Parallelbjælke vægtcelle CZL601

Produktintroduktion

Parallelbjælke load cells er kraftfølsomme detekteringselementer baseret på princippet om strain modstand, med en dobbelt parallelbjælke eller enkelt parallelbjælke elastomer som kernekonstruktion. Når de udsættes for kraft, fører bjælkens bøjning til deformation, som driver strain gauges til at producere ændringer i modstanden, hvilket derefter omdannes til standardiserede elektriske signaler. De kombinerer fordele såsom høj præcision ved lette belastninger, planar modstand mod excentrisk belastning og nem installation, og anvendes bredt inden for veje med små måleområder, planar kraft og indbyggede målescenarier. Følgende detaljer præsenteres ud fra kerneparametre for at imødekomme behovene for produkt valg, teknisk evaluering og løsningsdokumentation:

1. Produktfunktioner og funktioner

Kernefunktioner

• Strukturel konstruktion: Anvender en integreret parallel bjælkestruktur (bjælkeliggende tykkelse 2-15 mm, længde 20-150 mm), med ensartet spændingsfordeling koncentreret i midterafsnittet af bjælkeliggende, der understøtter kræfter i flere vinkler i planet, med fremragende evne til at modstå excentriske belastninger (kan klare plane ekscentriske belastninger på ±20 %-±30 % af den nominelle belastning) og ingen markante spændingsmæssige blinde punkter.
• Præcisionsudstyr: Nøjagtighedsniveauer dækker C1-C3, hvor gængse modeller når op på C2. Ikke-linearitetsfejl ≤±0,01 %FS, gentagelsesfejl ≤±0,005 %FS, nuldrift ≤±0,002 %FS/℃, og nøjagtighedsydelsen er bedre end lignende sensorer i små områder fra 0,1 kg til 500 kg.
• Materialer og beskyttelse: Elas­tisk krop bruger typisk alu­mini­umlege­ring (til letvægts­scenarier), lege­ringsstål (til konven­tionelle in­dus­trielle scenarier) eller 304/316L rustfrit stål (til kor­rosions­belastede scenarier), hvor overfladen er behandlet med anodisering, nikkelplatering eller passivering; beskyttelsesniveauet er typisk IP65/IP67, og fødevaregradsmodeller kan nå op på IP68, egnet til forskellige komplekse miljøer.
• Installationssammenlignelighed: Standardiserede monteringshuller (gevindhuller eller glatte huller) er placeret i bunden, så boltefastgørelse eller limmontering understøttes. Nogle mikromodeller kan monteres indbygget, egnet til de snævre installationspladser i bordvægte og automatiseret udstyr, og en enkelt enhed kan opfylde kravene til planvægtmåling.

Kerne funktioner

• Måling af lille belastning: Fokuserer på statisk/quasi-dynamisk veje med let belastning (respons tid ≤ 4 ms), med et måleområde fra 0,1 kg - 500 kg. Almindelige anvendelser ligger inden for området 1 kg - 200 kg, og mikromodellen kan opnå ekstremt små målinger ned til 0,01 kg.
• Flere typer signalkonstanter: Leverer analoge signaler (4 - 20 mA, 0 - 3 V, 0 - 5 V) og digitale signaler (RS485/Modbus RTU, I2C). Den intelligente mikromodel integrerer en signaltilpasningsmodul og kan direkte tilsluttes enkeltchip-mikrocomputere og IoT-moduler.
• Sikkerhedsbeskyttelsesfunktion: Integrerer temperaturkompensation over et bredt temperaturområde (-10 °C ~ 70 °C), har overbelastningsbeskyttelse (150 % - 200 % af den nominelle belastning, typisk 150 % for modeller i aluminiumslegering), og nogle modeller har en støddæmpende bufferstruktur.
• Langtidsstabilitet: Udmattelseslevetid ≥ 10⁷ belastningscyklusser, med en årlig drift på ≤ ±0,01 %FS under nominel belastning, egnet til langvarige kontinuerte driftsscenarier såsom supermarkeder og laboratorier.

