Belki tensometryczne/ czujniki tensometryczne

Belki tensometryczne nazywane inaczej czujnikami tensometrycznymi lub tensometrami wagowymi są podstawowym elementem budowy wagi. Belka tensometryczna jest to element metalowy wykonany z wysokiej jakości stali, na który zostały naklejone tensometry oporowe. W korpusie belki tensometrycznej są wykonane specjalne otwory, dzięki którym udaje się uzyskać liniowość sygnału w funkcji obciążenia czujnika tensometrycznego. Belka tensometryczna dla małych zakresów wagowych, w przedziale od 300 g do 500 kg jest najczęściej wykonana z aluminium. Czujnik tensometryczny dla większych zakresów jest wykonany ze stali stopowej lub stali nierdzewnej, są to czujniki wagowe w zakresie od 5 kg do 100 ton.

Belki tensometryczne

Belki tensometryczne, które oferuje nasz sklep internetowy moga.pl, pochodzą od czołowych producentów czujników wagowych takich jak: AST, CAS, CURIOTEC, DINI ARGEO, DGCELL, KELI, FLINTEC, LAUMAS NBC, HBM, HBK, ZEMIC, SENSOCAR, SENSY, SCAIME, UTILCELL, ZEMIC, TEDEA, REVERE, CELTRON, RICE LAKE, SENSOTRONICS, VPG i inne. Na bazie oferowanych przez Wagi Wielkopolska tensometrów można zbudować dowolny układ wagowy tj. waga zbiornikowa, waga platformowa, waga kontrolna, waga inwentarzowa / inwentarska, waga dozująca i inne wagi przemysłowe.

Tensometry posiadają certyfikaty i wykonane zostały zgodnie z najwyższymi standardami jakościowymi. Czujniki wagowe są dostępne w różnych klasach dokładności wg OIML oraz w stopniu zabezpieczenia przed wilgocią tensometru IP. Czujniki wagowe oferowane przez nasz sklep internetowy umożliwiają wykonanie układów wagowych legalizowanych i nielegalizowanych. Cena tensometru zależy w dużej mierze od kursu dolara i euro. Duży magazyn belek tensometrycznych oraz realizacja poważnych zamówień gwarantuje, że oferowana przez nas cena za czujnik tensometryczny będzie najlepsza.

Większość tensometrów posiadamy na magazynie i możemy realizować zamówienie jeszcze tego samego dnia. Oferowane tensometry są wykorzystywane przy produkcji typowych wag producentów krajowych i zagranicznych, dlatego nasza firma stanowi doskonałe wsparcie dla lokalnych serwisów wag oraz działów utrzymania ruchu przy naprawie układów ważących. W przypadku braku oryginalnego tensometru możemy zaproponować zamiennik lub inne rozwiązanie umożliwiające rozwiązanie problemu. Dodatkowo można zakupić akcesoria do budowy wag: stopy, nóżki, mierniki wagowe i sumatory wagowe. Jest też możliwość zakupu parowanych czujników tensometrycznych do wag wieloczujnikowych.

Zapraszamy do skorzystania z naszego 30-letniego doświadczenia

Co to jest tensometr wagowy?

Zadając to pytanie mamy najczęściej na myśli element służący do pomiaru masy lub siły, zwany też jako:

• czujnik tensometryczny
• belka Tensometryczna
• czujnik wagowy
• tensometr wagowy
• czujnik wagowy lub czujnik wagi
• przetwornik wagi lub przetwornik wagowy
• czujnik tensometryczny
• sensor wagowy lub sensor do wagi
• ogniwo obciążnikowe
  
  

Prawidłowo powinniśmy taki element nazwać: przetwornik tensometryczny, czujnik tensometryczny siły lub tensometryczny czujnik wagowy. 
Tensometryczny czujnik wagowy jest rodzajem przetwornika, który przekształca energię z jednej formy w drugą. Dlatego też czujnik tensometryczny siły przekształca energię kinetyczną siły, takiej jak ściskanie, rozciąganie, skręcanie (moment obrotowy) oraz ciśnienie na mierzalny sygnał elektryczny proporcjonalny do wielkości przyłożonej siły.

Jaka jest budowa czujnika tensometrycznego?

Tensometryczny czujnik wagowy-budowa:

• metalowy korpus czujnika wagowego
• tensometr foliowy
• okablowanie
• elementy kompensujące temperaturę
• elastyczne elementy zabezpieczające tensometry

Tensometryczny czujnik siły zbudowany jest z metalowego sprężystego korpusu, na którym są naklejone tensometry foliowe. Przyłożona siła w miejscu podparcia korpusu czujnika siły powoduje odkształcenie naklejonych na nim tensometrów foliowych.

Jak działa czujnik tensometryczny?

