Тензодатчики позволяют измерять массу в ситуациях, когда традиционные весы неэффективны или не способны обеспечить требуемую точность. Этот тип устройства можно устанавливать непосредственно в производственное оборудование: в опоры платформы, внутрь цистерны или бункера.
Как работает тензодатчик, и можно ли заменить дорогой вариант на российский аналог без потери точности работы — в этой статье. Если вы хотите выбрать для себя нужный вариант, — переходите: http://tokves.ru/tenzodatchiki.html.
Как работает
Эффект тензочувствительности, способности менять сопротивление при деформации, установлен для целого ряда материалов. В зависимости от химического состава и структуры вещества он различен. Металлическая фольга имеет тензочувствительность в пределах 2-5 единиц. Для кремния это значение может достигать 200 единиц.
Установлен тензочувствительный элемент, к которому подключены провода. Зная электрическое сопротивление, можно точно оценить силу деформации, которой подвержен элемент, и установить массы взвешиваемого груза или жидкости.
Важное преимущество перед традиционными пружинными весами — нет движущихся частей. После устранения внешней силы, вызвавшей деформацию, элемент полностью восстанавливает свою форму. Исключение составляет воздействие силы, значительно превышающей заявленную производителем максимальную нагрузку. Оно может привести к выходу из строя.
Отсутствие движущихся элементов позволяет защитить от влаги, сделать корпус полностью герметичным по стандарту до IP67. При изготовлении тензодатчиков, рассчитанных на работу во влажной среде, используется нержавеющая сталь, устойчивые к коррозии сплавы.
Точность и способ подключения
Для каждого тензодатчика определяется класс точности в соответствии с российским ГОСТ и международными стандартами. Так, класс С3 означает точность 0,02% при измерении массы в заявленном диапазоне. Для каждой модели указывается НПИ — наибольший предел измерения и силу разрушающей нагрузки. Она указывается в процентах от НПИ. Эти характеристики необходимо учитывать при расчете весовых систем.
НПИ тензодатчиков составляет от 0,5 кг до 350-400 тонн в зависимости от назначения и места установки. Монтаж производится в опоры платформы, в подвес, в балку, в цистерну. Форма корпуса и исполнение зависят от вида деформации, который нужно оценить: кручение, изгиб, давление, растяжение.
Подключение производится:
-
Четырехпроводным способом. Два используются для подачи питания и два для получения показаний.
-
Беспроводным способом. Некоторые производители оборудования добавляют два провода для обратной связи. Это увеличивает надежность системы и облегчает диагностику неисправности.
Цифровой или аналоговый
Аналоговые модели представляют из себя тензорезистор. Они просты и надежны, так как не содержат электронных компонентов. При одинаковых характеристиках их можно заменять аналогами других производителей без ограничения. Важно только, чтобы они имели тот же способ подключения, что и у оригинала: четырехпроводный или шестипроводный.
Цифровые модели сложнее, так как в них встроен АЦП — аналого-цифровой преобразователь. На выходе такой тензодатчик выдает закодированное в цифровом стандарте значение веса. Его можно без искажений передавать для обработки в компьютерные программы.
Наличие АЦП не дает цифровым тензодатчикам существенного преимущества перед аналоговыми в части точности, но дальность передачи сигнала увеличивается. Это связано с меньшим влиянием внешних наводок на качество сигнала. Значение массы в цифровом стандарте без искажений передается на расстояние до 1200 метров. Аналоговый сигнал более подвержен внешним наводкам, дальность подключения ограничена 200 метрами.
Замена датчиков на аналогичные
Как было отмечено выше, аналоговые модели заменяются на изделия других производителей без потери точности работы системы. Цифровые — только при заявлении гарантированной совместимости с оригиналом. Формат передачи данных у разных производителей оборудования чаще всего несовместим.
Российские производители освоили производство аналогов для дорогих зарубежных вариантов. Некоторые из них, такие как компания ТОКВЕС, предлагают тензодатчики и весовые компоненты собственной разработки. Зачастую их применение оказывается более эффективно в реалиях российских производственных предприятий.
Кроме очевидного снижения затрат, использование российских аналогов дает еще одно преимущество. Клиенты компании получают двухуровневую поддержку. По вопросам, связанным с оборудованием, они обращаются к инженерам компании производителя. А по датчикам — к ТОКВЕС. Это позволяет существенно сократить время решения проблемы и снизить простои во время обслуживания.
Инженеры участвуют в проектировании оборудования для полностью автоматизированных производственных цехов, помогают разработать проект модернизации уже установленных линий, бункеров и цистерн. В компании есть собственное конструкторское бюро и штат программистов, что позволяет реализовывать проекты любой сложности.