2. Kerneproblemer løst

• Utilstrækkelig nøjagtighed i letbelastningsscenarier: For at løse problemet med for stor fejl i traditionelle sensorer til små områder under 10 kg kontrolleres målefejlen gennem en optimeret design af bjælkens spænding inden for ±0,005 %FS, hvilket opfylder de krav til høj nøjagtighed inden for f.eks. veje af fødevarer og dosering i farmaceutiske anvendelser.

•Upræcis måling af planer belastninger uden for centrum: Den jævne spændingsfordeling i parallelbjælkestrukturen kan effektivt modvirke indflydelsen af excentrisk belastning forårsaget af forskudt placering af det vejede objekt, og dermed løse nøjagtighedsproblemet ved ikke-fastlagte materialeplaceringer i bordveje og sortereringsudstyr.

•Integration og montering af udstyr er vanskeligt: Den kompakte konstruktion og fleksible monteringsmetode imødekommer kravene til indbygget installation i automatiseret udstyr og smarte husholdningsapparater, hvorved det ikke er nødvendigt at ændre udstyrets hovedkonstruktion, og integrationsomkostningerne reduceres.

• Dårlig tilpasningsevne til flere miljøer: Gennem opgraderinger af materiale og beskyttelsesniveau løses problemer som sensorskader og signaldrift i scenarier med fugtighed (f.eks. vægning af akvatisk produkt), korrosion (f.eks. vægning af kemiske reagenser) og støv (f.eks. melbearbejdning).

•Omkostningstryk på små enheder: Én enkelt sensor kan opfylde kravene til planløs vægning, hvilket eliminerer behovet for at kombinere flere sensorer. Samtidig reducerer aluminiumslegeringsmaterialet produktets vægt og omkostninger og løser dermed problemet med omkostningsstyring for små vægningsinstrumenter og forbrugerprodukter.

3. brugeroplevelse

• Ekstremt forenklet installation: Standardiserede monteringshuller og positioneringsreferenflader eliminerer behovet for professionelle kalibreringsværktøjer. Installationen kan udføres med en almindelig skruetrækker, har lave krav til fladhed (≤0,1 mm/m), og en enkelt person kan gennemføre fejlfinding inden for 10 minutter.

• Lavt operationskrav: Understøtter enkeltknaps-nulstilling og enpunktskalibrering for vægteinstrumenter (kræver kun en standardvægt på 100 % af den nominelle belastning). Digitale modeller kan hurtigt kalibreres via computerprogrammel, hvilket gør det nemt at betjene for ikke-fagfolk.

• Meget lav vedligeholdelsesomkostning: Den fuldt forseglede konstruktion reducerer indtrængning af støv og fugt, med en årlig gennemsnitlig fejlrate ≤0,2 %. Modeller i aluminiumslegering er lette (minimum kun 5 g), nemme at udskifte og kræver ikke demontering af store konstruktioner under vedligeholdelse.

•Præcis datafeedback: Statisk måledatafluktuation ≤±0,003 %FS, uden forsinkelse i kvasi-dynamiske scenarier. Digitale modeller har indbygget nuldriftkompensation, hvilket eliminerer behovet for hyppig kalibrering og sikrer stor datastabilitet.

• God integrationskompatibilitet: Micro-modeller er små i størrelse (minimum dimensioner 20 mm × 10 mm × 5 mm) og kan integreres indeni smarte enheder uden at påvirke enhedens udseende. Signaloutput er kompatibelt med almindelige små styreenheder og understøtter Plug and Play.

4. Typiske anvendelsesscenarier

1) Civile og kommercielle lette vægte

• Supermarkedets prisskalaer/elektroniske plattormvægte: Kernefølere til prisskalaer på 3-30 kg, med let konstruktion i aluminiumslegering. Modstandsdygtighed mod excentrisk belastning sikrer konsekvent væjtningsnøjagtighed ved forskellige placeringspositioner, med en fejl ≤ ±1 g.

