אנשי מקצוע בתחומים מקצועיים רבים – בין אם מדובר בתחומי תעשייה שונים ובין אם בתחומי מחקר ופיתוח – מתעסקים במהלך עבודתם בשלל מכשירים, רכיבים ומשטחים במגוון חומרים, צורות וגדלים. מבחינה פיזיקלית, על כל אחד מאותם חומרים איתם אנו עובדים, פועלים כוחות פיזיקליים שונים המשפיעים עליהם בדרכים כאלו ואחרות, כמו לחיצה, מתיחה, פיתול, סיבוב, חיכוך, שחיקה וכדומה – ואת כל אלו כדאי מאוד שנדע כיצד לחשב ולמדוד במדויק על מנת שנוכל לשפר את תהליכי ייצור שלנו, לדאוג לתחזוקה נכונה, ולהפעיל תהליכי בקרת איכות מדויקים יחד עם מחקר ופיתוח מיטביים. עבור מטרה זו, של מדידת הלחצים והכוחות הפיזיקליים המופעלים על עצם מסוים, ישנו רכיב אחד קטן וחשוב במיוחד, ושמו מד כוח – הידוע גם בשמות מתמר כוח, או Load Cell. אם חשוב לכם להבין מהו בעצם המתמר הזה וכיצד הוא פועל – תוכלו לקרוא על כל זאת במאמר הבא.
מהו מתמר?
מתמר הוא רכיב קטן, שיש לו את היכול להמיר אנרגיה מסוג מסוים, המגיעה אליו ממקור חיצוני, לאנרגיה מסוג אחר. ישנם מתמרים מכנים, שממירים אנרגיה פיזיקלית לאנרגיה מכנית, וכן מתמרים חשמליים שממירים את האנרגיה המגיעה אליהם לאותות חשמליים. השימוש במתמר הוא בעיקר לצרכי מדידה, בקרה והעברת מידע ולכן גם חיישנים שונים נחשבים למתמרים – מכיוון שהם למעשה ממירים את הגירויים השונים המתקבלים בהם לכדי אותות חשמליים שנועדו לצרכי מדידה או בקרה.
מהו מד כוח, כיצד הוא פועל ומה הם שימושיו
מדי כוח הם למעשה מתמרים חשמליים – מדובר ברכיבים מתקדמים ומדויקים במיוחד, המודדים על ידי מספר חיישנים המותקנים בהם את הכוחות שמופעלים עליהם, וזאת באמצעות גילוי שינויים במוליכותם החשמלית. אותם כוחות שמאתרים החיישנים שבמתמר מומרים לכדי אותות חשמליים, שיכולים להיות מחושבים בערכים מדויקים ולהימדד. באמצעות מד כוח ניתן למדוד בקלות וביעילות מרקמים ועוצמות חיכוך, פיתול, סיבוב, לחץ ומתח, ולהשתמש במידע זה עבור תהליכי מחקר ופיתוח מדעי, כמו גם לצרכים תעשייתיים כמו מערכות שקילה שונות, ייעול קווי ייצור, בקרת תהליכי אוטומציה ועוד.
סוגי מדי כוח
ישנם מספר סוגים של מדי כוח, לדוגמה כאלו המחוברים למנופים ולמכשירי הרמה שונים ומודדים את מידת הלחץ המופעלת עליהם, וכן גם כאלו בצורות שונות שנועדו להיות מותקנים במגוון כלים ומכשירים ולמדוד את רמות המתיחה והדחיסה המופעלות עליהם. כך למשל היא מערכת מדי הכוח שפיתחה חברת KYOWA היפנית – מהחברות המובילות בעולם לייצור מתמרים – ונועדו כדי למדוד מתיחה ודחיסה בתנאי סביבה תעשייתית קשים ומורכבים. המתמרים האלו, שלהם יכולת מדידה ושקילה רחבה מאוד, הנעה בין גרמים בודדים עד עשרות טונות, הם בעלי אמינות מוכחת, אחוזי דיוק גבוהים ביותר ויכולת לקזז את השפעת הטמפרטורה על המדידה עצמה.
לסיכום
כפי שאתם יכולים להבין, על אף שמדובר ברכיבים קטנים בגודלם, המורכבים לרוב ממספר חיישנים – למדי הכוח חשיבות גדולה הן לצרכי מחקר ופיתוח והן לצרכים תעשייתיים. המתמרים הללו נמצאים בשימוש בענפי תעשיה שונים, והם לוקחים חלק בתהליכי מדידה חיוניים של כוחות פיזיקליים הפועלים על שורה של מכשירים וכלים הנדסיים. ישנם סוגים שונים של מדי כוח המיועדים לצרכים שונים, כשאחד מן הסוגים המובילים הוא זה שמאפשר מדידה מדויקת של מתיחה ודחיסה. מד כוח שכזה מיוצר על ידי חברת KYOWA היפנית ומשווק בארץ על ידי חברת,IBT והוא ידוע במידת האמינות הגבוהה שלו וביכולת דיוק מצוינת.
