Column Load Cell CZL425H

Produktintroduktion

Kolonne load cells er kraftfølsomme komponenter baseret på spændingsmålecelleprincippet. De genererer spænding gennem deformationen af en cylindrisk elastisk krop under påvirkning af kraft, som derefter omdannes til et elektrisk signal af spændingsmålecellen. De kendetegnes ved høj stivhed, stærk evne til at modstå interferens mv. og anvendes bredt i vejesituationer med mellemstore og tunge belastninger. Følgende detaljer præsenteres ud fra kerneparametre for at opfylde behovene hos produkt valg, teknisk evaluering og løsningsdokumentation:

1. Produktfunktioner og funktioner

Kernefunktioner

• Strukturel konstruktion: Cylindrisk elastomer (diameter 10-100 mm valgfri), design med høj stivhed (høj egenfrekvens), stærk evne til at modstå excentrisk belastning/sidelast (kan typisk tåle sidelaster på ±5 % til ±10 % af den nominelle belastning) og god krafthomogenitet.

• Præcisionsudstyr: Høj nøjagtighedsklasse (almindeligvis C3, C6, med nogle high-end modeller, der når op på C1), linearitetsafvigelse ≤±0,01 %FS, gentagelsesafvigelse ≤±0,005 %FS og lille nulpunktsdrift (≤±0,002 %FS/℃).

• Materialer og beskyttelse: Elastomer materialevalg inkluderer legeret stål (økonomisk version, strækstyrke ≥800 MPa) eller rustfrit stål (304/316L, korrosionsbestandigt), med beskyttelsesklasse IP67/IP68 som valgmulighed, egnet til fugtige, støvede og let korrosive miljøer.

• Installationssammenlignelighed: Begge ender er gevindskåret (M12-M60) eller flangeforbundne, med kompakt installationsplads, egnet til vertikale/aksiale kraftscenarier, og flere sensorer kan kobles parallelt for at danne en vægt (understøtter 4-8 sensorer, der arbejder synkront).

Kerne funktioner

• Kraft/Vægtmåling: Understøtter statisk/dynamisk veje (dynamisk responstid ≤ 5 ms), med et bredt måleområde (1 t – 500 t, nogle specialtilpassede modeller kan nå op til 1000 t).

• Signal output: Leverer analoge signaler (4 – 20 mA, 0 – 10 V) eller digitale signaler (RS485/Modbus, HART), kompatibel med almindelige vægte, PLC'er og DCS-systemer.

• Ekstra funktioner: Nogle modeller integrerer temperaturkompensation (-20°C - 80°C kompensationsområde), overbelastningsbeskyttelse (150% - 200% af mærkebelastning), eksplosionsbeskyttelsescertificering (Ex ia IIC T6) og lynbeskyttelsesdesign.

• Langsigtet pålidelighed: Lang udmattelseslevetid (≥ 10⁶ belastningscyklusser), god nulpunktsstabilitet og årlig drift ≤ ±0,01 %FS.

2. Kerneproblemer løst

•Utilstrækkelig målenøjagtighed: For at løse problemerne med dårlig modstand mod excentrisk belastning og store dataudsving i traditionelle sensorer anvendes en højstiv struktur og præcis strain gauge-limteknologi for at sikre, at målefejlen ≤ ±0,02 %FS under excentriske belastningsforhold.

•Dårlig tilpasningsevne til barske miljøer: Rustfrit stål materiale + IP68 beskyttelsesdesign løser problemer med sensorskader og signaldrift i scenarier med fugt, støv, syre-basekorrosion (såsom kemiske siloer og udendørs vægningsinstrumenter).

•Installation og pladsbegrænsninger: Kompakt cylinderformet struktur + fleksibel tilslutningsmetode løser problemerne med begrænset installationsplads og vanskelig aksial kraftstyring i store anlæg (såsom reaktionskar og kraner).

•Stabilitet ved tunglastmåling: Højstiv elastomer + overbelastningsbeskyttelsesdesign forhindrer permanent deformation af sensorer i mellemstore og tunge lastscenarier (såsom lastvognsvægte og havnecontainervejning), hvilket sikrer langsigtet målenøjagtighed.

•Systemkompatibilitetsproblemer: Flere signalementsformer er tilgængelige for at løse tilslutningsproblemer med forskellige styresystemer (såsom Siemens PLC og Kunlun Tongtai touchskærm), så der ikke behøves ekstra signalomformere.

3. brugeroplevelse

•Installations bekvemmelighed: Standardiserede gevind-/flangeinterfaces, leveret med installationsnøgler og centreringsstifte, gør det muligt at montere alene; justeringshuller i vandret retning er reserveret i bunden til nem kalibrering af kraftretningen.

• Drift og kalibrering: Nulkalibrering er enkel (nulstilling med én knap via måleren), understøtter kalibrering med standardvægte (kalibreringsproces ≤ 10 minutter), og nogle digitale modeller kan fjernkalibreres via software.

