رطوبت یک عامل محیطی است که می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد سنسورها و دستگاه های اندازه گیری مختلف تأثیر بگذارد. بهعنوان تامینکننده سلولهای بارگذاری پرتوی منفرد، من از نزدیک شاهد بودم که چگونه رطوبت میتواند بر این ابزار دقیق تأثیر بگذارد. در این وبلاگ، راههایی را بررسی خواهیم کرد که از طریق آن رطوبت بر روی سلولهای باربری تک پایانی تأثیر میگذارد و اقداماتی را که میتوان برای کاهش این اثرات انجام داد.
شناخت سلول های بارگذاری پرتوی منفرد
قبل از پرداختن به تأثیر رطوبت، اجازه دهید به طور خلاصه بفهمیم که سلول باربری تک پایانی چیست. الفلودسل تک پرتونوعی حسگر نیرو است که نیروی مکانیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این شامل یک تیر است که در یک انتها ثابت و در انتهای دیگر آزاد است و کرنش سنج هایی به تیر متصل است. هنگامی که نیرویی به انتهای آزاد تیر وارد می شود، باعث تغییر شکل تیر می شود و کرنش سنج ها این تغییر شکل را اندازه گیری می کنند. سپس تغییر مقاومت کرنش سنج ها به یک سیگنال الکتریکی متناسب با نیروی اعمال شده تبدیل می شود.
چگونه رطوبت بر سلول های بارگذاری پرتو منفرد تأثیر می گذارد
1. خواص الکتریکی
یکی از راههایی که رطوبت روی سلولهای باربری تکپایه تأثیر میگذارد، تأثیر آن بر خواص الکتریکی کرنشسنجها است. کرنش سنج ها از ورقه ها یا سیم های فلزی نازک ساخته شده اند و مقاومت آنها برای اندازه گیری دقیق نیرو بسیار مهم است. رطوبت زیاد می تواند باعث تجمع رطوبت در سطح کرنش سنج ها شود. رطوبت یک رسانای الکتریسیته است و هنگامی که با کرنش سنج ها تماس پیدا می کند، می تواند یک مسیر الکتریکی موازی ایجاد کند. این مسیر موازی می تواند باعث تغییر در مقاومت کلی مدار کرنش سنج شود و منجر به اندازه گیری نادرست نیرو شود.
به عنوان مثال، اگر رطوبت یک مسیر با مقاومت کم در سراسر کرنش سنج ایجاد کند، مقاومت اندازه گیری شده کمتر از مقاومت واقعی مربوط به نیروی اعمال شده خواهد بود. این می تواند منجر به تخمین بیش از حد نیروی اندازه گیری شود. از طرف دیگر، اگر رطوبت باعث خوردگی یا آسیب به مواد کرنش سنج شود، ممکن است مقاومت افزایش یابد و منجر به دست کم گرفتن نیرو شود.
2. خواص مکانیکی
رطوبت همچنین می تواند بر خواص مکانیکی تیر لودسل تأثیر بگذارد. اکثر تیرهای لودسل از فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم ساخته می شوند. هنگامی که این فلزات در معرض رطوبت زیاد قرار می گیرند، ممکن است دچار خوردگی شوند. خوردگی یک واکنش شیمیایی بین فلز و رطوبت موجود در هوا است که می تواند ساختار تیر را تضعیف کند.
با ضعیف شدن تیر، سفتی و کشش آن تغییر می کند. سختی تیر به میزان تغییر شکل آن تحت یک نیروی معین مربوط می شود. یک تیر خورده ممکن است راحت تر از یک تیر خورده نشده، حتی تحت نیروی اعمالی یکسان، تغییر شکل دهد. این بدان معنی است که رابطه بین نیروی اعمال شده و تغییر شکل تیر که مبنای اندازه گیری نیرو در لودسل است، دیگر خطی نیست. در نتیجه، لودسل ممکن است خوانش نیرو نادرست ارائه دهد.
3. آب بندی و حفاظت
لودسل ها اغلب برای محافظت از اجزای داخلی در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت آب بندی می شوند. با این حال، با گذشت زمان، مهر و موم می تواند به دلیل قرار گرفتن در معرض رطوبت بالا، تغییرات دما و استرس مکانیکی تخریب شود. اگر آب بندی ها به خطر بیفتند، رطوبت می تواند وارد محفظه لودسل شود و با کرنش سنج ها و سایر اجزای حساس تماس پیدا کند.
هنگامی که رطوبت وارد لودسل می شود، می تواند مشکلاتی را که در بالا ذکر شد، مانند تغییر در مقاومت الکتریکی و خوردگی تیر ایجاد کند. علاوه بر این، رطوبت همچنین می تواند باعث رشد کپک ها و قارچ ها در داخل لودسل شود که می تواند به اجزای سازنده آسیب بیشتری وارد کند و عملکرد لودسل را تحت تأثیر قرار دهد.
کاهش اثرات رطوبت
1. آب بندی مناسب
ما بهعنوان یک تامینکننده، در حصول اطمینان از اینکه سلولهای بار پرتو تکپایه بهدرستی آببندی شدهاند، بسیار دقت میکنیم. ما از مواد آب بندی با کیفیت بالا استفاده می کنیم که در برابر رطوبت، تغییرات دما و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مقاوم هستند. آب بندی ها برای جلوگیری از ورود رطوبت به محفظه لودسل طراحی شده اند، حتی در شرایط سخت محیطی.
