سبد خرید شما خالی است!

آشنایی با انواع نیروسنج

 ۱۴۰۲/۱۲/۲۳
آشنایی با انواع نیروسنج
انواع نیروسنج
ما در این مطلب از تکترونیکس قصد داریم انواع نیروسنج را بررسی کنیم. نیرو یکی از مفاهیم اصلی فیزیک است که باعث می‌شود اجسام کشیده، فشرده و یا به هر نوعی تحت تاثیر قرار بگیرند. نیروها به شکل‌های مختلفی وجود دارند که متداول‌ترین نوع آن نیروی جاذبه می‌باشد. اما این نیرو را به وسیله انواع نیروسنج می‌توان اندازه گرفت. نیروسنج‌ها می‌توانند نیروهای مکانیکی اعمال شده به اشیا را اندازه‌گیری کنند.
 

نیروسنج چیست؟

نیروسنج نوعی ابزار برای اندازه‌گیری انواع نیروی کششی یا فشاری وارد شده به اجسام می‌باشد. در نیروسنج‌ها، سنسورها و حسگرهایی برای اندازه‌گیری نیرو وجود دارد. نیروسنج‌ها دارای کاربردهای مختلفی در زمینه آزمایشگاهی، صنایع مختلف نیروگاهی، کنترل کیفیت و ... می‌باشند.
 

انواع نیروسنج

از آنجا که نیروسنج‌ها دارای کارایی، شکل ظاهری و قدرت تحمل  متفاوتی دارند، در دسته‌های مختلفی نیز قرار می‌گیرند. دو دسته اساسی از انواع نیروسنج شامل نیروسنج‌های مکانیکی و دیجیتال می‌باشد. در این بخش از تکترونیکس می‌خواهیم انواع نیروسنج را بررسی کنیم.
 

نیروسنج مکانیکی یا آنالوگ

نیروسنج مکانیکی که با نام‌های دیگر مثل آنالوگ نیز شناخته می‌شود یکی از انواع نیروسنج است که برای کاربرد‌های دستی طراحی شده‌اند. این نوع نیروسنج بادوام، دارای کاربری ساده، قابلیت حمل آسان و نیاز به نیروی برق ندارند و برای زمانی که دقت آزمایش خیلی مهم نیست مثلا برای تنش ابتدایی و آزمون فشرده‌سازی مناسبند. نیروسنج مکانیکی خود دارای انواع مختلفی است:
 

نیروسنج فنری

از ساده‌ترین انواع نیروسنج نوع فنری می‌باشد که برای تبدیل نیرو به مقدار قابل نمایش از یک فنر استفاده می‌شود. در این نوع نیروسنج مکانیکی فنر در معرض نیروی مورد اندازه‌گیری قرار می‌گیرد. وقتی نیرو به نیروسنج اعمال می‌شود فنر دچار تغییر شکل شده که مقدار این تغییر شکل متناسب با نیروی وارد شده است. برای محاسبه مقدار نیروی اعمال شده باید مقدار تغییر شکل فنر را اندازه گرفت.

 

انواع نیروسنج

 

 

نیروسنج اهرمی

در این نیروسنج‌ها برای اندازه‌گیری نیرو از یک اهرم استفاده می‌شود و به جای فنر اهرم وجود دارد. وقتی نیرویی به نیروسنج وارد شود، اهرم جابه‌جا می‌شود. مقدار حرکت اهرم متناسب با نیروی اعمال شده است. برای به‌دست آوردن مقدار نیرو باید میزان این جابه‌جایی را محاسبه کرد.
 

نیروسنج خمشی

این نیروسنج‌ها دارای یک بخش خمشی برای اندازه‌گیری نیرو می‌باشد. وقتی نیروسنج خمشی در معرض نیرو قرار گیرد، این بخش خمشی خم شده و میزان خم شدن آن متناسب به اندازه نیروی اعمال شده می‌باشد. 
 

