Load cell

Q: Apa yang dilakukan load cell?

Load cell mengubah gaya yang disebabkan oleh tegangan, kompresi, atau puntiran menjadi sinyal listrik yang dapat diukur, dibaca, dan direkam.

Q: Terdiri dari apakah load cell?

Komponen utama load cell adalah elemen deformasi mekanis yang dipasang pengukur regangan.

Q: Bagaimana cara kerja pengukur regangan?

Pengukur regangan adalah sensor yang mengukur deformasi yang disebabkan oleh perubahan hambatan listrik. Dalam pengujian material, pengukur regangan digunakan dalam load cell.

Q: Apa yang diukur oleh sel beban?

Sel beban digunakan untuk mengukur gaya yang bekerja pada sensor. Alat ini digunakan untuk menentukan gaya kompresi atau gaya tarik, tetapi juga cocok untuk tugas uji dinamis.

Q: Bagaimana cara kerja load cell?

Industri yang paling umum load cell adalah pengukur regangan. Sistem ini bekerja dengan menggunakan elemen deformasi mekanis yang dilengkapi dengan pengukur regangan dalam bentuk jembatan pengukur.Ketika suatu gaya diberikan pada load cell, elemen mekanis tempat pengukur regangan dipasang akan mengalami deformasi elastis. Deformasi dalam bentuk pemanjangan dan pemampatan mekanis menyebabkan pengukur regangan memanjang atau terkompresi. Perubahan resistansi yang berkaitan dengan regangan (dan karenanya bergantung pada gaya) ini diubah menjadi sinyal pengukuran oleh rangkaian elektronik pengukur dan diproses. Load cell kompresi mengukur gaya tekan dan biasanya dipasang di bawah perangkat uji. Sebuah load cell tegangan mengukur gaya tarik.

Kisaran beban

5 N - 2.500 kN (kuasi-statis)
1 kN - 1,000kN (dinamis)

Kelas akurasi

ISO 7500-1
ASTM E4

Perbandingan load cell Persyaratan Keunggulan & fitur Fitur akurasi Aksesoris pilihan

Di bidang pengujian material, load cell digunakan untuk mengkarakterisasi sifat mekanik material dengan mengukur gaya yang diperlukan untuk mengubah bentuk atau mematahkan material. Sensor load cell mengubah gaya kuantitas fisik menjadi tegangan listrik yang kemudian dapat diukur. Load cell dapat digunakan untuk uji tarik, kompresi, dan kelenturan, serta uji torsi dan siklik.

Karena persyaratan yang sering kali ekstrem dan beragam dalam pengujian material, load cell adalah jantung dari sistem pengujian. Pada dasarnya, ini memberikan prasyarat untuk hasil tes yang dapat diandalkan dan dapat ditafsirkan. Untuk memastikan bahwa komponen inti ini terintegrasi secara optimal ke dalam sistem pengujian, ZwickRoell telah mengembangkan dan memproduksi Seri load cell Xforce, yang memenuhi persyaratan tertinggi dalam hal akurasi dan ketahanan.

Xforce	Presisi P	Presisi-tinggi HP	High-precision HP+¹	K	K+¹	Kapasitas-tinggi	Dinamis _²
Gaya nominal F_nom	5 N hingga 150 kN	5 N hingga 10 kN	500 N hingga 10 kN	10 kN hingga 250 kN	10 kN hingga 250 kN	330 kN hingga 2500 kN	1 kN hingga 1000 kN
Kelas Akurasi 1 from x % of F_nom	0,4 %	0,2 %	0,1 %	0,2 %	0,1 %	Mulai 0.2% dari Fnom	Mulai 0.4% dari Fnom
Ketepatan 0,5	2 %	1 %	0,1 %	1 %	0,1 %	Mulai 1% dari Fnom	Mulai 1% dari Fnom
Aplikasi	Kuasi-statis	Kuasi-statis	Kuasi-statis	Kuasi-statis	Kuasi-statis	Kuasi-statis	Uji kuasi-statis dan fatig

Load cell sebagai perbandingan

¹ Sel beban tipe plus memiliki rentang pengukuran yang lebih luas di mana kalibrasinya tetap berlaku.
² Transduser gaya Xforce Dynamic dilengkapi dengan akselerometer terintegrasi (mulai dari 5 kN).

