โหลดเซลล์ (Load Cell) คืออุปกรณ์ตรวจวัดแรงที่สามารถแปลงแรงกลให้กลายเป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อนำไปประมวลผลและแสดงผลในรูปแบบค่าตัวเลขหรือกราฟ โดยโหลดเซลล์สามารถใช้วัดได้ทั้ง แรงดึง (Tensile Force) และ แรงกด (Compressive Force) ซึ่งเป็นการทดสอบสมบัติทางกลที่สำคัญในงานอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น การทดสอบวัสดุ การชั่งน้ำหนัก การตรวจสอบคุณภาพ หรือการควบคุมในสายการผลิต
หลักการทำงานของโหลดเซลล์
โหลดเซลล์ภายในประกอบด้วย Strain Gauge ที่ติดตั้งบนวัสดุรับแรง เมื่อมีแรงมากระทำ (ไม่ว่าจะเป็นแรงดึงหรือแรงกด) วัสดุจะเกิดการยืดหรือบีบอัดเล็กน้อย Strain Gauge จะเปลี่ยนค่าความต้านทานไฟฟ้า ซึ่งวงจรวัดจะเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า (mV/V) ส่งต่อไปยังตัวแสดงผลหรือตัวควบคุม
การวัดแรงดึง (Tensile Force)
-
ติดตั้งชิ้นงานในเครื่องทดสอบ
-
ชิ้นงานจะถูกหนีบทั้งสองด้านด้วย Grips ของเครื่องทดสอบแรงดึง
-
-
โหลดเซลล์รับแรงที่ถ่ายผ่าน
-
เมื่อเครื่องเริ่มดึงออกจากกัน แรงที่เกิดขึ้นจะถ่ายมายังโหลดเซลล์
-
-
วัดค่าและบันทึกผล
-
สัญญาณไฟฟ้าที่ได้จะถูกประมวลผลเป็นค่าตัวเลข เช่น นิวตัน (N) หรือกิโลนิวตัน (kN)
-
ใช้วิเคราะห์ความแข็งแรงและสมบัติการยืดของวัสดุ
-
การประยุกต์:
-
ทดสอบความต้านทานแรงดึงของกระดาษ พลาสติก เหล็ก หรือเส้นใยต่าง ๆ
-
ตรวจสอบความแข็งแรงของวัสดุก่อนนำไปผลิต
การวัดแรงกด (Compressive Force)
-
ติดตั้งชิ้นงานบนแท่นรองทดสอบ
-
วางชิ้นงานให้อยู่ในแนวตรงกับโหลดเซลล์
-
-
เครื่องทดสอบออกแรงกดลงมา
-
โหลดเซลล์จะรับแรงที่ถ่ายลงมาโดยตรง
-
-
วัดค่าและบันทึกผล
-
ข้อมูลที่ได้จะแสดงค่าแรงกดสูงสุดที่วัสดุรับได้ก่อนเสียรูปหรือแตกหัก
-
การประยุกต์:
-
ทดสอบความแข็งแรงของกล่องบรรจุภัณฑ์
-
ทดสอบแรงกดของวัสดุก่อสร้าง เช่น อิฐ คอนกรีต
-
ตรวจสอบแรงกดในกระบวนการผลิต เช่น การอัดขึ้นรูป
ประโยชน์ของการใช้โหลดเซลล์วัดแรงดึงและแรงกด
-
✅ ความแม่นยำสูง รองรับงานทดสอบทั้งในห้องปฏิบัติการและการผลิตจริง
-
✅ วัดได้ทั้งแรงดึง–แรงกดในอุปกรณ์เดียว (หากเลือกโหลดเซลล์ชนิด S-Type)
-
✅ ตอบสนองเร็ว เหมาะสำหรับงานที่ต้องการติดตามค่าการเปลี่ยนแปลงแบบ Real-Time
-
✅ ความหลากหลาย มีหลายรุ่น หลายขนาด รองรับแรงตั้งแต่ไม่กี่นิวตันจนถึงหลายตัน
การเลือกโหลดเซลล์ที่เหมาะสม
-
แรงดึง–แรงกด (Tension/Compression): ควรเลือก S-Type Load Cell
-
แรงกดเพียงอย่างเดียว (Compression Only): เลือกโหลดเซลล์แบบ Compression Disk หรือ Button Type
-
ช่วงกำลัง (Capacity): เลือกให้เหมาะกับแรงที่ต้องการวัด เพื่อได้ความแม่นยำสูงสุด
-
ความแม่นยำ (Accuracy): เลือก Class ที่เหมาะกับงาน เช่น Class 0.1 สำหรับงานวิจัย หรือ Class 0.5 สำหรับงานทั่วไป
สรุป
โหลดเซลล์สามารถใช้ได้ทั้งงานวัดแรงดึงและแรงกด โดยมีหลักการเดียวกันคือการแปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า การเลือกโหลดเซลล์ที่เหมาะสมกับงานและการสอบเทียบอย่างถูกต้อง จะช่วยให้ได้ผลการวัดที่แม่นยำ เชื่อถือได้ และสามารถนำไปใช้ประเมินคุณภาพวัสดุหรือควบคุมกระบวนการผลิตได้อย่างมั่นใจ