مزایا و محدودیت‌های نیروسنج مکانیکی

استفاده از نیروسنج‌های مکانیکی مزایایی دارد که شامل موارد زیر می‌باشند:
  • قیمت پایین
  • سادگی ساخت وکار با آن
  • اما محدودیت‌های این نیروسنج‌ها در مقایسه با نیروسنج دیجیتالی موارد زیر می‌باشند:
  • یکی از محدودیت‌هایی که این نوع نیروسنج دارد این است که قابلیت ذخیره‌سازی داده‌ها را ندارد و تنها می‌تواند نیرو را نمایش دهد. 
  • همچنین این دستگاه با واحد اندازه‌گیری نیوتن کار می‌کند و برای تبدیل شدن به واحد موردنظر باید خودمان این کار را انجام دهیم و یا اینکه چند نیروسنج داشته باشیم.
  • دقت این نوع نیروسنج نسبت به دیجیتالی پایین بوده و برای اندازه‌گیری‌های بزرگ نیز مناسب نیستند.
 

نیروسنج دیجیتال

از دیگر انواع نیروسنج، نوع دیجیتالی می‌باشد که دارای صفحه نمایش دیجیتالی، فشارسنج یا لودسل، نرم افزار می‌باشد و نسبت به نیروسنج عقربه‌ای از دقت بالاتری برخوردار است. نیروسنج دیجیتال مقدار نیروی وارد شده را به کمک لودسل اندازه‌گیری کرده، سپس آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند و به نمایش درمی‌آورد. لودسل یک دستگاه الکتریکی بوده که وظیفه تبدیل نیرو به سیگنال الکتریکی را دارد. ولتاژ لودسل نیز توسط نرم افزار و مدار الکتریکی دستگاه تبدیل به نیروی معادل می‌شود.
از قابلیت‌های نیروسنج دیجیتال این است که می‌توانند نمونه‌های اندازه‌گیری شده را ثبت و ذخيره کنند و معمولا برای تامین انرژی از باتری استفاده می‌کنند. علاوه‌براین می‌توانند مقدار متوسط و پیک نیرو را نیز به‌دست آورند. این نوع نیروسنج برای اندازه‌گیری نیروهایی که با سرعت بالایی متغییر هستند مناسبند. یکی دیگر از ویژگی‌های مثبت نیروسنج دیجیتالیاین است که کاربران می‌توانند واحد اندازه‌گیری دلخواه خود را انتخاب نمایند. با توجه به مزیت‌هایی که بیان کردیم نیروسنج دیجیتالی کاربردهای بیشتری نسبت به نیروسنج آنالوگ دارد.
 

انواع نیروسنج دیجیتالی

نیروسنج‌های دیجیتالی خود دارای دو دسته مختلف هستند که با توجه به محل قرار گیری سنسور در داخل و بیرون نیروسنج دسته بندی می‌شوند. 

نیروسنج دیجیتالی زیر 1000 نیوتن

در این نوع نیروسنج‌ها فشار سنج یا لودسل در داخل دستگاه قرار گرفته است.

نیروسنج دیجیتالی بالای 1000 نیوتن

لودسل در این نوع نیو سنج بیرون از دستگاه قرار گرفته است که برای ظرفیت‌های بالا کاربرد دارد.

 

انواع نیروسنج

 

 

انواع نیروسنج دیجیتالی بر اساس نوع سنسور الکتریکی

در یک دسته بندی دیگر می‌توان انواع نیروسنج دیجیتالی را براساس نوع سنسور الکتریکی به دسته زیر تقسیم کرد.
 

نیروسنج خازنی

این نوع نیروسنج‌های دیجیتالی دارای یک صفحه خازنی هستند. وقتی نیروسنج خازنی در معرض نیرو قرار بگیرد، صفحه خازنی آن دچار تغییر شکل می‌شود که مقدار این تغییر شکل برابر با نیروی اعمال شده است.
 

نیروسنج پیزوالکتریک

در این نوع نیروسنج‌ها برای اندازه‌گیری نیرو از نوعی ماده پیزوالکتریک استفاده می‌شود. این مواد به‌گونه‌ای هستند که وقتی در معرض نیرو قرار بگیرند یک ولتاژ الکتریکی را تولید می‌کنند. مقدار ولتاژی که از این مواد به‌وجود می‌آید برابر با نیروی اعمال شده است.
 

نیروسنج مغناطیسی

در نیروسنج‌های مغناطیسی برای اندازه‌گیری نیرو از نوعی ماده مغناطیسی استفاده می‌شود که وقتی به آن نیرویی وارد شود دچار تغییر شکل می‌شود. تغییر شکل به‌وجود آمده در مواد مغناطیسی باعث تغییر میدان مغناطیسی خواهد شد. مقدار تغییر میدان مغناطیسی، نیروی اعمال شده را مشخص می‌کند.
 

