Tất cả thông tin về máy đo lực – Định nghĩa, kích thước và công dụng

Máy đo lực là dụng cụ đo được sử dụng để định lượng độ lớn của lực tác dụng lên vật thể trong quá trình thử nghiệm hoặc vận hành. Những thiết bị này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau, điển hình nhất là trong nghiên cứu và phát triển, vận hành sản xuất hoặc cho mục đích thử nghiệm và kiểm soát chất lượng.

Công dụng phổ biến của máy đo lực là thực hiện các bài kiểm tra đẩy hoặc kéo. Vì lý do này, máy đo lực còn được gọi là máy đo lực kéo đẩy hoặc máy đo lực căng và lực nén.

Bài viết này sẽ cung cấp một bản tóm tắt về các loại máy đo lực, cách sử dụng và cách thức hoạt động của chúng. Để tìm hiểu thêm về các loại đồng hồ đo khác, hãy xem hướng dẫn liên quan của chúng tôi về các loại đồng hồ đo khác nhau.

Lực là gì?

Lực có thể được coi hoặc định nghĩa là sự tương tác làm cho một vật thể bị đẩy, kéo hoặc tác động theo một cách nào đó ảnh hưởng đến vật thể hoặc các đặc tính của nó. Lực có thể được tác dụng theo cả độ lớn và hướng cho trước và đó là một đại lượng vectơ.

Có nhiều loại lực khác nhau có thể tác dụng lên vật thể. Một lực thường được biết đến mà tất cả chúng ta đều trải qua là lực hấp dẫn, lực này là kết quả của trường hấp dẫn của trái đất. Các lực khác bao gồm lực điện từ giữa các hạt tích điện và lực hạt nhân mạnh và yếu, lực giữ các nguyên tử lại với nhau và giải thích sự phân rã beta.

Máy đo lực liên quan đến việc đo các lực cơ học tác dụng lên vật thể. Các lực này thường là lực đẩy hoặc lực kéo, còn được gọi là lực nén hoặc lực kéo.

Lực so với trọng lượng

Một lĩnh vực thường gây nhầm lẫn liên quan đến việc hiểu sự khác biệt giữa lực so với trọng lượng hoặc khối lượng của một vật. Khi chúng ta đo trọng lượng của một vật bằng cân hoặc cân, chúng ta thực sự đang đo khối lượng của vật đó. Khối lượng là thước đo lượng vật chất tạo nên vật đó và thường được lấy đơn vị đo là pound (lb) hoặc kilôgam (kg).

Khối lượng của một vật thể không đổi bất kể nó được đo ở đâu trong vũ trụ. Nhưng lực hấp dẫn tác dụng lên vật thể sẽ khác nhau tùy theo từng nơi trong vũ trụ. Hai vật thể có khối lượng nhất định, một vật nằm trên mặt trăng và vật kia nằm trên trái đất, có cùng khối lượng nhưng sẽ hiển thị số đọc trọng lượng khác nhau khi đo bằng cân. Điều này là do lực hấp dẫn của mặt trăng nhỏ hơn lực hấp dẫn của trái đất nên lực do mặt trăng tác dụng lên vật nhỏ hơn lực mà trái đất tác dụng lên vật có cùng khối lượng.

Để làm phức tạp thêm vấn đề, lực hấp dẫn trên trái đất thay đổi theo hàm số của vị trí theo vĩ độ và độ cao. Vì vậy, khi bạn sử dụng cân để đo khối lượng hoặc trọng lượng của một vật, cân đó cần được hiệu chỉnh cho vị trí sử dụng. Hằng số hấp dẫn (g), biểu thị gia tốc được truyền cho một vật ở gần bề mặt trái đất, có giá trị xấp xỉ là 9,81 m/s2 hoặc 32,2 ft/s2.

Mặc dù cân là dụng cụ đo khối lượng hoặc trọng lượng, nhưng máy đo lực cung cấp khả năng rộng hơn và thay vào đó là đo lực, lực này có thể không phải lúc nào cũng liên quan trực tiếp đến trọng lượng hoặc khối lượng. Đơn vị của lực thường được đo bằng Newton (N), lực kilôgam (kg-F), lực gam (g-F), lực pound (lb-F) hoặc lực ounce (oz-F).

Các loại máy đo lực

Máy đo lực thường bao gồm hai loại chính:

• Máy đo lực cơ học (Analog)
• Máy đo lực kỹ thuật số

Máy đo lực cơ học (Analog)

Đồng hồ đo lực cơ học hoặc tương tự sử dụng cảm biến tải trọng hoặc lò xo để chuyển đổi độ lớn của lực được đo thành giá trị lực đã hiệu chỉnh được hiển thị bằng vị trí kim so với chỉ báo quay số chia độ. Loại lực kế này có độ bền cao, sử dụng đơn giản, dễ vận chuyển, bản chất là cơ khí nên không cần nguồn điện để hoạt động.

