Load Cell มีหลากหลายประเภทมาก ซึ่งรูปร่างหน้าตาก็แตกต่างกันไป แบบนี้ เพราะมันได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่ไม่เหมือนกัน การเลือกประเภทของโหลดเซลล์จึงมีความสำคัญมาก เพราะหากเลือกใช้งานผิดประเภท อาจจะทำให้ทั้งงานและอุปกรณ์โหลดเซลล์เสียหายได้
อันนี้สำหรับใครที่ยังไม่ค่อยเข้าใจการทำงานพื้นฐานของ Load Cell
วันนี้เรามีข้อมูลดีๆ เข้าใจง่าย เกี่ยวกับประเภทของโหลดเซลล์แบบสเตรนเกจ มาให้อ่านกัน โดยโหลดเซลล์เกือบ 80% เป็นประเภทนี้ค่ะ โหลดเซลล์แบบสเตรนเกจ ก็มีทั้ง Single Beam, Shear Beam, Canister, Pancake, S Beam และแบบอื่นๆ อีกมากมาย มาดูกันว่าแบบไหนใช้กับอะไรบ้าง
Load cell แบบใช้แรงกด
เป็นโหลดเซลล์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้แรงกดลงบนตัวโหลดเซลล์ ซึ่งมีชื่อเรียกตามรูปร่างและการใช้ ได้แก่
– Single End Shear Beam หรือปกติจะเรียก Shear Beam เป็น Load cell ที่ใช้งานโดยยึดปลายด้านหนึ่งเข้ากับฐานและนำถังวางลงบนปลายอีกด้านหนึ่ง เพื่อวัดแรงกด ซึ่งจะใช้ 4 ตัวต่อ 1 ถัง นิยมใช้มากในการชั่งน้ำหนักในถัง เช่น การชั่งน้ำหนักหิน ทรายในถังก่อนปล่อยลงไปผสมกับซิเมนต์และน้ำในแพลนคอนกรีตผสมเสร็จ มีขนาดตั้งแต่ 250 กิโลกรัม ถึง 10 ตัน
– Double End Shear Beam เป็น Load cell ที่เหมือนกับนำ Single End Shear Beam จำนวน 2 ตัวมารวมกัน ซึ่งจะทำให้มีจำนวน Strain Gauge มากขึ้น ทำให้ได้ความละเอียดมากขึ้น การติดตั้งเป็นการยึดปลายทั้งสองข้างด้วยสกรูติดกับฐาน และนำถังมาวางตรงกลางโดยมีลูกบอลและเบ้ายึดกับถังและโหลดเซลล์ เพื่อให้ถังสามารถขยับได้แต่ไม่หลุดหล่นไป นิยมใช้ในงานชั่งที่มีน้ำหนักมาก ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะใช้ชั่งถัง หรือไซโลที่มีขนาดใหญ่ จะติดตั้งไว้ที่ขาของถังหรือไซโล มีขนาดตั้งแต่ 10 ตัน ถึง 50 ตัน
– Single Point เป็น Load cell ที่ออกแบบมาเพื่อให้ใช้กับ Platform ขนาดเล็ก สำหรับงานชั่งที่น้ำหนักน้อยกว่า 1 ตัน โดยใช้โหลดเซลล์เพียงตัวเดียว ยึดโหลดเซลล์เข้าที่จุดศูนย์กลางของ Platform มีขนาดน้ำหนัก ตั้งแต่ 2 กิโลกรัม ถึง 800 กิโลกรัม
– Bending Beam เป็น Load cell ที่ออกแบบมาโดยการแปลงแรงบิดที่กดที่ปลายด้านหนึ่ง และอีกด้านยึดตึดกับฐานและมีโครงสร้างคล้ายสปริง ซึ่งจะให้สัญญาณได้ดีที่ขนาดแรงกดไม่มาก ตั้งแต่ 25 กิโลกรัม ถึง 500 กิโลกรัม
– Pancake เป็น Load cell ที่มีรูปร่างคล้ายขนมแพนเค็ก สามารถใช้ได้ทั้งแรงกดและแรงดึง มีความแม่นยำสูง ค่า Linearity และ Hysteresis ในระดับ 0.05% เนื่องจากมีจำนวน Stain Gauge มากกว่า Load cell ชนิดอื่น นิยมใช้สำหรับงานเครื่องทดสอบแรงกดหรือแรงดึง มีขนาดตั้งแต่ 500 กิโลกรัม ถึง 500 ตัน
– Canister เป็น Load cell ที่รูปร่างเหมือนกระป๋อง ใช้รับแรงกด มีความแม่นยำสูง ค่า Linearity และ Hysteresis ในระดับ 0.05% โดยนิยมใช้ทำเครื่องชั่งทั่วไปที่ต้องการความแม่นยำสูง รวมถึงเครื่องชั่งรถบรรทุก มีขนาดตั้งแต่ 200 กิโลกรัม ถึง 20 ตัน
Load cell แบบใช้แรงดึง
เป็นโหลดเซลล์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้แรงดึงตัวโหลดเซลล์ออกจากกัน ซึ่งมีชื่อเรียกตามรูปร่างและการใช้ ได้แก่
– S Beam เป็น Load cell ที่ใช้งานโดยยึดด้านบนกับโครงสร้างโดยใช้ลูกปืนตาเหลือก (Rod end) ส่วนด้านล่างใช้แขวนถังที่ต้องการชั่ง ซึ่งจะทำให้ถังสามารถแกว่งตัวเล็กน้อยได้โดยที่ไม่มีผลกับการชั่ง มีขนาดตั้งแต่ 2 กิโลกรัม ถึง 5 ตัน
ตารางเปรียบเทียบประเภทของโหลดเซลล์
จะเห็นได้ว่า Load Cell แต่ละประเภทมีฟังก์ชั่นการใช้งานที่ไม่เหมือนกัน ต้องเลือกดีๆ เลือกให้ถูกกับงานค่ะ ไม่เช่นนั้นงานอาจจะออกมาเสียหาย หรือไม่แม่นยำเท่าที่ควร และตัวโหลดเซลล์ก็จะเสียได้ด้วยค่ะ