温度は、計量検出器の性能に大きな影響を与える可能性がある重要な環境要因です。計量検出器の大手サプライヤーとして、当社は温度変化がこれらの精密機器の不正確さ、不安定性、さらには早期の磨耗にどのようにつながるかを直接目の当たりにしてきました。このブログ投稿では、温度が計量検出器のパフォーマンスに与えるさまざまな影響を調査し、これらの影響を軽減する戦略について説明します。
熱膨張と熱収縮
温度が計量検出器に与える主な影響の 1 つは、熱膨張と熱収縮です。ほとんどの材料は加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。計量検出器では、計量対象物によって加えられる力を電気信号に変換するロードセルなどのコンポーネントは、温度変化に敏感な材料でできています。温度が上昇すると、物体の実際の重量が同じであっても、ロードセルが膨張し、その出力信号が増加する可能性があります。逆に温度が低下するとロードセルが収縮し、出力信号が低下します。
この熱膨張と収縮により、重大な測定誤差が生じる可能性があります。たとえば、1°C あたりの温度係数が 0.002% のロードセルでは、100 °C の温度変化ごとに出力が 0.2% 変化します。製薬産業や食品産業など、高精度が要求される用途では、これらの誤差は許容できない場合があります。
ゼロポイントドリフト
温度変化によって引き起こされるもう 1 つの一般的な問題は、ゼロ点ドリフトです。計量検出器のゼロ点は、はかりに荷重がかかっていないときの出力信号です。理想的には、この信号は温度に関係なく一定のままである必要があります。ただし、ロードセルやその他のコンポーネントへの熱の影響により、温度が変化するとゼロ点がシフトする可能性があります。
ゼロ点ドリフトは、はかりが製品の重量を常に監視している連続計量アプリケーションで特に問題となる可能性があります。時間の経過とともにゼロ点が変動すると、測定重量が不正確になり、製品の充填過多または充填不足が発生し、経済的損失や品質管理の問題が発生する可能性があります。
感度の変化
温度も計量検出器の感度に影響を与える可能性があります。感度とは、加えられる荷重の単位変化当たりのロードセルの出力信号の変化を指します。温度が変化するとロードセルの感度が変化し、物体の重量の測定に誤差が生じる可能性があります。
たとえば、ロードセルの感度が温度の上昇とともに低下する場合、特定の重量では、低温よりも高温の方が小さな出力信号を生成します。これにより、体重計が物体の重量を過小報告する可能性があります。逆に、温度が上昇するにつれて感度が増加すると、秤は重量を過剰に報告します。
湿気と結露
直接的な熱の影響に加えて、温度変化は湿気や結露の問題を引き起こす可能性があり、計量検出器の性能にさらに影響を与える可能性があります。温度が急激に低下すると、空気中の相対湿度が上昇し、計量検出器の表面に結露が発生する可能性があります。
結露は、計量検出器の電子部品に電気的短絡、腐食、その他の損傷を引き起こす可能性があり、誤動作や不正確な測定につながる可能性があります。さらに、高湿度はロードセルやその他のコンポーネントの機械的特性に影響を与え、それらの性能の変化につながる可能性があります。
温度の影響を軽減する戦略
計量検出器のパフォーマンスに対する温度の影響を最小限に抑えるために、いくつかの戦略を採用できます。
温度補償
最新の計量検出器の多くには、温度補償機能が装備されています。これらの機能は、センサーを使用してロードセルやその他のコンポーネントの温度を測定し、それに応じて出力信号を調整して熱の影響を補償します。温度補償により、温度変化によって引き起こされる測定誤差が大幅に減少し、計量検出器の精度と信頼性が向上します。
環境管理
計量検出器の最適な性能を発揮するには、安定した温度と湿度環境を維持することが不可欠です。産業用途では、温度制御された部屋または筐体に計量検出器を設置することでこれを実現できます。さらに、空調または暖房システムを使用すると、温度と湿度のレベルを調整するのに役立ちます。
定期的な校正
特に温度が大きく変化する環境では、計量検出器の精度を確保するには、定期的な校正が非常に重要です。校正には、計量検出器の出力を既知の標準重量と比較し、必要に応じてスケールを調整することが含まれます。計量検出器を定期的に校正することにより、温度変化による測定誤差を検出し、補正することができます。
高品質のコンポーネントの使用
計量検出器の構築に高品質のコンポーネントを使用すると、その性能に対する温度の影響を軽減することもできます。高品質のロードセルは、温度係数が低く、熱膨張や熱収縮の影響を受けにくいように設計されています。さらに、優れた熱安定性と絶縁特性を備えた材料を使用すると、計量検出器の電子部品に対する温度変化の影響を最小限に抑えることができます。
当社の計量検出器製品
計量検出器の大手サプライヤーとして、当社はさまざまな用途に正確で信頼性の高い計量ソリューションを提供するように設計された幅広い製品を提供しています。当社の製品には以下が含まれます自動食品重量チェッカー、落下式自動計量機、 そして金属探知機 オンライン計量機 複合機。
当社の計量検出器は高度な温度補償技術を備えており、幅広い温度および湿度条件で動作するように設計されています。また、製品の長期的な性能と精度を保証するための包括的な校正およびメンテナンス サービスも提供しています。
調達・ご相談に関するお問い合わせ
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参考文献
- 「ロードセルと計量システムに対する温度の影響」、ホワイトペーパー、HBM Inc.
- 「計量技術ハンドブック」、メトラー・トレド。
- 「計量の原則」エイブリー計量トロニクス。