AWägezelleist ein spezieller Wandler oder Sensor, der Kraft in ein messbares elektrisches Signal umwandelt. Eine typische Wägezelle besteht aus vier Dehnungsmessstreifen in einer Wheatstone-Brücke. 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 auszugleichen und zu bestimmen. Variationen seiner Konstruktionen verwendeten mehrere Hebel unterschiedlicher Länge, die mit einem einzigen Standardgewicht ausbalanciert wurden. Bevor hydraulische und elektronische Dehnungsmessstreifen-Wägezellen mechanische Hebel in industriellen Wägeanwendungen ersetzten, waren diese mechanischen Hebelwaagen weit verbreitet. Sie wurden zum Wiegen aller Arten von Gegenständen, von Pillen bis hin zu Eisenbahnwaggons, eingesetzt und funktionierten präzise und zuverlässig, sofern sie ordnungsgemäß kalibriert und gewartet wurden. Sie beinhalteten die Verwendung eines Gewichtsausgleichsmechanismus oder die Messung der von mechanischen Hebeln entwickelten Kraft. Die frühesten Kraftsensoren vor der Einführung von Dehnungsmessstreifen umfassten hydraulische und pneumatische Ausführungen.
Im Jahr 1843 entwickelte der britische Physiker Charles Wheatstone eine Brückenschaltung zur Messung elektrischer Widerstände. Die Wheatstone-Brückenschaltung eignet sich ideal zur Messung von Widerstandsänderungen in Dehnungsmessstreifen. Obwohl der erste Dehnungsmessstreifen mit geklebtem Widerstandsdraht bereits in den 1940er Jahren entwickelt wurde, wurde die neue Technologie erst mit der modernen Elektronik technisch und wirtschaftlich umsetzbar. Seitdem haben Dehnungsmessstreifen sowohl als mechanische Waagenkomponenten als auch in eigenständigen Wägezellen eine immer größere Verbreitung gefunden. Heute dominieren Dehnungsmessstreifen-Wägezellen die Wägeindustrie, mit Ausnahme bestimmter Labore, in denen noch Präzisionswaagen verwendet werden. Pneumatische Wägezellen werden manchmal dort eingesetzt, wo Eigensicherheit und Hygiene gefragt sind, und hydraulische Wägezellen kommen an abgelegenen Standorten zum Einsatz, da sie keine Stromversorgung benötigen. Dehnungsmessstreifen-Wägezellen bieten Genauigkeiten von 0,03 % bis 0,25 % des Skalenendwerts und eignen sich für fast alle industriellen Anwendungen.
Wie funktioniert es?
Die Konstruktion von Wägezellen wird nach der Art des erzeugten Ausgangssignals (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch) oder nach der Art und Weise der Gewichtserfassung (Druck, Zug oder Scherung) klassifiziert.HydraulischWägezellen sind Kraftausgleichsgeräte, die das Gewicht als Druckänderung der inneren Füllflüssigkeit messen.PneumatischWägezellen arbeiten ebenfalls nach dem Kraftausgleichsprinzip. Diese Geräte verwenden mehrere Dämpfer
Kammern bieten eine höhere Genauigkeit als ein hydraulisches Gerät.DehnungsmessstreifenWägezellen wandeln die auf sie wirkende Last in elektrische Signale um. Die Messinstrumente selbst sind auf einen Balken oder ein Bauteil geklebt, das sich bei Belastung verformt.
Beitragszeit: 06. Mai 2021