Udhængsbjælke Vægtesensor CZL803KB

Cantileverbjælkens belastningscelle er et kraftfølsomt detektionselement baseret på spændingsmodstandsprincippet, med en cantileverbjælkeformet elastisk krop, der er fastgjort i den ene ende og ophængt i den anden, som dens kernekonstruktion. Når den udsættes for kraft, fører bjælkens bøjning til deformation, som driver målebroen til at ændre modstanden, hvorefter dette omdannes til standardiserede elektriske signaler. Den kombinerer fordele som mellemstor belastningskapacitet, fleksibelt installationsrum og god stødmodstand og anvendes bredt i scenarier med koncentrerede kræfter ved mellem- og lavbelastning, såsom industrielle materialstank, plattvægte og båndvægte. Følgende detaljer gives ud fra kerneparametre for at opfylde behovene af produkt valg, teknisk evaluering og løsningsdokumentation:

1. Produktfunktioner og kernefunktioner

Kernefunktioner

1)Strukturel konstruktion: Anvender en integreret konsolbjælkekonstruktion (bjælketykkelse 8-50 mm, længde 50-300 mm) med flere sæt monteringshuller i fastenden for at øge stabiliteten. Spændingen i den belastede ende er koncentreret i midterdelen af bjælken, hvilket gør den egnet til måling af lodret nedadrettede punktlaste, med fremragende støddæmpning (kan klare øjeblikkelige stød på 200 %-300 % af den nominelle belastning) og høj effektivitet i spændingsoverførsel.

2) Præstationspræcision: Nøjagtighedsklassen dækker C3-C6, hvor de mest almindelige modeller når op på C3. Ikke-linearitetsfejl ≤ ±0,02 %FS, gentagelsesfejl ≤ ±0,01 %FS, nuldrift ≤ ±0,003 %FS/℃, og nøjagtighedsstabilitet er bedre end lignende sensorer i mellemlange belastningsintervaller fra 50 kg til 5 t.

3) Materialer og beskyttelse: Elas­tisk krop benytter typisk legeret stål (Q235, 40CrNiMoA) eller 304/316L rustfrit stål, hvor overfladen er behandlet med sandblæsning og røgfjernelse + nikkelplatering (legeret stål) eller passivering (rustfrit stål); beskyttelsesklassen er typisk IP66/IP67, og industrielle heavy-duty-modeller kan nå op til IP68, hvilket gør dem velegnede til komplekse industrielle miljøer med støv og fugtighed.

4) Installationskompatibilitet: Den faste ende understøtter boltesamling eller svejsning, og den belastede ende kan forbindes via gevind, flanger eller trykkoblinger, egnet til montering på flere positioner i bund, side m.m. på udstyr. Enkelt- eller flere enheder kan anvendes parallelt, med høj kombinationsfleksibilitet.

Kerne funktioner

1) Mellemlangt rækkevidde kraftmåling: Fokuserer på statisk/quasi-dynamisk veje af mellem- og lavlast (responstid ≤7 ms), med et område dækkende 50 kg–20 t. Almindelige anvendelser koncentreres omkring 1 t–10 t, og nogle heavy-duty-modeller kan udvides til 50 t, hvilket imødekommer behovet i de fleste industrielle mellemlast-scenarier.

2) Standardiseret signaloutput: Leverer analoge signaler (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) og digitale signaler (RS485/Modbus RTU), og nogle industrielle modeller understøtter HART-protokollen, hvilket gør det muligt at oprette direkte forbindelse til PLC, DCS og vægtstyringssystemer uden ekstra signaltilpasningsmoduler.

3) Sikkerhedsbeskyttelsesfunktion: Integrerer temperaturkompensation over et bredt temperaturområde (-20℃~80℃), har overbelastningsbeskyttelse (150%-250% af den nominelle belastning, op til 300% for legeringsstålmodeller), eksplosionsikre modeller er certificeret efter Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, og nogle modeller omfatter kabler med beskyttelse mod udfald.

4) Langsigtet pålidelighed: Udmattelseslevetid ≥10⁶ belastningscyklusser, med årlig drift på ≤±0,015 %FS under nominel belastning, egnet til langvarige kontinuerte anvendelser såsom industrielle produktionslinjer og overvågning af materialebeholdere.

2. Kerneproblemer løst

1) Problemer med installation ved kanten af udstyr: Løser begrænsningen ved traditionelle sensorer, som kræver symmetrisk montering; "fast i den ene ende"-konstruktionen for konsolbjælken kan monteres direkte på udstyrets nederste kant eller siden af beslaget, hvilket løser problemet med utilstrækkelig installationsplads i centrum af udstyr såsom siloer og pladevægte.

