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Wägezellen

Ein Wägezelle ist ein Sensor, der Last- oder Kraftwirkungen in ein elektrisches Signal umwandelt. Ein Verformungskörper aus Metall (ein Bauteil, das sich unter Last geringfügig verformt) trägt Dehnungsmessstreifen, die in einer Wheatstone-Brückenschaltung verschaltet sind und die Verformung als Spannungsänderung abgeben. Das Ausgangssignal wird in mV/V je angelegter Speisespannung angegeben und über ein Anzeigegerät oder einen Verstärker in einen Lastwert umgerechnet. Zu den Bauformen gehören Biegebalken, Single-Point-Zellen, Säulenzellen, S-Zellen, Knopfzellen und flache Druckzellen für geringe Bauhöhe; die Lastrichtung unterscheidet Druck-, Zug- und Zug-/Druckausführungen. Eingesetzt werden sie in Waagen, Silo- und Behälterwaagen, Abfüllmaschinen und kleinen Messgeräten sowie zur Kraftmessung in Fertigungsprozessen, etwa bei der Messung des Werkzeuginnendrucks.

Wägezellen richtig auswählen

  1. 1. Nennlast mit ausreichender Reserve wählen

    Die Nennlast ist die maximal messbare Last; bei den aufgeführten Produkten liegt sie bei 2 bis 2000 N. Die Auswahl sollte einen Spielraum für den Höchstwert einschließlich Taragewicht und Stoßlasten berücksichtigen. Eine zu große Nennlast verringert dagegen die Auflösung, daher ist zu prüfen, ob die übliche Betriebslast in einem angemessenen Anteil der Nennlast liegt.

  2. 2. Lastrichtung und Bauform an die Montage anpassen

    Ob Druck-, Zug- oder Zug-/Druckbelastung unterstützt wird, bestimmt die möglichen Einsatzfälle. Die Bauform richtet sich nach Einbauraum und Lasteinleitung: Bei Waagen mit außermittiger Last eignen sich Single-Point-Zellen, für Behälter selbstzentrierende Druckzellen, für enge Einbauverhältnisse Flachbauzellen oder Knopfzellen.

  3. 3. Messgenauigkeit über die Nichtlinearität vergleichen

    Die Nichtlinearität ist die Abweichung von der Geraden bezogen auf das Nennausgangssignal; bei den aufgeführten Produkten beträgt sie 0,023 bis 0,15 %R.O. Hysterese und Wiederholbarkeit sind ebenfalls zu prüfen. Für eichpflichtige Waagen sind außerdem Angaben zur Unterstützung von Genauigkeitsklassen wie OIML R60 C3 als Entscheidungskriterium heranzuziehen.

  4. 4. Nennausgangssignal und Anzeigegerät abstimmen

    Das Nennausgangssignal ist die Ausgangsspannung bei Nennlast je Volt Speisespannung; bei den aufgeführten Produkten liegt es bei 1 bis 2 mV/V. Eingangsbereich des Anzeigegeräts oder Verstärkers, empfohlene Speisespannung sowie Ein- und Ausgangswiderstand müssen passen. Bei parallel betriebenen Zellen ist außerdem auf die Übereinstimmung der Ausgangssignale zu achten.

  5. 5. Schutzart für die Einsatzumgebung wählen

    In Fisch-, Lebensmittel- und Getränkeanlagen, in denen Wasser oder Reinigungsflüssigkeiten auftreten, eignen sich Produkte mit IP68 oder hermetischer Abdichtung (durch Schweißen gasdicht verschlossene Bauweise). Bei reiner Staubbelastung kann auch die Schutzart IP64 ausreichen. Zusätzlich ist der zulässige Betriebstemperaturbereich zu prüfen.

  6. 6. Werkstoff des Verformungskörpers nach Korrosionsbeständigkeit auswählen

    Verformungskörper gibt es aus Aluminiumlegierung, legiertem Stahl oder Edelstahl. Für korrosive Umgebungen oder häufige Reinigung ist eine Ausführung ganz aus Edelstahl geeignet. Bei erwarteten Stoßbelastungen sind außerdem die zulässige Überlastgrenze und das Vorhandensein eines Überlastanschlags zu prüfen.

Dieser Leitfaden wurde von AI auf Grundlage der Unterlagen und Spezifikationsangaben der aufgeführten Produkte erstellt. Prüfen Sie vor dem Einsatz die Unterlagen des jeweiligen Herstellers.