Persyaratan load cell

Batas gaya aksial

Batas gaya aksial dan batas gaya dan rentang ke arah sumbu pengukuran sel beban. Gaya yang berlebihan pada arah sumbu pengukuran sel beban dapat menyebabkan akurasi pengukuran yang terbatas dan deformasi permanen pada sel beban.

Load cell Xforce dapat menahan 300% gaya nominal tanpa kegagalan mekanis dan hingga 150% tanpa offset nol. Dengan sistem identifikasi elektronik yang unik di dalam load, perangkat lunak pengujian testXpert kami secara otomatis mengidentifikasi load cell dan propertinya, serta menetapkan batas gaya dan perpindahan yang sesuai untuk pengujian.

Gaya melintang

Gaya melintang adalah gaya eksternal yang bekerja pada permukaan pemasangan pengukur regangan yang tegak lurus terhadap sumbu uji. Gaya-gaya ini dapat memengaruhi hasil pengujian secara negatif.

Load cell Xforce kami dirancang dan dibuat untuk pengujian yang tunduk pada gaya melintang. Gaya transversal yang sama dengan 10% dari gaya nominal menyebabkan deviasi hanya ±0,02% dari nilai terukur.

Suhu

Fluktuasi temperatur pada sel beban dapat menyebabkan deformasi dan memengaruhi hasil pengujian.

Load cell Xforce kami HP dan K, khususnya, dilengkapi dengan fungsi kompensasi suhu yang terintegrasi.

Momen lentur

Momen bending terjadi ketika gaya transversal terjadi secara offset karena tuas atau ketika gaya aksial diterapkan secara offset karena eksentrisitas.

Load cell Xforce dirancang untuk mengurangi momen lentur seminimal mungkin. Elemen deformasi menunjukkan kekakuan lentur yang tinggi di bawah gaya melintang yang ditumpangkan, momen lentur atau torsi.

Torsi

Jika gaya melintang tidak berdampak pada sumbu pengukuran secara langsung, torsi dihasilkan. Torsi dihasilkan oleh pengaturan pengujian atau spesimen, misalnya, dalam pengujian kompresi pegas koil.

Untuk Load cell Xforce, torsi sesuai dengan 0,2% (P dan HP) atau 0,005% (K) dari gaya nominal per mm untuk setiap mm offset paralel.

Video: Load cell Xforce

Tangguh dan sangat akurat. Jangan hanya percaya begitu saja pada kata-kata kami. Lihat diri mu sendiri!

Load Cell Xforce yang dipatenkan - eksklusif dari ZwickRoell

Keunggulan dan fitur dari load cell Xforce

Pembangun konfigurasi sistem untuk load cell dalam perangkat lunak pengujian testXpert III

Fitur identifikasi diri yang unik

Hemat waktu, cegah kesalahan, dan yakinlah bahwa load cell Anda terlindungi.

Setelah terhubung, jenis dan properti load cell, termasuk gaya dan batas perjalanan, secara otomatis diimpor dan diidentifikasi oleh software pengujian testXpert.
Kebutuhan untuk memasukkan informasi ini secara manual dihilangkan, sehingga mencegah kemungkinan kesalahan input pengguna.
Informasi penting seperti kondisi kelebihan beban sensor dan tanggal kejadian direkam dalam memori sistem identifikasi.

Kalibrasi pabrik yang sesuai-standar

Andalkan keakuratan load cell Anda!

Kalibrasi pabrik bersertifikat menurut ASTM E4 dan ISO 7500
Sebelum pengiriman, setiap sel beban dikalibrasi dengan sistem pengujian lengkap, termasuk penggerak dan pengukuran serta elektronik kontrol.
Informasi kalibrasi didokumentasikan dalam sertifikat kalibrasi pabrik, yang disertakan dengan pengiriman sel beban.

