저항 로드셀 만들기

설계
용도에 따라 유형 (굴곡 빔, 기둥, 전단 빔 등)이 결정됩니다. 하중 범위와 출력은 사용할 재질을 결정할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다. 낮은 하중 범위에는 알루미늄이 사용되지만 높은 하중에는 강이 선호됩니다. 무게 저울의 경우 굴곡 빔로드 셀이 사용됩니다. 인장 하중을 측정하기 위해 인장 하중 셀이 자동 포장 기계에 사용됩니다. 대용량 컬럼 또는 전단 빔로드 셀은 계량 대 / 트럭 저울에 사용됩니다.

로드셀 설계 소프트웨어는 작업량을 크게 줄입니다. 대부분의 소프트웨어는로드 셀의 가장 중요한 부분에 대한 치수를 제공합니다. 전단 빔로드 셀의 경우 웹 두께가 가장 중요합니다. 열로드 셀의 경우 열 너비와 너비가 중요합니다. 그리고 양안 빔로드 셀의 경우, 프로파일 & 구멍 사이의 거리가 중요합니다.

자재 조달
자재 조달에는 금속 (강 또는 알루미늄), 스트레인 게이지 (변환기 클래스), 접착 접착제, 터미널, PCB, 케이블, 벨 로즈, 패스너 및 명판 구매가 포함됩니다.

스트레인 게이지는 응용 프로그램에 따라 선택됩니다. 선형 또는 전단. 스트레인 게이지는 3mm, 6mm 등과 같이 다양한 크기로 제공됩니다. 스트레인 게이지는 HBM, MM (Micro-Measurements), 신 코, BLH 등과 같은 유명 제조업체에서 구매할 수 있습니다. , 내부 배선용 전선, 케이블 그랜드 등도 조달됩니다. 올바른 색상 코드 (빨간색, 검은 색, 흰색, 녹색, 노란색 및 파란색)의 테프론 코팅 멀티 코어 케이블 (4 코어 또는 6 코어)이 올바른 공급 업체에서 구입할 수 있습니다. 케이블은 연속성과 코어 내의 스트랜드 품질을 테스트해야하며, 스트랜드는은 코팅되고 유연해야합니다.

오른쪽 단면 (원형 또는 정사각형 또는 직사각형)이있는 합금은 재료 낭비가 최소화되도록 선택됩니다. 대부분의 제조업체는 강 로드셀에 EN24의 원형 섹션을 사용하는 것을 선호합니다. 다음 단계는 유명한 테스팅 서비스 제공 업체로부터 금속의 화학 조성 및 내부 균열 (울트라 사운드 테스트)을 테스트하는 것입니다. 산업 표준을 확인하지 못하는 합금은 거부됩니다. 또한 내부 균열이있는 재료는 로드셀 제조에 사용할 수 없습니다.

가공 및 열처리
필요한 형태로 원료를 가공하는 것은 많은주의를 기울여 수행됩니다. 일반적으로 사용되는 기계는 기계, 밀링 머신, 선반, 기둥 드릴링 머신 및 표면 연삭 기계를 형성합니다. 기계는 양호한 작업 환경에 있어야하며 정확한 치수를 산출 할 수 있어야합니다. 공정 중 과도한 가열을 피하기 위해 모든 단계에서 오른쪽 냉각수가 사용됩니다. 높이 게이지, 디지털 버니어, 깊이 게이지, 마이크로 미터 등과 같은 정밀 측정 장비를 사용하여 모든 단계에서 치수를 1 미크론의 정확도로 검사합니다. 공정 중에있는 물질 (강철)에는 산화를 피하기 위해 기름이 칠해져 있습니다. 표면 연삭은 기계 가공의 마지막 단계이며 경화 과정이 끝난 후에 수행됩니다.

강철 요소 만 열처리 공장에서 경화 과정을 거칩니다. 요소를 서서히 고온으로 가열하고 오일 배스에서 급냉시킨 다음 수조에서 추가 냉각시킨다. 하네스는 로크웰 경도 시험기에서 시험됩니다. 경도 값은 HRC 40에서 45 사이 여야합니다. 값이 45보다 작 으면 요소를 다시 강화해야하며 값이 45보다 크면 요소가 부드럽게됩니다. 일부 철강 배치는 요구되는 값으로 경화되지 않으므로 이러한 경우에는 요소를 거부해야합니다.

표면 연삭은 두 가지 목표를 달성합니다. 정확한 치수 및 매끄러운 표면 마무리. 공정에서 제거되는 재료는 일반적으로 수 마이크론입니다. 요소는 한 번 마지막 디버링을 거쳐 다음 단계를 준비합니다.

전기 도금
아연 도금은 초기에 일반적으로 사용되었습니다. 그러나 지난 20 년 동안 무전 해 니켈은 좋은 보호 기능을 제공하고 또한 미학적으로 우수한 요소를 만들기 때문에 선호되는 보호 코팅재입니다. 요소는 표면 마무리를 개선하기 위해 버핑이라는 프로세스를 거칩니다. 그런 다음 그리스와 다른 물질을 제거하기 위해 화학 물질로 세척하고 씻습니다. 원소는 니켈이 원소에 부착되는 특정 시간 동안 화학 약품 욕조에 담겨 유지됩니다. 마지막 단계는 미학을 향상시키기 위해 수행되는 연마입니다.

