Home > Tank & Silo weging FAQ

Tank & Silo weging FAQ

Sommige aspecten van proces weging worden onderschat of overschat of gewoon over het hoofd gezien. Deze FAQ- lijst verschaft u een inzicht omtrend de belangrijkste aspecten.

Welke load cell capaciteit kies ik best?

Het totale gewicht van de silo, filters, motoren, kleppen, mengers en uiteraard ook de inhoud gedeeld door het aantal load cells. Indien de silo op 4 load cells komt te staan is het raadzaam om 30% overcapaciteit te voorzien, het is namelijk best mogelijk dat op sommige momenten de silo niet op alle 4 de load cells zal steunen en op die manier kan één load cell flink wat extra last te verwerken krijgen. In "weegsystemen op meer dan 3 punten" gaan wij hier dieper op in.

Indien uw silo buiten staat moet u er rekening mee houden dat een harde wind een extra windload zal toevoegen aan het silo gewicht.

Load cells zijn nauwkeuriger dan u zou denken, (nauwkeurigheid) Het is daarom veiliger om een hogere capaciteit te gebruiken, zeker als dit geen prijsverhoging oplevert. Waarom en wanneer u opteert voor hogere meetbereken zal u duidelijk worden door deze vragenlijst verder te lezen.

 

Welke is de "best mogelijke nauwkeurigheid" die ik kan halen?

Wel, doorgaans is de load cell niet de bepalende factor, wel het feit of uw silo veel "vaste verbindingen" heeft met de omgeving, bvb. Piping, ladders, pompen enz. En hoe flexiebel deze verbindingen bevestigd zijn aan uw silo.

Maar zelfs met vaste verbindingen kunnen nog hoge nauwkeurigheden worden gehaald, mits het toepassen van een aantal vuistregels kunnen piping invloeden geminimaliseerd worden.

Maar we laten piping enz. even buiten beschouwing en eerst kijken naar een silo of tank die volledig vrij staat. De nauwkeurigheid die u in dit systeem kan halen wordt natuurlijk in de eerste plaats bepaald door de nauwkeurigheid van de load cells zelf, en die is opmerkelijk hoog. Een veel grotere rol speelt echter de manier waarop de krachten op de load cells terecht komen, of dit al dan niet variëert in de tijd, en in hoeverre dit vrij van torsie is. De keuze van de juiste montage hulpstukken spelen hierin een uiterst belangrijke en doorgaans erg onderschatte rol.

 

Omtrend nauwkeurigheden van load cells bestaan nogal wat misverstanden.

De meest courante "ijkwaardige" load cells hebben een C3 klasse wat betekent 3.000 verdelingen. (In wegen hanteert men de term verdelingen eerder dan %-ten of absolute gewichten. Een ijkwaardige weegschaal dient voor verkoop van goederen op gewicht)

Heel wat gebruikers uit de proces wereld denken dat een load cell met 3.000 verdelingen niet nauwkeuriger meet dan de loadcellcapaciteit gedeeld door 3.000. Dus een 3.000 kg load cell zou niet nauwkeuriger kunnen wegen dan 1 kg. Dit is een ernstig misverstand!

Deze "C3" (3.000 delen) heeft eigenlijk geen betrekking op de load cell zelf maar op de weegschaal waarin de load cell zal worden gebruikt.

De C3 vermelding op de load cell bepaalt dat u volgens de ijkwetgeving met deze load cell een "ijkwaardige" weegschaal mag bouwen met maximaal 3.000 verdelingen. Dus de weegschaal weegt bvb. 3.000 kg per kg. U kan deze weegschaal bouwen met 4 load cells van 1.000 kg. Maar u kan deze weegschaal ook bouwen met bvb. 4 load cells van 2.000 kg C3! U hebt dan wel een totaal weegvermogen van 8.000 kg, toch kan u wegen per kg. De load cells zijn dus veel nauwkeuriger dan hun weegvermogen gedeeld door 3.000.

Hoe nauwkeurig of hoe "klein" u mag afwegen met een bepaald type van load cell wordt niet opgemaakt uit de vermelding C3 maar uit de vermelding: "minimum verfication interval" vrij vertaald kleinst ijkwaardige deeltje.

Om het kort samen te vatten: load cells zijn dus véél nauwkeuriger dan 1/3000 ste.

 

Wat is het belang van het kleinste ijkwaardige deeltje van een load cell?

In tegenstelling tot de vermelding C3 geeft het kleinst ijkwaardige deeltje wél belangrijke informatie over de load cell. Deze info is te vinden op de datasheet van de load cell onder de wettelijk bepaalde vermelding "minimum verfication interval". Op deze website hebben we dit voor het gemak "Smallest legal approved division" genoemd.

