หัวอ่านเครื่องชั่ง และหัวอ่านเครื่องชั่งรถบรรทุก

เครื่องชั่ง
หัวอ่านเครื่องชั่ง หัวอ่านเครื่องชั่งรถบรรทุก

บทความนี้ เรามาทำความรู้จักกับ หัวอ่านเครื่องชั่ง (Indicator) และ หัวอ่านเครื่องชั่งรถบรรทุก หรือจอแสดงน้ำหนัก หรือ  Weigh indicator หรือมีชื่อเรียก อื่นๆ เช่น หัวเครื่องชั่ง หัวอ่านน้ำหนัก จอเครื่องชั่ง ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องชั่งรถบรรทุก มีไว้เพื่อประมวลผลของสัญญาณที่ส่งออกมาจาก โหลดเซลล์ ให้เป็นตัวเลขแสดงค่าของน้ำหนักที่เราชั่งหัวอ่านเครื่องชั่ง (Indicator) มี 2 รูปแบบ คือ ระบบ ดิจิตอล Digital และ ระบบ อนาล็อค Analog

ระบบที่ 1 ระบบ ดิจิตอล Digital

รูปแบบการทำงานระบบ ดิจิตอล (Digital) สัญญาณการทำงานมากกว่า เเรงกว่า เร็วกว่าระบบอนาล็อค (Analog) ให้ความเเม่นยำมากกว่า เเต่มีผู้ใช้งานน้อย เพราะราคาสูง

ระบบที่ 2 ระบบ อนาล็อค Analog

รูปแบบการทำงานระบบ อนาล็อค (Analog) สัญญาณการทำงานน้อยกว่าระบบดิจิตอล (Digital) ให้ความเเม่นยำน้อยกว่า ระบบดิจิตอล(Digital) เเต่มีผู้ใช้งานมากกว่า เนื่องจาก ราคาถูก

การทำงานของจอแสดงน้ำหนัก

จอแสดงน้ำหนัก หรือ  Weigh indicator หรือมีชื่อเรียก อื่นๆ เช่น หัวเครื่องชั่ง หัวอ่านน้ำหนัก จอเครื่องชั่ง ทางราชการเรียก ส่วนชั่งน้ำหนัก(Load-measuring device) เป็นส่วนประกอบส่วนหนึ่งของเครื่องชั่งน้ำหนัก

การทำงานของมันคล้ายกันกับมิเตอร์วัดไฟ ที่ช่างไฟฟ้าใช้กันอยู่โดยทั่วไป  จะมีส่วนที่เพิ่มเติมเข้ามา เช่น

  • มีส่วนจ่ายกระแสไฟที่จะต้องจ่ายไปให้ ส่วนรับน้ำหนัก หรือ Load-cell
  • มีส่วนประมวลผลที่จะแปลงหน่วยการวัดจากแรงดันไฟฟ้าเป็นค่าน้ำหนัก
  • Note Load-cell เป็นส่วนรับที่น้ำหนักของเครื่องชั่ง แล้วแปลงน้ำหนักมาเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สามารถวัดได้

ถ้าเรายกถาดชั่งน้ำหนักออกจากแท่นชั่ง เราจะเห็นแท่งโลหะที่มีสายต่อออกมา อันนั้นแหละคือ Load-cell

มองภาพง่ายๆถ้าต้องการนำมิเตอร์ไฟฟ้ามาแทนจอแสดงน้ำหนัก สิ่งที่ต้องหามาเพิ่มคือแหล่งจ่ายไฟ โดยปรกติจะใช้เป็นไฟ  DC ตั้งแต่ 3 ถึง 15 Volt DCจากนั้นป้อนไฟ DC นี้ให้กับ Load-cell โดยขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ ต่อเข้ากับสาย +Excitation ของ Load-cell ขั้วลบต่อเข้ากับสาย Excitation ของLoad-cell จากนั้นตั้งย่านการวัดของมิเตอร์ไปที่  mV DC  (millivolt DC)แล้ววัดแรงดันไฟ

