جانکشن باکس لودسل، جعبه‌ای برای اتصال چند لودسل به یک نمایشگر یا کنترلر وزن است. این قطعه سیگنال لودسل‌ها را در یک نقطه جمع می‌کند و در مدل‌های قابل تنظیم، امکان هم‌تراز کردن خروجی لودسل‌ها را نیز فراهم می‌سازد. به این ترتیب، چند لودسل می‌توانند با هم وزن یک باسکول، مخزن، سیلو یا سکوی توزین را اندازه‌گیری کنند.مسیر معمول اتصال در یک سیستم چندلودسلی به این شکل است:
لودسل‌ها ← جانکشن باکس ← نمایشگر یا کنترلر وزن
جانکشن باکس معمولاً وزن را محاسبه یا نمایش نمی‌دهد؛ بلکه سیگنال لودسل‌ها را به نمایشگر یا کنترلر منتقل می‌کند. در ادامه این مقاله، از مجله تخصصی آسا تولید کننده لودسل با نحوه عملکرد جانکشن باکس، انواع آن و نکات مهم در انتخاب و سیم‌بندی آشنا می‌شوید.
جانکشن باکس لودسل چیست؟
در سیستم‌هایی که چند لودسل دارند، خروجی هر لودسل باید به ورودی دستگاه توزین برسد. اتصال مستقیم چند لودسل به یک نمایشگر معمولاً راهکار مناسبی نیست، چون تعداد ورودی‌های نمایشگر محدود است و تنظیم یا عیب‌یابی سیم‌ها نیز دشوار می‌شود.
جانکشن باکس چند وظیفه اصلی دارد:
- اتصال خروجی چند لودسل به یک مسیر مشترک
- جمع‌کردن سیگنال‌های آنالوگ لودسل‌ها
- توزیع ولتاژ تحریک از نمایشگر به لودسل‌ها
- مرتب‌سازی و محافظت از محل اتصال سیم‌ها
- کمک به تنظیم اختلاف خروجی لودسل‌ها در مدل‌های دارای مدار تریم
در بعضی مدل‌ها، امکان قطع‌کردن هر لودسل، محافظت در برابر نوسان‌های الکتریکی یا تشخیص وضعیت کانال‌ها نیز وجود دارد؛ این قابلیت‌ها به طراحی و نوع جانکشن باکس بستگی دارند.
جانکشن باکس لودسل چطور کار می‌کند؟
لودسل‌های رایج صنعتی معمولاً از نوع کرنش‌سنجی هستند و تغییر شکل بسیار کوچک بدنه آن‌ها، سیگنال الکتریکی ضعیفی تولید می‌کند. این سیگنال که معمولاً برحسب میلی‌ولت بر ولت (mV/V) بیان می‌شود، از سیم‌های خروجی لودسل به جانکشن باکس می‌رسد.در جانکشن باکس، سیم‌های لودسل‌ها به ترمینال‌های جداگانه متصل می‌شوند. مدار داخلی، سیم‌های تغذیه یا تحریک را میان لودسل‌ها توزیع می‌کند و خروجی سیگنال آن‌ها را در مسیر مشترک قرار می‌دهد. سپس سیگنال ترکیب‌شده از طریق کابل اصلی به نمایشگر یا کنترلر ارسال می‌شود تا دستگاه آن را به عدد وزن تبدیل کند.برای مثال، در یک باسکول چهارلودسلی، هر لودسل در یکی از نقاط تکیه‌گاه نصب می‌شود. وقتی بار روی باسکول قرار می‌گیرد، هر لودسل بخشی از نیرو را دریافت می‌کند. جانکشن باکس خروجی لودسل‌ها را به نمایشگر می‌رساند و نمایشگر وزن کل را محاسبه می‌کند.
نکته مهم: جانکشن باکس به‌تنهایی خطای نصب مکانیکی، توزیع نامناسب بار یا ظرفیت اشتباه لودسل را اصلاح نمی‌کند. عملکرد درست سیستم به سازگاری لودسل‌ها، نصب مناسب و کالیبراسیون کل مجموعه وابسته است.