• Elektroniske pakkevægte til ekspreslevering: 1-50 kg udstyr til vægning af ekspresforsendelser, fremstillet i rustfrit stål for at modvirke snavs og gøre rengøring nemt, med IP67-beskyttelsesklasse, egnet til fugtige og støvede miljøer ved ekspresudgange, understøtter hurtig og kontinuerlig vægning.

• Køkkenvægte/bagvægte: 0,01-5 kg højpræcisions køkkenvægte med mikro parallelbærende sensorer, der opnår milligram-niveau nøjagtighed, digital signaoutput kompatibel med high-definition displays, opfylder behovet for præcis ingrediensproportionering.

2) Industriel automatiseringsudstyr

• Automatiseret sortereringsudstyr: Vægtbaserede sortere i fødevare- og håndværksindustrien, installeret under sorteringstransportbånd, registrerer produktvægt i realtid og kobler til sorteringmekanismen, med en sorteringsnøjagtighed på op til ±0,1 g.

• Materialedetektering på samlebånd: Registrering af mangel på materialer på elektronikkomponent-samlebånd, afgør om materialer mangler ved hjælp af vejet (f.eks. mobiltelefonbatterisamling), responstid ≤ 4 ms, egnet til højhastighedssamlebånd.

• Kvantitativ kontrol af emballagemaskiner: Kvantitativ vægtning til emballagemaskiner for små partikler/pulver, modeller med C2-klasse nøjagtighed sikrer, at vægtfejl pr. pose ≤ ±0,2 %, i overensstemmelse med metrologiske standarder.

3) Fødevare- og lægemiddelindustrien

• Vægtning af farmaceutiske råvarer: Vægtning af små doser råmaterialer (0,1–10 kg) i farmaceutisk industri, materiale i rustfrit stål 316L + GMP-certificering, poleret overflade uden døde hjørner, nem at desinficere og sterilisere, nøjagtighed ≤ ±0,01 %FS.

• Vægtning af fisk og kød: Udsnits- og vægteudstyr i slagterier og fiskemarkeder, vandtæt og korrosionsbestandig konstruktion (IP68), kan rengøres direkte, egnet til fugtige og vandrige arbejdsmiljøer.

4) Videnskabelig forskning og eksperimentelt udstyr

• Biologisk eksperimentvægning: Vægt af reagenser og prøver i laboratorier, ekstremt små modeller (0,01-1 kg) kan opfylde de krav til høj præcision, som gælder for mikrobiel dyrkning og dosering af kemiske reagenser.

• Kraftmåling af medicinsk udstyr: Kraft/vægtmåling til genoptræningsudstyr (f.eks. håndgreb dynamometre) og medicinske vægte (babyvægte), letvægtsdesign i aluminiumslegering forbedrer udstyrets bærbarhed, nøjagtighed op til ±0,005 %FS.

5) Smarte forbruger-elektronik og Internet of Things (IoT)-enheder

• Hjemmeapparater med smart teknologi: Måling af vaskemængde i vaskemaskiner og vægt af kaffebønnebeholdere i kaffemaskiner, mikroindbyggede sensorer muliggør intelligent styring af enheder og forbedrer brugeroplevelsen.

• Internet of Things-slutpunkt: Vægtovervågning til smarte hylder og smarte affaldsspande, lavenergi digitale modeller understøtter NB-IoT trådløs overførsel, egnet til fjernstyring i IoT-scenarier.

5. Brugsanvisning (praktisk guide)

1) Installationsproces

• Forberedelse: Rengør monteringsfladen (fjern olieflekker og spåner), tjek sensorens ydre (ingen deformation af bjælkelegemet og ingen beskadigelse af kablet) og vælg de passende monteringsbolte i henhold til måleområdet (undgå brug af højstyrkebolte til aluminiumslegeringsmodeller).

