-ראשית מורכבת מסרגל הזזה וסרגל קבוע (סוג ליניארי) שיכולים לנוע יחסית, או רוטור מנוע וסטטור מנוע (סוג שולחן מסתובב). שני סוגים אלה של מסנכרני חיישני שקילה מיוצרים באותה טכנולוגיית עיבוד. שקילה רב-ראשית משתמשת תחילה בחומר איטום בשכבת בידוד כדי להדביק את הנחושת המוליכה (עובי 0.04~0.05 מ"מ) על לוח פלדה בסיסי העשוי מחומרים מוליכים לא מגנטיים כגון פלדת פחמן גבוהה או זכוכית למינציה, ולאחר מכן משתמשת בפוטוליוגרפיה בהתאם לתוכנית התכנון. תהליך האיכול הטכני או הכימי חורט את הנחושת לפלילים מחוספסים שונים, המכונים בדרך כלל פיתולי מעגל מודפס.

הסקאלה באורך קבוע ובסקאלה הזזה, הסלילים על רוטור המנוע ועל סטטור המנוע אינם זהים. הסלילים על הסקאלה באורך קבוע ועל הרוטור הם סלילים רציפים, בעוד שהסלילים על הסקאלה הזזה ועל סטטור המנוע הם סלילים מפולחים. הסלילים מחולקים לשתי קבוצות לפי הסגמנט, והם מסודרים כך שיהיו מופרדים על ידי זווית פאזה שמאלית של 7r בחלל הפנימי. עקרון המשקל הרב-ראשי נקרא גם סלילי סינוס וקוסינוס.

הסלילים הרציפים והמפולחים של המסנכרן האינדוקטיבי שקולים לסלילים הראשוניים והמשניים של השנאי, ופועלים תוך שימוש בעקרונות הבסיסיים של שדות מגנטיים מתחלפים והשראות הדדית. ניתן לחלק משקלי משקל מרובי ראשים לשמונה קטגוריות בהתאם לכללי ההמרה: 1. סוג כוח מאמץ נגד סוג כוח מאמץ נגד הוא משקל מרובי ראשים בשימוש נרחב, המשתמש בעיקרון הבסיסי שההתנגדות של מד המאמץ של ההתנגדות משתנה עם שינוי העיקרון הבסיסי. המפתח מורכב מרכיבים אלסטיים, מדי מאמץ של התנגדות, מעגלי אספקת חשמל למדידה מדויקת וכבלי תמסורת.

2. לחיישן לחץ השמן מבנה פשוט ויציב, טווח גילוי גדול, אך הדיוק בדרך כלל אינו עולה על 1/100. 3. חיישן הקיבול משתמש בתדר התנודה f של מעגל התהודה של קבל ההספק וביחס החיובי של מרווח d של קטע הקוטב. חיישן הקיבול צורך פחות חשמל, עלות ההנדסה נמוכה ודיוק של 1/200 עד 1/500.

4. משקל משקל רב-ראשי בעל תצוגה דיגיטלית הוא מכשיר להמרת כוח-חשמל שיכול להמיר את הכוח המופעל לאותות אלקטרוניים. חיישן חדש באחד. מגמת הפיתוח הטכני של משקל משקל רב-ראשי ולוח מכשירים למדידה ואימות נתונים הפכה בהדרגה למועדפת חדשה בתחום טכנולוגיית השקילה. היא מצטיינת בתעשייה בזכות יתרונותיה של כוונון פשוט, יעילות גבוהה ויכולת חזקה לעבוד במקום. 5. למבנה של משקל משקל רב-ראשי מסוג טבעת צלחת יש יתרונות של פיזור יעיל של עומסי קרקע, רגישות תפוקה גבוהה, אלסטומר פוליאוריטן בכללותו, מבנה פשוט, כושר נשיאה יציב וייצור ועיבוד קלים.

בשלב זה, הוא עדיין תופס חלק גדול בייצור החיישן, וחישוב נוסחת התכנון עבור סוג זה של חיישן מבני אינו מדויק במיוחד בשלב זה. 6. לאחר שהאלמנט האלסטי הרוטט נושא את הכוח, תדר הרטט המקורי שלו מתואם באופן חיובי עם השורש הריבועי של כוח האינטראקציה. על ידי מדידת הסטת תדר התהודה, ניתן לחשב את הכוח של האובייקט הנמדד על האלמנט האלסטי, ובכך לחשב את איכותו.

ישנם שני סוגים של חיישני רטט: חוט רוטט ומזלג כוונון. 7. ג'ירוסקופ לטקס בטלפון נייד לחיישן הג'ירוסקופ לטקס בטלפון הנייד יש מהירות תגובה מהירה (5 שניות), ללא תנאי רטט אחורה, מאפייני טמפרטורה טובים (3ppm), סכנות רטט קטנות, מדידת תדר מדויקת ודיוק גבוה, כך שהוא יכול להשיג רזולוציית מסך גבוהה ודיוק מדידה גבוה. 8. הסוג האופטי כולל סוג סרגל סורג וסוג דיסק קוד.

