Kolonneformet belastningscelle CZL110

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), højstivhedsdesign (høj egenfrekvens), stærk modstandsdygtighed over for excentriske laster/sidetræk (kan typisk modstå sidetræk på ±5 % – ±10 % af den nominelle belastning), god kraftens homogenitet.
• Præcisionsudstyr: Høj præcision (almindeligvis C3, C6, nogle high-end modeller opnår C1), ikke-linear fejl ≤ ±0,01 %FS, gentagelsesfejl ≤ ±0,005 %FS, lille nuldrift (≤ ±0,002 %FS/℃).
• Materialer og beskyttelse: Elastomer materiale kan vælges i legeret stål (økonomisk model, strækstyrke ≥800 MPa) eller rustfrit stål (304/316L, korrosionsbestandigt), beskyttelsesklasse IP67/IP68 valgfri, egnet til fugtige, støvede og let korrosive miljøer. • Monteringens kompatibilitet: Begge ender med gevind (M12 - M60) eller flangeforbindelser, kompakt installationsplads, egnet til vertikale/aksiale belastningssituationer, flere sensorer kan kobles parallelt for at danne en vægt (understøtter 4 - 8 sensorer, der arbejder synkront).

Kernefunktion

• Kraft/Vægtmåling: Understøtter statisk/dynamisk veje (dynamisk responstid ≤ 5 ms), med et bredt område (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.
• Yderligere egenskaber: 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 datafluktuationer i traditionelle sensorer anvendes en højstiv struktur og præcis strain gauge-limteknologi for at sikre, at målefejlen under excentriske belastningsforhold er ≤ ±0,02 %FS.

• Dårlig tilpasningsevne til barske miljøer: Materialer i rustfrit stål + IP68-beskyttelsesdesign løser problemer med sensorskader og signaldrift i miljøer med fugt, støv og syre-basisk korrosion (f.eks. kemiske siloer og udendørs vejeudstyr).

• Installations- 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 måling af tung belastning: Højstiv elastomer + overbelastningsbeskyttelsesdesign forhindrer permanent deformation af sensorer i mellemstore og tunge lastscenarier (såsom lastvognsvægte og havnecontainervejning), hvilket sikrer langsigtet målenøjagtighed.

• Kompatibilitetsproblemer med systemer: Flere signaloutput-tilstande er tilgængelige, hvilket løser problemet med tilslutning til forskellige styresystemer (f.eks. Siemens PLC og Kunlun Tongtai touchskærm) uden behov for ekstra signalomformere.

3. brugeroplevelse

• Installationens bekvemmelighed: Standardiserede gevind-/flangeinterfaces, leveret med monternøgler og positionspinde, gør det muligt for én person at udføre installationen; vandrette justeringshuller er forudreserveret 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.

• Lavt vedligeholdelsesomkostning: Tæt design eliminerer behovet for hyppig vedligeholdelse; spændingsmålere er belagt med fugtbestandigt materiale, hvilket resulterer i en lav fejlrate (gennemsnitlig årlig fejlrate ≤ 0,5 %); sårbare dele (som f.eks. terminalblokke) kan udskiftes individuelt.

• Datafeedback: Hurtig signalrespons, intet databehov i dynamiske vejesituationer; digitale modeller er udstyret med indbyggede fejldiagnosefunktioner (f.eks. overbelastningsalarm, advarsel om ukorrekt tilslutning), hvilket gør fejlfinding nem og hurtig.

• 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 vægning 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/Jernbanevægt: Vægning af vej- og togfrakt, med en enkelt sensor kapacitet på 50-200 t, og flere sensorer forbundet parallelt for at danne en vægteplatform (f.eks. bruger en 100 t lastvognsvægt typisk 4 25 t sensorer).

• Reaktorvægning: Echtidsvægtning af reaktorer i lægemiddel- og kemiske industrier, samarbejder med kontrolsystemet for at opnå præcis kontrol af materialistøring (eksplosionsikre sensorer kræves).

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 materialefasthedstest, kræver høj præcision (Klasse C1) og høj dynamisk respons (≤3 ms).