Dit bepaalt voor de load cell wat het allerkleinste deeltje is dat u op het display van een ijkwaardig weegtoestel mag weergeven. Voor de SHBxR load cell is dit de loadcellcapaciteit gedeeld door 15.000. Voor een SHB load cell van 30 kilogram is dit dus 2 gram.

Maar eigenlijk is de load cell nog nauwkeuriger dan dit kleinst ijkwaardige deeltje...

Inderdaad een "ijkwaardige" weegschaal moet nauwkeuriger zijn dan wat ze aanduidt.

Als u 120 kg fruit verkoopt en het afweegt per kg op een weegschaal met 3.000 kg weegvermogen en het totale gewicht bedraagt bvb. 120,3 kg dan moet de weegschaal 120 kg aanduiden. Is het totale gewicht echter 120,7 kg dan moet de weegschaal 121 aangeven.

Met andere woorden de load cells moeten nog nauwkeuriger zijn dan het kleinste ijkwaardige deeltje dat met de load cell volgens de ijkwetgeving mag gewogen worden.

Wanneer meerdere load cells in een weegschaal worden gebruikt gelden volgens de ijkwetgeving nog andere regels, maar dit laten we terzijde.

Concreet: het kleinst ijkwaardige deeltje geeft u een idee wat u als hoogste nauwkeurigheid van uw weegsysteem mag verwachten.

Als u bvb. een hopper van 250 kg wil wegen met pakweg een nauwkeurigheid van 0,1%, (dus 250 gr.) dan neemt u best 3 SHB load cells van 200 kg. 1/15.000ste van 600 (= 40 gr.). Ruimschoots voldoende.!

 

Windload.

Hoge silo's vangen veel wind. Deze windkracht wordt toegevoegd aan het totaalgewicht en komt uiteraard op de load cells terecht. Het is belangrijk dat in de eerste plaats de load cells aan deze gewichtstoename kunnen weerstaan, zoniet worden deze beschadigd. Nog belangijk is echter kantel- en uplift-beveiligingen te voorzien. Load cells kunnen nu eenmaal niet instaan voor de veiligheid van een grote silo.

De vaak gehoorde redenering: "Hoezo, load cells zijn er toch voor gemaakt?" Is een misverstand. Load cells zijn immers gemaakt om te wegen en load cells "plooien" én ze verouderen. Het is dan ook niet onmogelijk dat een load cell het op een bepaald moment begeeft. (bvb. Na 10 jaar en in een uitzonderlijke zware storm). De mounting hardware die om de load cell heen staat moet ervoor zorgen dat de silo blijft staan in dergelijke situaties. En ze moet er ook voor zorgen dat de silo niet kan worden opgetild.

Berekeningswijze:

Er zijn verschillende manieren om de "uplift" en de windload te berekenen, deze zijn vastgelegd in allerlei Nationale en Internationale normen. Vreemd genoeg hanteren sommige normen verschillende berekeningswijzen voor dezelfde windkracht. Het is daarom uitkijken welke wetgeving betrekking heeft op uw silo project: Europese of een andere lokale?

Voor hoge silo's wordt de berekening van deze krachten best overgelaten aan de siloconstructeur of een gespecialiseerd studiebureau. Wij geven wel enkele belangrijke tips.

Tips.

U moet weten waar uw silo komt te staan, windnormen in Schotland, Wallonië, of Florida zijn verschillend. Ook de omgeving heeft belang, staat de silo aan zee bovenop een dijk, of iets dergelijks, dan zal deze situatie de gewone wind nog versterken. Bestaat de mogelijkheid dat er nog structuren bovenop de silo worden geplaatst? Nu of later? Dit zijn allemaal vragen die u zich moet stellen en die de keuze van de load cells of de capaciteit mee zullen bepalen.

Wees echter kritisch en voorzichtig, een voorbeeld: Sommige berekeningswijzen van windload bepalen dat wanneer meerdere silo's in een rij staan de berekende windload met een factor 0,2 moet worden verhoogd. Dit is begrijpelijk want de silo's vormen een "haag" en vangen zodoende meer wind. Vreemd genoeg zijn er berekeningswijzen die hier geen melding van maken... Uitkijken dus!

 

Load cells "plooien".

Eenvoudig gesteld zijn load cells metalen onderdelen die kunnen worden bevestigd op een structuur, deze onderdelen zijn op kritische plaatsen dermate "verzwakt" dat ze plooien of verbuigen wanneer ze met een gewicht worden belast. Doorgaans bedraagt dit plooien 0,2 tot max. 0,5 mm voor het volledige meetbereik.

