Τα συστήματα ζύγισης στη βιομηχανία επιτελούν έναν ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση της ποιότητας και της πιστοποίησης των προϊόντων, ενώ συνεργάζονται στενά και με τα συστήματα συσκευασίας και ποιοτικού ελέγχου. Η σταθερότητα της παραγωγής, η απόρριψη των ελαττωματικών προϊόντων και η ομοιόμορφη και υψηλού επιπέδου ποιότητα δεν μπορεί να επιτευχθεί χωρίς την ηλεκτρονική ζύγιση ακριβείας, της οποίας βασικό μέρος αποτελούν οι δυναμοκυψέλες.
Τι είναι
Οι δυναμοκυψέλες είναι μετατροπείς που χρησιμοποιούνται στη μέτρηση βάρους. Η χαρακτηριστική τους ιδιότητα είναι ότι μετατρέπουν τη δύναμη που ασκείται πάνω τους από το βάρος του αντικειμένου σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο στη συνέχεια αξιολογείται από τα συστήματα ζύγισης και αξιοποιείται αναλόγως σε συνεργασία με τα υπόλοιπα μηχανήματα αυτόματης παραγωγής. Το σήμα είναι απευθείας ανάλογο με τη δύναμη που ασκείται. Η δυναμοκυψέλη πρέπει να είναι σχεδιασμένη ώστε να ταλαντώνεται στην φυσική της συχνότητα, για να αποφευχθεί το φαινόμενο της ταλάντωσης (ringing), το οποίο συμβαίνει όταν οι δυναμοκυψέλες υποβάλλονται σε απότομες μεταβολές του φορτίου και παραμορφώνονται λόγω συμπεριφοράς που προσομοιάζει με αυτή ελατηρίου.
Κατηγορίες
Οι δυναμοκυψέλες διακρίνονται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας τους με τις βασικότερες να είναι οι ηλεκτρικές, οι υδραυλικές και οι πνευματικές δυναμοκυψέλες. Οι δυναμοκυψέλες με πιεζοηλεκτρικό αισθητήρα, αξιοποιούν τον πιεζοηλεκτρισμό, δηλαδή την ιδιότητα ορισμένων υλικών να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα όταν τους ασκείται πίεση. Το ρεύμα που παράγεται είναι ευθέως ανάλογο με την πίεση που ασκείται στη δυναμοκυψέλη και έτσι το σήμα της ζύγισης είναι ηλεκτρικό, κάτι που αυξάνει την ακρίβεια της διαδικασίας. Οι πιεζοηλεκτρικές δυναμοκυψέλες είναι πολύ χρήσιμες στις δυναμικές φορτώσεις, όταν δηλαδή το φορτίο αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζύγισης, μιας και είναι οι μόνες που μπορούν να το μετρήσουν χωρίς αστοχίες.
Οι υδραυλικές δυναμοκυψέλες χρησιμοποιούν τη συμβατική διάταξη πιστονιού – κυλίνδρου. Η δυναμοκυψέλη γεμίζει με λάδι και όταν ασκείται δύναμη από κάποιο φορτίο στο πιστόνι αυξάνει η πίεση του λαδιού. Μέσω της πίεσης του λαδιού μετριέται τελικά το φορτίο προς ζύγιση. Αν και αυτού του τύπου οι δυναμοκυψέλες δεν χαρακτηρίζονται από απόλυτη ακρίβεια, είναι κατάλληλες για επικίνδυνα φορτία, όπως τα καύσιμα, ενώ χρησιμοποιούνται με ασφάλεια και σε εξωτερικούς χώρους, όπου τα αιφνίδια ηλεκτρικά φορτία (για παράδειγμα ένας κεραυνός) είναι πιθανά. Γι’ αυτό το λόγο, άλλωστε, είναι και οι πιο ακριβές.
Οι πνευματικές δυναμοκυψέλες εξισορροπούν τις αντίθετες πιέσεις, ώστε μετρώντας τη διαφορά τους να μετρούν τελικά και το βάρος του φορτίου. Στην μία πλευρά της δυναμοκυψέλης ασκείται πίεση σε ένα διάφραγμα και η πίεση εκτονώνεται από μια βαλβίδα στον πυθμένα της. Ένας μετρητής πίεσης χρησιμοποιείται για να μετρήσει την πίεση στο εσωτερικό του διαφράγματος.
Εφαρμογές στη βιομηχανική παραγωγή
Ηλεκτρονική ζύγιση ουσιαστικά δεν υπάρχει χωρίς τις δυναμοκυψέλες. Οι εφαρμογές τους είναι πάρα πολλές στη βιομηχανική παραγωγή και ειδικά όταν πρόκειται περί αυτόματης διαδικασίας, μεγάλων φορτίων και γενικά διαδικασιών, όπου η ακρίβεια παίζει μεγάλο ρόλο. Ενδεικτικά, ορισμένες εφαρμογές των δυναμοκυψελών είναι οι εργαστηριακές ζυγαριές ακριβείας, οι βιομηχανικές πλάστιγγες, οι πλατφόρμες ζύγισης, οι γεφυροπλάστιγγες και η ζύγιση σιλό.
