管理された、多くの場合小規模な環境でさまざまなアイテムの重量を測定する場合、卓上スケールは不可欠なツールです。私はテーブル スケールのサプライヤーとして、これらのデバイスがどのように機能するかについて幅広い知識を持っているので、このブログでそれを皆さんと共有できることを嬉しく思います。
基本的な考え方
卓上スケールの核心は、計量台に置かれた物体の重量を正確に測定できるように設計されています。ほとんどのテーブル スケールの背後にある基本原理は、力 (F) が質量 (m) に加速度 (a) を乗じたものに等しい、つまり F = ma であると規定するニュートンの運動の第 2 法則に基づいています。地球上では、重力加速度 (g) は 9.81 m/s² でほぼ一定です。したがって、物体の重量 (重力によって物体にかかる力) は、W=mg として計算できます。
卓上スケールは、計量プラットフォームにかかる力を電気信号に変換することによって機能し、電気信号は処理されて重量測定値として表示されます。代表的なテーブル スケールの主要なコンポーネントと動作メカニズムをさらに詳しく見てみましょう。
テーブルスケールの主要な構成要素
計量プラットフォーム
計量する物体を置く面です。重量がその下のロードセル全体に均等に分散されるように設計されています。計量プラットフォームのサイズと材質は、はかりの使用目的に応じて異なります。たとえば、私たちのステンレス製卓上秤は、耐久性と耐腐食性を備えたステンレス鋼の計量プラットフォームを備えているため、食品加工、研究室、および衛生状態が重要なその他の環境での使用に適しています。
ロードセル
ロードセルはテーブルスケールの心臓部です。これらは、それに加えられる力 (計量台上の物体の重量) を電気信号に変換するトランスデューサーです。最新の卓上スケールのほとんどはひずみゲージ ロード セルを使用しています。これらのロードセルは、ひずみゲージが取り付けられた金属本体 (通常はスチールまたはアルミニウム製) で構成されています。スケールに重りを載せると、ロードセルはわずかに変形します。ひずみゲージは特殊な合金で作られており、伸張または圧縮されると電気抵抗が変化します。
抵抗の変化は加えられる力に比例します。この抵抗変化は、電気回路、通常はホイートストン ブリッジを使用して測定されます。ホイートストン ブリッジは、抵抗の小さな変化に非常に敏感な回路です。ひずみゲージの抵抗の変化に比例する出力電圧を提供し、したがってスケール上の物体の重量に比例します。
電子回路
ロードセルが重量を電気信号に変換すると、電子回路が引き継ぎます。電子回路の主な機能は次のとおりです。
- ロードセルからの微弱な電気信号を処理しやすいレベルまで増幅します。
- 信号内のノイズや干渉をフィルタリングして除去し、正確な測定を保証します。
- ロードセルからのアナログ信号をデジタル信号に変換します。デジタル信号は処理と表示が容易です。
- マイクロプロセッサまたは専用の制御チップを使用してデジタル信号を処理します。マイクロプロセッサはアルゴリズムを使用して信号を解釈し、物体の重量を計算します。
画面
プロセスの最後のステップは、重量測定値をユーザーに表示することです。テーブル スケールには、LCD (液晶ディスプレイ) や LED (発光ダイオード) ディスプレイなど、さまざまなタイプのディスプレイが搭載されています。 LCD ディスプレイはエネルギー効率が高く、重量、測定単位、その他の関連データなどの詳細情報を表示できます。 LED ディスプレイは、暗い場所でも明るくて読みやすいです。
さまざまな種類のテーブル スケールとその機能
高精度テーブルスケール
私たちの高精度テーブルスケールは、非常に正確な重量測定が必要な用途向けに設計されています。これらのはかりでは、多くの場合、高分解能でドリフトが少ない高品質のロードセルが使用されます。電子回路もより洗練されており、高度なフィルタリングおよび校正アルゴリズムを備えており、温度変化や振動などの環境要因が存在する場合でも精度を保証します。
高精度電子天びん
高精度電子天びんは、さらに高いレベルの精度を提供する特別なタイプのテーブル スケールで、多くの場合、最大でミリグラムの何分の 1 かの可読性を備えています。これらは、正確な測定が重要な化学物質、医薬品、その他の物質の計量に研究室でよく使用されます。このような高精度を達成するために、これらの天びんは気流から保護するために風防で囲まれることが多く、高度な温度補償機構を備えている場合もあります。
炭素鋼シリンダースケール
の炭素鋼シリンダースケールは、ガスシリンダーやその他の円筒形の物体の計量用に特別に設計されています。これらのスケールには、シリンダーを収容できる形状の計量プラットフォームがあり、シリンダーをスケール上に配置しやすくするための傾斜路やガイドなどの追加機能が付いている場合もあります。動作原理は他のテーブルスケールと同じですが、シリンダーの独特の形状と重量配分に合わせて設計が最適化されています。
高精度フロアスケール
厳密には卓上スケールではありませんが、高精度フロアスケールそれらの動作メカニズムにはいくつかの類似点があります。より大きくて重い物の重量を量るのに使用されます。これらのスケールには通常、重量を均等に分散し、より大きな容量を扱うために複数のロード セルが搭載されています。電子回路は、複数のロードセルからの信号を正確に処理するように設計されています。
メンテナンスと校正
テーブルスケールの精度と信頼性を確保するには、適切なメンテナンスと校正が不可欠です。時間の経過とともに、テーブル スケールの性能は、磨耗、環境条件、機械的衝撃などの要因によって影響を受ける可能性があります。計量プラットフォームとロードセルを定期的に清掃すると、はかりの精度に影響を与える可能性のある汚れや破片の蓄積を防ぐことができます。
校正は、正確な測定値が得られるようにスケールを調整するプロセスです。これには、秤の読み値を既知の標準重量と比較することが含まれます。ほとんどの卓上スケールは、内部校正分銅を使用するか、スケールを校正デバイスに接続することによって校正できます。定期的な校正 (できれば少なくとも年に 1 回、または高精度アプリケーションではそれ以上の頻度) は、スケールの精度を維持するのに役立ちます。
テーブルスケールのニーズについてはお問い合わせください
高品質のテーブルスケールをお探しなら、高精度テーブルスケール、高精度電子天びん、炭素鋼シリンダースケール、またはその他のタイプの体重計については、私たちがお手伝いいたします。当社の専門家チームが選択プロセスをガイドし、特定の要件に最適なソリューションを提供します。調達に関する話し合いを開始し、あなたのビジネスに最適なテーブル スケールを見つけるには、お気軽にお問い合わせください。
参考文献
- 『計量技術ハンドブック』H. Olsson、John Wiley & Sons 著。
- 「測定、計装、センサー ハンドブック」ジョン G. ウェブスター編集、CRC Press。
