Ტვირთის სენსორების გამოყენება: შემთხვევების ანალიზი და შესწავლა

Ბრუნვის სელებს არის ძალის ტრანსდუცერები, რომლებიც მექანიკურ ძალას გარდაიქმნის შესაძლებელი ელექტროსიგნალებად. ისინი წარმოადგენენ საკრიტიკო კომპონენტებს რამდენიმე საინდუსტრო სფეროში, მძიმე საშენებლო სამუშაოებიდან მაღალი სიზუსტის მოტოსპორტამდე. ქვემოთ მოცემულია ხუთი წარმოდგენითი შემთხვევის ანალიზი, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ ამოხსნის ტვირთის სენსორების ტექნოლოგია რეალური საინდუსტრო გამოწვევებს.

Შემთხვევა 1: სანავსადგურო კრანების ტვირთის მონიტორინგი

Გამოყენება : ASCO — გლობალური ნავთობისა და გაზის ლოჯისტიკის კომპანია, რომელსაც სჭირდებოდა კრანების ტვირთის მონიტორინგი მიწოდების ბაზებზე ექსტრემალურ გარემოში, რომელიც მოიცავს ნორვეგიას და ავსტრალიას .

Გამოწვევა დიდი მანძილები ტვირთის კავშირებსა და მიმღებებს შორის, ხომალდის სტრუქტურების მიერ სიგნალის დაბლოკვა და მეთაურების საჭიროება წონის მონაცემებზე წვდომის მისაღებად ნებისმიერი ადგილიდან სანაპიროზე, არა მხოლოდ კონტროლის ოთახიდან .

Გამოყენება ტვირთის მონიტორინგის სისტემებმა შეიმუშავეს მორგებული ტვირთის კავშირები, რომლებიც ინტეგრირებული არიან უსა dâyო ტელემეტრიის საშუალებებთან. სისტემა მონაცემებს ატვირთავს ინტერნეტში, რაც ნებისმიერი უჯრედული ტექნოლოგიით აღჭურვილი მოწყობილობისთვის შესაძლებლობას აძლევს წაკითხვების მონიტორინგს მისაღებად მითითებული ვებ-მისამართით .

Ანალიზი ეს შემთხვევა აჩვენებს, თუ როგორ აღმოფხვრის უსა dâyო ტვირთის სენსორების ტექნოლოგია კაბელების გამოყენების აუცილებლობას, ხოლო ფიზიკური ბარიერების მიუხედავად შენარჩუნებს სიგნალის მთლიანობას. ბატარიით მოძრავი ერთეულები, რომლებიც მხოლოდ ექვსთვიანეულად მოითხოვენ ბატარიების შეცვლას, აჩვენებენ პრაქტიკულ სიმტკიცეს საექსპლუატაციო პირობებში

Შემთხვევა 2: ლონდონის ტაუერ ბრიჯის ტვირთის ბალანსირება

Გამოყენება ლონდონის ისტორიული ტაუერ ბრიჯი, რომელიც 1894 წელს გაიხსნა, სჭირდებოდა ამოხსნა მისი ძველებური ბასკულის (გადახრილი ხიდის) მექანიზმის დაცვის საკითხში თანამედროვე ტრაფიკის მოცულობის გამო წარმომადგენელი არათანაბარი ტვირთის გამოწვეული დატვირთვისგან .

Გამოწვევა 1000 ტონიანი ხიდის სარკმლები მთავარი საყრდენებზე ტვირთის არათანაბარი განაწილების პრობლემას განიცდიდნენ დაფიქსირების ხელსაწყოების არასწორი მორგებისა და მოხმარების გამო. ზოგიერთი საყრდენი მეტი ტვირთი იტანდა, ვიდრე სხვები, რაც ადრეული გამოსვლის და შესაძლო ხიდის დახურვის საფრთხეს ქმნიდა .