2) Mellemlang koncentreret belastningsmåling: I det mellemstore område på 1t - 10t kontrolleres målefejlen ved punktlast inden for ±0,02 %FS gennem en optimeret design af bjælkens spænding, hvilket opfylder nøjagtighedskravene i scenarier med mellemstor belastning såsom industrielt portionering og vareafvejning.

3) Skader fra dynamisk stødbelastning: Bufferdeformationskarakteristikkerne for det bæjelige bjælkeelastomer kan effektivt absorbere det øjeblikkelige slag forårsaget af materialefald og udstyrs vibration, hvilket løser problemerne med let skade og nøjagtighedsdrift hos traditionelle sensorer i dynamiske scenarier.

4) Flersensor kombineret vægtmåling: Sensorerne har god konsistens (fejl ≤ ±0,01 %FS for samme batch), understøtter kombineret vægtmåling med 2-4 parallelforbundne sensorer og løser problemerne med vægtkumulering og ensartet nøjagtighed i scenarier med fordelt belastning, såsom store plattformsvægte og siloer.

5) Tilpasningsevne til barske industrielle miljøer: Gennem anvendelse af stærkere legeret stål samt design med beskyttelsesgrad IP67 og derover løses problemer med sensors korrosion og signalforstyrrelser i miljøer med støv (f.eks. miner), fugtighed (f.eks. kemiske anlæg) og svag korrosion (f.eks. galvanisering).

3. brugeroplevelse

1) Høj installationsfleksibilitet: De standardiserede monteringshuller i fastenden er kompatible med forskellige udstykningskonstruktioner og eliminerer behovet for professionelle positioneringsværktøjer. Installation og kalibrering kan udføres ved hjælp af en vater, og én person kan fuldføre fastgørelse og tilslutning af en enkelt sensor inden for 20 minutter.

2) Enkel betjening og kalibrering: Understøtter en-knaps nulstilling af vægteudstyret, og den trepunktskalibreringsproces (25 %, 50 %, 100 % af den nominelle belastning) er egnet til scenarier med mellemrækkevidde; det digitale model kan fjernbetjene parameterkonfiguration og kalibrering via softwaren på hovedcomputeren.

3) Kontrollerbare vedligeholdelsesomkostninger: Den fuldt forseglede konstruktion reducerer støvindsivring, med en gennemsnitlig årlig fejlrate ≤ 0,5 %; de centrale komponenter ( spændingsmålere , terminaler) er uafhængigt pakket, og lokale fejl kan repareres separat uden behov for fuld udskiftning.

4) Stabil datafremvisning: Statisk måledatafluktuation ≤ ±0,005 %FS, reagerer hurtigt uden forsinkelse i kvasidynamiske scenarier (f.eks. båndtransportør); det digitale model har indbygget fejldiagnosefunktion og giver realtidsadvarsler ved unormaliteter såsom overbelastning og lav spænding.

5) Stærk kombinationskompatibilitet: Når flere sensorer er forbundet parallelt, understøtter det automatisk lastfordeling, hvilket eliminerer behovet for en ekstra udjævner. Det tilpasser sig konstruktionskravene for plattenvægte og siloer i forskellige størrelser og reducerer systemintegrationens kompleksitet.

4. Typiske anvendelsesscenarier

1 Vægt af industrielle siloer/hoppekar
• Kemiske råvaretanke: Vægt af 1 - 10 t kemiske råvarelagertanke, 2 - 4 konsolbjælkesensorer er monteret symmetrisk på tankens bundbeslag; legeret stål materiale er korrosionsbestandigt, IP67-beskyttelse er egnet til værkstedets fugtige miljø, og nøjagtigheden på ±0,02 %FS sikrer præcis mængdemåling.
• Foder-/melbunkere: Vægtmåling af blandebunkere i kornbearbejdende industri, sensorer monteres på støttebenene i bunden af bunkeren, den anti-støddesign klare stødet fra falder materiale og samarbejder med styresystemet for at opnå nøjagtig tilfødning.

2) Vægtmåling af bæltervægte/konvejorer
• Industrielle bæltervægte: Vægtmåling af løs varetransportbælter i miner og kraftværker. Sensorer er installeret på rullebeslaget og udsat for den kombinerede belastning fra bælte og materiale. En responstid ≤ 7 ms er velegnet til kontinuerlig transport, og målenøjagtigheden er ±0,1 %.

• Konvejor: Bruges til vægtmåling og sortering direkte i produktionslinjen inden for elektronik- og fødevareindustrien. Sensorer er indbygget i bunden af konvejoren og kan registrere produktets vægt i realtid samt samarbejde med sorteringsmekanismen. Middelhøj nøjagtighed opfylder behovene ved masseproduktion.

