Koormusandurid: tüübid, täpsusklassid ja paigaldus

Kuidas koormusandur töötab

Koormusandur on metallkeha, tavaliselt terasest või alumiiniumist, mis koormuse all väga vähesel määral paindub. Selle külge on liimitud tensoandurid: õhukesed metallfooliumid, mille takistus muutub venitamisel või kokkusurumisel. Neli tensoandurit on ühendatud Wheatstone’i sillaks. Kaks neist venivad ja kaks surutakse kokku, nii et signaal on võimalikult suur ja temperatuuri mõju kustutab end ise.

Silda toidetakse toitepingega ehk ergutuspingega, sageli 5 või 10 V. Väljund antakse ühikutes mV/V täiskoormusel. 2 mV/V koormusandur annab 10 V toitepinge korral nimikoormusel seega 20 mV. Signaal on nõrk ja seda võimendatakse suure eraldusvõimega kaalunäidikus või kaalusaatjas.

Kaablis on neli või kuus soont. Kuue soone korral mõõdab elektroonika toitepinget otse koormusanduri juures, nii et pingelang kaablis ei mõjuta tulemust. 4-sooneline kaabel on osa anduri kalibreeringust ja seda ei tohi lühendada.

Millist tüüpi koormusandurit vajad?

Lisaks on eriandureid, näiteks trossi külge kinnitatavad trossiandurid, mis toimivad tõsteseadmetel ülekoormuskaitsena.

Täpsusklassid – mida tähendab C3?

Kaubanduses kasutatavate kaalude koormusandurid klassifitseeritakse soovituse OIML R60 järgi. Täht näitab täpsusklassi ja number seda, mitu tuhat taatlusjaotist andur toetab. C3 tähendab C-klassi ja 3 000 jaotist, C6 C-klassi ja 6 000 jaotist.

Kaal ise klassifitseeritakse soovituse OIML R76 järgi, kus tööstuses ja kaubanduses on levinuim III klass. Koormusandurid peavad toetama vähemalt sama palju jaotisi, kui kaalul on näidujaotisi. 3 000 kg kaal 1 kg jaotisega vajab koormusandureid, mis on ette nähtud vähemalt 3 000 jaotisele, näiteks C3. Automaatsed gravimeetrilised täitekaalud kuuluvad soovituse OIML R61 alla.

Võrdle ka koondviga (lineaarsus ja hüsterees), roomet püsiva koormuse all ning seda, kuidas temperatuur mõjutab nullpunkti ja tundlikkust.

Koormusandurist juhtsüsteemini

• Analoogkaalusaatja – muudab signaali 4–20 mA või 0–10 V signaaliks PLC analoogsisendi jaoks. Lihtne, kuid eraldusvõimet piirab sisendkaart.
• Digitaalne kaalusaatja – saadab kaalunäidu Modbusi, Profineti, EtherNet/IP või muu väljasiini kaudu, suurema eraldusvõime ja diagnostikaga.
• Kaalunäidik – ekraan, nupud ja releeväljundid kaalumiseks, seadepunktideks ja doseerimiseks otse kaalu juures. Tüübikinnitusega mudeleid saab kasutada kaubanduslikuks kaalumiseks.

Kui kaalul on mitu koormusandurit, ühendatakse need harukarbis paralleelselt. Seal saab ka nurki tasakaalustada, nii et kaal näitaks sama kaalu sõltumata sellest, kus koormus asub.

Paigaldus – kus vead tekivad

Arvuta välja maksimaalne koormus anduri kohta: taara pluss maksimaalne koormus jagatud andurite arvuga, millele lisandub varu ebaühtlase jaotuse ja löökide jaoks. Kolm andurit ümara mahuti all jagavad koormuse alati ühtlaselt. Nelja anduri korral võib koormus jaguneda ebaühtlaselt, kui alus pole tasane.

1. Külgjõud ja väändumine. Koormus peab mõjuma otse. Kasuta paigalduskomplekte, mis võtavad vastu soojuspaisumise ja väikesed joondusvead, ning paigalda andurid tasasele ja jäigale alusele.
2. Jäigad torud mahutitel. Kaalutava mahuti külge jäigalt kinnitatud torud kannavad osa kaalust. Kasuta painduvaid ühendusi.
3. Keevitamine kaalu läheduses. Koormusandurit läbiv keevitusvool võib anduri hävitada. Ühenda keevitusmaandus keevituskoha lähedale ja juhi vool maanduslindiga andurist mööda.
4. Löögid ja ülekoormus. Isegi väikeselt kõrguselt kukkuv koorem võib tekitada nimikoormusest palju suurema jõu. Jäta varu ja kasuta mehaanilisi piirikuid.
5. Niiskus ja lühendatud kaablid. Niiskus kaablis või harukarbis põhjustab triivi. Hoia kõik tihendatuna ja ära kunagi lühenda 4-soonelist kaablit.

Kus koormusandureid kasutatakse?

• Toiduaine- ja pakenditööstus – doseerimiskaalud, kottide ja vaatide täitmine ning kontrollkaalud tootmisliinil.
• Protsessitööstus – toorainete, vedelike ja pulbrite kaalumine mahutites ja silodes.
• Logistika ja ringlussevõtt – põrandakaalud, alusekaalud ja autokaalud.
• Tõsteseadmed ja liikurmasinad – ülekoormuskaitse kraanadel, vintsidel ja tõstukitel.
• Energeetika – hakkepuidu ja graanulite kaalumine biomassijaamades.
• Katsetamine ja teadustöö – jõu mõõtmine katsestendides ja materjalikatsetes.

Koormusandurid ja kaaluelektroonika SCN-ilt

Meie valikus on Laumase koormusandurid, kaalusaatjad ja kaalunäidikud – alates lamedatest anduritest väikestele kaaludele kuni trossianduriteni tõsteseadmetele ja tüübikinnitusega näidikuteni doseerimiseks. Kirjuta meile koormus, andurite arv, töökeskkond ja juhtsüsteem – aitame sul kogu ahela kokku panna.

Näited meie valikust

Korduma kippuvad küsimused

Mida tähendab koormusanduri puhul mV/V?

See on väljundsignaal täiskoormusel toitepinge volti kohta. 2 mV/V ja 10 V toitepinge annavad nimikoormusel 20 mV. Seda väärtust kasutatakse elektroonika kalibreerimisel.

Mida tähendab C3?

OIML R60 järgi C-klass ja 3 000 taatlusjaotist. Andur sobib kaalule, millel on kuni 3 000 näidujaotist.

Mitu koormusandurit on vaja?

Kolm andurit tagavad ümarate mahutite ja silode all stabiilse koormusjaotuse. Ristkülikukujulistel platvormidel kasutatakse sageli nelja. Väiksematel platvormidel piisab ühest ühepunktiandurist.

Kuidas koormusandurit kontrollida?

Mõõda silla sisend- ja väljundtakistust ning isolatsioonitakistust korpuse suhtes ja kontrolli nullsignaali ilma koormuseta. Võrdle tulemusi andmelehe väärtustega.

Kas kaablit tohib lühendada?

4-soonelist kaablit mitte, sest see on osa anduri kalibreeringust ja temperatuurikompensatsioonist. 6-soonelist kaablit võib lühendada, sest elektroonika mõõdab toitepinget anduri juures.