इलेक्ट्रॉनिक वजन काट्याचे अंतरंग
इलेक्ट्रॉनिक वजन काट्याचे अंतरंग
सध्या सगळीकडे इलेक्ट्रॉनिक वजनकाटे दिसतात. तागडीवाले, दोन पारड्याचे वजनकाटे क्वचितच आढळून येतात. इलेक्ट्रॉनिक वजनकाटे वजनाला हलके, हाताळायला सोपे आणि नेमके वजन दाखविणारे असल्याने दुकानदार आणि ग्राहक दोघांनाही पसंत पडणारे असतात त्यामुळे ते मोठ्या प्रमाणात लोकप्रिय झाले आहेत.
इलेक्ट्रॉनिक वजनकाट्यांचे कार्य “व्हिटस्टोन(ब्रिज) सेतू”च्या तत्त्वावर चालते.
इलेक्ट्रॉनिक वजनकाट्याचे मुख्य तीन भाग असतात.
१- भारघट (लोड सेल),
२-विजेचा स्रोत (सोर्स ऑफ इलेक्ट्रिलिटी) आणि
३-इलेक्ट्रॉनिक मंडल (सर्किट)
भारघट – ज्या वस्तूचे वजन करायचे त्या वस्तूचा भार या भागावर येईल अशी इलेक्ट्रॉनिक वजनकाट्याची रचना असते. भारघट दणकट पण हलक्या मिश्रधातूचा, वीटेच्या आकाराचा एक ठोकळा असतो.
या ठोकळ्याची एक बाजू पॉलिस्टायरियन या अतिशय मजबूत पदार्थाच्या एका छोट्या तुकड्यावर वजनकाट्याच्या आत पक्की बसवलेली असते. वीटेच्या लांबीच्या बाजूवर वीटेच्या जाडीपेक्षा लहान त्रिज्येची दोन बीळे आरपार पाडलेली असतात. त्यांच्यामधील भाग आडव्या अरुंद छेदाने जोडलेला असतो. भारघटाच्या पॉलिस्टायरियनच्या छोट्या तुकड्याच्या विरुद्ध बाजूला साधारण त्याच आकाराचा आणखी एक ठोकळा भारघटावरपक्का बसवलेला असतो.वजन करायची वस्तू याच ठोकळ्यावर ठेवतात.
भारघटाच्या वरच्या बाजूला दोन आणि खालच्या बाजूला दोन अशा चार तन्य जाळ्या चिकटवून बसवलेल्या असतात. वस्तूच्या भारामुळे भारघट ताणला जातो. वरचा भागातील दोन बिंदुंमधील अंतर वाढते तर खालच्या भागामधील दोन बिंदुंमधील अंतर कमी होते. अंतर कमी किंवा अधिक झाले की तन्य जाळ्याच्या जाडीत आणि म्हणून विद्युत रोधात फरक पडतो. अंतर कमी झाले की तन्य जाळ्याच्या जाडीत वाढ होते आणि विद्युतरोध कमी होतो. अंतर वाढले की तन्य जाळ्याच्या जाडीत घट होते आणि विद्युतरोध वाढतो.
विद्युत रोध बदलला की वहाणार्‍या विद्युत प्रवाहात फरक पढतो. वरच्या आणि खालच्या बाजूंना वेगवेगळा फरक पडत असल्याचा फायदा घेऊन त्याचे रुपांतर (आऊटपुट) - प्रदान विभवात केले जाते. वजन ठेवलेले नसताना दिसणारे प्रदान शून्य असल्याचे गृहित धरले जाते.
विजेचा स्रोत (सोर्स ऑफ इलेक्ट्रिलिटी) -
वजन काट्याच्या उरलेल्या दोन भागांपैकी एक भाग वीज पुरविण्याचे काम करतो तर दुसरा भाग भारघटामधून प्रदान होणार्‍या विद्युत विभवाचे मापन करून दाखवतो.वीज पुरवठा करणारा भाग बाहेरून वीज घेतो, ती साठवितो, तिचा सातत्याने आणि समान विभवाने या यंत्राला पुरवठा करतो. त्यासाठी त्या भागात परिवर्तित्र (ट्रान्सफॉर्मर),एकदिशकारक (रेक्टिफायर) इ. घटक वापरलेले असतात.