חיישנים אופטיים שימשו בעיקר במשקלי היתוך בהנדסה אלקטרומכנית. המשקל הרב-ראשי אינו תקין לחלוטין, ויש לו פגמים שלא ניתן להימנע מהם. 1. מאפייני תדר מערכת בדידת מאפייני התדר של המשקל הרב-ראשי של החיישן הקיבולי הם מערכות בדידות. למרות שסוג האות הדיפרנציאלי משמש לשיפור, לא סביר שהוא יבוטל לחלוטין.

לסוגים אחרים של חיישנים קיבוליים יש מאפיין תדר ליניארי רק כאשר מתעלמים מהשפעות השוליים של השדה האלקטרוסטטי. אחרת, הקיבול הנוסף הנגרם על ידי אפקט השוליים יצטבר מיד לקבלי ההספק של המשרן, מה שהופך את מאפיין התדר של המערכת לבדיד. 2. קיבול טפילי פוגע בקיבולת המקורית של המשקל הרב-ראשי של חיישן הקיבול הגדול, בעוד שקבל החוט המחבר את החיישן למעגל האלקטרוני, הקבל התועה של המעגל האלקטרוני והקבל המורכב מהלוח הפנימי של החיישן ומהמוליכים החשמליים שמסביב הם טפילים. המחסור הגדול בקבלים לא רק מפחית את רגישות המשרן, אלא גם הקבלים משתנים לעתים קרובות באופן שרירותי, מה שיגרום למכשיר ולציוד להיות לא יציבים מאוד במהלך הפעולה ויסכן את דיוק המדידה.

3. עכבת המוצא גבוהה וקיבולת העומס ירודה. נפח המשקל הרב-ראשי של החיישן הקיבולי מוגבל על ידי המפרטים הגיאומטריים של השלב החשמלי שלו. לא קל להפוך אותו לגדול מאוד. לכן, עכבת המוצא של המשקל הרב-ראשי בעל החיישן הקיבולי גבוהה, ולכן קיבולת העומס ירודה, והוא פגיע להשפעות חיצוניות וגורם לתנאים לא יציבים, ואף אינו יכול לעבוד במקרים חמורים. ציוד שקילה המיוצר על ידי משקל רב-ראשי נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים כדי להשלים שקילה מהירה ומדויקת של חומרי גלם, במיוחד עם הופעתם של מיקרו-מעבדים, השיפור המתמיד של רמת טכנולוגיית האוטומציה בכל תהליך הייצור התעשייתי, המשקל הרב-ראשי הפך לציוד הכרחי בניהול תהליכים, החל ממדידת משקל של מיכלים וממגורות גדולים ובינוניים שלא ניתן היה לשקול בעבר, כמו גם מאזני עגורן, מאזני רכב ופעולות מדידה אחרות, ועד ערבוב ושילוח מרובים. מערכת המינון האוטומטית של חומרי גלם שונים, הזיהוי האוטומטי בתהליך הייצור ובקרה על כמות הזנת האבקה - כולם משתמשים במשקל הרב-ראשי. בשלב זה, המשקל הרב-ראשי מיושם בעיקרון בכל תעשיות השקילה.

1. הסיבה לסטייה במאפיינים נגרמת על ידי המכונה עצמה, כולל ערך הסחיפה של זרם ישר (DC), שגיאת השיפוע או אי-לינאריות השיפוע. בסופו של דבר, יהיה הבדל בין מאפייני ההגירה האידיאליים למאפיינים האמיתיים של המכונה. 2. הסיבה לסטייה של המשקל הרב-ראשי היא הסיבה לסטייה הנגרמת על ידי הפעולה בפועל, כולל מיקום שגוי של הגשושית, שכבת בידוד שגויה בין הגשושית למיקום המדידה המדויק, וניקיון הגז או גז אחר. תהליך שגוי, מיקום שגוי של משדרים חכמים וכו'. ישנן סיבות שונות לסטייה הנגרמת על ידי פעולה בפועל שגויה.

3. הסיבה לסטייה בביצועים הדינמיים החיישן המיישם את תקן הנתונים הסטטיים יהיה בעל ריכוך רעידות חזק, כך שהתגובה לשינוי בפרמטרים המרכזיים איטית יחסית, ואף לוקח כמה שניות להגיב לשינוי הטמפרטורה בצעדים. חלק מהשקילות עם תכונת זמן השהייה הן הגורם לסטיות בדינמיקה בעת תגובה לשינויים מהירים. מהירות תגובה, נפילת אמפליטודה ונפילת הפרש פאזה הן כולן סיבות לדינמיקה מוטה.

4. הסיבה לסטייה בהכנסה היא שכאשר חיישן מוכנס לתוכנת המערכת, הפרמטרים העיקריים של המדידה המדויקת משתנים ונגרמת סטייה. יישום מערכת על משדר חכם גדול מדי, המאפיינים הדינמיים של תוכנת המערכת איטיים מדי, והחימום העצמי בתוכנת המערכת טוען יותר מדי אנרגיה וכו', כל אלה יגרמו לסטיית ההכנסה. 5. סיבות לסטיות בסביבה הטבעית יישום שקילה מרובת ראשים מושפע גם ממפגעים סביבתיים כגון טמפרטורה, רעידות, ויברציות, גובה, אידוי תרכובות וכו'. גורמים אלה קלים מאוד לגרום לסטיות בסביבה הטבעית.