Máy đo lực cơ học có một số hạn chế. Đầu tiên, mặc dù chúng hiển thị kết quả trên chỉ báo quay số khi điều kiện lực thay đổi nhưng chúng không có khả năng lấy mẫu và giữ giá trị theo thời gian. Hầu hết các thiết bị chỉ có thể giữ giá trị cao nhất. Ngoài ra, các mặt số được thiết lập để ghi lại trong một hệ thống đo lường và đơn vị đo duy nhất, chẳng hạn như Newton. Điều này đòi hỏi phải có nhiều đồng hồ đo hoặc thực hiện chuyển đổi nếu muốn có các đơn vị đo lường khác nhau.

Máy đo lực kỹ thuật số

Thay cho chỉ báo quay số bằng kim, máy đo lực kỹ thuật số sử dụng cảm biến tải trọng hoặc máy đo biến dạng để chuyển độ lớn của lực tác dụng hoặc đo thành tín hiệu điện có thể định lượng, hiệu chỉnh và số hóa để hiển thị trực tiếp. Mặc dù máy đo lực kỹ thuật số có thể đắt hơn và cần nguồn pin để hoạt động nhưng chúng có khả năng lấy mẫu, ghi và lưu trữ dữ liệu về các giá trị đo được theo thời gian, do đó cung cấp thêm thông tin chi tiết về đặc điểm của phép đo đang được thực hiện.

Chúng cũng có thể cung cấp các phép đo giá trị lực trung bình cũng như giá trị lực cực đại và phù hợp hơn để đo các giá trị lực thay đổi nhanh chóng chẳng hạn như trong thử nghiệm va đập. Ngoài ra, nhiều kiểu máy còn có khả năng cho phép người dùng chọn đơn vị đo mong muốn để hiển thị số đọc. Vì những lý do này, máy đo lực kỹ thuật số phần lớn đang trở thành công cụ được lựa chọn cho các ứng dụng đo lường liên quan đến đo lực.

Kích thước và thông số kỹ thuật của máy đo lực

Đồng hồ đo lực thường có kích thước và được chỉ định bởi một số thông số chung được hiển thị bên dưới. Lưu ý rằng thông số kỹ thuật của các thiết bị này có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất và cũng lưu ý rằng thông số kỹ thuật thay đổi tùy thuộc vào loại máy đo lực. Hiểu biết cơ bản về các thông số kỹ thuật này sẽ giúp quá trình tìm nguồn cung ứng hoặc chỉ định mô hình trở nên dễ dàng thực hiện hơn.

• Kích thước hoặc công suất – biểu thị giá trị tối đa của lực mà thiết bị có khả năng ghi.
• Mức độ – đối với các thiết bị analog, đề cập đến số lượng vạch xuất hiện trên thang đo của thiết bị. Nhiều dòng hơn cho phép đo lường chi tiết hơn.
• Độ phân giải – là mức độ mịn mà phép đo có thể được thực hiện và liên quan đến năng lực và mức độ tốt nghiệp. Vì vậy, ví dụ, một máy đo lực tương tự có công suất 500 N và 100 vạch chia độ sẽ có độ phân giải 500/100 = 5N.
• Độ chính xác – thước đo mức độ mà giá trị đo được sai lệch so với độ lớn thực tế của lực đo được. Độ chính xác thường được xác định bằng tỷ lệ phần trăm +/- của giá trị toàn thang đo của máy đo.
• Đơn vị đo lường – tùy thuộc vào loại thiết bị, máy đo lực có khả năng đo và hiển thị các giá trị lực theo đơn vị mét hoặc hệ đo lường Anh. Các mô hình tương tự thường được đặt cho một đơn vị đo nhất định trong khi máy đo lực kỹ thuật số thường cho phép người dùng lựa chọn trong số các đơn vị đo mong muốn khác nhau.
• Tùy chọn đính kèm – hầu hết các máy đo lực đều có nhiều lựa chọn đính kèm bao gồm móc, phần mở rộng và hình dạng đầu dò như đầu phẳng, đầu hình nón, đầu đục và đầu có khía để phù hợp với nhiều ứng dụng.
• Hành trình hoặc độ lệch– thể hiện chuyển động tối đa của pít tông hoặc đầu dò cơ học được sử dụng để đo lực đẩy/kéo, thường được xác định ở số đọc toàn thang đo của máy đo.
• Loại hiển thị – đối với các thiết bị tương tự, loại hiển thị thường là chỉ báo quay số bằng kim. Đối với kiểu máy kỹ thuật số, tùy chọn hiển thị có thể bao gồm màn hình LCD, LED hoặc màn hình màu độ phân giải cao.
• Các chữ số được hiển thị – đối với máy đo lực kỹ thuật số, biểu thị số chữ số được hiển thị bởi đơn vị. Ví dụ: đây có thể là 4 chữ số, có ba chữ số ở bên phải số thập phân. Khi dung lượng của mô hình tăng lên, số chữ số có thể giữ nguyên nhưng nhiều chữ số hơn được hiển thị ở bên trái dấu thập phân. Ngoài ra, độ phân giải của thiết bị có xu hướng giảm ở mức công suất cao hơn.
• Tốc độ lấy mẫu – là thước đo tần số mà các mẫu dữ liệu giá trị lực được thu thập, thường được biểu thị bằng đơn vị Hertz (Hz). Tốc độ lấy mẫu cao hơn thường cho phép thu được các giá trị đo được có thể bị phân tán ở tốc độ lấy mẫu thấp hơn.
• Cấu hình – trong khi nhiều máy đo lực được cầm tay, một số mẫu được thiết kế để gắn vào giá đỡ thử nghiệm khi sử dụng trên bàn.
• Hỗ trợ ngôn ngữ – mọi kiểu máy kỹ thuật số đều có khả năng hỗ trợ hiển thị bằng nhiều ngôn ngữ.
• Tuổi thọ pin – số giờ ước tính mà máy đo lực kỹ thuật số có thể hoạt động trước khi yêu cầu sạc lại pin.
• Các tính năng khác – một số máy đo lực kỹ thuật số có thể có cảm biến tải từ xa cho phép phần hiển thị của thiết bị được đặt ở vị trí thuận tiện cách xa đối tượng đo. Các kiểu máy khác có thể có đầu dò hoặc cảm biến có thể hoán đổi cho nhau, có thể được sử dụng để đo mô-men xoắn cũng như lực. Một loạt các tùy chọn bệ thử nghiệm cũng có sẵn, bao gồm các tùy chọn cơ giới, cơ khí hoặc khí nén.