اجزای اصلی جانکشن باکس
ساختار دقیق با توجه به مدل متفاوت است، اما بیشتر جانکشن باکس‌های آنالوگ از اجزای زیر تشکیل می‌شوند:
بدنه یا محفظه
محفظه از ترمینال‌ها و مدار داخلی در برابر گردوغبار، رطوبت و ضربه محافظت می‌کند. جنس آن می‌تواند پلاستیک مهندسی، پلی‌کربنات یا فلزهایی مانند استیل باشد. انتخاب جنس بدنه به شرایط محل نصب بستگی دارد.
ترمینال‌های اتصال
هر لودسل به یک ورودی جداگانه متصل می‌شود. ترمینال‌های دیگر برای کابل خروجی به نمایشگر و گاهی برای اتصال زمین یا شیلد در نظر گرفته شده‌اند.
برد جمع‌کننده سیگنال
این برد، اتصال الکتریکی لودسل‌ها را برای ارسال سیگنال مشترک فراهم می‌کند. بعضی بردها ساده‌اند و فقط نقش اتصال و جمع سیگنال را دارند؛ بعضی دیگر امکانات تنظیم و محافظت بیشتری ارائه می‌دهند.
پتانسیومتر یا مدار تریم
در مدل‌های دارای تریم، برای هر کانال یا گروهی از لودسل‌ها امکان تنظیم وجود دارد. این تنظیم کمک می‌کند پاسخ لودسل‌ها در نقاط مختلف سازه به هم نزدیک شود؛ البته باید با روش مناسب و پس از بررسی نصب و سیم‌کشی انجام شود. سازندگان تجهیزات توزین، تریم را با قرار دادن وزنه آزمایشی در نقاط مختلف و تنظیم کانال متناظر توضیح می‌دهند.
گلند و ورودی کابل
گلندها کابل‌ها را در محل ورود به محفظه نگه می‌دارند و به کاهش ورود رطوبت و آلودگی کمک می‌کنند. ورودی‌های استفاده‌نشده نیز باید طبق دستور سازنده مسدود شوند تا حفاظت محفظه حفظ شود.
انواع جانکشن باکس لودسل
جانکشن باکس‌ها از نظر نحوه پردازش و تنظیم سیگنال، در چند گروه قرار می‌گیرند:
| نوع جانکشن باکس | کاربرد |
|---|---|
| ساده یا پارالل | اتصال چند لودسل و ترکیب خروجی آن‌ها برای ارسال به نمایشگر |
| تریم‌دار | ترکیب خروجی لودسل‌ها و تنظیم نسبی هر کانال برای متعادل‌کردن پاسخ نقاط مختلف |
| دیجیتال یا هوشمند | دریافت و پردازش جداگانه اطلاعات لودسل‌ها و ارائه قابلیت‌هایی مانند عیب‌یابی یا کالیبراسیون، بسته به مدل |
جانکشن باکس ساده فقط خروجی لودسل‌ها را به هم متصل و ترکیب می‌کند؛ بنابراین امکان تنظیم جداگانه هر کانال را ندارد. اگر بین خروجی لودسل‌ها اختلافی وجود داشته باشد، این نوع باکس آن را اصلاح نمی‌کند. در مدل تریم‌دار، تکنسین می‌تواند پس از بررسی نصب، سازه و سیم‌کشی، خروجی کانال‌ها را طبق دستورالعمل سازنده تنظیم کند. مدل‌های دیجیتال یا هوشمند نیز اطلاعات هر لودسل را جداگانه بررسی می‌کنند و بسته به امکاناتشان، ابزارهای بیشتری برای تشخیص خطا یا تنظیم سیستم دارند.
تریم یا هم‌ترازکردن لودسل‌ها یعنی چه؟
در یک سیستم چندلودسلی، بار همیشه به‌طور کاملاً یکسان میان لودسل‌ها تقسیم نمی‌شود. اختلاف ارتفاع تکیه‌گاه‌ها، سختی سازه، موقعیت بار و تفاوت مشخصات لودسل‌ها می‌توانند باعث شوند قرائت یک نقطه با نقطه دیگر متفاوت باشد.