مزایا و و معایب نیروسنج های دیجیتالی

نیروسنج‌های دیجیتالی دارای مزایایی مانند قابلیت اندازه‌گیری نیروهای بسیار بزرگ و کوچک، دقت بسیار بالا و توانایی اندازه‌گیری نیروهای سیال می‌باشد.
اما این نوع نیروسنج‌ها معایبی نیز مانند پیچیدگی ساخت و استفاده از آن و هزینه بالا دارند.
 
 

برای انتخاب انواع نیروسنج چه نکاتی را در نظر بگیریم؟

برای انتخاب انواع نیروسنج متناسب با نیازی که دارید، لازم است که ویژگی‌هایی از نیروسنج را در نظر بگیرید. این ویژگی‌ها شامل موارد زیر می‌باشند:

مقیاس سختی انواع نیروسنج

اولین نکته‌ای که برای انتخاب بهترین نوع نیروسنج باید در نظر بگیرید این است که به مقیاس سختی آن توجه کنید. با استفاده از مقیاس سختی می‌توان سخت یک ماده را آنالیز کرد. متداول‌ترین روش‌هایی که برای اندازه‌گیری سختی یک ماده وجود دارد روش‌های راکول، ویکرز و برینل می‌باشد. برای انتخاب نیروسنج باید ببینید که دستگاه انتخابی شما از روش موردنظرتان پشتیبانی می‌کند یا نه.

نوع ماده

یکی دیگر از مواردی که باید به آن توجه کنید، نوع ماده‌ای است که می‌خواهید آن را تست کنید. برخی نیروسنج‌ها هر کدام برای تست نوعی مواد ساخته شده‌اند. مثلا موادی مانند پلاستیک یا لاستیک نیاز به نیروسنج مخصوص به خود دارند. بنابراین باید نیروسنج مناسب ماده‌ای باشد که می‌خواهید آن را بسنجید.
 

محدوده اندازه گیری نیرو

از دیگر نکات برای انتخاب انواع نیروسنج این است که محدوده نیروی اندازه گیری آن چقدر است. بنابراین قبل از خرید اطمینان پیدا کنید که بتواند از محدوده نیروی اندازه‌گیری مورد نیاز شما پشتیبانی کند.

دقت اندازه گیری

یکی دیگر از ویژگی‌های انواع نیروسنج برای خرید، این است که خطای اندازه‌گیری دستگاه در حدی باشد که بتواند کارتان را به بهترین نحو راه بیندازد. پس به محدوده دقت اندازه‌گیری هم توجه داشته باشید.

 


انواع نیروسنج

 

قیمت انواع نیروسنج

از مهم‌ترین فاکتورهایی که برای بسیاری از خریداران مهم است، قیمت نیروسنج می‌باشد. کاربران با توجه به بودجه‌ای که دارند باید باکیفیت‌ترین و بهترین نیروسنج را انتخاب نمایند. اما قیمت نیروسنج به عوامل مختلفی مثل برند نیروسنج، محدوده نیروی اندازه‌گیری، دقت دستگاه و ... بستگی دارد.
 
 

بهترین برندهای انواع نیروسنج

برندهای مختلفی از انواع نیروسنج در بازار وجود دارد که خیلی از افراد ممکن است آن‌ها را نشناسند و برای انتخاب بین آن‌ها دچار سردرگمی شوند. به همین دلیل ما در این بخش از تکترونیکس می‌خواهیم برندهای باکیفیت تولید کننده نیروسنج را معرفی کنیم. خریداران نیز می‌توانند در بین برندهای زیر یکی را انتخاب کنند:
  • لوترون
  • مکسل
  • کوپا
  • توتال
  • بوش
  • یونیتی
 

جمع بندی

انواع مختلفی از نیروسنج وجود دارد اما به‌طور کلی به دو دسته دیجیتال و آنالوگ تقسیم می‌شوند. که هر کدام نیز انواع مختلفی دارند. انتخاب نوع نیروسنج مناسب با توجه به نیازهای کاربران در زمینه پزشکی، صنعتی و علمی باید انجام شود. در این مطلب ما انواع نیروسنج را بررسی و بهترین برندهای موجود در بازار را نیز بیان کردیم. امیدواریم که اطلاعات مورد نیازتان را کسب کرده باشید.
۹۰۳
ایمیل را وارد کنید
تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید