Wat is een beam load cell?

Een beam load cell of balkweegcel werkt 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 zich gedraagt als een duikplank: 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 te voldoen aan diverse toepassingen. Over het algemeen hebben ze een relatief laag verticaal profiel ten opzichte van hun lengte, in tegenstelling tot kolomvormige compressieweegcellen, die vaak smaller zijn dan ze hoog zijn.

Buigbalkweegcellen
Buigbalkweegcellen zijn ontworpen om specifieke 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 op het bolle oppervlak rekken uit.
• Rekstroken op het holle oppervlak trekken samen.
• Hierdoor worden twee oppervlakken blootgesteld aan gelijke en tegengestelde spanningen.
• Dit ontwerp is ideaal voor de implementatie van een volledige brugcircuit of temperatuurcompensatie.

Schuifbalkweegcellen
Schuifbalkweegcellen lijken op het eerste gezicht op buigbalkweegcellen, maar werken anders.

• Elke zijde van de weegcel heeft een gefreesde uitsparing, waardoor een dunne verticale kern in het midden overblijft.
• Dit ontwerp lijkt op de I-balken in de bouw, waarbij de meeste schuifspanning in de dunne kern wordt geconcentreerd.
• Rekstroken worden op de zijoppervlakken van deze kern onder een hoek van 45 graden geplaatst om de spanning te meten.
• De bovenste en onderste flenzen helpen om buigmomenten te weerstaan.

Toepassing van schuifbalkweegcellen
Schuifbalkweegcellen, inclusief dunne balkvarianten, zijn populair voor middelgrote en zware toepassingen vanwege hun uitstekende weerstand tegen zijdelingse krachten. Ze worden doorgaans niet gebruikt voor toepassingen met een lage capaciteit, omdat het moeilijk is een kern dun genoeg te maken om de vereiste spanning te bereiken. In dergelijke gevallen zijn buigbalk- en single-point weegcellen een betere keuze.