3) Mindre og mellemstore lastbilvægte/platformvægte

• Værkstedsplatformsvægt: 1-5 t værkstedets omsætningsplatformsvægt. Fire skærebjælkesensorer er installeret i de fire hjørner af vægtskålen. Den faste ende er boltet til jorden, og den belastede ende bærer vægtskålens belastning. Evnen til at modstå excentrisk belastning sikrer konsekvent væjtnøjagtighed ved forskellige positioner.

• Gaffeltrucksvej: Bærbar gaffeltruckvægningsenhed. Sensorer er installeret på gaffeltruckens gaflerack, som bærer varens lodrette belastning. Fremstillet af legeret stål, er den slagfast og egnet til dynamiske vægningskrav under gaffeltruckdrift.

4) Kraftstyring af automatiske anlæg

• Trykovervågning af formpresseanlæg: Trykstyring af små formpresseanlæg. Sensorer er installeret mellem formpresseeksen og maskinkroppen, hvilket giver realtidsfeedback af formpressekraften og forhindrer skader på værktøjer forårsaget af overbelastning. En nøjagtighed på ±0,01 %FS sikrer kvaliteten af formpressningen.

• Kraftstyring af robotmontering: Trykovervågning under monteringsprocessen af industrirobotter. Skærebjælkesensorer er integreret i enden af robotarmen, hvilket gør det muligt at registrere monteringstrykket og justere kraftpåvirkningen. Velegnet til montage af bilkomponenter og elektroniske dele.

5) Særlige industriapplikationer

• Eksplosionsfaste scenarier: Eksplosionsfast vægeudstyr til kulmine- samt olie- og gasindustrien. Ex d IIB T4 eksplosionsfaste skærebjælkesensorer anvendes og installeres i eksplosionsfaste vægeskabe for at opfylde sikkerhedskravene i eksplosive miljøer.

• Korrosive miljøer: Vægteudstyr til elektroplaterings- og kemiske industrier. Sensorer fremstillet af rustfrit stål 316L er overflade-passiverede, modstandsdygtige over for syre- og basekorrosion og egnede til scenarier såsom koncentrationsmåling af elektroplateringsvæske og vægt af kemikalier.

5. Brugsanvisning (praktisk guide)

1) Installationsproces

• Forberedelse: Rengør monteringsfladen (sørg for, at den er plan, fri for olie, og at fladhedstolerancen er ≤0,1 mm/m), tjek sensorens ydre (ingen deformation af bjælkelegemet og intet kabelskade) og vælg monteringsbolte i M12-M24 ud fra området.

• Positionering og fastgørelse: Fastgør den faste ende af sensoren til udstyrsbeslaget med skruer, så den er sikkert fastgjort uden løsheder; den bærende ende skal ligge tæt op ad den bærende konstruktion for at sikre, at belastningen virker lodret på bjælkens krop, og undgå laterale og torsionskræfter.

• Kabelføringsforskrifter: For analoge signaler følges kabelføringsprincippet "rød - strøm+, sort - strøm-, grøn - signal+, hvid - signal-"; for digitale signaler tilsluttes efter de tilsvarende pins i Modbus-protokollen; kabelføringen skal holdes væk fra stærke interferenskilder såsom frekvensomformere, med en afstand ≥15 cm.

• Beskyttelsesbehandling: Ved udendørs installation bør der monteres en regnbeskyttelse; i fugtige omgivelser bør kabelforbindelserne forsegles med en vandtæt klemkasse; i korrosive miljøer bør der påføres et specielt anti-korrosionsbelægning på sensorens ikke-bærende overflade.

2) Kalibrering og fejlretning

• Nulkalibrering: Tænd for strømmen og varm op i 30 minutter, derefter udføres kommandoen "nulkalibrering" for at sikre, at nuludgangen ligger inden for området ±0,002 %FS. Hvis afvigelsen er for stor, kontrolleres det, om monteringen er fast, og om der virker en lateralkraft.

• Lastekalibrering: Placer standardvægte svarende til 25 %, 50 % og 100 % af den mærkede last i rækkefølge, notér udgangssignalerne ved hvert punkt, korriger den lineære fejl via kalibreringssoftware, og sikr, at fejlen ved hvert lastpunkt er ≤ tilladt værdi for klasse C3 (±0,02 %FS).

• Linearitetstest: Vælg 5 testpunkter jævnt fordelt inden for området, verificer lineariteten af udgangssignalet, og linearitetsfejlen bør være ≤ ±0,015 %FS for at sikre stabiliteten af fuldskala-nøjagtigheden i midterområdet.