โดยขั้วบวกของสายวัดต่อกับสาย + Signal ขั้วลบของสายวัดต่อเข้าที่สาย Signal ค่าตัวเลขที่มิเตอร์จะแปรผันตามน้ำหนักที่กดลงบน Load-cell คราวนี้จะต้องหาวิธีแปลงหน่วยการวัดจากตัวเลขที่แสดงบนมิเตอร์มาเป็นค่า น้ำหนัก ง่ายที่สุดคือมีเครื่องคิดเลขอีกสักเครื่อง และสิ่งที่จะต้องมีเพิ่มอีกคือ น้ำหนักอ้างอิง ซึ่ง ปกติจะใช้ตุ้มน้ำหนักมาตรฐานที่มีค่าน้ำหนักที่แน่นอน

โดยขั้วบวกของสายวัดต่อกับสาย + Signal ขั้วลบของสายวัดต่อเข้าที่สาย Signal ค่าตัวเลขที่มิเตอร์จะแปรผันตามน้ำหนักที่กดลงบน Load-cell คราวนี้จะต้องหาวิธีแปลงหน่วยการวัดจากตัวเลขที่แสดงบนมิเตอร์มาเป็นค่า น้ำหนัก ง่ายที่สุดคือมีเครื่องคิดเลขอีกสักเครื่อง และสิ่งที่จะต้องมีเพิ่มอีกคือ น้ำหนักอ้างอิง ซึ่ง ปกติจะใช้ตุ้มน้ำหนักมาตรฐานที่มีค่าน้ำหนักที่แน่นอน

มาดูตัวอย่างการแปลงค่ากันเลย เริ่มต้นให้วัดแรงดันไฟฟ้าขณะไม่มีน้ำหนักบน Load-cell วัดได้เท่าไรจดเอาไว้ นำตุ้มน้ำหนักวางลงบน Load-cell จดค่าที่วัดได้ไว้เช่นกัน วิธีการคำนวณทำดังนี้

ตัวอย่าง

  • ตุ้มน้ำหนักที่ใช้ หนัก 100 กก. (กิโลกรัม)
  • ค่าที่อ่านได้ครั้งแรกขณะไม่มีน้ำหนัก = 0.810 mV
  • ค่าที่อ่านได้ครั้งที่สองขณะที่มีน้ำหนัก 100 กก. กดอยู่ = 2.059 mV
  • จะได้ว่าถ้ามีน้ำหนักกดบน Load-cell 100 กก. จะทำให้ค่าที่วัดได้สูงขึ้น  = 2.059-0.810 = 1.249 mV

คราวนี้ถ้าอยากจะรู้ว่าน้ำหนักตัวของเรามีค่าเท่าไหร่ ก็ลองขึ้นไปยืนบน Load-cell แล้วจดค่าเอาไว้ เช่นอ่านค่าได้ 1.500 mV เราจะคำนวณน้ำหนักได้จาก  เอาค่าที่อ่านได้นี้ไปลบกับค่าที่อ่านได้ขณะไม่มีน้ำหนัก แล้วไปคูณกับอัตราส่วน 100/1.249  (1.500 – 0.810)*(100/1.249) ซึ่งจะได้น้ำหนักเท่ากับ 55.244 กก.

จะสังเกตเห็นว่าจะมีค่าตัวเลขอยู่สองจำนวนที่เราจะใช้ในการหาค่าน้ำหนักใดๆ ที่กดอยู่บน Load-cellคือค่า 0.801 ซึ่งอ่านขณะไม่มีน้ำหนัก เราจะเรียกค่านี้ว่า Zero และ อัตราส่วนของน้ำหนักมาตรฐานต่อค่าอ่านได้ที่เพิ่มขึ้น
100/1.249 = 80.064 เราจะเรียกค่านี้ว่า Span หรือ บางทีเรียกว่า Gain ซึ่งถ้าเรามีเครื่องคิดเลขที่สามารถตั้งสูตรการคำนวณได้ หรือใช้โปรแกรม Excel ในการคำนวณ ถ้าเราป้อนสูตรและใส่ค่า Zero และ Span ไว้ในสูตร เราก็ เพียงแต่ป้อนค่าที่อ่านได้เข้าไป  มันก็จะคำนวณออกมาเป็นน้ำหนักให้เราได้