Გამოყენება aBB დააყენა Millmate Pressductor-ის ტვირთის სენსორები (600 ტონის ტევადობით) შეცვლადი საყრდენი ბლოკებში. ეს მაგნიტოელასტიკური სენსორები უწყვეტად აზომავენ ტვირთის განაწილებას და 4–20 мА სიგნალებს აგზავნის PLC-ს. როდესაც აღმოაჩენს არაბალანსირებულობას, ჰიდრავლიკური ცილინდრები აგრესიულად არეგულირებენ ბლოკების პოზიციებს ტვირთის გათანაბრების მიზნით .

Ანალიზი ეს ილუსტრირებს ტვირთის სენსორების როლს პრედიქტიულ მომსახურებაში და სტრუქტურული ჯანმრთელობის მონიტორინგში. მაგნიტოელასტიკური პრინციპი — მექანიკური დატვირთვის ქვეშ მაგნიტური გამტარობის ცვლილებების გაზომვა — უზრუნველყოფს განსაკუთრებულ მაგრობას და შეძლებს 300–1000 % სატარგეტო ტევადობის გადატვირთვების გატანას, ხოლო ტვირთის ქვეშ დეფორმაცია შეადგენს მხოლოდ 0,02–0,05 მმ-ს .

Შემთხვევა 3: „ფორმულა 1“-ის საჭანავო ტრქის გაზომვა

Გამოყენება formula 1-ის მოტორსპორტული კომპანიას სჭირდებოდა სწორი საჭანური ტორქის გაზომვა რეისის პირობებში .

Გამოწვევა ამ გამოყენების შემთხვევაში მოითხოვებოდა 250°C-ზე მუშაობა მაღალენერგიანი ვიბრაციისა და შოკური ტვირთების პირობებში. 3 კილონიუტონ-მეტრის საჭანური ტორქის შედეგად საჭანურის კალიპერზე წარმოიქმნებოდა 20 კილონიუტონის რეაქციის ძალა, რომელიც ორ ტვირთის სენსორს შორის იყო გადანაწილებული .

Გამოყენება novatech მოამზადა მინიატურული გასაჭრელი სხეულის ტვირთის სენსორები (თითოეული 10 კილონიუტონის ტვირთის მოსატანად), რომლებსაც მაღალტემპერატურული სპეციფიკაციები და გამოგონილი პასიური სპენის გადახრის კომპენსაცია ჰქონდა. საწყისი ნიმუშის წარმოებამდე FEA მოდელირება დაადასტურა დიზაინი .

Ანალიზი ეს შემთხვევა ილუსტრირებს სპეციალიზებული ტვირთის სენსორების დიზაინს ექსტრემალური გარემოს პირობებში. ტემპერატურის კომპენსაცია — რომელიც მიმართულია ნულოვანი გადახრისა და მგრძნობელობის ცვლილებების აღმოფხვრას — საკრიტიკო მნიშვნელობის მოახდენს, როდესაც სენსორები ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში მუშაობენ. წყვილად შერჩეული კონფიგურაცია აკომპენსირებს კალიპერსა და სტრუქტურულ კომპონენტებს შორის დიფერენციალურ გაფართოებას.

Შემთხვევა 4: ქაღალდის საწარმოში ქაღალდის საქედის ტანგენციური ძალის კონტროლი

Გამოყენება ერთ წუთში კილომეტრი სიგრძის და ხუთ მეტრი სიგანის ტიშიუს წარმოების მქონე ქაღალდის მანქანებს სჭირდება საქედის ტანგენციური ძალის სწორი მონიტორინგი .

Გამოწვევა : ტრადიციული დაძაბულობის მაჩვენებელი ბრუნვის სელებს განიცდიდა დრიფტი, არასტაბილურობა და მარცხი ტენიანობის, ორთქლების, ვიბრაციებისა და ტემპერატურის ცვალებადობის გამო, რაც ჩვეულებრივია ქაღალდის ქარხნებში. ჟრანდზთნნთრვ ჟრანდზთნთრვ თ ჟრანდზთნნთრვ ჟრანდზთნთრვ ჟრანდზთნთრვ .

