در میان تمامی اجزای بکار رفته در انواع ترازوی آزمایشگاهی، لودسل یکی از حیاتی‌ترین قطعات موجود در این تجهیزات محسوب شده و عملکرد آن‌ها را بهطور مستقیم تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این مقاله به صحبت در رابطه با این قطعهی حساس پرداخته و ضمن معرفی انواع لودسل، مهم‌ترین فاکتورهایی را که برای مقایسه‌ی عملکرد انواع آن مورد توجه قرار می‌گیرند نیز مورد بررسی قرار خواهیم داد.
لودسل چیست؟
ترازو یک وسیله‌ی بسیار حساس است که برای توزین دقیق مواد و در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. دقت ترازو یکی از مهم‌ترین شاخصه‌هایی است که درجه‌بندی کیفی انواع مختلف ترازو را تعین می‌کند و این دقت بر اساس قابلیت و میزان خطای قطعهی حساسی به نام لودسل (load cell) تعیین می‌شود. لودسل‌های مورد استفاده در ترازوهای مختلف در واقع سنسور‌های وزن آن‌ها هستند و درست مانند قلب تپنده‌ی این دستگاه‌ها عمل می‌کنند.
load cell از جنس فولاد یا آلومینیوم ساخته می‌شود و روی بدنه‌ی آن تعدادی مقاومت وجود دارد که بر اساس اعمال فشار ناشی از وزن نمونه‌ی توزین، تغییر شکل داده و سبب تغییر شکل و تغییر مقاومت استرین گیج‌های (Strain Gauge) تعبیه شده روی این سنسور می‌شوند. تغییر ولتاژ ایجاد شده طی این فرآیند، به نمایشگر الکترونیکی ترازو منتقل می‌شود و بدین‌ترتیب، شما از وزن دقیق نمونه‌ی توزین مطلع می‌شوید.
بیشتر بخوانید:
انواع لودسل
لودسل‌های بکار رفته در ترازوها، انواع مختلفی دارند که در ادامه به معرفی هریک از آن‌ها و موارد کاربردشان می‌پردازیم:
- لودسل تک پایه
این نوع حسگر، همانطور که از نام آن نیز مشخص است، تنها دارای یک پایه است و در ترازوهای پزشکی، انواع ترازوی پستی، ترازوی قطعه‌شمار، ترازوهای فروشگاهی، ترازوهای فرودگاهی و ماشین‌آلات پرکن و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد. - لودسل خمشی
این قطعه که در ترازوهای پزشکی، فرودگاهی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جنس نیکل است و با یک روکش فولادی، پوشانده می‌شود. این load cell در ترازوهای چند پایه و ترازوهای مخصوص توزین حیوانات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. نوعی از لودسل‌ها نیز وجود دارند که با نام لودسل‌های خمشی دوطرفه از آن‌ها یاد می‌شود و برای توزین اجسامی که وزن بالایی دارند استفاده می‌شوند. - لودسل کششی (Tension load cell)
Tension load cell در تمامی سیستم‌های توزینی با ماهیت کششی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای این قطعه می‌توان به توزین سقفی، ترازوی آویز، صنایع داروسازی و تجهیزات پزشکی اشاره کرد. - لودسل فشاری
این نوع حسگر به سه نوع بشکه‌ای (Canister)، مینیاتوری (Low Profile) و تک نقطه (Single Point) تقسیم می‌شود و در باسکول‌ها و توزین سیلو و مخازن مورد استفاده قرار می‌گیرد. - لودسل باسکولی
این نوع سنسور که در باسکول‌ها و توزین مخازن مورد استفاده قرار می‌گیرد، قطعه‌ای فشاری‌ستونی است. - لودسل خاص