3) Almindelig vedligeholdelse

• Almindelig inspektion: Rengør støv og olie på sensorens overflade en gang om måneden, tjek fastgørelsesskruernes spændstyrke; udfør nulkalibrering en gang om kvartalet og gennemfør fuldskala-kalibrering samt ydeevnetest årligt.

• Fejlhåndtering: Når data ændrer sig, skal du først tjekke spændingen i strømforsyningen (stabil ved 12-24 V DC); hvis aflæsningen er unormal, skal du kontrollere for overbelastning (overbelastning ud over 300 % af den nominelle belastning kan medføre skader) eller bjælkedeformation og udskifte sensoren, hvis det er nødvendigt.

6. Valgmetode (præcist match af krav)

1) Bestemmelse af centrale parametre

• Valg af måleområde: Vælg en model med et område på 1,3–1,6 gange den faktiske maksimale belastning (f.eks. ved en maksimal belastning på 5 t kan en sensor på 6,5–8 t vælges), så der er plads til stødbelastning og sikkerhedsmargin.

• Nøjagtighedsklasse: Vælg klasse C3 (fejl ≤ ±0,02 %FS) til industriel metrologi, klasse C6 (fejl ≤ ±0,03 %FS) til almindelig overvågning og en model i klasse C3 med en responstid ≤ 7 ms til dynamisk veje.

• Signaltype: Vælg analoge signaler (4-20 mA) til traditionelle styresystemer, digitale signaler (RS485) til intelligente systemer og modeller med trådløse transmitteringsmoduler til industrielle IoT-scenarier.

2) Valg af miljøtilpasning

• Temperatur: Vælg almindelige modeller til normale scenarier (-20 °C ~ 60 °C), modeller med højtemperaturkompensation til højtemperaturscener (60 °C ~ 120 °C) og modeller med frostmodstand til lavtemperaturscener (-40 °C ~ -20 °C).

• Medium: Vælg legeret stål (niklepladeret) til tørre omgivelser, rustfrit stål 304 til fugtige / svagt korrosive omgivelser og rustfrit stål 316L til stærkt korrosive omgivelser (syrer- og baseløsninger).

• Beskyttelsesklasse: ≥IP66 til indendørs tørre omgivelser, ≥IP67 til udendørs/fugtige omgivelser og ≥IP68 til undervands- eller støvintensive omgivelser.

3) Installation og systemkompatibilitet

• Monteringsmetode: Vælg boltbefastning til bundmontering af udstyr, flangeforbindelse til sideinstallation; når flere sensorer anvendes i et vægtesystem, vælges digitale modeller med understøttelse af adressekodning for at undgå signalkonflikter.

• Kompatibilitet: Bekræft, at sensorsignalet stemmer overens med kommunikationsprotokollen for det eksisterende måleapparat/PLC. F.eks. bør der ved Siemens PLC prioriteres modeller, der understøtter Profibus-protokollen, for at reducere integrationsvanskeligheder.

4) Bekræftelse af yderligere krav

• Certificeringskrav: Scenarier med eksplosionsfare kræver tilsvarende certificering for eksplosionsfasthed (Ex d I til kulminer, Ex ia IIC T6 til kemisk industri), målingsscenarier kræver CMC-certificering, og produkter til eksport kræver OIML-certificering.

• Særlige funktioner: Ved dynamisk vægning bør den forstærkede type mod stød anvendes (stødbelastning ≥300 %FS); ved fjernovervågning bør modellen med NB-IoT/LoRa-modul vælges; ved høje temperaturer bør specialiseret model med temperaturkompensationschip vælges.

Opsummering

Konsolbjælke load cells har de kernefunktioner 'præcision i medium rækkevidde, fleksibel installation og god stødvandskab' og henvender sig primært til udfordringer såsom kantinstallation af udstyr, måling af koncentreret belastning og beskyttelse mod dynamisk stød i industrielle scenarier med medium belastning. Brugeroplevelsen fokuserer på nem installation, vedligeholdelsesvenlighed og god systemkompatibilitet. Ved valg af model er det nødvendigt først at præcisere de fire kernekrav: rækkevidde, nøjagtighed, installationssted og miljø, for derefter at træffe en beslutning ud fra systemkompatibilitet og ekstra funktioner. Under brug bør tværkræfter og overbelastning undgås, og retningslinjerne for regelmæssig kalibrering skal følges nøje for at sikre stabil drift over lang tid. Den er velegnet til industrielle materialstank, båndvåde, små og mellemstore vægte og andre områder og er den dominerende sensorsolution inden for lette og mellemstore industrielle vejesystemer.