Wägezellen sind das zentrale Herzstück innerhalb der Messkette elektro-mechanischer Waagen. Sie sind sozusagen die Kraftaufnehmer oder auch Kraftsensoren, die als Messgrößenumformer eingesetzt werden.
Sie wandeln die mechanische Eingangsgröße (Kraft) proportional in die elektrische Ausgangsgröße (Spannung) um.
Wägezellen unterscheiden sich jedoch von üblichen Kraftaufnehmern dadurch, dass sie in Gramm, Kilogramm oder Tonnen kalibriert sind, nicht in Newton (N) wie andere Kraftaufnehmer.
Sie gleichen anderen Kraftaufnehmern dadurch, dass sie gleichfalls einen Federkörper, ein geeignetes geformtes Stück Metall enthalten, dessen Geometrie sich unter Einwirkung des Gewichts leicht verändert. Diese elastische Verformung wird von Dehnungsmessstreifen erfasst und in ein elektrisches Signal gewandelt.
Typische Federkörperformen für Wägezellen:
- Doppelbiegebalken für kleine Lasten
- Scherstab für größere Lasten
- säulenförmige Federkörper (Druckstab oder Hohlzylinder)
- Ringtorsionsfederkörper für hohe Lasten
Mechanische Eigenschaften
Je nach Federkörper verfügen Wägezellen über unterschiedliche dynamische Eigenschaften. Eine hohe Dynamik ist z. B. bei vielen Abfüll- und Sortieranlagen wichtig, da für den Verwiegevorgang oft nur Sekundenbruchteile zur Verfügung stehen. Ältere Wägezellen arbeiten z. B. noch mit Ölfüllungen als Dämpfung, in neueren Systemen verwendet man eine Kombination aus mechanisch sehr steifen Wägezellen und elektronisch darauf abgestimmten Filtern im nachgeschalteten Messgerät. Bei statischen Anwendungen ist die Baugröße und die Art der Lasteinleitung (Montage) entscheidend, z. B., ob die Wägezellen harmonisch integriert werden sollen oder sich die Aufbauhöhe eines Behälters nicht verändern darf.
Messtechnische Eigenschaften
- Nennlast, bis zu der die Wägezelle betrieben werden soll
Grenzlast, bei der eine bleibende Zerstörung des Aufnehmers eintritt (Deformation des Federkörpers)
- Kennwert, bzw. Ausgangssignal bei Nennlast ( z.B. 2 mV/V)
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