تریم فرایندی است که طی آن خروجی لودسل‌ها یا گروه‌های لودسل تنظیم می‌شود تا سیستم در نقاط مختلف پاسخ نزدیک‌تری نشان دهد. در روش متداول، یک وزنه آزمایشی یکسان به‌ترتیب روی نقاط مختلف قرار می‌گیرد و خروجی‌ها بررسی می‌شوند. اگر اختلافی وجود داشته باشد، کانال مربوطه طبق دستورالعمل سازنده تنظیم و آزمون تکرار می‌شود. تریم، کالیبراسیون نهایی سیستم را جایگزین نمی‌کند؛ پس از انجام تنظیمات، سامانه باید کالیبره و در نقاط موردنیاز دوباره بررسی شود.
سیم‌بندی جانکشن باکس چگونه است؟
در جانکشن باکس‌های متداول آنالوگ، هر لودسل سیم‌هایی برای تغذیه پل، خروجی سیگنال و گاهی حس‌کردن ولتاژ دارد. تعداد سیم‌ها معمولاً چهار یا شش است؛ اما رنگ‌بندی سیم‌ها بین سازندگان و مدل‌ها یکسان نیست.
بنابراین:
- به رنگ سیم‌ها به‌تنهایی اعتماد نکنید؛ نقشه سیم‌بندی همان لودسل را بررسی کنید.
- ترمینال‌های تحریک، سیگنال، حس و شیلد را با نقشه جانکشن باکس تطبیق دهید.
- سازگاری جانکشن باکس با لودسل چهار سیمه یا شش سیمه را بررسی کنید.
- اگر سیستم از لودسل شش سیمه استفاده می‌کند، اتصال سیم‌های Sense باید مطابق دستورالعمل نمایشگر و جانکشن باکس انجام شود.
- هنگام اتصال، برق سیستم را قطع کنید و از اتصال کوتاه یا جابه‌جایی سیم‌های سیگنال و تغذیه جلوگیری کنید.
تفاوت سیم‌بندی چهار و شش سیمه می‌تواند در جبران افت ولتاژ کابل اثر داشته باشد؛ بنابراین نوع لودسل، طول کابل و روش اتصال به نمایشگر باید با هم سازگار باشند.
جانکشن باکس در چه سیستم‌هایی استفاده می‌شود؟
هر جا چند لودسل باید به‌صورت یک سیستم توزین کار کنند، ممکن است استفاده از جانکشن باکس لازم باشد؛ از جمله:
- باسکول‌های جاده‌ای و زمینی
- مخزن و سیلو
- هاپر و قیف توزین
- سکوهای صنعتی
- سیستم‌های توزین چندنقطه‌ای
- بعضی خطوط نوار نقاله و تجهیزات توزین صنعتی
نوع باکس باید با تعداد لودسل‌ها، چیدمان سیستم و شرایط محیطی هماهنگ باشد. برای نمونه، باسکول جاده‌ای یا مخزن روباز ممکن است به محفظه و گلندهای مناسب‌تری برای شرایط محیطی نیاز داشته باشد.
هنگام انتخاب جانکشن باکس لودسل به چه نکاتی توجه کنیم؟
تعداد کانال‌ها
تعداد ورودی‌ها باید با تعداد لودسل‌ها متناسب باشد. اگر احتمال توسعه سیستم وجود دارد، ظرفیت توسعه یا امکان اتصال جانکشن باکس‌های دیگر را نیز بررسی کنید.
نوع لودسل و تعداد سیم‌ها
جانکشن باکس باید با نوع سیم‌بندی لودسل‌ها سازگار باشد. پیش از خرید، نقشه ترمینال‌ها و مشخصات چهار سیمه یا شش سیمه بودن مجموعه را بررسی کنید.
قابلیت تریم
اگر سامانه به تنظیم گوشه یا متعادل‌سازی کانال‌ها نیاز دارد، مدل تریم‌دار انتخاب مناسب‌تری است. وجود پتانسیومتر به‌تنهایی تضمین‌کننده دقت نیست؛ تنظیم باید پس از اطمینان از نصب صحیح، توزیع بار و سلامت لودسل‌ها انجام شود.
شرایط محیطی و درجه حفاظت
برای محیط مرطوب، فضای باز، محل شست‌وشو یا محیط صنعتی آلوده، جنس بدنه، آب‌بندی، کیفیت گلندها و درجه حفاظت محفظه را متناسب با شرایط واقعی انتخاب کنید. درجه حفاظت درج‌شده برای محصول باید در حالت نصب صحیح و با بسته‌بودن ورودی‌های بلااستفاده حفظ شود.
