Load Cell Nedir, Nasıl Çalışır

Load cell, yük hücresi olarak da bilinir ve ağırlık veya kuvvetin ölçülmesinde kullanılan bir sensördür. Load cell’ler, endüstriyel ortamlarda sıkça kullanılır ve genellikle tartım bantları ve çeşitli ölçüm cihazları için temel unsurlardan biridir.

Load Cell Nedir, Nasıl Çalışır?

Load cell, bir nesnenin ağırlığını ölçmek için tasarlanmış bir elektronik sensördür. Load cell, bir dizi metal alaşımdan yapılmış bir bileşenlerden oluşur. Bu bileşenler birbirlerine bağlıdır ve bir yük uygulandığında gerilirler. Bu gerilme, bir voltaj sinyali olarak ölçülür ve yükün ağırlığına karşılık gelir.

Genellikle birçok farklı tipte kullanılabilir, ancak en yaygın olanı gerilme ölçerdir. Gerilme ölçer, bir nesnenin yüklenmesiyle oluşan gerilme miktarını ölçer. Gerilme ölçer, metal filmli bir tabaka ve bu tabaka üzerine yerleştirilmiş bir tel örgüden oluşur. Yük uygulandığında, tabaka ve tel örgüde bir gerilme meydana gelir. Bu gerilme, tel örgü üzerinde bir değişikliğe neden olur ve bu değişiklik, load cell’in çıkış sinyalinde bir değişikliğe yol açar.

Yük sensörünün çıkış sinyali, genellikle bir analog sinyaldir ve yükün ağırlığına doğrudan orantılıdır. Çıkış sinyali daha sonra bir ölçüm cihazı veya kontrol sistemine iletilir ve ölçülen yükün değeri belirlenir.

Yük hücresi sıkça kullanıldığı endüstriyel uygulamalar arasında otomotiv, havacılık, inşaat, gıda ve ilaç sanayileri gibi sektörler yer alır. Ayrıca, bant ölçeği, kantarlar, platform ölçeği, yüksek hassasiyetli ölçüm cihazları ve daha pek çok ölçüm cihazı türü de load cell teknolojisini kullanır.

Load cell’ler, kapasitelerine ve tasarımlarına bağlı olarak farklı çalışma prensiplerine sahip olabilirler. Ancak, genellikle, load cell’ler, yükün uygulandığı alana doğru kuvvet uygulayarak, bir bükme veya germe deformasyonu yaratırlar. Bu deformasyon, birçok load cell’de metal bölümler arasında değişen bir direnç ölçerin (strain gauge) direncindeki değişiklikleri ölçerek algılanır. Bu değişiklikler, ölçüm cihazına gönderilen bir elektrik sinyaline dönüştürülür.

Loadcell Çeşitleri ve Özellikleri

Load cell’ler, farklı kapasite, hassasiyet, boyut ve yapıda üretilirler. En yaygın kullanılan tipleri şunlardır:

Tek Hareketli Load Cell: En basit load cell tipidir ve en yaygın olanıdır. Genellikle, ölçüm cihazları ve küçük tartım bantları gibi hafif uygulamalarda kullanılır.
Çift Hareketli Load Cell: Bu tip load cell, daha yüksek kapasitelerde ölçüm yapmak için kullanılır. Bu cihaz, yükün iki noktaya uygulandığı zaman daha doğru sonuçlar verir.
Kapalı Tip Load Cell: Bu tip load cell, çevresel etkilere karşı daha dirençlidir ve genellikle ağır sanayi ortamlarında kullanılır.
Yük Halkası: Yük halkası, yükün bir halka içine yerleştirilmesi yoluyla ölçüm yapmak için kullanılır. Bu tip load cell, yüklerin ve kuvvetlerin yanı sıra dönme momentlerini de ölçebilir.
Kuvvet Sensörleri: Kuvvet sensörleri, yük hücrelerine benzer şekilde çalışır, ancak daha küçük ve daha hassastırlar. Bu tip load cell, genellikle araştırma ve laboratuvar ortamlarında kullanılır.
Basınç Sensörleri: Basınç sensörleri, sıkıştırılan gaz veya sıvıların basıncını ölçmek için kullanılır. Bu tip load cell, sanayi, enerji ve petrokimya gibi çeşitli endüstrilerde kullanılır.