• Lave vedligeholdelsesomkostninger: Tæt design eliminerer behovet for hyppig vedligeholdelse; spændingsmålere er belagt med fugtbestandigt materiale, hvilket resulterer i lave fejlrate (gennemsnitlig årlig fejlrate ≤ 0,5 %); nemt udskiftelige dele (f.eks. klemmer) kan udskiftes individuelt.

• Datafeedback: Hurtig signalrespons, intet databehov i dynamiske vejesituationer; digitale modeller er udstyret med indbygget fejldiagnosefunktion (f.eks. overbelastningsalarm, advarsel om ukorrekt tilslutning) til hurtig fejlfinding.

• Kompatibilitetserfaring: Kompatibel med over 90 % af vægeinstrumenter og styresystemer på markedet, ingen behov for at ændre hardwaregrænseflader, plug and play; understøtter parallelforbindelse af flere sensorer med automatisk lastfordeling.

4. Typiske anvendelsesscenarier

1) Industriel væging og metrologi

• Silo/Tank veje: Vægtovervågning af pulver/væske siloer i den kemiske og byggematerialeindustri, understøtter niveaustyring og lagerstyring (normalt med 4 sensorer monteret symmetrisk).

• Lastvognsvægt/Sporvognsvægt: Vejning af vej- og jernbanefrakt, med en enkelt sensors kapacitet på 50-200 t, flere sensorer forbundet parallelt for at danne en vægteplatform (f.eks. bruger en 100 t lastvognsvægt typisk 4 sensorer á 25 t).

• Reaktorvejning: Echtids vægtovervågning af reaktorer i lægemiddel- og kemikalieindustrien, samarbejder med styresystemet for at opnå præcis tilførselskontrol (kræver eksplosionsikre sensorer).

2) Integration af maskiner og udstyr

• Kran/Hængekran overbelastningsbeskyttelse: Overvågning af kraners løftekapacitet i havne og fabrikker, udløser alarm, når belastningen overstiger den ratede værdi (modeller med vibrationsdæmpning og hurtig respons kræves).

• Presse/testmaskine: Måling af tryk/trækkraft i materialefysisk testning, kræver høj præcision (C1-niveau) og høj dynamisk respons (≤3 ms).

• Byggemaskiner: Dosering med vægt i betonblandeværker og overbelastningsbeskyttelse for tårncrane, egnet til udendørs fugtige og vibrerende miljøer (beskyttelsesgrad ≥IP67).

3) Fremstilling af vægte

• Kernekomponenter i bordvægte/gulvvægte: Centrale følere i mindre og mellemstore bordvægte (1-5 t) og store gulvvægte (50-500 t), kræver god konsistens (fejl hos flere sensorer ≤±0,01 %FS).

• Skræddersyede vægte: F.eks. eksplosionsfaste elektroniske vægte og korrosionsbestandige industrielle vægte, fremstillet af rustfrit stål og udstyret med eksplosionscertificerede sensorer, egnet til særlige industriers behov.

4) Andre særlige scenarier

• Fødevare-/farmaceutisk industri: Hygiejniske sensorer i rustfrit stål (materiale 316L, poleret overflade), anvendes til veje af råmaterialer og dosering af færdige produkter, i overensstemmelse med GMP-standarder.

• Mining/metallurgi-industrien: Tilpassede modeller til højtemperaturmiljøer (≤120℃), anvendes til veje af malmhopper og vægtovervågning af metallurgiske ovne (kræver funktion til kompensation for høj temperatur).

5. Brugsanvisning (praktisk guide)

1) Installationsproces

• Forberedelse: Rengør installationsfladen (sørg for, at den er plan, fri for olie, med fladhedstolerance ≤0,1 mm/m), og inspicer sensorens ydre (ingen deformation, intakte terminalblokke). • Positionering og fastgørelse: Installer sensoren lodret i belastningspunktet for at sikre, at belastningen overføres aksialt (undgå tværkræfter); brug en momentnøgle til at stramme den i henhold til det angivne moment (anbefalet 20-50 N·m for sensorer i legeret stål, 15-30 N·m for sensorer i rustfrit stål).

• Kabelføringsspecifikationer: For analoge signaler (rød - strøm +, sort - strøm -, grøn - signal +, hvid - signal -) og for digitale signaler skal kablerne føres i henhold til Modbus-protokollen; ved tilslutning skal der holdes mindst 10 cm fra højspændingsledninger for at undgå elektromagnetisk støj.

• Beskyttelsesforanstaltninger: Ved installation udendørs skal der monteres en regnbeskyttelse, og tilslutningspunkterne for kablerne skal tætnes med vandtætte stik; i korrosive miljøer bør sensorens overflade behandles med en anticorrosionsbelægning.

