آنچه در این مقاله می خوانید:
لودسل چیست؟
موارد کاربردی لودسل چیست؟
سازندگان لودسل
ساختار و دقت لودسل
لودسل چیست؟
لودسل یك نوع حسگر (Sensor) الكترونیكی برای اندازهگیری وزن و نیرو است كه در انواع كششی، خمشی، فشاری و پیچشی ساخته شده است. ساختار لودسل مجموعه ای از مقاومت های الکتریکی می باشد، لودسل شامل یک هسته فلزی از آلیاژ خاص و استرین گیج می باشد که در جای مخصوص روی بدنه فلزی چسبانده شده و در اثر اعمال نیرو بدنه فلزی بر اثر خاصیت الاستیکه تغییر شکل می یابد و مقاومت پل وتستون را تغییر می دهد اما پس از برداشتن نیرو از روی لودسل بدنه فلزی به حالت اولیه خود برمی گردد. میزان برگشت پذیری بدنه فلزی تعیین کننده کیفیت و دقت و دیرپایی لودسل است.
موارد كاربرد لودسل چیست ؟
لودسل برای اندازهگیری نیرو در كارخانجات مختلف و نیز اندازهگیری كشش كابل‌‌ها و كشش نخ در كارخانجات نساجی و سایر صنایع استفاده می‌شود.
اندازهگیری وزن بطریقه دیجیتال در ترازوهای الكترونیكی نیز نیازمند لودسل می‌باشد. امروزه انواع مختلف لودسل با ظرفیتهای متفاوت در ساخت ترازوها و باسكول‌های الكترونیكی كاربرد فراوان دارد. سیستم‌های اتوماتیك بر اساس اندازهگیری وزن مواد در كارخانجات مواد غذایی - كارخانجات آسفالت - پلانت‌های مواد شیمیایی همه از لودسل استفاده می‌نمایند.....
سازندگان لودسل
امروزه به دلیل موارد استفاده متعدد در صنایع اتوماسیون، تولید کنندگان لودسل در جهان رو به افزایش است،. این شرکت با سازندگان مشهوری مانند Zemic ,Celltec ,HBM ,Revere و . . . فعالیت دارد.
ساختار لودسل چگونه است ؟
لودسل شامل یك هسته فلزی (از آلیاژ خاص) و تعدادی strain gauge مجموعه ای از مقاومت های الکتریکی می‌باشد كه در اثر اعمال نیرو مانند تمام مواد تغییر شكل می‌یابد اما پس از برداشتن نیرو به حالت اولیه خود برمی‌گردد . میزان برگشت‌پذیری این ماده تعیین كننده كیفیت و دقت و دیرپایی لودسل است.
دقت لودسل یعنی چه و چگونه تعیین می‌شود؟
دقت لودسل یعنی قدرت تفكیك آن نسبت به ظرفیت كل و نیز حد خطای مجموع آن .
عوامل دخیل در دقت و كیفیت لودسل نوع آلیاژ هسته و ساختار strain gauge می‌باشد . موسسه oiml ( واقع در سوئیس ) قدرت تفكیك و خطای مجموع لودسل و رفتار لودسل تحت رطوبت و درجه حرارت را بر اساس استانداردهای خاص مورد ارزیابی قرار می‌دهد كلاس دقت لودسل را تعیین می‌كند.
كلاس دقت توصیه شده برای لودسل‌های مورد استفاده برای توزین تجارتی تعیین شده است.
لودسل Load Cell ها کاربرد فراوان و روز افزونی در صنعت دارند، از اندازهگیری نیرو در كارخانجات مختلف و نیز اندازهگیری كشش كابل‌‌ها و نخ گرفته تا سنجش وزن بطریقه دیجیتال در ترازوهای الكترونیكی. امروزه انواع مختلف لودسل با ظرفیتهای متفاوت در ساخت ترازوها و باسكول‌های الكترونیكی به كار میرود.
تاریخچه وزن کشی و باسکول ها
هدف اندازهگیری و کمیت اقلام از زمان شروع تمدن وجود داشته است. شواهد موجود را می‌توان در سال‌های 5000 تا 6000 قبل از میلاد در بین النهرین باستان جستجو کرد. ترازو با بازوی مساوی، ابزاری است که در مصر باستان مورد استفاده قرار می‌گرفت و قابل تشخیص‌ترین نماد اندازهگیری در جهان است.
