AWägezelleist eine besondere Art von Wandler oder Sensor, der Kraft in eine messbare elektrische Leistung umwandelt. Ihr typisches Wägezellengerät besteht aus vier Dehnungsmessstreifen in einer Wheatstone-Brückenkonfiguration. Im industriellen Maßstab besteht diese Umwandlung darin, dass eine Last in ein analoges elektrisches Signal umgewandelt wird
Leonardo Da Vinci nutzte die Positionen kalibrierter Gegengewichte auf einem mechanischen Hebel, um unbekannte Gewichte auszubalancieren und zu bestimmen. Variationen seiner Entwürfe verwendeten mehrere Hebel, jeder unterschiedlich lang und mit einem einzigen Standardgewicht ausbalanciert. Bevor hydraulische und elektronische Dehnmessstreifen-Wägezellen mechanische Hebel für industrielle Wägeanwendungen ersetzten, waren diese mechanischen Hebelwaagen weit verbreitet. Sie wurden verwendet, um alles zu wiegen, von Pillen bis hin zu Eisenbahnwaggons, und taten dies genau und zuverlässig, sofern sie ordnungsgemäß kalibriert und gewartet wurden. Sie beinhalteten die Verwendung eines Gewichtsausgleichsmechanismus oder die Erfassung der von mechanischen Hebeln entwickelten Kraft. Die frühesten Kraftsensoren mit Vordehnungsmessstreifen umfassten hydraulische und pneumatische Konstruktionen.
Im Jahr 1843 entwickelte der britische Physiker Charles Wheatstone eine Brückenschaltung, mit der elektrische Widerstände gemessen werden konnten. Die Wheatstone-Brückenschaltung eignet sich hervorragend zur Messung der Widerstandsänderungen, die in Dehnungsmessstreifen auftreten. Obwohl der erste Dehnungsmessstreifen mit gebondetem Widerstandsdraht bereits in den 1940er Jahren entwickelt wurde, wurde die neue Technologie erst technisch und wirtschaftlich machbar, als die moderne Elektronik aufholte. Seitdem haben Dehnungsmessstreifen jedoch sowohl als mechanische Waagenkomponenten als auch in eigenständigen Wägezellen stark zugenommen. Heutzutage dominieren Dehnmessstreifen-Wägezellen in der Wägeindustrie, mit Ausnahme einiger Laboratorien, in denen immer noch mechanische Präzisionswaagen verwendet werden. Pneumatische Wägezellen werden manchmal dort eingesetzt, wo Eigensicherheit und Hygiene erwünscht sind, während hydraulische Wägezellen an abgelegenen Standorten in Betracht gezogen werden, da sie keine Stromversorgung benötigen. DMS-Wägezellen bieten Genauigkeiten im Bereich von 0,03 % bis 0,25 % des Skalenendwerts und eignen sich für nahezu alle industriellen Anwendungen.
Wie funktioniert es?
Wägezellenkonstruktionen werden nach der Art des erzeugten Ausgangssignals (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch) oder nach der Art der Gewichtserfassung (Druck, Spannung oder Scherung) klassifiziert.HydraulischWägezellen sind Kraftausgleichsgeräte, die das Gewicht als Druckänderung der inneren Füllflüssigkeit messen.PneumatischWägezellen arbeiten ebenfalls nach dem Kraft-Gleichgewichts-Prinzip. Diese Geräte verwenden mehrere Dämpfer
Kammern bieten eine höhere Genauigkeit als ein hydraulisches Gerät.DehnungsmessstreifenWägezellen wandeln die auf sie einwirkende Last in elektrische Signale um. Die Messgeräte selbst werden auf einen Balken oder ein Strukturelement geklebt, das sich bei Belastung verformt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.05.2021