به عنوان مثال، ما از حلقه های O - و واشرهای ساخته شده از موادی مانند سیلیکون یا فلوروکربن استفاده می کنیم که خاصیت آب بندی عالی دارند و در برابر رطوبت مقاوم هستند. ما همچنین یک پوشش محافظ در قسمت بیرونی محفظه لودسل اعمال می کنیم تا یک مانع اضافی در برابر رطوبت ایجاد کند.
2. نظارت بر محیط زیست
در کاربردهایی که رطوبت یک نگرانی مهم است، نظارت بر شرایط محیطی اطراف لودسل توصیه می شود. این کار را می توان با استفاده از سنسورهای رطوبتی که در نزدیکی لودسل قرار دارند انجام داد. با نظارت مداوم بر سطوح رطوبت، اپراتورها می توانند اقدامات مناسب را در صورت تجاوز رطوبت از یک آستانه معین انجام دهند.
به عنوان مثال، اگر سطح رطوبت بیش از حد بالا باشد، اپراتورها می توانند از رطوبت گیرها برای کاهش رطوبت هوا استفاده کنند. آنها همچنین می توانند اقداماتی را برای بهبود تهویه در ناحیه ای که لودسل نصب شده انجام دهند، که می تواند به جلوگیری از تجمع رطوبت کمک کند.
3. انتخاب مواد
انتخاب مواد برای تیر لودسل و سایر اجزاء نیز می تواند نقش مهمی در کاهش اثرات رطوبت داشته باشد. ما از مواد مقاوم در برابر خوردگی برای تیرها استفاده می کنیم، مانند فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای آلومینیوم با مقاومت بالا در برابر خوردگی. این مواد کمتر تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرند و می توانند خواص مکانیکی خود را در مدت طولانی تری حفظ کنند.
علاوه بر مواد پرتو، ما همچنین کرنش سنج ها و سایر اجزای الکتریکی را انتخاب می کنیم که به گونه ای طراحی شده اند که در برابر رطوبت مقاوم باشند. به عنوان مثال، برخی از کرنش سنج ها با یک لایه محافظ پوشانده شده اند که از تماس رطوبت با فویل یا سیم فلزی جلوگیری می کند.
مقایسه با سایر انواع لودسل
جالب است که مقایسه کنید که رطوبت چگونه بر سلولهای تک تیری با سایر انواع لودسلها مانندسلول های بارگذاری پرتو زیروسلول های بارگذاری تک نقطه ای.
سلولهای باربری تیر زیر ساختار مکانیکی متفاوتی نسبت به سلولهای باربری یکپایه دارند. ساختار زیر مقداری انعطاف پذیری را فراهم می کند و می تواند برخی از اثرات عوامل محیطی را جذب کند. با این حال، اگر به درستی طراحی و مهر و موم نشده باشد، می تواند رطوبت را به دام بیاندازد. اگر رطوبت در داخل زیر انباشته شود، میتواند مشکلاتی مشابه در سلولهای تک پرتو مانند تغییر در خواص الکتریکی و خوردگی اجزای داخلی ایجاد کند.
سلول های بارگذاری تک نقطه ای برای اندازه گیری نیروهای اعمال شده در یک نقطه طراحی شده اند. آنها اغلب در کاربردهایی مانند ترازو استفاده می شوند. مشابه سلولهای بارگذاری تک نقطهای، سلولهای بارگذاری تک نقطهای نیز به رطوبت حساس هستند. کرنش سنج ها و سایر اجزای سلول های بارگذاری تک نقطه ای می توانند تحت تأثیر رطوبت قرار گیرند که منجر به اندازه گیری نادرست نیرو می شود. با این حال، طراحی سلولهای بارگذاری تک نقطهای ممکن است مزایایی از نظر آببندی و حفاظت داشته باشد، زیرا در مقایسه با لودسلهای بزرگتر اغلب فشردهتر و راحتتر آببندی میشوند.
نتیجه گیری
رطوبت یک عامل محیطی قابل توجهی است که می تواند بر عملکرد سلول های باربری تک پایانی تأثیر بگذارد. این می تواند خواص الکتریکی و مکانیکی لودسل را تحت تاثیر قرار دهد و منجر به اندازه گیری نادرست نیرو شود. اما با انجام اقدامات مناسب مانند آب بندی مناسب، پایش محیطی و انتخاب مواد می توان این اثرات را کاهش داد.
ما بهعنوان تامینکننده سلولهای باربری تکپایه، متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و قابل اعتماد و دقیق، حتی در شرایط محیطی چالشبرانگیز هستیم. اگر برای کاربرد خود به لودسل نیاز دارید و در مورد رطوبت یا سایر عوامل محیطی نگرانی دارید، توصیه می کنیم برای مشاوره دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصص ما می تواند به شما در انتخاب لودسل مناسب کمک کند و راه حل هایی را برای اطمینان از عملکرد بهینه آن به شما ارائه دهد.
مراجع
- اونو، ک.، و تاکادا، ک. (1998). تأثیر رطوبت بر عملکرد کرنش سنج ها. حسگرها و محرک A: فیزیکی، 66 (1 - 3)، 243 - 247.
- تسه، PW، و چان، HLW (2003). خوردگی فلزات در محیط های مرطوب. مجله علوم مواد، 38 (10)، 2029 - 2040.
- اسمیت، جی آر (2010). تکنیک های آب بندی برای لودسل ها مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی ابزار دقیق و فناوری اندازه گیری، 1 - 4.