Გამოყენება : ABB-ის Pressductor magnetoelastic load cells, რომლებიც არ შეიცავს მოძრავ ნაწილებს, უძლებენ გადატვირთვებს 300-1000% -ით გაზომვის დაკარგვის გარეშე. 0.02-0.05mm გადახრა (10-100 ჯერ ნაკლებია მოძრაობაზე დაფუძნებული მოწყობილობების) უზრუნველყოფს გრძელვადიან საიმედოობას .

Ანალიზი : მაგნიტოლასტიკური მიდგომა გამორიცხავს მექანიკურ დაღლილობას, როგორც მარცხის რეჟიმს. ეს სენსორები წარმოქმნიან განსაკუთრებულად ძლიერ სიგნალებს, რომლებიც გამძლე არიან ელექტრული ჩარევის წინააღმდეგ. კრიტიკული, როდესაც ცვალებადი სიხშირის დრაივები და უსადენო მოწყობილობები ივსებიან სამრეწველო გარემოში.

Შემთხვევა 5: კარიერის მასალის წონის ინტეგრაცია

Გამოყენება : Negeri Roadstone მალაიზიაში კარიერის საჭირო ზუსტი წონის გაზომვა ქვიშის და aggregate მასალები .

Გამოწვევა სიზუსტის შენარჩუნება მასალის განაწილების პატერნებისა და კარიერის ტერიტორიაზე არსებული გარემოს პირობების ცვალებადობის მიუხედავად .

Გამოყენება ინტეგრირებული სისტემა, რომელიც შეიცავს ტვირთის სენსორებს და ულტრაბგერითი სენსორებს, რომელთა მონაცემების რეალური დროის ვიზუალიზაციისთვის გამოყენებულია Node-RED პლატფორმა. ტვირთის სენსორებმა მიიღეს საშუალო წონის მნიშვნელობები: 703,8 გრ, 701,8 გრ და 702,5 გრ — ძალზე მიახლოებული 700 გრ-იან ნამდვილ ქვიშის წონას .

Ანალიზი ეს ჰიბრიდული მიდგომა აჩვენებს, თუ როგორ ურთიერთდამატებენ ტვირთის სენსორები სხვა სენსორული ტექნოლოგიებს. ტვირთის სენსორები უშუალო ძალის გაზომვას ახდენენ, ხოლო ულტრაბგერითი სენსორები მოცულობის შეფასებაში ეხმარებიან. IoT პლატფორმების ინტეგრაცია საშუალებას აძლევს დაშორებული მონიტორინგისა და მონაცემების ანალიზის განხორციელებას, რაც ასახავს საერთო ტენდენციას ჭკვიანი სამრეწველო სისტემებისკენ

Დასასრული

Ამ შემთხვევათა შესწავლებმა გამოავლინეს სამი ძირევანი ტენდენცია load cell გამოყენების სფეროები: უკაბელო ტელემეტრია, რომელიც საშუალებას აძლევს რემოტულად მონიტორინგს რთულ გარემოში (შემთხვევა 1); სპეციალიზებული ტრანსდუსერების ტექნოლოგიები, მაგალითად, მაგნიტოელასტიკური დიზაინები მაღალი მექანიკური მედეგობრობის უზრუნველყოფისთვის (შემთხვევები 2 და 4); ასევე, IoT-ის ინტეგრაცია რეალური დროის მონაცემების ვიზუალიზაციისთვის (შემთხვევა 5). მომხმარებლის მოთხოვნებს შეესაბამებად ტვირთის სენსორების შერჩევისას ინჟინრებმა უნდა გაითვალისწინონ არ მარტო ნომინალური ტვირთის მაჩვენებელი, არამედ ასევე გარემოს ფაქტორები, მათ შორის ტემპერატურის კრაიმალური მნიშვნელობები, შეძრევის ტვირთი, დაბინძურების რისკი და სიგნალის მთლიანობის მოთხოვნები .