Odkształcający się korpus czujnika siły powoduje zmiany oporności naklejonych na nim tensometrów foliowych. Działające na tensometr foliowy siły ściskające powodują jego zmianę oporności (zmniejszenie). Natomiast siły rozciągające powodują jego zwiększenie. Zmiany oporu tensometru są minimalne, ale w przypadku zastosowania czterech tensometrów foliowych odpowiednio zamontowanych i połączonych w mostek Wheatstone'a są na tyle duże, że pozwalają już na dokładne pomiary siły lub masy.

Jakie są rodzaje wagowych czujników tensometrycznych?

Przetworniki wagowe możemy podzielić na wiele grup, gdzie ważna jest:

• budowa korpusu czujnika przetwornika siły
• materiał wykonania czujnika wagowego
• sposób działania siły wewnątrz przetwornika
• sposób montażu i przyłożenia siły
• zakres pomiaru siły lub masy
• stopień zabezpieczenia IP
• klasa dokładności przetwornika wagowego
• okablowanie
• czułość i wiele innych parametrów.

Natomiast najczęstszy podział tensometrycznych czujników wagowych jest związanych z jego zewnętrzną budową, montażem i sposobem zadawania siły. Najprostszy bardzo uogólniony podział czujników tensometrycznych częściowo związanych z budową i działaniem to:

• belka tensometryczna jednopunktowa typu single point
• belka tensometryczna pracująca na zginanie lub ścinanie
• czujnik wagowy typu S
• czujnik wagowy naciskowy.

Oczywiście można dokonać bardziej szczegółowego podziału belek tensometrycznych, ale dla przeciętnego użytkownika ze względu na wygląd zewnętrzny i sposób działania te różnice są niezauważalne. Przykładem mogą być belki tensometryczne działające na zginanie i na ścinanie, gdzie sposób montażu oraz wychodzący z czujnika sygnał jest identyczny.

Czujnik tensometryczny - klasa dokładności

Kraje europejskie oraz większość państw świata w tym USA są zrzeszone w międzynarodowej organizacji OIML to skrót od Organisation Internationale de Metrologie Legale, która ustala normy dla urządzeń pomiarowych. Norma OIML R 60 ( Metrological regulation for load cells) określa wszystkie ważne parametry i klasy czujników tensometrycznych. Kupując belkę tensometryczna z certyfikatem OIML możemy być pewni jej parametrów. 

Więcej na naszym blogu

Odporność czujnika wagowego na warunki środowiskowe IP

Pomiar siły i masy odbywa się często w ekstremalnych warunkach i w zależności od tego, jak producent zabezpieczył swój czujnik oraz czy właściwy czujnik do tego typu zastosowań wybrał użytkownik, od tego zależy trwałość tensometru wagowego. Niestety, wraz ze stopniem zabezpieczenia czujnika wagowego i jego sposobu wykonania cena tensometrycznego czujnika siły może kilkukrotnie wzrosnąć. W przypadku ważenia pod wodą, w środowisku agresywnym np. w przemyśle chemicznym lub przetwórczym źle dobrany czujnik nie będzie działał długo. Warto wtedy zapoznać się z zaleceniami producenta i wybrać odpowiednio zabezpieczony czujnik wg stopnia ochrony IP.

Jak zamontować i podłączyć belkę tensometryczną?

Dokładne pomiary masy i siły wymagają prawidłowego montażu mechanicznego i elektrycznego tensometrycznego czujnika siły/masy. Nieprawidłowy montaż mechaniczny będzie się objawiał niepowtarzalnymi pomiarami, złymi wskazaniami w różnych miejscach ważenia na szali oraz brakiem powrotu wagi do wskazań zerowych po usunięciu obciążenia.
Prawidłowy montaż elektryczny to przede wszystkim stabilność poprawnych pomiarów. Należy przestrzegać ogólnych dobrych zasad prowadzenia przewodów z dala od źródeł zakłóceń, uziemienia elementów metalowych uniemożliwiając przepływ ładunków przez czujnik wagowy. Inną bardzo ważną sprawą są staranne, pewne oraz wolne od zanieczyszczeń połączenie przewodów sygnałowych. Należy dbać o stan techniczny przewodów sygnałowych, aby nie narażać ich na uszkodzenia mechaniczne oraz wnikanie wilgoci. Niestaranny montaż przewodów sygnałowych od belek tensometrycznych i niewłaściwa regulacja sumatora wagowego jest też często przyczyną niestabilnych wyników i brakiem poprawnych wskazań na narożnikach wagi.

Więcej o regulacji sumatora wagowego

4-przewodowe i 6-przewodowe czujniki wagowe

4-przewodowe czy 6-przewodowe czujniki wagowe są lepsze? Podstawowy tensometryczny przetwornik wagowy ma 4 przewody i ekran, ale czujnik wagowy jest też produkowany z 6 przewodami i z ekranem.

Te z 6 przewodami oprócz zakończeń

• +wejścia zasilania (+input)
• -wejścia zasilania (-input)
• +sygnału (+sig)
• -sygnału (-sig)

mają 2 dodatkowe przewody o nazwie

• +Sense lub +Reference (+Ref)
• -Sense lub -Reference (-Ref).

