بسیاری از افراد هر روز صبح که بیدار می‌شوند روی ترازو می‌روند و وزن خود را چک می‌کنند چیزی که اکثر افراد نمی‌دانند این است که از یک «لود سل» خیلی ساده برای بررسی وزن خود استفاده می‌کنند.
در ترازوهای قدیمی برای محاسبه وزن، از وزنه استفاده می‌شد تا دو طرف ترازو با هم برابر شوند اما الان ما روش‌هایی را داریم که به صورت خودکار، وزن را اندازه‌گیری می‌کنند
اولین چیزی که باید در مورد لود سل بدانیم این است که لود سل را تعریف کنیم و بدانیم که لود سل چیست؟
یک لود سل، یک نیروسنج است که از یک مبدل تشکیل شده که از این مبدل، برای تولید یک سیگنال التریکی استفاده می‌کند که بزرگی آن مستقیما با میزان نیروی اندازه‌گیری شده متناسب است.
چهار نوع لود سل رایج وجود دارد:
- پنوماتیک
- هیدرولیک
- استرین گیج
- خازنی
بیایید اول از همه نحوه‌ی عملکرد لود سل پنوماتیک را بررسی کنیم
از آنجایی که پنوماتیک است می‌دانیم که حتما با فشار هوا مرتبط است.
یک لود سل پنوماتیک یک دیافراگم ارتجاعی دارد که به یک سطح بستر متصل است که وزن در آنجا اندازه‌گیری می‌شود.یک تنظیم‌کننده‌ی هوا وجود دارد که فشار هوا ورودی به سیستم و فشارسنج را محدود می‌کند.در نتیجه وقتی که یک شی روی لود سل پنوماتیک قرار می‌گیرد از هوا و گاز فشرده استفاده می‌کند تا وزن آن شی را متعادل کند.
میزان هوایی که برای متعادل ساختن وزن آن شی مورد نیاز است، تعیین می‌کند که وزن آن شی چقدر است.
فشارسنج می‌تواند مقدار فشار هوای خوانده شده را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند.
حالا برویم سراغ لود سل هیدرولیک
کلمه‌ی هیدرولیک به ما یادآوری می‌کند که این لود سل عملکردی مرتبط با سیالات دارد مثل آب یا روغن این نوع لود سل مشابه لود سل پنوماتیک است اما به جای هوا از مایع و سیالات فشرده استفاده می‌کند.
یک لود سل هیدرولیک دارای یک دیافراگم ارتجاعی و یک پیستون به همراه یک بستر لود بالای دیافراگم روغن یا آب درون پیستون و یک گیج فشار لوله بوردن است.
زمانی که لود یا باری روی بستر لود قرار داده می‌شود این پیستون به مایعی که داخل آن است فشار وارد می‌کند.
افزایش فشار بر مایع متناسب با نیروی وارده یا همان وزن است پس از کالیبره سازی فشار،می‌تواند با درستی خوبی، نیرو یا وزن وارد شده بر لود سل هیدرولیک را اندازه‌گیری کنید.
خواندن فشار می‌تواند به شکل یک نشانگر آنالوگ باشد و یا می‌توان توسط یک سنسور فشار،آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرد.
نوع بعدی لود سل که در مورد آن صحبت می‌کنیم استرین گیج است.این نوع، رایج‌ترین نوع لود سل است ،یک لود سل استرین گیج، یک ترانسدیوسر است که وقتی تحت فشار یا کشش قرار می‌گیرد، مقاومت الکتریکی آن تغییر می‌کند.
مقدار مقاومت الکتریکی با فشار یا کشش وارد بر لود سل متناسب است و امکان اندازه‌گیری با درستی بالا و کالیبره شده را آسان می‌سازد.
مقاومت الکتریکی استرین گیج، خطی است بنابراین می‌توان آن را به نیرو و در صورت لزوم، به وزن تبدیل کرد
یک لود سل استرین گیج، از چهار استرین گیج در یک ساختار پل ویتستون تشکیل شده است.
پل ویتستون، مداری الکتریکی است که با ایجاد تعادل در دو طرف پل،مقاومت الکتریکی نامشخصی را اندازه‌گیری می‌کند.
مقاومت نامشخص در یک سمت از دو طرف پل قرار دارد.مدار پل ویتستون،اندازه‌گیری‌هایی به شدت دقیق انجام می‌دهد.
استرین گیج‌هایی که درون پل ویتستون هستند روی تیغه‌ای نصب شده‌اند، که وقتی وزن اعمال می‌شود، تغییر شکل می‌دهد.
آخرین نوع لود سل که در مورد آن صحبت می‌کنیم لود سل خازنی است
لود سل‌های خازنی با اصول خازن‌ها کار می‌کنند که یعنی سیستمی که می‌تواند شارژ الکتریکی را در خود ذخیره کند.
این لود سل از دو صفحه‌ی صاف موازی تشکیل شده یک جریان به این دو صفحه اعمال می‌شود و وقتی که این جریان به ثبات برسد بین این دو صفحه، ذخیره می‌شود.
میزان شارژ ذخیره شده یا همان ظرفیت خازن به بزرگی فاصله‌ی بین دو صفحه بستگی دارد.
وقتی که وزن یا لود روی سل قرار بگیرد این فاصله کم می‌شود در نتیجه ظرفیت خازنی تغییر می‌کند که می‌توان به کمک آن، وزن را محاسبه کرد.
حال که در مورد انواع مختلف لود سل‌ها صحبت کردیم بیایید در مورد کاربردهای لود سل صحبت کنیم.
کاربردی که می‌خواهیم در مورد آن صحبت کنیم فرآیند پر کردن کیسه‌ی نمک است
در این کاربرد، کیسه‌های خالی وارد یک ماشین می‌شوند و بازوهایی پایین می‌آیند و کیسه‌ی خالی را برداشته و آن را زیر قیف قرار می‌دهند.
بالای قیف، یک مخزن وجود دارد که نمک را روی تسمه نقاله می‌ریزد که داخل این تسمه یک لود سل قرار دارد تا میزان صحیحی نمک داخل هر کیسه ریخته شود.
هنگامی که مخزن،نمک را روی تسمه نقاله می‌ریزد لود سل یک ورودی آنالوگ را به یک PLC می‌دهد که همان وزن فعلی روی لود سل است.
وقتی که لود سل وزنی نزدیک به وزن یک کیسه کامل را خواند خروجی مخزن کم کم بسته می‌شود تا وزن نمک به وزن صحیح مورد نظر برسد.
زمانی که لود سل تعیین کرد که وزن یک کیسه کامل روی آن قرار گرفته تسمه نقاله، نمک را به داخل قیف و در نتیجه به داخل کیسه می‌ریزد.
کیسه مهر و موم می‌شود و از ماشین خارج می‌شود تا یک کیسه خالی جدید جای آن را بگیرد .
تعیین اینکه کاربرد مورد نظر شما به کدام نوع لود سل نیاز دارد به این بستگی دارد که فرآیند مورد نظر به چه میزان حساسیت و درستی نیازمند است.
درستی و حساسیت در لود سل خازنی بسیار بالاست.
لود سل استرین گیج، از نظر درستی و حساسیت در رتبه‌ی دوم قرار دارد.
لود سل‌های پنوماتیک و هیدرولیک حساسیت و دقت پایین‌تری دارند اما در موارد و کاربردهایی خاص، از آن‌ها استفاده می‌شود .