Dit doorplooien wordt gemeten met weerstandjes "rekstroken" genaamd, deze zitten gekleefd op de verzwakte plaatsen. Binnen in de load cell zit nog een klein electrisch circuit dat ervoor zorgt dat de uitgang lineair verloopt in functie van de gewichtstoename en dat deze uitgang overeenstemt met andere load cells in hetzelfde systeem. Het electrisch circuit is afgedicht tegen vocht en stof.

Deze afdichting (van de verzwakte plaatsen) verhindert eigenlijk dat de gebruiker ziet hoe "dunnetjes" de load cell op die plaats eigenlijk wel is.

U mag rustig aannemen: als u een "gestripte" load cell van 2 ton zou zien met 2 ton gewicht erbovenop.... Dan durft u er nooit onder te gaan staan!

Load cells zijn gemaakt om te wegen, daarom moeten ze plooien, dit impliceert dat load cells wel degelijk een risico inhouden in een silo-project. De beveiliging tegen wind of overbelading mag niet aan de load cell overgelaten worden maar moet verzorgd worden door de mounting hardware of speciaal hiervoor ontworpen beveiligingen.

Silo's, hoppers, mengers die enkel op load cells steunen zonder enige hardware beveiliging tegen load cell breuk of kantelen vormen een belangrijk veiligheidsrisico.

 

Invloeden van piping.

Alles wat vast zit aan de silo en een starre verbindingen maakt met de omgeving heeft een invloed op de weging. Load cells plooien immers onder invloed van gewichtsverandering. Hoewel deze afstand zeer klein is (doorgaans 0,2 mm voor het volledige meetbereik), is ze toch onmisbaar. U moet een silo die gewogen wordt zien als een voorwerp dat een vrije manier op en neer moet kunnen bewegen. Ideaal is natuurlijk om uw project uit te voeren dat er geen enkele vaste verbinding bestaat tussen de silo en al wat er om heen staat. Het is altijd wel mogelijk om ladders en loopbruggen los te koppelen van de omgeving. Vermijd zeker een vaste horizontale verbinding tussen 2 silo's onderling. Wanneer de ene silo "doorzakt" onder belading zou deze immers kunnen gaan trekken aan de andere silo, met een hefboomeffekt kan dit behoorlijke krachten genereren die leiden tot grote gewichtsafwijkingen.

Onmisbare verbindingen worden best soepel uitgevoerd, hetzij met doek, kunststof of flexibels.

Het is een feit dat een silo met vaste verbindingen nooit zo goed kan wegen als een silo die volledig vrij staat. Maar het is best mogelijk om piping zonder flexibels op een tank te bevestigen en toch de invloed te minimaliseren tot een aanvaardbaar niveau.

Een en ander staat omschreven in een brochure die op aanvraag bij Logicontrol te verkrijgen is. Om misverstanden en ongewenste situaties te vermijden publiceren wij dit niet op deze site. Na overleg en kennisname van uw toepassing zullen wij aangeven welke techieken in de brochure kunnen worden aangewend en wat u ervan kan verwachten.

 

Weegsystemen op meer dan 3 punten.

Een silo hopper of tank wordt vanuit weegtechnisch aspect best op 3 load cells gewogen. Om veiligheidsredenen kan het wenselijk zijn om toch op 4 punten te werken. Een lange rechthoekige bak wordt zelfs bij voorkeur op 4 punten afgewogen.

Waar moet u dan op letten?

Belangrijk is dat de silo op alle load cells steunt. Met 3 load cells is dat vanzelfsprekend. Overigens hoeft het zwaartepunt niet te liggen in het midden van de driehoek, gevormd door de load cells. De load cells moeten dus niet in een gelijkzijdige driehoek worden opgesteld en u mag bvb. motoren ophangen aan één kant van de silo, ook als dit een ongelijkmatige belasting met zich meebrengt. Immers wanneer u op een weegschaal gaat staan, mag u gaan staan waar u wil, u weegt overal evenveel. U hoeft niet noodzakelijk in het midden van de weegschaal te gaan staan, u mag zelfs op een hoek gaan staan, uw gewicht blijft hetzelfde. In een dergelijke situatie zijn de load cells dus ook ongelijkmatig belast.

Voorwaarde is wel dat waneer één punt zwaarder wordt beladen de load cell op dat punt het gewicht ook aankan. En uiteraard moeten alle load cells wel dezelfde capaciteit hebben in een zelfde systeem.