इलेक्ट्रॉनिक मंडल (सर्किट)- यात प्रदान विद्युत विभव आणि त्वात झालेला बदल दर्शविण्याचे काम येते. यात पुन्हा दोन भाग असतात. एक भाग - सदृश (अॅनॅलॉग) मंडल आणि दोन म्हणजे - अंकीय (डिजीटल) मंडल. सदृश भागातील घटकां(काँपोनंटस्)मघून वाहाणारा प्रवाह भारघटावर ठेवलेल्या भारानुसार बदलतो. ज्याप्रमाणे आपल्या आसमंतात असलेला उजेड बजलला की आपल्याला समजतो मात्र तो नेमका किती कमी किंवा जास्त झाला आहे हे एखादी उजेडाची स्थिती प्रमाण मानल्याशिवाय सांगता येणार नाही. अंकीय मंडलाचा उपयोग त्यासाठी होतो. संदर्भ बिंदू शून्य मानला आणि अधिकतम बिंदू शंभर मानला तर त्यात आपण एक शतांश भागाइतके मापन आपण करू शकतो. मात्र या ० ते १०० या मोजपट्ट्यात भारघटावरचा ताण एकसमान पद्धतीने बदलतो असे गृहीत धरावे लागते.
विजेचा प्रवाह वाहताना मंडलातील विविध घटकांमुळे तसेच तापमान, हवेतील बाष्प अशा बाह्य घटकांमुळे एक प्रकारचा कु-रव (नॉईज) निर्माण होतो. तो टाळण्यासाठी विद्युत गाळणी, अल्प कुरव प्रवर्धी (लो नॉईज ऍम्प्लिफायर) वापरतात. याच भागात मोजमापन पट्टीची माहीती समाकलीत स्मृती मंडलात (मेमरी इंटिग्रेटेड सर्किट) साठवून ठेवलेली असते.
भारघटावर ठेवलेल्या वजनाचे प्रमाण अंकित विभवावरील बदलावरून साध्या त्रैराशिकाने ठरवता येते. एखादे मापन करताना त्याची अचूकता आणि लघुत्तम मापन (लिस्ट काऊट) विचारात घ्यावे लागते. सर्वसाधारणपणे लघुत्तम माप एक एकक किंवा अर्धा एकक (०.५) किंवा एक पंचमाश एकक (०.२) राखण्याची पद्धत आहे. आपल्या गरजेप्रमाणे आपण ते निवडू शकतो.
सोनाराकडे वापरला जाणारा वजनकाटा कमाल ३०० ग्रॅम वजन करता येईल इतक्या क्षमतेचा आणि १० मिलिग्रॅम लघुत्तम मापनाचा बनविला जातो. तर ट्रकचे वजन करणार्‍या वजन काट्याची कमाल क्षमता १२० टन असेल तर त्याची अचूकता १०० किलोच्या पटीत चालेल.
इलेक्ट्रॉनिक वजन काट्याला आदानासाठी काही बटणेपण असतात. काटा चालू बंद करणे, काटा शून्यावर आणणे, किमान गणनांक बदलणे इत्यादी गोष्टी पूर्वी सूक्ष्मप्रक्रियक (मायक्रोप्रोसेसर) वापरून करत आता केंद्रित प्रक्रिया केंद्रामार्फत (सेंट्रल प्रोसेसिंग युनिट) चालविल्या जातात. याच बटणांचा वापर करून वजन मापनासाठीची आवश्यक माहिती यंत्राच्या स्मृतीत कायम स्वरूपी नोंदली जाते.
विशिष्ठ कारणांसाठी वापरावयाच्या इलेक्ट्रॉनिक वजन काट्यांमध्ये त्याच्या अंकित संकेत क्षेत्रात सोयीसोठी काही बदल करावे लागतात.
किराणा दुकानात विविध प्रकारचा माल विकला जातो, त्याचे दर वेगवेगळे असतात अशावेळी वजन काट्यावरील “दर
” या खान्यातील अंकित वाचनात बदल करून वजन केले की वजन अणि दर यांचा गुणाकार होऊन घतलेल्या वस्तूची किंमत लगेचच समोर दिसते.
द्रव पदार्थाच्या पिशव्या यंत्राद्वारे भरतानाही यात थोडी सुधारणा करून तसे करता येते.