Ví dụ về cách sử dụng máy đo lực

Có rất nhiều cách sử dụng máy đo rèn trong các loại ngành – các ví dụ dưới đây cung cấp một số thông tin chi tiết về cách áp dụng các thiết bị này.

• Thể thao – các vận động viên chuyên nghiệp như võ sĩ sử dụng máy đo lực để đo sức mạnh cơ bắp và lực đấm của họ.
• Đo độ bền vật liệu – máy đo lực được sử dụng để xác định xem vật liệu có đủ độ bền để chịu đựng những ứng suất mà chúng sẽ gặp phải trong quá trình vận chuyển hoặc vận hành hay không. Ví dụ, một chai nước có thể được kiểm tra độ nén để xác định xem lực nén dự kiến ​​trong quá trình vận chuyển có làm cho chai nước bị hỏng và rò rỉ chất bên trong hay không. Trong một ví dụ khác, kim loại có thể được kiểm tra để xác định độ bền kéo và độ bền chảy bằng cách cho kim loại chịu lực nén và lực kéo cũng như quan sát đặc tính của vật liệu.
• Công thái học – khi người dùng tương tác với một sản phẩm, máy đo lực có thể được sử dụng để đánh giá xem thiết kế của sản phẩm có hoạt động theo quan điểm tương tác của con người hay không – nghĩa là lực cần thiết để tương tác với sản phẩm có phải là lực có thể chấp nhận được và trong giới hạn cho phép hay không. khả năng của hầu hết mọi người. Cách tiếp cận này có thể áp dụng cho nhiều tình huống khác nhau như mở tay nắm cửa ô tô, nhấn phím trên bàn phím máy tính hoặc mở và đóng nắp chai thuốc theo toa.
• Đo hằng số lò xo – các nhà sản xuất lò xo cơ học sẽ sử dụng máy đo lực để xác định rằng lò xo được sản xuất có hằng số lò xo thích hợp (k), liên hệ lực mà lò xo có thể tạo ra với sự dịch chuyển của nó khỏi vị trí cân bằng.
• Khử liên kết và tách lớp – các nhà sản xuất chất kết dính có thể sử dụng máy đo lực để kiểm tra độ bền liên kết của chất kết dính bằng cách lấy mẫu và ghi lại lực tối đa mà mẫu thử có thể giữ trước khi các vật liệu được nối tách rời.
• An toàn – các nhà thiết kế và kỹ sư có thể sử dụng máy đo lực để kiểm tra khả năng chịu tải của các ốc vít khác nhau nhằm cố định các vật thể, chẳng hạn như tay vịn và lan can, để đảm bảo rằng các ốc vít cung cấp đủ độ bám dính cho sản phẩm để đảm bảo sử dụng và vận hành an toàn.

Mua máy đo lực ở đâu tốt, uy tín?

Mua máy đo lực ở đâu, giá bao nhiêu rất quan trọng. Bởi vì trên thị trường có quá nhiều hàng giả, kém chất lượng. Rất cần tỉnh táo để chọn mua sản phẩm chất lượng, giá cả hợp lý. Vậy công ty nào hiện nay cung cấp máy đo lực chất lượng?

Hãy liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới để nhận được ưu đãi tốt nhất cũng như được tư vấn từ các chuyên gia về máy đo lực:

Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com

Xem thêm: Kiểm tra mô-men xoắn là gì và kiểm tra mô-men xoắn như thế nào?