คู่มือการเลือกใช้ Load Cell ให้ถูกต้อง

Share this post

ในการเลือกใช้ตัวโหลดเซลล์นั้นเราจำต้องใช้ให้ถูกประเภทและใช้อุปกรณ์เสริมให้เหมาะสมเพื่อที่จะทำให้ วัดค่าได้อย่างแม่นยำไม่เสี่ยงต่อความเสียหายในขณะที่ใช้งาน ในบทความนี้เราจะพูดถึงปัจจัยที่ใช้ในการเลือกตัวโหลดเซลล์เพื่อทำให้คุณสามารถเลือกได้อย่างถูกต้อง

7 ปัจจัยในการเลือก Load Cell

สิ่งที่ต้องคำนึงถึงมีดังนี้

  1. ทิศทางของแรง Force (กดหรือดึง)
  2. เลือกรูปทรงของโหลดเซลล์ให้เหมาะสมกับประเภทของงาน
  3. เลือกลักษณะของสัญญาณ Output ที่ต้องการ
  4. น้ำหนักที่ต้องการวัด
  5. วัสดุของโหลดเซลล์
  6. ความแม่นยำที่ต้องใช้
  7. เลือกอุปกรณ์เสริมให้เหมาะสม

ชอบบทความของเรา? สามารถดาวน์โหลดได้


1. ทิศทางของแรง Force (กดหรือดึง)

null
แรงกด (Compression)
null
แรงดึง (Tensile)

งานของคุณ ต้องการใช้โหลดเซลล์วัดแรงกด Compression? แรงดึง Tensile? หรือทั้งกดและดึง?เนื่องจากโหลดเซลล์แต่ละประเภทถูกออกแบบมาเพื่อวัดทิศทางของแรงทิศทางใดทิศทางหนึ่งโดยเฉพาะ ถ้าคุณต้องการทั้งแรงกดและแรงดึง คุณจะต้องเลือกโหลดเซลล์ที่ออกแบบเพื่อการวัดทั้งแรงกดและแรงดึงโดยเฉพาะ ถ้าคุณใช้โหลดเซลล์ที่ไว้วัดแรงกดไปวัดแรงดึง อาจจะทำให้โหลดเซลล์เสียหายและ/หรือแสดงค่าที่ไม่ถูกต้อง

2. เลือกรูปทรงของโหลดเซลล์ให้เหมาะสมกับประเภทของงาน

พิจารณาจากลักษณะการติดตั้งแล้วแรงที่กดหรือดึงกับตัว Load cell อยู่ในตำแหน่งใด ตรงกับ Load cell แบบใด เช่น การติดตั้งเป็นลักษณะยึด Load cell กับฐานที่ปลายด้านหนึ่งและแรงกดที่ปลายอีกด้านหนึ่ง งานลักษณะนี้จะใช้ Load cell แบบ Shear Beam

ประเภทโหลดเซลล์

ความจุน้ำหนัก ทิศทางการรับแรง

การใช้งาน

Bending Beam Load Cell
Bending Beam

25 – 500 กิโลกรัม แรงกด

Canister Load Cell
Canister

0.2 – 20 ตัน แรงกด

Pancake Load Cell
Pancake

0.5 – 500 ตัน แรงกดและแรงดึง

Load Cell Test

S Beam Load Cell
S-beam

2 – 5000 กิโลกรัม แรงกดและแรงดึง

Shear Beam Load Cell
Shear Beam

0.25 – 10 ตัน แรงกด


Single point

2 – 800 กิโลกรัม แรงกด

double N Load Cell
Double End Shear Beam

10 – 50 ตัน แรงกด

3. เลือกลักษณะของสัญญาณ Output ที่ต้องการ

สัญญาณ Output ของ Load cell มีให้เลือก 2 แบบ

null

อนาล็อก Analog

สัญญาณอนาล็อกนั้นมีนิยมใช้ 2 สัญญาณ คือ 2mV/V และ 3mV/V
null

สัญญาณดิจิตอล Digital

สัญญาณดิจิตอล ที่นิยมใช้จะเป็น Modbus Protocal 

4. น้ำหนักที่ต้องการวัด

รวมน้ำหนักของถัง/ภาชนะ และสิ่งของที่ต้องการชั่งเข้าด้วยกันเป็นอันดับแรก และเลือกโหลดเซลล์ที่รับน้ำหนักได้มากกว่าประมาณ 2 เท่าของน้ำหนักรวมนั้นมาใช้งาน เพื่อป้องกันความเสียหายจากแรงกระแทก เช่น ในกรณีที่มีการปล่อยของลงถัง (Load) และ ปล่อยออกจากถัง (Unload)

