Wat is een beam load cell?

Een beam load cell of balkweegcel functioneert als een eenvoudige cantilever die licht buigt wanneer er een kracht of gewicht op wordt uitgeoefend. De meest voorkomende variant is de single-ended balkweegcel, die werkt als een springplank: één kant is gefixeerd, terwijl de andere kant vrij beweegt. Daarnaast zijn er double-ended balkweegcellen, die aan beide uiteinden zijn bevestigd en de belasting in het midden dragen, vergelijkbaar met de structuur van een hangmat.

Soorten balkweegcellen

Balkweegcellen worden doorgaans ingedeeld op basis van hun meetmethode:

• Buigbalkweegcellen: Meten de mate van buigvervorming veroorzaakt door de uitgeoefende kracht.
• Schuifbalkweegcellen: Evalueren de schuifvervorming als gevolg van de belasting.

Toepassingen van balkweegcellen

Balkweegcellen vormen de grootste en meest veelzijdige groep weegcellen, met een breed scala aan capaciteiten, diverse montagemogelijkheden en accessoires. Ze worden vaak gebruikt in combinatie met grotere weegsystemen en weegschalen, vooral wanneer het gebruik van een **single-point weegcel** niet praktisch is.

Een balkweegcel is, net als andere moderne weegcellen, een transducer die kracht of gewicht omzet in een elektrisch signaal via rekstroken.

Werking in stappen:

• Wanneer een belasting wordt aangebracht, buigt de behuizing van de weegcel lichtjes door de elastische eigenschappen van het metaal.
• Aan de oppervlakte van de weegcel zijn strategisch geplaatste rekstroken bevestigd, die meerekken of samendrukken samen met de hoofdstructuur.
• Deze rek of compressie verandert de elektrische weerstand van de rekstroken.
• Dit leidt tot een verandering in de spanning over het circuit.
• Deze spanningsverandering is evenredig met de aangebrachte kracht of het gewicht, waardoor een nauwkeurige berekening mogelijk is.

Balkweegcellen, waaronder single-ended en double-ended varianten, zijn verkrijgbaar in verschillende vormen en maten om aan een breed scala aan toepassingen te voldoen. Over het algemeen hebben ze een relatief laag verticaal profiel ten opzichte van hun lengte. Dit contrasteert met kolomvormige compressieweegcellen, die vaak smaller zijn dan ze hoog zijn.

Buigbalkweegcellen zijn ontworpen om bepaalde delen van de behuizing te laten buigen of krommen bij belasting. Ze bieden een hoge mate van vervorming bij relatief lage krachten, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met een lagere capaciteit.

Rekstroken die op het bolle oppervlak zijn geplaatst, rekken uit, terwijl die op het holle oppervlak samentrekken. Dit betekent dat er altijd twee oppervlakken zijn die aan gelijke en tegengestelde spanning worden blootgesteld, wat handig is voor de implementatie van een volledige brugcircuit of voor temperatuurcompensatie.

Een schuifbalkweegcel lijkt op het eerste gezicht misschien op een buigbalkweegcel, maar werkt op een andere manier. In elke zijde van de weegcel is een uitsparing gefreesd, waardoor een relatief dunne verticale kern in het midden overblijft. Hierdoor krijgt de weegcel een doorsnede die lijkt op de I-balken die in de bouw worden gebruikt, waarbij de meeste schuifspanning zich in deze dunnere verticale kern concentreert. Rekstroken worden op de zijoppervlakken van deze kern gemonteerd onder een hoek van 45 graden om de spanning te detecteren. Tegelijkertijd helpen de bovenste en onderste flenzen om buigmomenten tegen te gaan.

Schuifbalkweegcellen, inclusief de gespecialiseerde dunne balkvariant, zijn populair geworden voor middelgrote en zware toepassingen dankzij hun uitstekende weerstand tegen zijdelingse krachten. Ze worden meestal niet gebruikt voor toepassingen met een lage capaciteit, omdat het moeilijk is een kern dun genoeg te maken om de vereiste spanningsniveaus te bereiken. In dergelijke gevallen zijn buigbalk- en single-point weegcellen beter geschikt.