2) Kalibrering og fejlretning

• Nulkalibrering: Tænd for strømmen og lad den varme op i 30 minutter, tryk derefter på "nul"-knappen på måleren for at sikre, at nuludgangen ligger inden for ±0,001 %FS.

• Lastekalibrering: Anbring standardvægte (anbefalet 50 % og 100 % af den nominelle belastning), notér aflæsningerne på måleren og korriger fejlen via måleren eller software (fejlen skal være ≤ tilladt fejl svarende til nøjagtighedsklassen).

• Dynamisk fejlfinding: I dynamiske vejesituationer skal du teste sensorens responstid og justere målerens filterparametre (typisk filterfrekvens på 5-10 Hz) for at undgå datafluktuationer.

3) Almindelig vedligeholdelse

• Almindelig inspektion: Rengør sensorens overflade månedligt, tjek om ledningerne sidder fast; kalibrer nulpunktet en gang kvartalsvis og udfør en fuld kalibrering én gang årligt.

• Fejlhåndtering: Hvis der opstår datadrift, skal du tjekke forsyningsspændingen (skal være stabil ved 12-24 V DC); hvis der ikke er noget signaoutput, skal du tjekke om tilslutningerne er korrekte eller om sensoren er overbelastet og beskadiget.

6. Valgmetode (præcist matchende krav)

1) Bestemmelse af kerneparametre

• Valg af måleområde: Vælg en model med et område på 1,2 - 1,5 gange den faktiske maksimale belastning (f.eks. ved en maksimal belastning på 50 t kan en sensor på 60 - 75 t vælges), så der er margin ved overbelastning.

• Nøjagtighedsklasse: Til industriel metrologi vælges klasse C3 (fejl ≤ ±0,02 %FS); til laboratorietest vælges klasse C1 (fejl ≤ ±0,01 %FS); til almindelig overvågning vælges klasse C6 (fejl ≤ ±0,03 %FS).

• Signaltype: Analogsignaler (4 - 20 mA) er velegnede til traditionelle instrumenter, mens digitale signaler (RS485) er velegnede til intelligente styresystemer og understøtter fjernovervågning.

2) Valg baseret på miljøtilpasning

• Temperatur: Til almindelige scenarier (-20 °C - 60 °C) vælges en standardmodel; til højtemperaturscenarier (60 °C - 120 °C) vælges en højtemperaturkompenseret model; til lavtemperaturscenarier (-40 °C - -20 °C) vælges en kuldebestandig model.

• Medium: Til tørre omgivelser vælges legeret stål; til fugtige/korrosive omgivelser vælges rustfrit stål 304/316L; til stærkt korrosive omgivelser (f.eks. syre-basisk løsninger) vælges Hastelloy.

• Beskyttelsesklasse: Til udendørs/fugtige omgivelser ≥ IP67; til undervands- eller støvintensive omgivelser ≥ IP68.

3) Installation og systemkompatibilitet

• Monteringsmetode: Ved begrænset plads vælg gevindforbindelser; ved store belastninger vælg flangeforbindelser; hvis der er risiko for excentrisk belastning, vælg en model med anti-excentrisk belastningsdesign (excentrisk belastningsfejl ≤ ±0,01 %FS).

• Kompatibilitet: Bekræft, at sensorens udgangssignal stemmer overens med eksisterende instrumenter/PLC'er; hvis flere sensorer skal tilsluttes parallelt, vælg en digital model, der understøtter adresseindstilling.

4) Bekræftelse af yderligere krav

• Certificeringskrav: Eksplosionsfaste installationer kræver Ex ia IIC T6-certificering; fødevareindustrien kræver FDA/GMP-certificering; metrologianvendelser kræver CMC (Metrologisk Instrumenttypegodkendelsescertifikat).

• Særlige funktioner: Til dynamisk veje vælg en model med responstid ≤ 5 ms; til fjernovervågning vælg en intelligent model med trådløs transmission (LoRa/NB-IoT).

Opsummering

Kolonnevejceller har »høj stivhed, god modstandsevne over for interferens og bredt omfang« som deres kernefordele og løser primært udfordringer som præcis vægtmåling, tilpasning til krævende miljøer og systemkompatibilitet i situationer med mellemstor til stor belastning. Brugeroplevelsen fokuserer på nem installation, enkel vedligeholdelse og stabil data. Ved valg af en vægtcelle er det nødvendigt først at fastlægge de tre centrale krav: omfang, nøjagtighed og miljø, og derefter træffe en beslutning i kombination med installationsmetode og systemkompatibilitet. Under brug skal man strengt følge principperne for aksial kraftinstallation og regelmæssig kalibrering for at sikre langtidsholdbarhed. De er velegnede til områder som industriel metrologi, mekanisk integration og fremstilling af vægte og er den foretrukne sensortype til vejningsopgaver med mellemstor til stor belastning.

Detalje display

Parametre