การคำนวณหาน้ำหนักของการใช้ Load Cell

การออกแบบและเลือกขนาดพิกัดของ Load cell ให้ถูกต้อง และเหมาะสมมีความสำคัญในการเลือกใช้โหลดเซลล์ ถ้าเลือกพิกัดน้อยเกินไป โอกาสที่น้ำหนักจะเกินและสร้างความเสียหายแก่ Load cell มีสูง แต่ถ้าเลือกพิกัดมากเกินไป ก็จะทำให้ความละเอียดน้อยลง ค่าน้ำหนักมีโอกาสผิดพลาดมากขึ้น ดังนั้นในการออกแบบ ติดตั้ง Load cell

การคำนวนหาน้ำหนักโหลดเซลล์แบบง่ายๆ มีดังนี้

ควรเผื่อน้ำหนักเป็นสองเท่า 2 เพื่อป้องกันแรงกระชากขณะใช้งาน
=    ((น้ำหนักที่ต้องการชั่ง + น้ำหนักของถังเปล่า) x 2)/จำนวนของ Load cell =  พิกัดของโหลดเซลล์

5. วัสดุของโหลดเซลล์

null

อลูมิเนียม

null

สแตนเลสสตีล

โหลดเซลล์ทำมาจากวัสดุหลายประเภท เช่น อลูมิเนียม, สแตนเลสสตีล หรือสตีล ซึ่ง Load cell แต่ละแบบเหมาะกับงานแต่ละประเภทแตกต่างกันไป โดย Load cell ที่นิยมใช้กันมากจะเป็น อลูมิเนียม และสตีล โดยที่สตีลจะมีราคาถูกที่สุด ส่วนอลูมิเนียมจะมีน้ำหนักน้อยกว่าสตีล ซึ่งสามารถลดน้ำหนักรวมของเครื่องจักรได้ และงานที่มีความชื้นจะใช้ Load cell สแตนเลส

6. ความแม่นยำที่ต้องใช้

null

ความแม่นยำของ Load cell

จะขึ้นอยู่กับรูปร่างและจำนวน Strain Gauge ที่ใช้ทำ Load cell ซึ่งจะระบุในสเปค (Datasheet) ของ Load cell เป็น ค่า Linearity และ Hysteresis โดยมีระบุเป็น  % F.S. เปอร์เซนต์ของค่าขนาดสูงสุด (Full Scale) หรือบางครั้งใช้ % R.O. (Rate Output) ซึ่งมีความหมายเหมือนกัน

7. เลือกอุปกรณ์เสริมให้เหมาะสม

Summing Box

ใช้สำหรับรวมสัญญาณจากโหลดเซลล์หลายๆ ตัวเข้าด้วยกัน โดยที่นิยมใช้จะมี Summing Box สำหรับ Load cell 4 ตัว, 6 ตัว และ 8 ตัว

Weighing Module

ชุดโมดูลประกอบการติดตั้ง Load cell เป็ฯตัวยึดโหลดเซลล์ เพื่อให้ยึดติดตั้งกับแท่นยึดโหลดเซลล์ได้ง่ายขึ้น

Mounting foot

ใช้กับ  Shear Beam Load cell เป็นตัวยึดโหลดเซลล์เหมือนกับ weighing module

Rod end

ลูกปืนตาเหลือก ทำหน้าที่ในการยึดโหลดเซลล์ประเภท S Beam


ตัวอย่างการเลือกใช้งาน

หลังจากได้เรียนรู้การเลือกโหลดเซลล์และคำนวนหาค่าน้ำหนักการใช้งานเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ต่อไปเราจะยกตัวอย่างการใช้งานเพื่อให้เห็นภาพและเพิ่มความเข้าใจมากขึ้น โดยในตัวอย่างนี้เราจะชั่งน้ำหนักของของเหลวในถัง  ซึ่งก่อนอื่นจะไล่ในส่วนของ 7 ปัจจัยในการเลือกโหลดเซลล์ก่อน ดังนี้

1 ทิศทางของแรง Force (กดหรือดึง)