Yük Hücresi Uygulamaları

Load cell’ler, özellikle endüstriyel uygulamalarda ağırlık veya kuvvet ölçmek için kullanılan çok yaygın bir cihazdır. Load cell’lerin uygulama alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Endüstriyel tartım: Özellikle endüstriyel tartı sistemlerinde kullanılır. Örneğin, kantar, bant ölçeği ve platform ölçekleri gibi birçok tartım cihazı, load cell teknolojisini kullanır. Özellikle hayvan kantarı sistemlerinde kullanılmaktadır.
Otomotiv endüstrisi: Otomotiv endüstrisi, birçok yerde bu sensörün kullanıldığı bir sektördür. Örneğin, araç fren test cihazları, lastik test cihazları ve araç süspansiyon test cihazları gibi birçok test cihazı, loadcell teknolojisini kullanır.
Havacılık endüstrisi: Havacılık endüstrisi de load cell teknolojisinden yararlanır. Uçak tasarımı, uçak parçalarının testi, uçuş testi cihazları ve diğer birçok uygulama için bu cihazlar kullanılır.
İnşaat endüstrisi: İnşaat endüstrisi, özellikle büyük inşaat projelerinde yük sensörlerinin kullanıldığı bir sektördür. Örneğin, büyük köprülerin inşası, barajların inşası ve diğer yapıların inşası sırasında, yapı malzemelerinin ağırlığını ölçmek için loadcell kullanılır.
Gıda ve ilaç endüstrisi: Gıda ve ilaç endüstrisi, ürünlerinin hassas tartımı için load cell’lerin kullanıldığı bir sektördür. Örneğin, ilaç endüstrisinde, ilaç hammaddelerinin ve ürünlerinin doğru bir şekilde tartılması için bu cihazlar kullanılır. Gıda sektöründe ek olarak bant kantarı da sıklıkla kullanılmaktadır.
Araştırma ve geliştirme: Loadcell’ler, araştırma ve geliştirme çalışmalarında da kullanılır. Özellikle malzeme testleri, ürün testleri ve diğer endüstriyel testlerde, loadcell kullanılarak hassas ölçümler yapılabilir.

Yukarıda belirtilenler uygulama alanlarının bazılarıdır. Bu sensörlerin birçok farklı uygulaması vardır ve endüstriyel ölçüm cihazlarında yaygın olarak kullanılırlar.

Load Cell Seçimi ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

Yük hücresi seçerken dikkat edilmesi gereken bazı önemli faktörler şunlardır:

Kapasite: Load cell’in seçileceği uygulamanın ihtiyacına uygun olarak kapasite seçilmelidir. Aksi takdirde doğru ölçüm yapmak mümkün olmayabilir.
Doğruluk: Doğru ölçüm yapmak için cihazın doğruluğu önemlidir. Doğruluk, load cell’ün nominal kapasitesinin belirli bir yüzdesi olarak ifade edilir.
Hassasiyet: Hassasiyet, load cell’in belirli bir aralıktaki yük değişimlerine nasıl tepki verdiğini belirler. Hassas ölçümler için daha yüksek hassasiyete sahip yük hücresi seçilmelidir.
Tip: Load cell’ler, farklı tiplerde gelir. Örneğin, çekme, basma, şekil değiştiren ve diğer tipler gibi. Uygulamaya göre doğru tip seçilmelidir.
Malzeme: Load cell’ler, farklı malzemelerden yapılmaktadır. Örneğin, alüminyum, paslanmaz çelik, alaşım çelik vb. Malzeme seçimi, uygulamaya bağlıdır ve çevresel koşullara uygun olmalıdır.
Boyutlar: Cihazların boyutları, uygulamanın gereksinimlerine uygun olarak seçilmelidir. Bazı uygulamalar için küçük boyutlu yük hücresi yeterli olabilirken, bazı uygulamalar için daha büyük boyutlu yük hücresi gerekebilir.
Ortam koşulları: Çalışacağı ortam koşulları dikkate alınmalıdır. Nem, sıcaklık, toz, titreşim gibi faktörler load cell’ün performansını etkileyebilir.
Güvenilirlik: Sensörlerin güvenilir olması önemlidir. Kaliteli bir üretici tarafından yapılan load cell’ler tercih edilmelidir.
Uyumluluk: Load cell’ün kullanılacağı ölçüm sistemine uygun olması önemlidir. Load cell’ün uyumluluğu kontrol edilmelidir.
Montaj: Yük hücresinin doğru bir şekilde monte edilmesi önemlidir. Montaj hatası, ölçüm sonuçlarını etkileyebilir. Load cell’ün montaj kılavuzuna uygun olarak monte edildiğinden emin olunmalıdır.

Load cell’ler, yük ve kuvvet ölçümlerinin yapılması için yaygın olarak kullanılan bir transdüserdir. Farklı kapasite, hassasiyet ve yapıda üretilirler ve endüstriyel ortamlarda geniş bir yelpazede uygulama alanlarına sahiptirler. Doğru bir loadcell seçmek, doğru ölçüm sonuçları için kritik öneme sahiptir. Daha detaylı bilgi için : https://kobastar.com/tr/turkiyenin-lider-tarti-firmasi/