จอแสดงน้ำหนัก หรือ  Weigh indicator  มีส่วนประกอบหลักๆ 5 ส่วน ดังนี้

1. ส่วนประกอบแรก 

เราเรียกว่าภาค Analog to digital converter หรือ ADC

ADC เปรียบเหมือน มิเตอร์วัดไฟ จะวัดค่าแรงดันไฟฟ้าออกมาเป็นตัวเลข ตัวเลขที่ได้จะยังไม่มีหน่วยวัด แต่เราจะเรียกมันว่า Count หรือจำนวนนับ ถ้าเราเคยอ่าน Spec ของ Weigh Indicator เราจะพบคำว่า  Internal resolution ซึ่งก็คือจำนวน Count สูงสุดตลอดช่วงการวัดของ ADC นี้

เช่น ถ้าใช้ ADC ขนาด 24 บิต   Internal resolution จะเป็น 2 ยกกำลัง 24 เท่ากับ  16777216 แต่ในความเป็นจริง ADC ขนาด 24 บิต เราไม่ได้เอาทั้ง 24 บิตมาใช้งาน ค่าที่ใช้งานได้จริงจะอยู่ที่ 20 บิต ซึ่งInternal resolution จะเป็น 2 ยกกำลัง 20 เท่ากับ 1048576

2. ส่วนประกอบที่สอง 

เป็นภาคจ่ายไฟ ซึ่งจะจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับส่วนประกอบต่างๆทั้งหมด และจ่ายไฟให้กับ Load-cell ด้วย

ส่วนประกอบที่สาม  

เป็น ส่วนประมวลผล ซึ่งจะใช้ Micro controller เป็นตัวประมวลผล มันจะทำหน้าที่ เหมือนกับเครื่องคิดเลข แต่มันจะทำการคำนวณเองโดยไม่ต้องใช้คนมาคอยกดป้อนตัวเลข มันจะเอาค่า  Count ที่ได้จาก ADC มาทำการคำนวณค่าน้ำหนักที่กดบนLoad-cell ตลอดเวลา และนำผลที่คำนวณแสดงออกมา

ส่วนประกอบที่สี่  

คือภาค Display หรือจอแสดงผลตัวเลข

นอกจากนี้ในส่วนประมวลผลจะต้องมี หน่วยความจำที่จะสามารถจดจำ เลขสองจำนวนที่กล่าวไว้ข้างต้น คือ Zero และ Span ซึ่งหน่วยความจำนี้จะต้องสามารถเก็บข้อมูลไว้ได้แม้ว่าไม่มีไฟจ่ายให้มันก็ตาม เพราะไม่เช่นนั้นค่า Zero และ Span ที่เก็บไว้จะสูญหายไปเมื่อปิดเครื่องและจะต้องทำการ Calibrate น้ำหนักมาตรฐานให้มันทุกครั้งเมื่อมีการปิดเครื่อง 

ส่วนประกอบที่ห้า 

คือส่วนที่จะติดต่อกับผู้ใช้งาน ซึ่งก็คือปุ่มกดต่างๆ ที่อยู่บนแผงหน้าปัดของเครื่อง