เลือกใช้โหลดเซลล์แบบแรงกด เนื่องจากเหมาะกับการติดตั้งที่ขาของถัง

2 เลือกรูปทรงของโหลดเซลล์ให้เหมาะสมกับประเภทของงาน

เลือกใช้โหลดเซลล์แบบ Shear Beam เนื่องจากเหมาะกับการติดตั้งที่ขาของถังและรองรับน้ำหนักสูงสุด 10 ตัน

3 เลือกลักษณะของสัญญาณ Output ที่ต้องการ

เลือกใช้โหลดเซลล์ที่มีสัญญาณ Output เป็น 2mV/V หรือ 3mV/V

4 น้ำหนักที่ต้องการวัด

น้ำหนักของของเหลวประมาณ 5000kg.

5 วัสดุของโหลดเซลล์

วัสดุของโหลดเซลล์เป็นสแตนเลส เนื่องวัตถุที่ทำการวัดเป็นของเหลว

6 ความแม่นยำที่ต้องใช้

ขึ้นอยู่กับโหลดเซลล์

7 เลือกอุปกรณ์เสริมให้เหมาะสม

เนื่องจากโหลดเซลล์ที่เลือกใช้เป็นแบบ Shear Beam แนะนำให้ใช้ Mounting foot ทั้งนี้เนื่องจากขาของถังมี 3 ขาทำให้ต้อใช้ Summing Box เพื่อรวมสัญญาณ


ต่อไปมาต่อด้วยการคำนวณหาน้ำหนักของการใช้ Load Cell ซึ่งเราต้องการออกแบบเครื่องชั่งน้ำหนัก 5000 Kg. มีน้ำหนักของถังเปล่า 2000 Kg
ต้องการใช้งาน Load cell 3 ตัว เนื่องจากขาของถังมี 3 ขา
จะเป็น

=    ((5000 + 2000) x 2 )/3   =  4667

เท่ากับว่าเราต้องเลือกใช้ Load Cell ที่มีพิกัดตัวละ 5000 kg. หรือมากกว่านั้น

จากรูปด้านบน เป็นตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานสำหรับการชั่งถังของๆเหลว ถังมี 3 ขา ซึ่งโหลดเซลล์ที่ใช้เป็น Shear Beam ขนาด 5000kg 3 ตัว โดยติดตั้งที่ขาของถัง ต่อสัญญาณเข้า Summing Box แล้วต่อไปที่ PAXS0000 เพื่อแสดงผลค่าน้ำหนัก และสามารถสรุปอุปกรณ์ที่ใช้ดังตารางข้างล่างได้เลย

ตารางสรุป อุปกรณ์และราคาสำหรับการชั่งถังของของเหลว

ประเภท

อุปกรณ์ รุ่น จำนวน ราคา/ชิ้น (บาท) ราคา (บาท)
โหลดเซลล์ Shear Beam KBQS-A 5T 3 3,213

9,639

จอแสดงผล

PAXS PAXS0000 1 14,365

14,365

อุปกรณ์เสริม

Summing Box KCBS (H0528) 1 1,836 1,836
Mounting foot

รวม

25,840


ท่านผู้อ่านคงได้เห็นแล้วว่ามีหลายปัจจัยในการเลือกโหลดเซลล์ และแต่ละปัจจัยในมีส่วนร่วมในความสำเร็จของโปรเจคของท่าน ถ้าคำนึงถึงไม่ครบถ้วน อาจจะทำให้งานโปรเจคไม่สำเร็จหรือการใช้งานไม่ถูกต้อง โดยท่านสามารถอ่านคู่มือวิธีการเลือกของเราได้ หากท่านมีความคิดเห็นเพิ่มเติม สามารถพิมพ์ข้อความด้านล่างนี้ได้เลยครับ
คุณสามารถดูและเลือกซื้อ โหลดเซลล์ (Load Cell) เซ็นเซอร์ ชั่งน้ำหนัก ทั้งหมดหลายรุ่นที่ให้คุณซื้อได้ทันที หากมีข้อสงสัยทีมงาน Factomart ยินดีให้คำปรึกษาทุกท่านผ่านช่องทาง Live Chat ได้ทันทีครับ หรือถ้าสนใจอ่านข้อมูลอื่นๆ เพิ่มเติมของโหลดเซลล์ติดตามได้จาก แหล่งรวมข้อมูล โหลดเซลล์ (Load Cell) เซ็นเซอร์ ชั่งน้ำหนัก ได้เลยครับ

Facebook Comments