 

Met 4 load cells bestaat het risico dat de silo slechts op 3 van de 4 weegpunten komt te staan. In dat geval zal het extra gewicht zich niet evenredig verdelen over deze 3 load cells. Daarom is het verstandig om voor een weegsysteem op 4 punten een reserve te hebben van 30% per load cell.

Zeker wanneer de silo op een konstruktie staat. Wanneer de silo op een goede betonnen fundering staat is dit niet zo een heikel punt.

Maar vergis u niet, een silo op een betonnen vloer in een hoge constructie staat niet op een "stevige" ondergrond. De normen die in de bouwwereld worden gehanteerd voor betonnen vloeren laten veel grotere verbuigingen toe dan een weegsysteem kan toelaten.

De regel die u moet toepassen is dat de constructie onder de load cells veel steviger moet zijn dan de constructie die boven op de load cells staat.

Concreet: moet u een lange bak of transportband wegen op 4 of zelfs meerdere punten, dan kan dat op voorwaarde dat de vloer waar de load cells op staan veel stijver is dan de bak of de transportband zelf. Als deze bak zal plooien onder invloed van het geladen gewicht en de last verdeelt zich min of meer gelijkmatig over alle load cells, dan zal uw weegsysteem goed functioneren.

Hebt u een erg stiijve constructie die op meer dan 3 load cells op een "slappe" ondergrond staat dan kan u problemen verwachten.

Een belangrijk bijkomend aspect is wat er in de omgeving van de weging staat. Stel uw weegsysteem staat op meer dan 3 punten op een metalen of betonnen konstruktie naast een grote tank, die men af en toe vult en ledigt. Dan zal de gewichtsvariatie van de tank de vloer of konstruktie doen verbuigen en uw weegsysteem zal soms op 4 en soms op 3 load cells komen te staan... Een klassieke variant van dit probleem is een batterij silo's die allen op 4 punten op eenzelfde metalen constructie staan. Als de load cells op gemeenschappelijke dwarsbalken staan die te makkelijk doorbuigen beïnvloedt de gewichtsvariatie van de ene silo hetgewicht van de silo ernaast. Dit kan dergelijke proporties aannemen dat de hele batterij weegsystemen als onbetrouwaar wordt beschouwd. Als alles er eenmaal staat is een degelijke oplossing van het probleem niet meer mogelijk. En meestal wordt deze vaststelling gemaakt als het hele systeem al in productie is.

Toch zijn er oplossingen om te wegen op meer dan 3 punten in een verhoogde konstruktie, zelfs met meerdere zware silo's.

Hoe dit wordt uitgevoerd is sterk afhankelijk van de toepassing en de gebruikte load cells. Om veiligheidsredenen publiceren wij deze informatie niet op deze website. Lees hiervoor de filosofie van ons bedrijf en deze website. Als u een dergelijk project wil uitvoeren kan u kontakt met ons opnemen, in fucntie van de situatie zullen wij u een aantal adviezen versterkken.

IJkwetgeving C3.

Heel wat termen die worden gebruikt op datasheets van load cells bvb. de vermeldingen "C3", "verdelingen" of "divisions", "minimum verification interval" enz. hebben betrekking tot de ijkwetgeving. Alle verkoop van goederen op gewicht, bvb. met een winkelweegschaal in de supermarkt of een weegbrug voor vrachtwagens is geregeld in de ijkwetgeving. Vroeger werd dit Nationaal geregeld, tegenwoordig Europees. Deze wetgeving voor weegschalen is behoorlijk complex en het toepassen ervan is een beroep op zich.

Voor procesweging (waar deze wetgeving geen betrekking op heeft) is het belangrijk te weten wat deze vermeldingen vertellen over de load cell zélf en welke niet relevant zijn. En vooral hoe deze kunnen geïnterpreteerd worden in proces omgeving. Zie bvb. Minimum verification interval.

Planning van een weegproject.

Een weegproject gebeurt in verschillende stappen. Het is belangrijk om een aantal kontroles uit te voeren op het aangewezen moment. U wil immers niet vernemen dat het weegsysteem niet correct of "onbetrouwbaar" werkt als de productie reeds is opgestart, dan is het meestal te laat om nog actie te ondernemen.

Indien gewenst begeleiden wij uw project, dit kan gaan van een eenvoudig gesprek tot het geven van een cursus weegtechniek aan installateurs of engineers.

Montage hulpstukken "Mounts".

Allicht wordt in silo en tank weegprojecten het belang van deze onderdelen het meest onderschat.

