ความแตกต่างของโหลดเซลล์แบบ Single Point, Shear Beam และ Compression และการประยุกต์ใช้งาน
โหลดเซลล์ (Load Cell) คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดแรงหรือมวลโดยแปลงแรงที่กระทำเป็นสัญญาณไฟฟ้า โหลดเซลล์มีหลายประเภทซึ่งเหมาะกับลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกัน บทความนี้จะเปรียบเทียบ โหลดเซลล์แบบ Single Point, Shear Beam และ Compression เพื่อให้เข้าใจการเลือกใช้งานอย่างเหมาะสม
1. Single Point Load Cell
คุณลักษณะ:
-
วัดน้ำหนักได้จากจุดใดก็ได้บนพื้นผิวของแท่นชั่ง
-
ออกแบบให้มีการชดเชยแรงบิดและการกระจายน้ำหนักที่ไม่สมดุล
-
ใช้สำหรับโหลดขนาดเล็กถึงปานกลาง
ข้อดี:
-
ติดตั้งง่าย ใช้โหลดเซลล์เพียงตัวเดียวต่อเครื่องชั่ง
-
มีความแม่นยำสูงในการวัดแม้โหลดไม่อยู่ตรงกลาง
การประยุกต์ใช้งาน:
-
เครื่องชั่งตั้งโต๊ะ (Bench Scale)
-
เครื่องชั่งเชิงพาณิชย์ทั่วไป
-
เครื่องชั่งในสายการผลิตอาหารหรือบรรจุภัณฑ์
-
เครื่องชั่งแบบ Platform ขนาดเล็ก
2. Shear Beam Load Cell (รวมถึงแบบ Bending Beam)
คุณลักษณะ:
-
วัดแรงด้วยการเปลี่ยนแปลงของการดึงเฉือน (Shear Strain)
-
มักติดตั้งกับโครงสร้างโดยใช้หลายตัวร่วมกัน (เช่น 4 ตัวใต้มุมแท่นชั่ง)
ข้อดี:
-
รับน้ำหนักได้มากกว่า Single Point
-
แข็งแรง ทนทาน เหมาะกับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม
-
ให้ค่าที่เสถียรแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงกระแทก
การประยุกต์ใช้งาน:
-
เครื่องชั่งแท่นพื้น (Floor Scale)
-
เครื่องชั่งในอุตสาหกรรมอาหาร ยา หรือเคมีภัณฑ์
-
ถังชั่งน้ำหนัก (Tank Weighing)
-
ระบบชั่งในสายการผลิตอัตโนมัติ
3. Compression Load Cell
คุณลักษณะ:
-
ออกแบบมาเพื่อวัดแรงในแนวตั้งที่กระทำกดลงโดยตรง
-
ส่วนใหญ่เป็นแบบโหลดตรงจุดศูนย์กลาง (Central Loading)
ข้อดี:
-
เหมาะกับน้ำหนักขนาดใหญ่ (ระดับตันขึ้นไป)
-
ทนทานต่อแรงกดสูง ใช้งานได้นาน
-
ใช้งานร่วมกับระบบรองรับโหลด เช่น Ball Bearing หรือ Mounting Kit เพื่อเพิ่มความแม่นยำ
การประยุกต์ใช้งาน:
-
ระบบชั่งรถบรรทุก (Truck Scale)
-
ถังชั่งน้ำหนักขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีหรือโลจิสติกส์
-
เครื่องชั่งระดับพื้นโรงงานที่มีโหลดสูง
-
ระบบตรวจสอบแรงในเครื่องจักรขนาดใหญ่
สรุปเปรียบเทียบ
| ประเภทโหลดเซลล์ | ลักษณะโหลด | น้ำหนักที่รองรับ | การติดตั้ง | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|---|
| Single Point | จากด้านบนจุดใดก็ได้ | เบาถึงปานกลาง | ใช้ตัวเดียว | เครื่องชั่งเล็กทั่วไป |
| Shear Beam | โหลดแนวตั้งเฉือนแนวข้าง | ปานกลางถึงมาก | ใช้หลายตัว | เครื่องชั่งแท่น, ถังชั่ง |
| Compression | โหลดแนวตั้งกดตรงกลาง | หนักมาก | ใช้ร่วมกับ Mount | ชั่งรถบรรทุก, ถังขนาดใหญ่ |
ข้อแนะนำในการเลือกโหลดเซลล์
-
พิจารณารูปแบบการโหลด: ว่าเป็นแบบกด, ดึง หรือเฉือน
-
น้ำหนักที่ต้องการวัด: โหลดเซลล์แต่ละแบบมีช่วงวัดน้ำหนักที่เหมาะสมต่างกัน
-
พื้นที่ติดตั้ง: บางรุ่นต้องการพื้นที่มาก เช่น Compression แบบหลายจุด
-
ความแม่นยำและสภาพแวดล้อม: เลือกวัสดุที่เหมาะกับสภาพความชื้น ฝุ่น หรือสารเคมี