Note บิต ในเลขจำนวนที่เราใช้กันจะเรียกว่าเป็นเลขฐานสิบ คือนับจาก 0 ถึง 9 แล้ว นับต่อไปเป็น 10 โดยเลขหนึ่งตัวหน้า จะมีค่าเท่ากับสิบ หรือที่เราเรียกว่าหลักสิบ ใบระบบคอมพิวเตอร์ จะใช้เลขฐาน 2 คือจะนับ  0 ,   1  แล้วเป็น  10 หนึ่งตัวแรกมีค่าเท่ากับ 2 ถ้าเป็น 3 หลัก เช่น  110 เลขหนึ่งทางซ้ายสุดมีค่าเท่ากับ  2 ยกกำลัง 2 คือมีค่าเท่ากับ 4 ในแต่ละหลักเราจะเรียกว่า บิต BIT เช่นเลขฐานสอง 4 หลัก เราเรียกว่าตัวเลข 4 บิต ถ้าเป็น 24 บิตก็คือมี 24 หลัก

Note Calibrate การ Calibrate ก็คือการที่เราทำการปรับเทียบค่าที่อ่านได้กับตุ้มน้ำหนักมาตรฐาน ซึ่งจะได้ค่ามาสอง ค่าตามที่กล่าวมาแล้วคือ Zero กับ Span

หัวอ่านเครื่องชั่ง และ หัวอ่านเครื่องชั่งรถบรรทุกราคาเท่าไหร่

สำหรับหัวอ่านเครื่องชั่งที่มีจำหน่ายในประเทศไทยนั้นมีอยู่หลากหลายยี่ห้อ ราคาก็จะแตกต่างกันออกไปในแต่ละยี้ห้อและฟังก์ชั่น ถ้าสินค้าผลิตในประเทศจะมีเพียงไม่กี่ยี้ห้อเท่านั้น ส่วนมากจะเป็นสินค้านำเข้ามากกว่า มีทั้งจาก อเมริกา ญี่ปุ่น เกาหลี ไต้หวันและจีน ซึ่งในส่วนของนำเข้าจากจีนเองก็มีหลายเกรด ในที่นี้จะขอยกตัวอย่างสัก 2 ยี้ห้อ เช่น Commandor , Mettler Toledo เป็นต้น

  • หัวอ่านเครื่องชั่ง (Indicator) ยี้ห้อ Commandor ผลิตภัณฑ์จากประเทศไทย คุณภาพดี ราคาประหยัด รุ่นที่เป็นระบบ ดิจิตอล (Digital) อาทิเช่น HP-06D , HP-08D ,HP-09D และหัวอ่านรุ่นที่เป็นระบบ อนาล็อค Analog อาชิเช่น HP-01 , HP-05 , HP-05K , HP-06 , Tiger , HP-08 , HP-08M , HP-09 , HP-10 , HP-11  เป็นต้น
  • หัวอ่านเครื่องชั่ง (Indicator) ยี้ห้อ Mettler Toledo ผลิตภัณฑ์จากประเทศสหรัฐประเทศอเมริกา คุณภาพมาตรฐาน  อาทิเช่น IND246 , IND560 , IND780 มีทั้งแบบอนาล็อค (Analog) และแบบดิจิตอล (Digital) เป็นต้น
หัวอ่านเครื่องชั่งรถบรรทุก

ทั้งนี้หัวอ่านเครื่องชั่งควรจะได้รับมาตรฐาน และมีการตรวจรับรองจากกระทรวงพาณิชย์ หรือได้รับการสอบเทียบตามมาตรฐานห้องปฏิบัติการสอบ สนใจปรึกษาเพิ่มเติมได้ที่

ติดต่อสอบถามบริษัท เอ็นที สเกล แอนด์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด
988/115 หมู่ 6 ต.แพรกษา อ.เมือง จ.สมุทรปราการ 10280
ติดต่อด่วนแอดเลยค่ะ http://line.me/ti/p/%40mgu7831f
TEl : 089-669-2925 คุณโนช , 062-464-6805 คุณแต
ID LINE : 0896692925Email : manote2520@hotmail.com , ntscale19@gmail.com
FACEBOOK : http://www.facebook.com/svs.enscale

ขอบคุณแหล่งข้อมูลที่มา:ราคาหัวอ่านเครื่องชั่ง

Line