ページコンテンツへ

ロードセル

ダウンロード
負荷範囲
  • 5 N - 2,500 kN(準静的)
  • 1 kN - 1,000kN (動的)
精度
  • ISO 7500-1
  • ASTM E4

ロードセルの比較 要件 利点と特徴 精度機能 オプションアクセサリー

材料試験の分野では、ロードセルを使用して材料の力学的特性を特徴付けるために、材料を変形させたり破壊するために必要な力を測定します。ロードセルセンサーは、物理量である力を電圧に変換し、それを計測することができます。ロードセルは引張試験、圧縮試験、曲げ試験、捩じり試験、繰り返し試験などに利用することができます。

材料試験ではしばしば極端で多様な要件があるため、ロードセルは試験システムの中核となります。その性質から、信頼性の高い解釈可能な試験結果を得るための前提条件を提供します。この中核となるコンポーネントを試験システムに最適に統合するために、ツビックローエルは独自の特許を取得し、最高の精度と堅牢性を備えたXforceロードセルシリーズを開発・製造しています。

ロードセルの比較
Xforce 精度 P 高精度 HP 高精度 HP+ 1 K K+ 1 高容量 ダイナミック 2
公称荷重 Fnom 5 N から 150 kN 5 N から 10 kN 5 N から 10 kN 10 kN から 250 kN 10 kN から 250 kN 330 kN から 2,500 kN 1 kN から 1,000 kN
精度1級 Fnomのx%から 0.4% 0.2% 0.1% 0.2% 0.1% Fnomの0.2%から Fnomの0.4%から
精度 0.5級 2% 1% 0.1% 1% 0.1% Fnomの1%から Fnomの1%から
アプリケーション 準静的 準静的 準静的 準静的 準静的 準静的 準静的と疲労試験


1 プラスロードセルは、校正が有効な測定範囲が広いのが特徴です。
2 Xforceのダイナミックロードセルは、統合型の加速度センサー(5 kN以上)を搭載しています。

ロードセルの要件

ロードセルの要件

軸力の限界
横荷重
温度
曲げモーメント
トルク

軸力の限界

軸力の限界とロードセルの測定軸方向の力の制限と範囲についてです。ロードセルの測定軸方向における過剰な力は、測定精度の低下やロードセルの永久変形を引き起こす可能性があります。

Xforceロードセルは、機械的な故障なしに公証試験力の300%まで耐えることができ、ゼロオフセットなしで最大150%まで耐えることができます。また、ロードセル内の独自の電子識別システムにより、testXpert試験ソフトウェアは自動的にロードセルとその特性を識別し、適切な試験の力と変位の制限を設定します。

横荷重

横荷重は、試験軸に垂直に作用するひずみゲージの取り付け面にかかる外部の力を指します。これらの力は、試験結果に負の影響を及ぼす可能性があります。

当社のXforceロードセル(HPおよびK)は、横方向の力に影響を受ける試験に特化して設計および製造されています。公称試験力の10%に相当する横方向の力でも、測定値の偏差はわずか±0.02%となります。

温度

ロードセルの温度変動は変形を引き起こし、試験結果に影響を与えることがあります。

特に当社のXforceロードセルHPおよびKは、統合温度補償機能を備えています。

曲げモーメント

曲げモーメントは、レバーや偏心によって横方向の力がオフセットして発生する場合や、偏心によって軸方向の力がオフセットして発生する場合に生じます。

Xforceロードセルは、曲げモーメントを最小限に抑えるように設計されています。変形要素は、重ね合わせられた横方向の力、曲げモーメント、またはトルクに対して高い曲げ剛性を示します。

トルク

横方向の力が直接測定軸に影響しない場合、トルクが発生します。トルクは、試験配置や試料によって生成されます。例えば、コイルスプリングの圧縮試験においてトルクが発生します。

Xforce ロード セルの場合、トルクは平行オフセットの各mm当たりの公称力の0.2%(PおよびHP)または 0.005% (K) に相当します。

動画: Xforce ロードセル

頑丈で高精度な性能を備えています。言葉だけではなく、ぜひご自身で確かめてみてください。

Xforce ロードセルの利点と特徴

Xforce ロードセルの利点と特徴

独自の自己識別機能
規格準拠の工場校正
卓越したリニアリティー
ロードセルの広範囲な測定レンジ
頑丈で信頼性の高い
試験片グリップの簡単で迅速かつ精密な組み立て
クイックなロードセルの交換

独自の自己識別機能

時間を節約し、エラーを防ぎ、そしてロードセルがしっかり保護されているので安心できます。

  • 接続後、ロードセルのタイプや特性(力や変位リミットを含む)は、当社のtestXpert試験ソフトウェアによって自動的にインポートおよび識別されます。
  • 情報を手動で入力する必要がなくなり、ユーザーの入力エラーを防ぎます。
  • センサーの過負荷状態や発生日などの重要な情報は、識別システムのメモリに記録されます。

規格準拠の工場校正

ロードセルの正確性に確かな信頼があります

  • ASTM E4およびISO 7500に準拠した工場校正を認定
  • 出荷前に、各ロードセルはドライブと計測および制御装置を含む完全な試験システムで校正されます。
  • 校正情報は工場校正証明書に記録され、ロードセルの配送時に同梱されます。
ISO 7500-1 / ASTM E4についてさらに詳しく

卓越したリニアリティー

試験結果の価値を最大化しませんか?

