Výběr snímače

Jak vybrat nejvhodnější tenzometrický snímač sil či tenzometrické snímače sil?

 

V následujícím textu uvádíme několik praktických rad pro výběr snímačů sil pro vaši aplikaci. Při výběru je nutné zvážit, že může být více technických důvodů, vlivů nebo požadavků, které je nutné brát na zřetel pro správný výběr snímače. Tato „kuchařka' je vhodná pouze pro systém, na kterém je vážená hmotnost více či méně symetricky rozložena mezi snímače a přenos je přímý, bez pák a větších asymetrií nebo valivých hmotností a zatížení.

 

Pro výběr je nutné si položit několik otázek a odpovědět na ně:

• Jaký typ (tah, tlak) a velikost zátěže bude působit na snímač.

• V jakém prostředí bude snímač provozován.

• Další podmínky práce.

 

Zátěž, která bude působit na snímač nám dá přibližnou hodnotu jmenovité kapacity (váživosti) snímače. Dle tohoto prvního výběru, zúžíme možný počet modelů pro naši aplikaci.

Dále zvážíme pracovní prostředí (uvnitř, venku, korozívní, výbušné, otřesy, vibrace),

společně s dalšími podmínkami nám pomohu určit jmenovitou kapacitou a provést výběr typu snímače podle nabídky z Katalogu.

 

 

Výběr jmenovité kapacity

Cílem je odhad reální zátěže na každém vážícím bodě v průběhu celého vážního procesu a životnosti systému, včetně mezních situacích. Výběr vhodné kapacity provedeme s dostatečnou bezpečnostní rezervou.

 

Při stanovení kapacity snímače bereme v úvahu následující parametry:

• Mrtvá zátěž - odhadněte hmotnost struktury, která stále zatěžuje snímače (silo, nádoba, mostní konstrukce) včetně všech ostatních prvků (trubky, motory, míchače, izolanty, kompenzátory, příslušenství, atp.)

• Vážená hmotnost - je nutné znát, jaká bude maximální hmotnost váženého produktu

• Hrubá hmotnost - je součet mrtvé zátěže a vážené hmotnosti.

• Počet opěrných bodů N - počet bodů (snímačů) na kterých bude vážní struktura, silo, váha, atd., ležet. Běžně se jedná o počet od 1 do 8 bodů.

• Teoretická hmotnost připadající na snímač je výsledkem podílu (dělení) mezi hrubou hmotnosti a počtem opěrných bodů.

• Výběr snímače proveďte se stejnou nebo větší kapacitou než je teoreticky vypočtená hmotnost na opěrný bod a to dle následujícího vzorce:

 

 

Jmenovitá kapacita snímače = k x hrubá hmotnost / N

 

kde N je počet opěrných bodů (snímačů)

k bezpečnostní koeficient jehož hodnota volíme mezi 1,25 a 2,2.

 

Parametr „k' nazýváme bezpečnostní koeficient, který zvětší kapacitu snímače o 25% až 120% teoretické hodnoty podle toho, za jakých podmínek probíhá vážení:

• ve statickém režimu,

• v dynamickém režimu,

• při vibracích,

• při asymetrickém zatížení,

• za jakých povětrnostních podmínek a

• jaké nájezdové vlivy působí na vážní systém.

 

Příklad: Pro statické zatěžování nádob ve vnitřním prostoru je doporučeno použít k=1,5 a kapacitu (váživost) snímačů zaokrouhlit nahoru na vhodnou kapacitu snímače podle katalogové nabídky.

 

 

Další příklady nejběžnějších aplikaci:

• Vnitřní nádoba na 3 opěrných bodech k = 1,3

• Vnitřní nádoba na 4 opěrných bodech k = 1,5

• Nádoba s pomalým mícháním k = 1,7

• Plošina na 4 snímačích k = 1,8

• Mostní automobilová váha na 6 nebo 8 snímačích k = 2

 

Poznámka: Pokud mrtvá zátěž je větší než 50% hrubé hmotnosti, doporučuje se zvětšit bezpečnostní koeficient na k = 2. Takový systém pravděpodobně obsahuje velké motory, příslušenství nebo ohřívací systém, atd. a je pravděpodobné, že hmotnost na snímačích nebude rovnoměrně rozložena.

 

Všeobecně lze říci, že snímače sil mohou být kapacitně předimenzovány až na dvojnásobek vážené hmotnosti bez ztráty přesnosti vážení. Jedná se o zcela běžnou praxi u vážících aplikací a jedinou věc kterou je nutné brát na zřetel je citlivost použitého elektronického indikátoru tak, aby velikost výstupních μV/d byla postačující.

 

 

Otázka pracovního prostředí:

V praxi existuje zpravidla několik provedení snímačů sil se shodnou jmenovitou kapacitou. Zde je nutné provést výběr s ohledem na pracovní prostředí ve kterém snímač sil bude pracovat:

• pro agresivní prostředí nebo ve velmi vlhkých prostředích, se doporučuje použít snímačů z nerezové ocele, místo snímačů hliníkových nebo poniklovaných

• ochrana funkce snímače v agresivním prostředí se zvětšuje výběrem snímačů uzavřených svárem

• pro prostředí s nebezpečí výbuchu je nutné provést výběr vhodných snímačů do tohoto prostředí, v provedení Atex (Ex)

 

Konečný výběr snímače:

Nakonec se pokuste si zodpovědět následující otázky a pokud je to nutné zkorigovat konečný výběr nominální kapacity snímače:

• Je hodnota mrtvé zátěže správná?

• Může se stát, že vážená hmotnost se rozloží nesymetricky?

• Jsou v systému míchačky, vibrátory nebo jiné podobné přístroje?

• Je možné, že nádoba má větší objem než se udává a bude možnost ji přeplnit váženou hmotností?

• Mohou se vyskytnout v uvedené lokalitě silné větry nebo zemětřesení - aktuální zejména u venkovních sil, tanků aj.zásobníků?

• Může do vážního systému nechtěně narazit vozidlo, mechanizační prostředek nebo jej jinak přetížit zejména při plnění?