• Byggemaskiner: Vægtmåling af råmaterialer i betonblandeværker og overbelastningsbeskyttelse for tårnkraner, egnet til udendørs fugtige og vibrerende miljøer (beskyttelsesniveau ≥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).

• Tilpassede vægte: F.eks. eksplosionsfaste elektroniske vægte og korrosionsbestandige industrielle vægte, fremstillet med rustfrit stål og eksplosionscertificerede sensorer for at opfylde kravene i særlige industrier.

4) Andre specielle scenarier

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

• Mining-/metallurgisk industri: Tilpassede modeller til højtemperaturmiljøer (≤120℃), brugt til veje af malmhopper og overvågning af vægten på metallurgiske ovne (kræver funktion til kompensation for høj temperatur).

5. Brugsanvisning (praktisk guide)

1) Monteringsproces

• Forberedelse: Rengør installationsfladen (sørg for, at den er plan, fri for olie, med fladhedstolerance ≤0,1 mm/m), og kontroller sensorens ydre (ingen deformation, intakte tilslutningsklemmer).

• Positionering og fastgøring: Installer sensoren lodret i kraftoverførselspunktet for at sikre, at belastningen overføres aksialt (undgå tværkræfter); brug en momentnøgle til at stramme den i henhold til det angivne moment (20-50 N·m anbefales for legeret stålsensorer, 15-30 N·m for rustfri stålsensorer).

• Kabelføringsforskrifter: For analoge signaler (rød - strøm +, sort - strøm -, grøn - signal +, hvid - signal -), tilslut digitale signaler i henhold til Modbus-protokollen; hold kabler væk fra højspændingsledninger (≥10 cm) for at undgå elektromagnetisk støj.

• Beskyttelsesbehandling: Til udendørs installation, tilføj et regndæksel og tæt kabelforbindelsen med en vandtæt stikforbindelse; påfør en korrosionsbeskyttende belægning på sensorens overflade i et korrosivt miljø.

2) Kalibrering og afprøvning

• 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.

• Belastningskalibrering: Placer standardvægte (anbefalet 50 % og 100 % af den mærkede belastning), notér målerens visningsværdi og korriger fejlen via måleren eller softwaren (fejlen skal være ≤ tilladt fejl svarende til nøjagtighedsklassen).

• Dynamisk fejlfinding: I et dynamisk vejescenarie testes sensorens responstid, og målerens filterparametre justeres (typisk filterfrekvens er 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, kontrollér strømforsyningsspændingen (skal være stabil ved 12-24 V DC); hvis der ikke er noget signaoutput, kontrollér om tilslutningen er korrekt, 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 miljøer, ≥IP67; til undervands- eller støvintensive miljøer, ≥IP68.

3) Installation og systemkompatibilitet

• Monteringsmetode: Ved begrænset plads vælges gevindforbindelse; ved tunge belastninger vælges flangeforbindelse; hvis der er risiko for excentrisk belastning, vælges 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: Til eksplosionsfarede scenarier kræves Ex ia IIC T6-certificering; til fødevareindustrien kræves FDA/GMP-certificering; til måletekniske scenarier kræves CMC (Metrologiinstrumenttypegodkendelsescertifikat).

• 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 forstyrrelser og bredt måleområde« som deres kernefordele og løser primært udfordringer som præcis vægtmåling, tilpasning til barske miljøer og systemkompatibilitet i scenarier med mellemstore og tunge belastninger. Brugeroplevelsen fokuserer på nem installation, enkel vedligeholdelse og stabil data. Ved valg skal man først klarlægge de tre kernekrav: måleområde, nøjagtighed og miljø, og derefter træffe beslutninger ud fra installationsmetode og systemkompatibilitet. Under brug skal man strengt følge principperne for aksial kraftinstallation og regelmæssig kalibrering for at sikre langtidssikkerhed. Velegnet til industriel måleteknik, mekanisk integration, vægtinstrumentproduktion og andre områder, hvor det er den foretrukne sensortype til vægtmåling ved mellemstore og tunge belastninger.

Detalje display

Parametre