ज्या ठिकाणी पदार्थ विशिष्ठ प्रमाणात एकत्र करून मिश्रण बनवायचे असते तेथे म्हणजे काँक्रिट तयार करताना खडी, पाणी, वाळू, सिमेट नेमकेपणाने एकत्र व्हायला लागते. पहिला पदार्थ जितका घेतला जाईल त्या प्रमाणात मिश्रणातले इतर घटक यंत्रात स्विकारते जातात, मात्र ते विशिष्ट क्रमानेच टाकावे लागतात.
उच्च दाबाच्या तारा लावताना तसेच उंच इमारतींची बांधकामे करणारी क्रेन संतुलित राखण्याच्या कामीही हेच तंत्र वापरले जाते.
श्री. वसंत नेहेते यांनी आपल्या अनुभवातून आलेले ज्ञान अशा तर्‍हेने सर्वांसमोर मांडले. तसेच एक इलेक्ट्रॉनिक वजनकाटा पूर्णपणे सुटा करून सर्वांना पाहण्यासाठी ठेवला होता.
व्याख्यान संपल्यावर झालेली प्रश्नोत्तरेही खूप महत्वाची माहिती देणारी होती. त्यांपैकी काही पुढीलप्रमाणे-
· वजनकाट्याच्या क्षमतेपेक्षा जास्त वजन ठेवले तर?
काट्याच्या अंकांचे जागी तसा संदेश येतो. साधारणपणे कमाल क्षमतेच्या दिडपट वजन ठेवले तरी काट्याची काही मोडतोड होत नाही.
· वजन करायचा पदार्थ थोडा थोडा वाढवत नेला तर दाखवले जाणारे वजन आणि थोडा थोडा काढत नेला तर दाखवले जाणारे वजन यात फरक असतो का?
हो. भार वाढवत नेताना बदलणारा विद्युत विभव काही प्रमाणात शिल्लक राहिलेला असतो तो भार उतरवत नेताना वेगळा असतो. वस्तुच्या या गुणधर्माला पश्चशिलता (हिस्टेरिसिस) म्हणतात.
· वजनकाट्याचे अंशांकन (कॅलिब्रेशन) किती दिवसांनी तपासतात?
प्रत्येक वर्षी तपासणी केली जाते. वजनकाटा उत्पादनाची तारीख वर्षातील तिमाहीप्रमाणे A/ B/ C/ D अशी छापलेली असते. त्या तीन महीन्यांच्या काळात केव्हाही तपासणी करून घेतली तरी चालते.
· वीज गेल्यावर वजनकाटा बंद का पडत नाही?
बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक वजनकाट्यांनध्ये बॅटरी बॅकपची व्यवस्था असते. पूर्ण चार्ज केल्यावर एखादा आठवडा चालू शकतील अशा वजनकाट्यांती मागणी ग्रामीण भागात जास्त आहे. बॅटरी दिर्घकाळ टिकण्यासाठी महिन्यातून एकदा तरी पूर्ण संपू दिली पाहिजे. (ड्रेन डाऊन)
· इलेक्ट्रॉनिक वजनकाट्यात माप मारता येते का?
हो. आम्ही हेराफेरी करता येईल असे वजनकाटे बनवत नाही.
· सर्वात चांगला तराजू कोणता?
तागडी काट्याएवढी अचूकता इतर कोणत्याही वजन काट्यात नाही.
· तुमच्या व्यवसायात एखादा आव्हानात्मक प्रसंग आला आहे का?
समुद्रात मोठी जहाजे चालतात तेव्हा लाटांमुळे ती सतत हालत असतात. अशा वेळी साधा वजनकाटा चालत नाहीच पण इलेक्ट्रॉनिक वजनकाटाही हेंदकाळतो वजन स्थिर राहात नाही. आम्ही एक इलेक्ट्रॉनिक वजनकाटा केला आणि त्यात दोन भारघट वापरले. एका भारघटाला १०० ग्रॅमचे वजन पक्के बसवले. जहाज हेंदकाळताना वजनात हेलकावणारा फरक लक्षात घेऊन तोच फरक मुख्य भारघटाला लागू केला त्यामुळे फरक निरस्त झाला.
लेखक : श्री. वसंत नेहेते
स्त्रोत : मराठी विज्ञान परिषद पुणे,
अंतिम सुधारित : 10/7/2020
© C–DAC.All content appearing on the vikaspedia portal is through collaborative effort of vikaspedia and its partners.We encourage you to use and share the content in a respectful and fair manner. Please leave all source links intact and adhere to applicable copyright and intellectual property guidelines and laws.
संबंधित चीजें
