مبدأ عمل خلية الحمل

خلايا الحمل يعتمد العمل على ظواهر فيزيائية معينة، مثل الإجهاد، والسعة، والكهرباء الضغطية، أو مبادئ الهيدروليك. أنواع مختلفة من خلايا الحمل لها مبادئ عمل مختلفة.

خلية تحميل مقياس الانفعال

مبدأ العمل: خلايا تحميل مقياس الانفعال عالية الدقة يعتمد على مبدأ مقياس الانفعال. يحتوي المستشعر على زوج أو أكثر من مقاييس الانفعال. عند تطبيق وزن على الجسم، تتعرض المادة المرنة للمستشعر لتشوه طفيف. يُثبّت مقياس الانفعال على هذا الجسم المرن، وتتغير قيمة مقاومته نتيجةً للتشوه. يتناسب تغير المقاومة طرديًا مع الوزن المطبق. يُقاس تغير المقاومة بواسطة دائرة جسرية، تُحوّل إلى إشارة كهربائية، وفي النهاية يُحسب وزن الجسم.

المزايا: مناسبة لمختلف المناسبات مع متطلبات الدقة، وتستخدم على نطاق واسع في المقاييس الإلكترونية والمقاييس الصناعية وما إلى ذلك.

خلية تحميل سعوية

مبدأ العمل: تقيس خلية الحمل السعوية الوزن عن طريق قياس التغير في السعة. يوجد لوحان مكثفان داخل المستشعر. عند تطبيق وزن على الجسم، تتغير المسافة بين لوحي المكثف. تتناسب قيمة السعة طرديًا مع تغير المسافة. لذلك، مع تغير وزن الجسم، يمكن استخدام التغير في السعة لحساب الوزن.

المزايا: يمكنه توفير قياس عالي الدقة ومناسب للمناسبات ذات متطلبات الدقة العالية، مثل المختبرات.

خلية تحميل حقل النفط

مبدأ العمل: خلية تحميل حقل النفط الآلية يقيس هذا النظام تغير وزن معدات حقول النفط باستخدام مبدأ مقياس الانفعال. عند تأثير قوة خارجية، تتشوه المادة داخل المستشعر، مما يؤدي إلى تغير مقاومته، ثم يُحسب الوزن.

المزايا: يتميز بدقة عالية، ومقاومة للزلازل، ومقاومة للتآكل، ومقاومة للبيئات القاسية، مع إمكانية المراقبة الفورية. يُحسّن كفاءة الإنتاج، ويُخفّض تكاليف الصيانة في استخراج النفط والغاز، ونقلهما، وتخزينهما.

خلية تحميل كهرضغطية

مبدأ العمل: تعمل المستشعرات الكهروضغطية عالية الحساسية باستخدام التأثير الكهروضغطي. عند تطبيق حمل خارجي على المستشعر، تُولّد المادة الكهروضغطية داخله شحنة كهربائية، وتتناسب كمية الشحنة طرديًا مع القوة المطبقة. يقيس المستشعر التغير في الشحنة ويحوّله إلى إشارة وزن.

المزايا: سرعة استجابة سريعة، مناسبة للبيئات ذات الأحمال الديناميكية والتغييرات عالية التردد، مثل مراقبة الاهتزاز والوزن الديناميكي.

خلية تحميل حلقة الالتواء

مبدأ العمل: خلية حمل حلقة الالتواء المستقرة يقيس المستشعر الوزن أو القوة بناءً على مبدأ الالتواء. عند تعرض المستشعر لقوة خارجية، تلتف حلقة الالتواء قليلاً، مما يؤدي إلى تغيير مقاومة مقياس الانفعال الداخلي. بقياس هذا التغيير، يستطيع المستشعر حساب القوة الخارجية أو الوزن بدقة.

المزايا: مناسب لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية، وخاصة في مجال القياس الميكانيكي ومراقبة الوزن.

مبدأ عمل خلايا الحمل يمكن تقسيمها إلى طرق مختلفة بناءً على تغيير المقاومة (مثل مقياس الانفعال)، وتغيير السعة، وتغيير الشحنة (التأثير الكهرضغطي)، وتغيير الضغط (المبدأ الهيدروليكي)، وما إلى ذلك. أنواع مختلفة من خلايا الحمل مناسبة لمختلف سيناريوهات التطبيق ومتطلبات الدقة.