Selengkapnya tentang ISO 7500-1 / ASTM E4

Linearitas yang luar biasa

Maksimalkan nilai hasil tes Anda!

Linearity, or non-linearity mengindikasikan kesalahan load cell di seluruh rentang operasi.

ASTM E4 menetapkan bahwa deviasi tampilan relatif tidak boleh lebih dari 1% dari nilai terukur (biasanya dari 1% hingga 100% dari gaya nominal sel beban):

Load cell Xforce HP dan Xforce K: Penyimpangan tampilan maksimum adalah <1% dari nilai yang diukur pada rentang 0,1% dari gaya nominal, dan 0,25% dari nilai yang diukur pada rentang 0,4% dari gaya nominal
Load cell Xforce Dynamic: Penyimpangan tampilan maksimum adalah <1% dari nilai yang diukur pada rentang 0,5% dari gaya nominal, dan 0,5% dari nilai yang diukur pada rentang 1% dari gaya nominal

ISO 7500-1 mendefinisikan kelas akurasi dari 0,5 hingga 3, dengan kalibrasi yang paling umum untuk mesin pengujian bahan yang sesuai dengan 1:

Load cell Xforce memenuhi kelima kriteria ISO 7500-1, akurasi 1 dan akurasi 0,5.

Rentang pengukuran yang besar dengan sel beban

Kebutuhan untuk membeli dan mengkalibrasi beberapa load cell biasanya tidak perlu!

Meliputi beberapa persyaratan aplikasi dengan load cell tunggal yang memiliki rentang pengukuran 0,1% hingga 100% dari gaya nominal load cell.
Rentang pengukuran yang tersedia tidak terpengaruh oleh perlengkapan uji yang terpasang atau bobot pegangan spesimen hingga 45% dari gaya nominal.

Tangguh dan dapat diandalkan

Uji dengan percaya diri!

Perlindungan beban berlebih yang terintegrasi
Perangkat lunak pengujian testXpert memungkinkan Anda untuk menetapkan batas kekuatan yang menyebabkan sistem pengujian mati secara otomatis.
Sakelar batas perangkat lunak dan perangkat keras membatasi rentang gerak crosshead, melindungi load cell dan alat uji Anda.
load cell Xforce dapat menahan beban hingga 300% dari gaya nominal tanpa putus dan hingga 150% dari gaya nominal tanpa offset nol. Oleh karena itu, fitur perlindungan beban berlebih seperti rakitan pegas yang telah dimuat sebelumnya, penghenti mekanis atau pemandu untuk penyerapan gaya lateral biasanya tidak diperlukan.

Bekerja di dua area pengujian dengan satu load cell dengan kancing pemasangan

Perakitan genggaman spesimen yang sederhana, cepat, dan tepat

Perubahan dan penyelarasan perlengkapan uji yang mudah

Setiap load cell dilengkapi dengan stud pemasangan yang pas secara presisi sehingga pegangan spesimen dan alat uji dapat dimasukkan dengan cepat, tanpa bermain, dan secara optimal disejajarkan dengan sumbu uji.
Posisi referensi (misalnya, jarak perlengkapan uji) hanya diatur satu kali dan disimpan dalam perangkat lunak pengujian testXpert.
Load cell Xforce K memiliki stud pemasangan opsional, yang memungkinkannya untuk digunakan di dua area pengujian.
Sel beban dinamis Xforce selalu memiliki koneksi flensa untuk memastikan kekuatan kelelahan dinamis.