משקל רב-ראשי בעל כוח מאמץ נגדי הוא אחד ממשקלי רב-ראשי הנפוצים ביותר. עמידותו, אמינותו ודיוקו אינם מוטל בספק. למרות אי נוחות מסוימת, למה יש לשים לב בעת שימוש במשקל רב-ראשי? 1. שימו לב ליישום טמפרטורה גבוהה, עשן, לחות וקור בסביבה טבעית, כמו גם בסביבה עם קורוזיה גבוהה, ושדה מגנטי בסביבה טבעית, אשר עלולים לגרום נזק חמור למשקל הרב-ראשי. לכן, יש לשים לב לשימוש במשקל רב-ראשי בסביבה טבעית, או לבחור במשקל רב-ראשי בסביבה נקייה. 2. יש להימנע מפעולות חשובות במיוחד כדי למנוע נזק למשקל הרב-ראשי הנגרם ממשקל עודף, גם אם למשקל הרב-ראשי יש קיבולת עומס מסוימת.

3. מעגל אספקת החשמל מחובר למעגל אספקת החשמל של מידע התצוגה או לקו תמסורת החשמל הנמשך ממעגל אספקת החשמל, והוא צריך להיות מסוכך באמצעות כבל זוג שזור. מעגל אספקת החשמל של קריאת אות נתוני פלט החיישן אינו יכול להתחבר יחד עם מכונות מסוימות שעלולות להשפיע על ציוד עתיר קלוריות. 4. יש להימנע מזיהום לכלוך של החיישן. זיהום לכלוך של החיישן עלול לפגוע בתנועה ובדיוק של החיישן. ניתן להתקין מסביב למשקל רב-ראשי "מפריד" או לכסות את החיישן ביריעת מתכת דקה.

5. יישום מעקף ציוד חשמלי על מנת למנוע טוב יותר זרם ריתוך קשת או נזק הנגרם מפגיעות ברק, המשרן צריך להשתמש בחוט ליבה נחושת בעל ציר (חתך של כ-50 מ"מ רבוע) כדי לייצר מעקף ציוד חשמלי, ולמנוע העברת חום גלויה. 6. התקנת מד המפלס על מנת להבטיח טוב יותר את דיוק המשקל, המפלס מותאם באמצעות מד המפלס כדי לפתור את תוכנית ההתקנה של בסיס התקנה עם חיישן יחיד. על מנת להפוך את העומס שנושא כל חיישן לאותו הדבר באופן מהותי, ניתן להתאים את משטחי ההתקנה של בסיסי ההתקנה של מספר חיישנים למשטח ישר ככל האפשר.

7. יש לטפל במשקל רב-ראשי בזהירות. יש להימנע מכל זעזועים, נפילות וכו', יש לטפל בזהירות. בנוסף, יש לפלס ולנקות את הבסיס עליו מותקן החיישן, עם חוזק דחיסה וקשיחות מספיקים, ללא כל כתמי שמן, סרט דביק וכו'. 8. כדי להימנע מפונקציות כוח רוחביות מסוימות, ניתן לבחור על החיישן חלקים מבניים עם פונקציות מיקום או כיול אוטומטיים מדויקים כגון מיסבי גלגול כדוריים, מיסבי חיבור ומהדקים למיקום מדויק.

9. יש לפתל את תקע החשמל וחוט הבקרה יחד במהירות של 50 סל"ד/מטר. אם יש צורך להגדיל את כבל החשמל של החיישן, יש להשתמש במסוף כבל אטום במיוחד. אם כבל התקשורת ארוך, יש לשקול לבחור כבל המכיל את מגבר המשחזר האלחוטי כדי לפצות על מעגל אספקת החשמל. 10. לא ניתן לחבר את כבל התקשורת של חיישן הארקה המגן במקביל לתקע החשמל של זרם חלש או לקו הבקרה.

סיכום: אציג כאן בפירוט את המשקל הרב-ראשי. אני מאמין בתוקף שעם התפתחות הטכנולוגיה, המשקל הרב-ראשי יוכל לשמש במספר רב של תעשיות, הודות למאפייניו ויתרונותיו, אשר יביאו נוחות לחיי היומיום של כולם.

מחבר: Smartweigh– יצרני משקולות רב-ראשיות

מחבר: Smartweigh– משקל ליניארי

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה ליניארית במשקל

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה רב-ראשית

מחבר: Smartweigh– מגש דנסטר

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה צדפה

מחבר: Smartweigh– משקל משולב

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה דויפק

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזת שקיות מוכנה מראש

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה סיבובית

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה אנכית

מחבר: Smartweigh– מכונת אריזה VFFS