線形性、または非線形性は、ロードセルの全運転範囲にわたる誤差を示します。

ASTM E4は、相対表示偏差が測定値の1%を超えてはならないことを規定しています(通常、ロードセルの定格力の1%から100%まで)。

  • ロードセルXforce HPおよびXforce K:測定値の最大表示偏差は、公称試験力の0.1%から測定値の1%、および公称試験力の0.4%からの測定値の0.25%です。
  • ロードセルXforce 動的:測定値の最大表示偏差は、公称試験力の0.5%から測定値の1%、および公称試験力の1%からの測定値の0.5%です。

ISO 7500-1では、精度クラスが0.5から3まで定義されており、材料試験機の最も一般的な校正はクラス1に対応しています:

  • Xforceロードセルは ISO 7500-1、精度クラスに規定された5つの基準を広範囲な測定レンジにおいて満たしています。

ロードセルの広範囲な測定レンジ

複数のロードセルを購入して校正する必要はありません

  • 一つのロードセルで、0.1%から100%までの計測範囲を持つため、さまざまなアプリケーション要件をカバーできます。
  • また、試験治具や試験片グリップの重さがロードセルの定格力の45%以下でも、測定範囲に影響しません。

頑丈で信頼性の高い

自信を持って試験を実施できます

  • 統合された過負荷保護
  • testXpert試験ソフトウェアを使用して、試験システムを自動的にシャットオフさせる力の限界を設定できます。
  • ソフトウェアおよびハードウェアのリミットスイッチは、クロスヘッドの移動範囲を制限し、ロードセルと試験治具を保護します。
  • Xforceロードセルは、公称試験力の300%までの負荷に耐え、オフセットゼロなしで公称試験力の150%までの負荷に耐えることができます。そのため、通常、事前に荷重がかかったスプリング組立品、機械的なストップ、または横方向の力を吸収するためのガイドなどの過負荷保護機能は必要ありません。
マウンティングスタッド付きのロードセルを使用して2つの試験エリアで稼働

試験片グリップの簡単で迅速かつ精密な組み立て

試験治具の簡単な交換とアライメント

  • ロードセルには、試験片グリップと試験治具を適切に取り付けるための精密フィットの取り付けスタッドが備わっているため、試験軸と最適に整列させることができます。
  • 基準位置(例:試験治具の距離)は1度だけ設定され、testXpert試験ソフトウェアに保存されます。
  • Xforce Kロードセルには、2つの試験エリアで使用できるオプションの取り付けスタッドがあります。
  • Xforceダイナミックロードセルには、動的疲労強度を確保するためにフランジ接続が常に備わっています。

クイックなロードセルの交換

同じ機械で複数のロードセルを使用することによる時間の節約

複数のロードセルを使用するか、ロードセルの頻繁な交換が必要な場合は、「マウンティングスタッド」オプションを推奨しています。マウンティングスタッドを使用すると、既存のロードセルに試験治具が取り付けられるのと同じ方法で、試験システム内の既存のロードセルに2番目のロードセルを接続できます。ロードセルを交換する必要があるたびにネジを締めたり外したりするのではなく、元のロードセルを所定の位置に残し、そこにマウンティングスタッドを追加します。このオプションには以下の利点があります:

  • 毎回取り外したり取り付けたりすることがないので、ケーブルに不必要な負担がかかることはありません
  • 柔軟性が増し、時間の節約になります
  • 試験軸と即時にアライメントします

ロードセルの機能とは?

最も一般的な産業用ロードセルはひずみゲージです。ひずみゲージ式ロードセルは、測定ブリッジとしてひずみゲージが取り付けられた機械的な変形要素を介して動作します。

ロードセルに力が加わると、ひずみゲージが取り付けられた機械的な要素が弾性変形します。機械的な伸び縮みによる変形により、ひずみゲージは伸長または圧縮されます。このひずみに関連する(したがって力に依存する)抵抗の変化は、計測電子回路によって測定信号に変換され、処理されます。

圧縮ロードセルは、圧縮力を測定するために使用され、通常は試験装置の下に取り付けられます。テンションロードセルは引張力を測定します。

ロードセル精度

ロードセルの精度は測定誤差を適用することによって決まります。測定誤差が小さいほど、ロードセルはより精度が高くなります。最も一般的な精度ロードセルの仕様は、直線性(または非直線性)です。

直線性(または非直線性)
ヒステリシス
繰返し性
温度変動スパンとゼロ点校正
ロードセルの直線性グラフ表示

直線性(または非直線性)