این دسته از لودسل‌ها کاربردهای خاصی دارند و به همین دلیل نیز با این نام شناخته می‌شوند. این نوع حسگرها به عنوان سنسور گشتاور، سنسور دو محور، تخمین بار سیم‌ها و کابل‌ها و همچنین توزین در ارتفاع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دقت لودسل چیست و به چه عواملی بستگی دارد؟
دقت لودسل به میزان خطای این حسگر اشاره دارد و یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی است که در مورد این قطعه مطرح می‌شود. دقت و کیفیت این قطعه به عوامل زیر بستگی دارد:
- طراحی قطعه
پایبندی به اصول طراحی، یکی از فاکتورهایی است که نقش مستقیمی در بالارفتن میزان دقت load cell دارد. - جنس آلیاژ هسته
هسته، یکی از مهم‌ترین اجزای load cell به‌شمار می‌رود و تاثیر بسیار زیادی نیز در عملکرد و دقت این قطعه برجای می‌گذارد. در ساخت هسته‌ی انواع مختلف لودسل از آلیاژهای گوناگونی استفاده می‌شود و قطعات موجود در بازار، با توجه به جنس آلیاژ بکار رفته در هسته‌ی آن‌ها، عملکرد و دقت متفاوتی دارند. - ارتفاع قطعه
ارتفاع لودسل یکی دیگر از پارامترهایی است که روی عملکرد این قطعه تاثیر قابل ملاحظه‌ای برجای می‌گذارد. هرچه ارتفاع این حسگر بیشتر باشد، دقت اندازه‌گیری آن نیز بالاتر خواهد رفت. - وزن load cell
بالابودن وزن این قطعه به معنای وجود درصد بیشتری از فولاد در آن است و ارتباط مستقیمی نیز با کیفیت آن دارد. - اندازه‌ی کف load cell
بزرگ‌بودن کف load cell باعث گردش بهتر این قطعه حول محور عمودی خود شده و عملکرد آن را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخشد. - میزان انحنای load cell
بیشتربودن انحنای قسمت بالای این قطعه، به معنای گردش بهتر آن حول محور عمودی است و جزو مهم‌ترین عواملی است که به بیشترشدن دقت load cell منجر می‌شود. برخی از تولیدکنندگان موجود در بازار برای کاهش هزینه‌های تمام‌شده‌ی خود، این انحنا را کمتر از حد مجاز در نظر می‌گیرند که این کار دقت لودسل را به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. - ساختار استرین گیج و کیفیت آن (strain gauge)
هرچه ساختار این قطعه بهتر و از نظر کیفی نیز مرغوب‌تر باشد، load cell نیز از دقت و کیفیت بالاتری برخوردار بوده و عملکرد بهتری خواهد داشت. - تعداد استرین گیج‌های بکار رفته در محصول
بالا بودن تعداد استرین گیج‌هایی که در این قطعهی حساس بکار می‌رود، حساسیت و مرغوبیت آن را به‌صورت مستقیم تحت تاثیر قرار می‌دهد. در حال حاضر، لودسل‌های موجود در بازار از وجود ۲، ۴، ۶، یا ۸ استرین گیج در ساختار خود بهره می‌برند.
عواملی که نام بردیم، مهم‌ترین فاکتورهایی هستند که در تعیین کیفیت انواع لودسل‌ها یا به اصطلاح، کلاس این قطعات مورد بررسی قرار می‌گیرند. تعیین کلاس انواع لودسل توسط موسسه‌ای به نام oiml که در سوئیس واقع شده است، انجام می‌شود. این موسسه با بررسی میزان خطا و عملکرد این قطعه در شرایط محیطی مختلف، مشخص می‌کند که قطعهی مورد نظر از لحاظ کیفی در چه سطحی قرار دارد.
همانطور که در این مطلب نیز گفته شد، لودسل یک قطعهی بسیار حساس در انواع ترازو است و یکی از مهم‌ترین پارامترهای موجود برای تعیین کیفیت و دقت یک ترازو به‌شمار می‌رود. عوامل متعددی در تعیین کیفیت و عملکرد این قطعه تاثیرگذار هستند که در این مقاله بهطور کامل معرفی شدند.
