ロード セルのフォーム ファクタ

ロード セルの種類

ロード セルの最も一般的なフォーム ファクタの特性について詳しく説明します。

ロード セルの機械的構成にはいくつかの種類があり、 各構成は特定の力の方向、取り付けの制約、使用環境に適合するよう設計されています。センシング技術は力をどのように信号に変換するかを決定するのに対し、フォーム ファクタは力のかけ方と測定方法を決定します。産業用途、実験室用途、構造用途に使用されている最も一般的なロード セルの種類を以下に示します。

pancake load cell

パンケーキ型ロード セル

軸方向の力がパンケーキ型ロード セルの平坦な円盤状のボディを圧縮すると、中央のダイアフラムが対称的に変形します。この変化を埋め込まれたひずみゲージが検出して比例信号を生成します。このタイプのロード セルは設置面積が広いため、応力が均一に分散し、偏心荷重に対する感度が最小限に抑えられます。プレス監視や構造試験などの高耐荷重システムでは、薄型で剛性に優れたパンケーキ型ロード セルが使用されています。

S-beam load cell

S ビーム ロード セル

S ビーム ロード セルのねじ切りされた端部に張力または圧縮力がかかると、中央の曲げ部分がたわみます。ボディが湾曲しているため狭いネックにひずみが集中し、この変形をひずみゲージが測定して差動信号を生成します。吊り下げ式計量システム、引張試験機、力校正装置では、その双方向性とコンパクトな形状から、S ビーム ロード セルが使用されています。

load pin

ロード ピン

クレビス、シーブ、吊り上げアセンブリで構造ピンの代わりにロード ピンを使用した場合、せん断力がロード ピンの断面全体を伝わります。円筒形のボディが荷重を伝達し、その結果生じるひずみを埋め込まれたひずみゲージが測定します。クレーン、ホイスト、移動式吊り上げシステムでは、機械的形状を変えることなく荷重を監視できるロード ピンが使用されています。

through-hole load cell

スルーホール型ロード セル

圧縮力がワッシャ型ロード セルの中央の穴を通過し、周囲のリングを変形させます。半径方向または軸方向のひずみにより、ボディに埋め込まれたセンサが作動し、加えられた荷重に比例する信号が生成されます。ボルト予荷重の監視、締付力の測定、スペースが限られたアセンブリには、このコンパクトなスルーホール設計が採用されています。

shear beam load cell

せん断ビーム ロード セル

せん断ビーム ロード セルの中心付近で作用する横方向の力により、ビーム内にせん断ひずみが生じます。ボディが横方向の変形に抵抗する一方で、せん断応力点に配置されたひずみゲージが内部の変位を検出します。フロア スケール、タンク計量システム、コンベヤ監視プラットフォームでは、堅牢な構造と軸外荷重に対する耐性から、せん断ビーム ロード セルが好まれています。

bending beam load cell

曲げビーム ロード セル

せん断力や曲げの力がかかると、カンチレバー ビームがたわみ、機械加工されたポケットにひずみが集中します。この変形をひずみゲージが検出します。生成された信号は、荷重の大きさを反映します。曲げビーム ロード セルは、そのコンパクトな形状と高い感度から、プラットフォーム スケール、ホッパ システム、工業用計量でよく使用されています。

column load cell

カラム ロード セル

軸方向の力がカラム ロード セルの円筒形のボディを縦向きに圧縮すると、垂直軸に沿って応力が均一に分散し、この変形をひずみゲージが検出して信号を生成します。構造試験装置、プレス荷重モニタ、重工業の計量ステーションでは、その高耐荷重性と長期安定性から、カラム ロード セルが使用されています。

canister load cell

キャニスタ型ロード セル

垂直方向の力がキャニスタ型ロード セルの密閉された円筒形ハウジングを伝わり、内部のダイアフラムまたはカラムが作動します。センシング素子がこれに反応して変形し、この変形を電子部品が校正済み出力に変換します。屋外スケール、サイロ計量器、堅牢な産業プラットフォームでは、その環境シーリング性と過負荷保護から、キャニスタ型ロード セルが使用されています。

ロード セルの基礎

ロード セルを理解するうえで重要な基本概念を示し、重要な性能特性や環境への配慮について説明します。

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ロード セルの技術

特定の用途に適したロード セルを選択するための鍵となる動作原理と主要な構成部品について説明します。

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