Perubahan load cell yang cepat

Penghematan waktu melalui penggunaan beberapa sel beban pada mesin yang sama

Ketika beberapa load cells digunakan atau ketika load cell sering diganti, kami merekomendasikan opsi “koneksi melalui stud pemasangan”. Dengan stud pemasangan, Anda dapat menghubungkan load cell kedua ke load cell yang ada dalam sistem pengujian, dengan cara yang sama seperti perlengkapan yang akan dipasang ke sel beban yang ada. Alih-alih mengencangkan atau menonaktifkan load cell setiap kali perlu diganti, load cell asli tetap berada di tempatnya dan stud pemasangan ditambahkan padanya. Opsi ini memberikan keuntungan sebagai berikut:

Kabel tidak perlu mengalami tekanan yang tidak perlu dengan cara disekrup dan dimatikan
Peningkatan fleksibilitas dan penghematan waktu
Penyelarasan langsung dengan sumbu uji

Bagaimana cara kerja load cell?

Industri yang paling umum load cell adalah pengukur regangan. Sistem ini bekerja dengan menggunakan elemen deformasi mekanis yang dilengkapi dengan pengukur regangan dalam bentuk jembatan pengukur.

Ketika suatu gaya diberikan pada load cell, elemen mekanis tempat pengukur regangan dipasang akan mengalami deformasi elastis. Deformasi dalam bentuk pemanjangan dan pemampatan mekanis menyebabkan pengukur regangan memanjang atau terkompresi. Perubahan resistansi yang berkaitan dengan regangan (dan karenanya bergantung pada gaya) ini diubah menjadi sinyal pengukuran oleh rangkaian elektronik pengukur dan diproses.

Load cell kompresi mengukur gaya tekan dan biasanya dipasang di bawah perangkat uji. Sebuah load cell tegangan mengukur gaya tarik.

Bagaimana cara kerja load cell? Ilustrasi load cell dengan pengukur regangan dalam keadaan memanjang dan terkompresi — Pemanjangan / kompresi pengukur regangan

Akurasi load cell

Akurasi dari load cell ditentukan dengan menerapkan kesalahan pengukuran. Semakin kecil kesalahan pengukuran, semakin akurat sel beban. Spesifikasi akurasi yang paling umum adalah linearitas (atau nonlinearitas).

Representasi grafis dari linearitas sel beban

Linearitas (atau non-linearitas)

¹ Performa ² Beban ³ Penyesuaian nol ⁴ Peringkat kekuatan ⁵ Non-linearitas ⁶ Histeresis

Linearitas adalah hubungan matematis yang diwakili oleh sebuah garis lurus. Dalam kasus load cell, ini adalah hubungan antara gaya yang diterapkan dan hasil sensor. Akurasi sel beban biasanya ditunjukkan dalam bentuk ±x% dari nilai yang ditampilkan.

Contoh: Xforce HP+ 1000 N dikalibrasi di Kelas 0,5. Akurasinya adalah ± 0,5% dari nilai yang ditampilkan dari load cell dari 1 N hingga 1000 N. 1 N dapat diukur dengan akurasi ± 0,005N.

Histeresis

Histeresis didefinisikan sebagai perbedaan maksimum antara dua pembacaan load cell untuk beban yang diterapkan yang sama, di mana satu pembacaan diperoleh dengan meningkatkan beban dari nol dan yang lainnya diperoleh dengan mengurangi beban dari beban nominal maksimum sel beban.

Pengulangan

Perbedaan maksimum antara pembacaan sel beban dalam aplikasi beban berulang dalam kondisi pemuatan dan lingkungan yang sama.

Rentang variasi suhu dan titik nol

Perubahan daya atau titik nol karena perubahan suhu sel beban.

Pelajari lebih lanjut tentang bagaimana sel beban kami dapat membantu Anda mengatasi tantangan pengujian Anda.

Hubungi para ahli kami - kami berharap dapat menjawab pertanyaan apa pun yang Anda miliki.

Hubungi kami

Aksesori load cell opsional

Perangkat Pemeriksaan harian

Perangkat Pemeriksaan harian digunakan untuk pemeriksaan rutin pada load cells hingga 500 N dengan menggunakan nilai pembanding yang telah diukur setelah kalibrasi ulang/penyesuaian. Perangkat ini terdiri dari dua standar referensi (master / slave).