본딩 스트레인 게이지 및 내부 배선
이것은 로드셀 제조의 중요한 단계입니다. 요소 위에 변형 게이지가 고정되어야하는 표면은 원형 운동으로 물 에머리로 연마하여 준비됩니다. 높이 게이지와 표면 판을 사용하여 요소의 반대편에있는 스트레인 게이지의 정확한 위치를 표시하기 위해 십자형이 그려집니다. 스트레인 게이지 표면은 Trichloroethylene (TCE) 및 Acetone과 같은 화학 약품을 사용하여 철저히 세척됩니다. 많은 국가에서 금지 된 TCE 대신 대체 화학 물질이 사용됩니다.

일단 요소에 그리스 및 기타 불순물이 없으면 십자형 머리 부분에 접착제가 가해집니다 (스트레인 게이지가 차지하는 대략적인 영역과 일치 함). 접착제는 또한 스트레인 게이지 및 솔더 단자의 바닥면에 도포되어 몇 분간 안정됩니다. 적절한 금액을 적용하는 것이 중요합니다.

현미경 하에서, 스트레인 게이지는 마크를 십자형으로 정렬 한 다음 테이프로 제 위치에 고정합니다. 사용 된 접착 테이프는 약 2 시간 동안 섭씨 250 도의 온도를 견딜 수있는 특별한 품질의 테이프입니다. 장소에 스트레인 게이지가 있으면 압력 패드와 클램프가 고정됩니다. 이는 이동을 억제하고 또한 스트레인 게이지와 스트레인 게이지 사이의 접착제의 균일 한 두께를 유지하기 위해 수행된다. 요소. 클램프를 제 위치에 놓고 요소를 전기 오븐 (공기 송풍기 포함)에 넣고 약 1 시간 동안 약 180 도로 가열합니다. 이 과정을 보통 경화라고합니다. 열처리 온도와 지속 시간은 사용 된 접착제에 따라 다릅니다. 요소는 상온으로 식힐 때 약 12 ​​시간이 필요하며 자연적으로 발생해야합니다. 경화 후 클램프 및 접착 테이프가 제거됩니다. 엘리먼트는 후 경화 라 불리는 다른 열처리를 거친다. 이것은 스타 인 게이지와 접착제를 파손시키기 위해 사용되었습니다.

다음 단계는 스트레인 게이지 터미널을 솔더 탭에 납땜하고 와이어를 고정하여 스트레인 게이지가 휘트 스톤 브리지 구성에 있도록 회로를 만드는 것입니다. 특수 솔더 팁이있는 고급 솔더링 스테이션 (온도 조절)이이 작업에 사용됩니다. 내부 배선은 멀티 코어 케이블이 연결된 소형 PCB에서 종결됩니다. 이 단계에서 우리는 작동하는 로드셀을 가지고 있습니다. 기본 테스트가 수행됩니다. 10V DC (또는 12V DC)가인가되는 최소 0.1V의 멀티 미터를 사용하여 측정되며 무부하 또는 0 출력이 기록됩니다. 출력이 양수인지 확인하기 위해 오른쪽 방향으로 하중이 가해집니다. 이상적으로 무부하는 -0.25mV로 조정됩니다.

온도 보상
로드 셀은 섭씨 0 ~ 60 도의 특정 온도 범위에서 일관되게 작동해야합니다. 이를 달성하기 위해 로드셀을 0 ° C 및 60 ° C에서 6 ~ 12 시간 동안 연구합니다. 출력의 차이에 따라 온도의 영향을 줄이기 위해 특수 합금으로 만들어진 와이어 길이가 회로에 도입됩니다. 로드 셀 거동이 0 ℃와 60 ℃ 사이의 범위에서 일정하게 유지되도록 온도 테스트의 두 번째 라운드가 실행됩니다. 최근 개발 된 스트레인 게이지 기술로 인해 자체 보정 스트레인 게이지는로드 셀 제조의 한 단계를 제거했습니다. 그러나 품질에 대해 진지한 회사는 서로 다른 온도에서 로드셀의 거동을 점검합니다.

부하 테스트 및 교정
이 단계에서 로드셀은 풀 스케일 출력, 반복성, 선형성, 크립, 히스테리시스 등 많은 테스트를 거칩니다. 로드셀 출력은 정격 부하에서 20mV (또는 사양에 따라 10mV, 30mV)로 조정됩니다. 로드 셀은 또한 과부하 테스트를 거쳐 정격 부하의 150 %를 견딜 수 있습니다.

반복성 테스트 : 로드셀은 전체 스케일 (부분로드도 가능) 테스트 횟수를 거치며로드 할 때마다 출력을 기록합니다. 출력은 요구 된 정확도 레벨 내에 있어야합니다.

선형성 테스트 : 로드셀은 증분 & 모든 경우에 기록 된 감소 하중 및 출력. 로드 대 출력 그래프는 직선이어야합니다.

크리프 테스트 : 로드셀이 장시간, 예를 들면 1 시간 동안 풀 스케일로로드되고 출력이 관찰됩니다. 이상적으로 출력은 증가하거나 감소하지 않아야합니다.

밀봉 씰링
이것은로드 셀을 방진, 방습 및 방수 처리하는 최종 단계입니다. 일부 저가형로드 셀은 비용면에서 밀폐되어 있지 않습니다. 더 큰로드 셀 (높은 용량)은 추가 보호 기능을 제공하기 위해 expoxy 페인트로 코팅됩니다. 로드 셀은 외부 커버 또는 벨로우즈가 하중 거동에 영향을 미치지 않았는지 확인하기 위해 다시 테스트됩니다.

모든 로드셀에는로드 셀 일련 번호, 제조 일자, 케이블 색상 코드, 외부 치수 및 여기 전압, 입력 및 출력과 같은 전기적 매개 변수가있는 데이터 시트가 제공됩니다. 출력 임피던스, 무부하 출력, 정격 용량, 풀 스케일 출력, 감도 등