محافظت الکتریکی
در محیط‌هایی با احتمال نوسان یا گذرای الکتریکی، بررسی حفاظت اضافه‌ولتاژ و نحوه اتصال زمین اهمیت دارد. این قابلیت در همه مدل‌ها وجود ندارد و باید در مشخصات محصول کنترل شود.
دسترسی برای سرویس
محل نصب باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که تکنسین بتواند در زمان بازرسی یا تعمیر به ترمینال‌ها دسترسی داشته باشد، در حالی که جعبه در معرض ضربه یا تجمع آب قرار نگیرد.
علائم خرابی یا مشکل در جانکشن باکس
اختلال در جانکشن باکس یا اتصالات آن ممکن است با نشانه‌های زیر همراه باشد:
- نوسان عدد وزن در حالت بدون بار
- تفاوت محسوس قرائت در نقاط مختلف باسکول یا سکو
- تغییر وزن با حرکت کابل یا باز و بسته‌شدن درِ محفظه
- نمایش وزن نامعتبر یا نزدیک به صفر
- عملکرد ناپایدار پس از بارندگی، شست‌وشو یا ورود رطوبت
- اختلاف خروجی یک کانال با کانال‌های دیگر
این نشانه‌ها الزاماً به معنی خرابی خود جانکشن باکس نیستند. کابل آسیب‌دیده، اتصال شل، رطوبت، ایراد لودسل، تماس مکانیکی سازه یا کالیبراسیون نامناسب نیز می‌توانند علت باشند. عیب‌یابی باید مرحله‌به‌مرحله و با نقشه سیم‌بندی انجام شود.
روش کلی عیب‌یابی جانکشن باکس
برای بررسی سیستم، معمولاً این ترتیب مفید است:
- برق نمایشگر را قطع کنید و وضعیت ظاهری باکس، گلندها و کابل‌ها را بررسی کنید.
- مطمئن شوید سیم‌ها در ترمینال درست قرار گرفته‌اند و اتصال شل یا خوردگی ندارند.
- وجود رطوبت، گردوغبار، آب یا آثار سوختگی روی برد را بررسی کنید.
- کابل هر لودسل را از نظر بریدگی، له‌شدگی یا کشیدگی کنترل کنید.
- در صورت مهارت و دسترسی به ابزار مناسب، خروجی کانال‌ها را مطابق دستورالعمل سازنده مقایسه کنید.
- پس از رفع ایراد، تریم و کالیبراسیون را در صورت نیاز توسط تکنسین انجام دهید.
پیش از تغییر تنظیمات تریم، از وضعیت اولیه یادداشت یا عکس تهیه کنید. تنظیم بی‌هدف پتانسیومترها ممکن است عیب اصلی را پنهان کند یا اختلاف عملکرد را بیشتر کند.
تفاوت جانکشن باکس لودسل با جعبه اتصال معمولی
جعبه اتصال معمولی فقط سیم‌ها را به یکدیگر وصل یا منشعب می‌کند؛ اما جانکشن باکس لودسل بخشی از مدار توزین است. لودسل‌ها به ترمینال‌های جداگانه آن متصل می‌شوند و خروجی آن‌ها از طریق یک کابل به نمایشگر یا کنترلر می‌رسد. در مدل‌های ساده، سیگنال‌ها با هم ترکیب می‌شوند؛ مدل‌های پیشرفته‌تر ممکن است امکان تنظیم خروجی لودسل‌ها یا محافظت از مدار را هم فراهم کنند.
بنابراین، انتخاب جانکشن باکس باید با تعداد و نوع لودسل‌ها، شیوه سیم‌بندی و شرایط نصب هماهنگ باشد. جعبه تقسیم معمولی این ویژگی‌ها را لزوماً ندارد و جایگزین مناسبی برای جانکشن باکسِ متناسب با سیستم توزین نیست.
جمع‌بندی
جانکشن باکس، سیگنال چند لودسل را برای اندازه‌گیری وزن به نمایشگر یا کنترلر منتقل می‌کند. انتخاب درست و سیم‌بندی اصولی آن به عملکرد پایدار سیستم کمک می‌کند؛ بااین‌حال، دقت توزین به سلامت لودسل‌ها، نصب مکانیکی و کالیبراسیون نهایی نیز بستگی دارد.