لودسل ( Load cell )

لودسل یک نوع حسگر (سنسور) الکترونیکی برای اندازه‌گیری وزن و نیرو است که با اعمال نیرو بر روی آن یک سیگنال الکتریکی ضعیف در حد میلی ولت روی سیم های خروجی آن ظاهر میشود . در واقع لودسل یک مبدل یا ترانسدیوسر می باشد که نیرو و فشار را به سیگنال های الکتریکی استاندارد تبدیل می کند و در انواع کششی، خمشی، فشاری و پیچشی ساخته شده است.

موارد کاربرد لودسل چیست ؟ لودسل برای اندازه‌‌گیری نیرو در کارخانجات مختلف و نیز اندازه‌گیری کشش کابل‌‌ها و کشش نخ در کارخانجات نساجی و سایر صنایع استفاده می‌شود. اندازه‌گیری وزن بطریقه دیجیتال در ترازوهای الکترونیکی نیز نیازمند لودسل می‌باشد. امروزه انواع مختلف لودسل با ظرفیت‌های متفاوت در ساخت ترازوها و باسکول‌های الکترونیکی کاربرد فراوان دارد. سیستم‌های اتوماتیک بر اساس اندازه‌گیری وزن مواد در کارخانجات مواد غذایی - کارخانجات آسفالت - پلانت‌های مواد شیمیایی همه از لودسل استفاده می‌نمایند. ساختار لودسل چگونه است ؟ لودسل شامل یک هسته فلزی (از آلیاژ خاص) و تعدادی strain gauge مجموعه ای از مقاومت های الکتریکی می‌باشد که در اثر اعمال نیرو مانند تمام مواد تغییر شکل می‌یابد اما پس از برداشتن نیرو به حالت اولیه خود برمی‌گردد . میزان برگشت‌پذیری این ماده تعیین کننده کیفیت و دقت و دیرپایی لودسل است. مدار الکتریکی معادل یک لودسل بصورت زیر است :

انواع لودسل: 1- لودسل های تک پایه(Single point) :لودسل های تک پایه ، دارای یک پایه بوده و بیشتر در ترازوهای فروشگاهی، توزین نقاله و توزین ماشین آلات بسته بندی و پرکن کاربرد دارند. 2- لودسل های خمشی(Shear beam) : لودسل های خمشی یا shear beam معمولا در باسکول های کفه ای، باسکولت ها و سیستم های توزین و لاشه کش ها استفاده می شود. این مدل لودسل ها باید بصورت چند تایی استفاده شوند. 3- لودسل های خمشی دو طرفه: لودسل های خمشی دو طرفه بیشتر در توزین مخازن، توزین سیلو و توزین باسکول کاربرد دارند. یکی از پرکاربردترین نوع ای لودسل ،HM9B می باشد. 4-لودسل فشاری (Canister سیلندری یا compression فشاری) : شکل ظاهری این لودسل شبیه قوطی می باشد. همانطور که از نام این لودسل پیداست فشار وارده بر این نوع لودسل از طرف بار باعث تغییرات طول (کمتر از قطر یک تارمو) در لودسل می شود. از این نوع لودسل اغلب در باسکولهای جاده ای استفاده می شود . 5- لودسل کششی (S Type) : شکل ظاهری این لودسل شبیه S می باشد. مکانیسم عملکرد این لودسل نیز بر اساس تغییرات طول می باشد. یک طرف این لودسل از بالا به نقطه ای ثابت وصل می شود و از طرف پایین نیرو به ان وارد می شود. از این نوع لودسل اغلب در سیستم های توزین آویز استفاده می شود . 6-لودسل های باسکولی: لودسل های باسکولی، فشاری ستونی بوده و بیشتر در توزین مخازن، سیلو و اختصاصا باسکول کاربرد دارند. 7- لودسل های خاص: انواع لودسل با کاربردهای خاص و ویژه در این گروه قرار می گیرند. مانند لودسل های تخمین بار سیم و کابل ، سنسور گشتاور ، سنسور دو محور x,y ، صفحات توزین و ...

برای نصب یک لودسل و داشتن سیستم توزین پایدار احتیاج به پایه و نگهدارنده لودسل ( مانتینگ ) داریم که طراحی و ساخت مانتینگ یک لودسل، کاری است تخصصی که با توجه به مورد استفاده ی لودسل متفاوت است. پارامترهای مشخصه یک لودسل عبارتند از : 1. ظرفیت لودسل (حد تحمل ماکزیمم نیرو) 2. نوع لودسل (کششی، فشاری، ...) 3. میزان اهم ورودی و خروجی 4. میزان ماکزیمم میلی ولت خروجی به ازای تغذیه 1 ولت . 5. حد دمایی کار کرد . 6. میزان خطا بر حسب درصد (هر چه کمتر باشد لودسل مرغوب تر است ). 7. اندازه فیزیکی . 8. نحوه نصب و اعمال نیرو . 9. کلاس دقت (C3,C4,C5,C6,...). 10. شرکت سازنده .