1性能 2負荷 3ゼロ調整 4定格電力 5非直線性 6ヒステリシス

直線性は、直線で表される数学的な関係を指します。ロードセルの場合、直線性は、加わる力とセンサーの結果との間の関係を指します。ロードセルの精度は通常、表示された値の±x%の形式で示されます。

例:1000NのXforce HP+は、クラス0.5で校正されています。このロードセルの精度は、1Nから1000Nまでの範囲で、表示された値の±0.5%です。1Nは、±0.005Nの精度で測定することができます。

ヒステリシス

ヒステリシスは、同じ加わる力に対して得られた2つのロードセルの読み取り値の最大差を指します。一つの読み取り値はゼロから力を増加させた際に得られ、もう一つの読み取り値はロードセルの最大名目負荷から力を減少させた際に得られます。

繰返し性

同じ負荷と環境条件下で繰り返される負荷応用において、ロードセルの読み取り値の最大差を指します。

温度変動スパンとゼロ点校正

ロードセルの温度変化による出力またはゼロ点の変化。

当社のロードセルが試験課題解決にお力になれるかは、ぜひ当社の専門家にお問い合わせください。

お問い合わせを心よりお待ちしております。

お問い合わせはこちら

ロードセルオプションアクセサリー類

デイリーチェックデバイス

デイリーチェックデバイスによって以下の再校正/調整によって測定された比較値を使用して500 Nまでのロードセルのレギュラーチェックを行います。デバイスは2つのレファレンススタンダード(マスター/スレーブ)から構成されます。

  • 治具とソフトウェアの実装を、簡単なインストールと取り外しによって、任意の数の機械に行うことができます。
  • ロードセルにおける圧縮および引張方向の系統的なエラーの検出。
  • 信頼性の高い試験結果:定期的な校正間のチェックを実施することにより、ロードセルトランスデューサーが系統的なエラーを持たないことを確認します。
  • デイリーチェックの結果はtestXpertレポートに文書化されます。
  • トレーサビリティ:すべての安全関連の試験は、トレーサビリティと文書化の面で特定の要件を持っています。ツビックローエルの試験ソフトウェアでは、管理者は記録すべき内容を指定し、どの操作やイベントに対して正当化が追加される必要があるかを指定することができます。

Xforceロードバイパスユニット付き荷重測定システム

ロードバイパスユニットを備えたロードセルは、特に以下の場合に適しています:

  • 試験が高速で実施される場合、設定された力の制限が十分に迅速に反応しない可能性があるため、ロードバイパスユニットを備えたロードセルが特に適しています。
  • 試験ツール間の間隔が狭いか、または移動距離が短い場合、例えばばねや部品の試験の場合、ロードバイパスユニットを備えたロードセルも特に適しています。

圧縮方向の試験において、Xforce HP ロードセル機械的な過負荷保護と統合されたロードバイパスユニットによって保護されます。

  • 機械的な過負荷保護の場合、ロードセルの最大許容限界力に達する前に、機械的なストップがそれをブロックします。これによりオーバーロードによるロードセルのダメージを防ぎます。
  • 統合されたロードバイパスユニットは、全体の試験アレンジを保護します:力のしきい値が120+6/-4% Fnomから始まり、既存の力が複数のスプリングに転送されます。結果、試験アレンジ全体が力を逃しています。このロードバイパスユニットによりオーバーロードを引き起こすあるいは破壊荷重に達するようなロードセルにかかる荷重を防いでくれます。

ロードセルを備えた試験機の例

ロードセル関連のダウンロード

名前 タイプ サイズ ダウンロード
  • プロダクトインフォメーション:Xforce Kロードセル PDF 3 MB
  • 製品情報:Xforce HPロードセル PDF 383 KB
  • プロダクトインフォメーション:Xforce HP+ 及び Xforce K+ ロードセル PDF 3 MB
  • 製品情報:ロードセル 330 kN - 2,500 kN PDF 244 KB
  • プロダクトインフォメーション:Xforce ロードセル、動的 PDF 314 KB
  • プロダクトインフォメーション:Xforceロードバイパスユニット付き荷重測定システム PDF 389 KB
  • デイリーチェック PDF 750 KB

よくあるご質問

ロードセルセンサーは、ひずみゲージが測定ブリッジの形で取り付けられた機械的変形要素によって機能します。ロードセルに力が加わると、ひずみゲージが取り付けられている機械要素が弾性変形します。機械的な伸長や圧縮の形で生じる変形により、ひずみゲージが伸びたり圧縮されたりします。このひずみに関連する(したがって、力に比例する)抵抗の変化は、計測用の電子機器によって測定信号に変換され、処理されます。

ロードセルは、引張、圧縮、またはねじりによって生じる力を、計測、読み取り、記録できる電気信号に変換します。

ロードセルの主要な構成要素は、ひずみゲージが取り付けられた機械的な変形要素です。

ひずみゲージは、電気抵抗の変化によって生じる変形を測定するセンサーです。材料試験では、ひずみゲージはロードセルに使用されます。

ロードセルは、センサーにかかる力を測定するために使用されます。圧縮力や引張力を測定するために使用されますが、動的試験課題にも適しています。

Top