این ترازو شامل یک ستون عمودی است که در بالای آن به یک نوار افقی محوری متصل است. دو وزنه از هر طرف نوار افقی آویزان می‌شود. این وزنه‌ها از نظر وزنی برابر هستند، بنابراین تعادل در هر جهت دلخواه حرکت نخواهد کرد مگر این که عدم تعادل به یک طرف وارد شود.
علی‌رغم محبوبیت، ترازو با بازوی برابر قادر به نمایش مقادیر قابل اندازهگیری نیست. لزوم افزودن مقادیر وزنی باعث ظهور ترازو با بازوی نابرابر، همچنین تحت عنوان قپان شناخته می‌شود، شده است. این نوع ترازو از یک بازوی فلزی معلق تشکیل شده است که با یک شاهین در یک طرف همراه می‌شود.
بار از یک طرف آن آویزان می‌شود، که حالت تعلیق بین آن و یک وزنه ایجاد می‌کند. وقتی یک شیء بر روی صفحه قرار می‌گیرد، می‌توان بار را به گونه‌ای تنظیم کرد تا این که نوار به حالت افقی برسد. علامت گذاری بر روی نوار نشانگر وزن جسم است.
حتی با توانایی اندازهگیری و کمیت وزن یک جسم، هنوز واحدهای استانداردی برای وزن کشی ایجاد نشده بودند. اختراع و اتخاذ سیستم‌های متریک از مهمترین وقایع تمدن مدرن بوده است. اندازهگیری استاندارد، بشر را از ناسازگاری‌های احتمالی خلاص می‌کند و هر جنبه‌ای از زندگی را ساده‌تر می‌کند. با اختراع سیستم متریک، کمیت کیلوگرم به وجود آمد.
واحد کیلوگرم با یک نمونه اولیه بین المللی که در پاریس قرار دارد، شناخته شده است. این شیء در سال 1889 از ایریدیم و پلاتین برای تعریف یک استاندارد در عصرهای مختلف ایجاد شده است. این جسم تا به امروز به عنوان واحد استاندارد جهان برای کیلوگرم استفاده می‌شود. با داشتن یک سیستم استاندارد که می‌تواند برای اندازهگیری مورد استفاده قرار داد، کل افراد دنیا نگرانی در مورد مشکلات تبدیل یا اختلاف اندازهگیری ندارند.
با پیشرفت فناوری در انقلاب صنعتی و کشف برق، روش‌های موثرتری برای اندازهگیری وزن امکان پذیر شد. در سال 1843، فیزیکدان انگلیسی سر چارلز واتراستون، پل ویتستون (Wheatstone bridge) را اختراع کرد. پل ویتستون اجازه می‌دهد اختلاف ولتاژها بین دو نقطه مرکزی اندازهگیری شود.
این مدار اولیه، اساس فن آوری مدرن در لودسل را تشکیل می‌دهد، زیرا بازوهای مدار پل را می‌توان با سنسورهای حساس به فشار یا فشار ثابت جایگزین کرد. از آنجا که سنسورها تحت فشار قرار دارند، می‌توان اختلاف ولتاژ را در دو ناحیه مرکزی تشخیص داد.
به این نوع سنسور که به تنش یا فشار واکنش نشان می‌دهد، فشار سنج گفته می‌شود. فشارسنج یک وسیله سیم پیچی شده است که هنگام تغییر شکل (کشش / انقباض) مقاومت خود را تغییر می‌دهد. لودسل فشارسنج به دلیل سادگی، رایج‌ترین نوع است. سلول‌های بار فشارسنج می‌توانند به راحتی تولید شوند و با پیشرفت فناوری پیشرفت می‌کنند و ارزان‌تر می‌شوند.
با این حال، آنها تنها نوع موجود در بازار مدرن نیستند. سلول‌های بار پنوماتیکی و هیدرولیکی نیز برای اندازهگیری وزن استفاده می‌شوند، اما در مقایسه با سلول بار فشارسنج تحت اصول مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این وجود آنها سیگنال الکتریکی قابل اندازهگیری را به عنوان خروجی ارائه می‌دهند.