ロードセルはどんな場合に必要なのかや使われる場所などを解説

ロードセルは、測定した力の大きさを電気信号として出力する変換器です。荷重変換器と呼ばれることもあります。用途によって様々な種類が生産されており、測定できる力は、質量や光度、静電容量などです。需要の多い種類としては、静電容量型やひずみゲージ式などがあり、生産工場では品質向上やコスト削減のために利用されています。測定したデータを即座に電子データとして保存できるため、検査データを集計する場合にも便利です。特に、計量や計測システムの構築にはなくてはならないものです。また劣悪な使用状況での計測にも耐えられるように、ノイズの影響を極力排除して、必要とする信号だけを抽出する研究が行われてきました。その結果、現在、測定精度の高いものが発売されています。

測定値を電子データに変換する機能

質量をはかる測定器中で使われているロードセルは、まずセンサーとして働き、そして物理的な重さを電子的信号に変換します。その電子信号はコンピューターのモニターに表示することができ、プリントアウトもできます。従ってデータとして保存するだけでなく、紙ベースでの保存も可能です。また他のセンサーより価格が比較的リーズナブルで、しかも寿命が長いというメリットがあります。素材は金属のことが多く、アルミや鉄、ステンレスでできていることが多いです。 ただし疲労寿命と呼ばれるものがあり、永久的に使えるわけではありません。測定時に加えることのできる力の上限値がそれぞれ定められており、その上限値で何回負荷をかけることができるかが決められています。仮に疲労寿命が10万回であれば、上限値の負荷を約10万回加えると、それ以上使用できなくなります。

主にどのようなところで利用されているか

ロードセルは、台はかりや天秤、各種試験機、体重計などで利用されています。産業用として使われている様々な測定器にも使われていますが、特に優れた耐久性をもつタイプは、通常、密閉型です。例えば キャニスタ型は、水が流れる場所でも使えるようにオールステンレスの密閉構造になっています。また静水圧補正用は、水中で使うことを想定して開発されています。様々な研究の現場で、ごく小さな力を測定する微小力センサーや、直径9.6mm程度の小型薄型圧縮タイプもあります。さらに、食品加工のオートメーション工場で使われることの多い台はかりは、台の上のどこに力が加わっても精密な測定ができます。その他、用途に合わせたロードセル用のアクセサリも多数開発され、メーカーから発売されています。