Implementasi perlengkapan dan perangkat lunak pada sejumlah mesin melalui pemasangan dan pelepasan yang sederhana.
Deteksi kesalahan sistematis dalam kompresi dan arah tarik pada sel beban.
Hasil test yang dapat diandalkan: Melakukan pemeriksaan di antara kalibrasi berkala memastikan bahwa transduser sel beban bebas dari kesalahan sistematis.
Hasil pemeriksaan harian didokumentasikan dalam laporan testXpert.
Ketertelusuran: Semua pengujian yang sangat penting untuk keselamatan memiliki persyaratan khusus dalam hal ketertelusuran dan dokumentasi. Dengan perangkat lunak pengujian ZwickRoell kami, administrator dapat menentukan apa yang akan direkam dan untuk operasi serta peristiwa apa saja yang harus ditambahkan justifikasi.

Perangkat Cek Harian untuk memeriksa load cell hingga 500 N

Sistem pengukuran beban Xforce dengan unit pemintas beban

Load cell dengan unit pintas beban sangat cocok bila:

Pengujian dilakukan pada kecepatan uji tinggi, karena di sini terdapat kemungkinan risiko bahwa batas gaya yang ditetapkan tidak bereaksi cukup cepat.
Pengujian dilakukan dengan pemisahan kecil antara alat uji atau dengan jarak tempuh yang pendek; oleh karena itu, juga sangat cocok untuk pengujian pegas dan komponen.

Untuk pengujian dalam arah kompresi, load cell Xforce HP dilindungi oleh Proteksi beban berlebih mekanis dan unit bypass beban terintegrasi.

Jika terjadi mechanical overload protection, penghentian mekanis memblokirnya sebelum mencapai gaya batas maksimum yang diizinkan dari sel beban. Ini mencegah kerusakan apa pun pada load cell karena kelebihan beban.
Unit bypass beban terintegrasi melindungi seluruh pengaturan pengujian: Dimulai pada ambang batas gaya 120+6/-4% F_nom, gaya yang ada ditransfer ke beberapa pegas. Akibatnya, seluruh pengaturan pengujian mengabaikan beban. Bypass beban ini mencegah peningkatan gaya dalam load cell yang akan menyebabkan kelebihan beban atau bahkan kerusakan.

Perjalanan overshoot (s) dari unit bypass beban dengan penghentian mekanis

Contoh mesin uji yang menggunakan sel beban

Unduh untuk load cell

Informasi produk: Xforce K Load Cell PDF 3 MB
- DE
- EN
Informasi produk: Load cell Xforce HP PDF 6 MB
- DE
- EN
Informasi produk: Xforce HP+ dan Xforce K+ Load Cells PDF 3 MB
- DE
- EN
Informasi produk: Xforce P Load Cell PDF 1 MB
- DE
- EN
Informasi produk: Load Cells 330 kN - 2.500 kN PDF 244 KB
- DE
- EN
Informasi produk: Xforce Load Cell, Dinamis PDF 314 KB
- DE
- EN
Informasi produk: Sistem Pengukuran Beban Xforce dengan Unit Bypass Beban PDF 389 KB
- DE
- EN
Cek Harian PDF 750 KB
- DE
- EN

Pertanyaan yang sering diajukan

Apa yang dilakukan load cell?

Load cell mengubah gaya yang disebabkan oleh tegangan, kompresi, atau puntiran menjadi sinyal listrik yang dapat diukur, dibaca, dan direkam.

Terdiri dari apakah load cell?

Komponen utama load cell adalah elemen deformasi mekanis yang dipasang pengukur regangan.

Bagaimana cara kerja pengukur regangan?

Pengukur regangan adalah sensor yang mengukur deformasi yang disebabkan oleh perubahan hambatan listrik. Dalam pengujian material, pengukur regangan digunakan dalam load cell.

Apa yang diukur oleh sel beban?

Sel beban digunakan untuk mengukur gaya yang bekerja pada sensor. Alat ini digunakan untuk menentukan gaya kompresi atau gaya tarik, tetapi juga cocok untuk tugas uji dinamis.