【2021年版】荷重計メーカー13社一覧

荷重計のメーカー13社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。

荷重計とは？
荷重計のメーカー13社一覧

荷重計とは

荷重計は荷重や力の物理量を電気シグナルに変換して、数値として取り出す計測器です。荷重や力の検出素子には主に歪ゲージが使用されています。材質・容量・形状によって歪ゲージの種類を合わせることができます。

荷重や力に対する歪ゲージの出力変化を同じ条件の負荷がかかるようにした精度の高いセンサーと較正することで信頼性の高い測定器となります。静的・動的療法の測定に適しています。引張・圧縮両用型、引張型、圧縮型に分けられます。

荷重計の使用用途

サイズが小型のため、制御ユニットや生産ラインなどの産業分野で使用されています。

3方向の荷重や力の他に3軸回りのモーメントを測定できる6軸力センサーは高度な作業を可能とする力制御ロボットに使用されています。

荷重・変位パラメータを測定できるため材料疲労試験機に使用されています。

ロックアンカ・アースアンカなどPC鋼棒・PC鋼線に加わる力の測定に使用されています。

クレーンで吊り上げた重量を測定する吊り荷重測定に使用されています。

荷重計の原理

荷重計には受けた力に比例して変形し、その歪量を測定する歪ゲージが使用されています。歪量に比例して、電気抵抗が変化する歪量を４箇所測定し、ホイートストンブリッジの考えを適用します。歪量と比例した出力電圧がとても小さい電圧シグナルとして出力されます。小さなシグナルはアンプなどの増幅器を用いて増幅して、数値として取り出します。一般的に増幅器は1マイクロボルト未満のシグナルを正確に識別できるほどの精度が求められます。力計測器を荷重計に伝達する力を測定できるように設置し、出力電圧と力の測定をリアルタイムで同期させ、出力電圧と力の関係を較正することで荷重計単体による荷重の測定が可能となります。

荷重計が使用される環境はノイズなど不要なシグナルが影響する場合が多く、必要なシグナルのみ取り出せるようフィルタが必須となります。

荷重計は内部構造によって円輪盤曲げタイプ、中空コラム圧縮タイプ、ベンディングタイプ、シェアタイプに種類分けされます。

荷重計とロ―ドセル

荷重計とは本来の意味では「ロ―ドセル」のことを指しますが、「ロードセル」は荷重のセンサーの名称であり、ロ―ドセル単体では計測した荷重値を表示することはできません。ロ―ドセルが検出した荷重を、ロ―ドセルと電気的に接続して、荷重値に変換して表示する「表示計」が必要となります。

また、ロードセルと荷重表示計を組み合わせた製品たちを、荷重計と呼ぶ場合が有ります。いろいろなメーカーから、ロ―ドセルと荷重表示計を組み合わせた製品が、多く製造されています。製品名が、クレーンスケール、フォースゲージ(プッシュプルゲージ）、などとなっているものがそれにあたります。大義では引張試験機、応力試験機なども荷重計と呼ぶことができます。

クレーン荷重計

クレーン荷重計は，トラックに取付けられたクレーンの吊り荷の重量を計る装置で、ロードセル等の荷重センサーは使わずに、巻上装置の油圧モーターの作動圧力を荷重に変換します。巻上装置の巻上げている時だけ吊り荷の重量を表示して、停止時や巻下げ時，また他の操作時には重量を表示しません。

また、ロ―ドセルと表示計を組み合わせた荷重計でクレーンスケールと呼ばれるものが有ります。これは天井走行クレーンなどで使用し、スケールをクレーンのフックに吊り下げて、クレーンスケール下部に吊り荷（に）を吊り下げて、吊り下げたものの重量を計測し表示します。

プレス機用荷重計

ロ―ドセルを使った荷重計で、プレス加工機での作業時に実際に加工部品に加える動作をした時の荷重を測定します。組み合わせた表示計に、ロードセルに加わった最大荷重を保持します、保持された荷重値にて加工の良否を判定します。

プレス動作は、作動時間が短く、またロードセルの出力は、アナログ電圧出力をデジタル変換して荷重値を表示を行いますが、アナログ/デジタル変換をするときには、必ず数ミリ秒の時間を必要とします。この時、応答性、測定周波数が低い荷重表示計を使った場合には、ピーク値を測定しきれない、あるいは測定された荷重が安定しないなどといった問題が生じることが有ります。

参考文献
https://tml.jp/knowledge/transducers/load_cell-note.html
https://www.unipulse.tokyo/techinfo/loadcetthowto/
https://tml.jp/knowledge/transducers/load_cell-example.html
http://www.cranenet.or.jp/susume/susume04_09.html
https://www.fujicon.net/loadcell/whatsmanagement.html