Op het eerste zicht lijken ze een meerkost te vertegenwoordigen, bij nader inzien maken ze het hele project doorgaans goedkoper, vooral ook veiliger en bovendien nauwkeuriger. En indien op een juiste manier geplaatst zorgen ze ervoor dat de installatie zonder omkijken over lange termijn zijn nauwkeurigheid behoudt.

Veiliger? Inderdaad, een silo of tank wegen gemonteerd rechtstreeks op de load cells zonder montagehulpstukken is een gevaarlijke situatie. De vaak gehoorde redenering: "Hoezo, load cells zijn er toch voor gemaakt?" Is een misverstand. Load cells zijn immers gemaakt om te wegen en load cells "plooien" én ze verouderen. Als een load cell het begeeft, moet er "iets" zijn dat de silo belet om te vallen. In de meeste gevallen kan dit worden opgelost met een mount.

Om deze toch al lange tekst niet ontmoedigend lang te maken bespreken we op deze site niet hoe mounts een project nauwkeuriger, goedkoper en eenvoudiger maken. De werkwijze voor iedere mount is immers verschillend.

Als u nog geen materiaal keuze gemaakt hebt ontstaat dan de neiging om dan maar alles te gaan lezen en dat is niet nodig. Nadat we in overleg met u bepaald hebben welk materiaal voor uw project in aanmerking komt, krijgt u een document dat uitlegt hoe de gekozen mounts deze voordelen bieden.

 

Aansluiten van load cells in 6-draads systeem.

Hoe moeten load cells electrisch worden aangesloten? Is een vaak terugkerende vraag.

Het signaal dat op een load cell wordt gemeten is een stroom. Wanneer het gewicht op de load cell toeneemt verhoogt deze stroom. Deze stroom wordt uitgedrukt in millivolts per volt. De meeste load cells geven een uitgangssignaal van 2 of 3 mv/V. De 2 of de 3 slaat op het maximale millivolt signaal dat de load cell aflevert en dat gebeurt bij 100% belading. Die "per" volt slaat op de voeding: per volt voeding levert de load cell dus 2 of 3 mV bij volledige belading.

Dus: geeft de weegversterker een voeding van 10 V dan levert een 2 mV/V load cell 20 millivolt bij volledige belading; bij een voeding van 5V is dit slechts 10 mV.

Het spreekt voor zich dat waneer de voeding die de aanduider geeft, lichtjes vermindert, ook het signaal van de load cell wat zal verminderen. Dat mag natuurlijk niet gebeuren, het signaal van de load cell mag enkel verminderen wanneer het gewicht vermindert.

Voor die reden wordt een load cell aangesloten met 6 draden. 2 draden waarop het uitgangssignaal wordt gemeten, en 2 draden voor het leveren van de voeding. Parallel naast de 2 voedingsdraden lopen ook 2 "sense" draden. In de weegversterker hebben deze draden afzonderlijke klemmen, op de load cell (of in de junction box) worden deze draden aangesloten op de voedingsdraden. Met deze "sense" draden meet de weegversterker hoeveel de voeding bedraagt ter hoogte van de load cell. Wijzigt nu de voeding ter hoogte van de load cell, dan "compenseert" de weegversterker dit en blijft de gewichtsaanduiding hetzelfde. Op die manier is het mogelijk om load cells op honderden meters te plaatsen van de weegversterker.

Load cells met slechts 4 draden die op een lange afstand staan moeten met 6 draden verbonden aan de weegversterker. De 2 voedingsdraden van de load cell worden dus zowel verbonden met de voedingsdraden als met de "sense" draden van de aanduider.

Staan de load cells op een korte afstand van de weegversterker, dan kan de verbinding gemaakt worden met 4 draden, maar dan moet er op de klemmen van de weegversterker een brugje worden gelegd tussen + voeding & + sense en tussen - voeding en - sense.

Nauwkeurige of ijkwaardige weegsystemen worden altijd met 6 draden verbonden.

Is uw installatie voorzien van meerdere load cells, dan wordt de verbinding tussen sense en voeding gemaakt in de junction box. Tenzij uw instalatie is uitgerust met load cells met 6 draden, dan worden de sense draden van de aanduider verbonden met de sense draden van de load cell.

In de junction box komen dus de draden van de weegversterker toe, alle load cells worden gewoon paralell doorverbonden op deze draden. Dus alle + voeding draden van de load cells worden samen aangesloten op de + voeding van de weegversterker, hetzelfde geldt voor de - voeding de + singnaal en het - signaal.

faq silo 1.1faq silo 2.1

faq silo 3

faq silo 4

silo 6.1

faq silo 6

faq silo 7

faq silo 8

faq silo 9

silo 1.3

silo 3.1

silo 4.1

silo 5.1