Główną różnicą w funkcji tych dwóch typów czujników wagowych jest to, że przetworniki wagowe z układem z 6-przewodowym mogą kompensować zmiany rzeczywistego napięcia zasilania, które otrzymują z miernika wagowego. Rezystancja elektrycznego (przewodnika) zmienia się w zależności od jego długości i wszelkich zmian temperatury, powodując zmiany napięcia zasilania bezpośrednio mostka Waethsona. W przypadku długich przewodów występuje spadek napięcia w stosunku do pierwotnej wartości dostarczonej przez miernik wagowy. Dlatego zaletą 6-przewodowego czujnika wagowego jest to, że ten spadek napięcia jest skompensowany i nie ma on wpływu na pomiar masy. Zmiana długości przewodu przy 6-przewodowodowym czujniku wagowym nie ma wpływu na jego parametry metrologiczne. 4-przewodowe czujniki wagowe są już skalibrowane i skompensowane termicznie wraz ze stałą długością przewodu dostarczonego podczas ich produkcji, dlatego też zalecanie jest nieskracanie i nieprzedłużanie przewodu sygnałowego.

Jak sprawdzić czujnik tensometryczny?

Źle działająca waga, co może być przyczyną? Często pada szybka decyzja, należy wymienić czujnik. W przypadku wag tensometrycznych należy najpierw sprawdzić kilka podstawowych rzeczy, zanim przystąpimy do wymiany czujnika. Są to:

• prawidłowy montaż mechaniczny czujnika
• konstrukcja mechaniczna (sztywność, stopy montażowe, przeguby, ustawienia zderzaków, elementy dotykające, obcierające o szalę wagi)
• połączenia elektryczne (sygnałowy, połączenia sumatora itp.) możliwość zakłócenia pracy wagi (uziemienie, elektrostatyka, urządzenia emitujące zakłócenia np.falowniki, silniki itp.)
• elektronika pomiarowa oraz układ zasilnia.

W przypadku gdy podejrzany jest jednak czujnik wagowy, to osoba posiadająca podstawową wiedzę i umiejętności z zakresu elektrotechniki może samodzielnie sprawdzić przyczynę uszkodzenia. Do wstępnej diagnostyki czujnika wagowego wystarczy miernik uniwersalny i bateria 9 V. Jak to zrobić polecamy artykuł na naszym blogu.

Czujnik tensometryczny jak dobrać zamiennik?

W ofercie naszego sklepu jest dużo różnych czujników wagowych produkowanych przez różnych producentów. Wiele z nich ma bardzo podobne, a nawet takie same parametry co w przypadku układów z pojedynczym czujnikiem nie jest problemem. Uszkodzony przetwornik wagowy wymieniamy na nowy, pamiętając o sprawdzeniu poprawności montażu mechanicznego i elektrycznego. Należy pamiętać, że kolorystyka wyprowadzeń przewodów najczęściej jest inna i nie jest nawet stała dla tego samego producenta. Po wymianie czujnika należy przeprowadzić adiustacje układu wagowego wzorcami masy. Inaczej wygląda naprawa i wymiana czujników wagowych w wadze wieloczujnikowej, gdzie jest już wymagana wymiana ich wszystkich. Nawet te same parametry wymienianego czujnika nie gwarantują, że zamiennik będzie działał dokładnie w układzie wagi wieloczujnikowej. Warto wtedy skontaktować się z naszymi doradcami i wybrać najkorzystniejsze rozwiązanie.

Belka tensometryczna - producenci

Obecnie na świecie jest kilku znaczących producentów dobrych belek tensometrycznych, którymi są: AST, CAS, CURIOTEC, DINI ARGEO, DGCELL, KELI, FLINTEC, LAUMAS NBC, HBM, HBK, ZEMIC, SENSOCAR, SENSY, SCAIME, UTILCELL, ZEMIC, TEDEA, REVERE, CELTRON, RICE LAKE, SENSOTRONICS, VPG. Dostęp do sprowadzania tanich podróbek z całego świata dotyczy też tensometrów rynku. Tensometry, których cena często jest najważniejszą cechą, niestety nie są dobre, nadają się do celów edukacyjnych, a nie do profesjonalnej techniki pomiarowej i zastosowań przemysłowych. Podstawową wadą tanich tensometrów jest brak certyfikatów CE, brak stabilności wskazań w funkcji czasu i temperatury oraz niska trwałość. Dodatkową wadą jest bark powtarzalności oraz brak uzyskania dobrej geometrii w układach z jedną belką i układach wieloczujnikowych. Niestety w metrologii jakość i trwałość idzie w parze z ceną.

Powiązane artykuły blogowe

• Tensometr jak sprawdzić?
• Sumator wagowy co to jest?
• Belka tensometryczna – stopień zabezpieczenia przed wilgocią
• Jaka jest trwałość tensometru?
• Czujnik tensometryczny - klasa dokładności