• Positionering og fastgørelse: Monter sensoren vandret på bærefladen, så belastningen virker lodret oven over bjælkelegemet (undgå sidevirkende stød); brug en momentnøgle til at stramme bolterne (5-10 N·m for aluminiumslegeringsmodeller, 10-20 N·m for legeret stål), og undgå overstramning, der kan beskadige bjælkelegemet.

• Kabelføringsforskrift: For analoge signaler følges "rød – strømforsyning +, sort – strømforsyning –, grøn – signal +, hvid – signal –"; for digitale signaler tilsluttes i henhold til pindesigneringen; undgå at trække i kablet ved kabelføring til mikromodellen, og det anbefales at efterlade 5 cm ekstra kabel.

• Beskyttelsesbehandling: I et fugtigt miljø skal kabelstikket forsegles med vandtæt tape; i fødevareindustrien skal sensorens overflade rengøres straks efter brug for at undgå korrosion fra resterende materialer.

2) Kalibrering og fejlretning

• Nulkalibrering: Tænd for strømmen og varm op i 10 minutter, udfør kommandoen "nulkalibrering", og sikr, at nuloutputtet ligger inden for ±0,001 %FS. Hvis afvigelsen er for stor, skal du kontrollere, om installationsoverfladen er plan.

• Laste kalibrering: Placér en standardvægt svarende til 100 % af den nominelle belastning (brug standardvægte i scenarier med lille måleområde), notér outputsignalets værdi, korriger fejlen via måleren eller softwaren, og sikr, at fejlen ≤ den tilladte værdi for den pågældende nøjagtighedsklasse (C2-klasse ≤ ±0,01 %FS).

• Excentrisk belastningstest: Placer samme vægt i forskellige positioner på sensorens bæreflade, observer konsistensen i aflæsningerne, og afvigelsen bør være ≤ ±0,02 %FS; ellers juster monteringsniveauet.

3) Almindelig vedligeholdelse

• Regelmæssig inspektion: Rengør sensorens overflade ugentligt, tjek månedligt om ledninger sidder fast; kalibrer handelsmæssige vægte kvartalsvis og laboratorieudstyr månedligt.

• Fejlhåndtering: Når data ændrer sig, skal du først tjekke forsyningsspændingen (stabil ved 5-24 V DC, typisk 5 V for mikromodeller); hvis aflæsningen er unormal, undersøg om der er overbelastning (aluminiumslegeringsmodeller er sårbare over for permanent deformation ved overbelastning), og udskift sensoren ved behov.

6. Valgmetode (præcist match af krav)

1) Bestemmelse af kerneparametre

• Rækkeviddevalg: Vælg model efter 1,2 - 1,4 gange den faktiske maksimale vægt (f.eks. ved en maksimal vejecapacitet på 10 kg kan en sensor på 12 - 14 kg vælges). Undgå at vælge for stor rækkevidde ved lette belastninger for at undgå utilstrækkelig nøjagtighed.

• Nøjagtighedsklasse: Vælg klasse C1 (fejl ≤ ±0,005 %FS) til laboratorie-/medicinske anvendelser, klasse C2 (fejl ≤ ±0,01 %FS) til industrielle måleformål og klasse C3 (fejl ≤ ±0,02 %FS) til civile vejeinstrumenter.

• Signaltype: Vælg analoge signaler (0 - 5 V) til civile vejeinstrumenter, digitale signaler (I2C/RS485) til smarte enheder og modeller med trådløse moduler til IoT-anvendelser.

2) Valg baseret på miljøtilpasning

• Temperatur: Vælg almindelige modeller til normale forhold (-10 °C ~ 60 °C), kuldetresistente modeller til køleanlæg i lavtemperaturmiljøer (-20 °C ~ 0 °C) og højtemperaturkompensationsmodeller til højtemperaturforhold (60 °C ~ 80 °C).

• Medium: Vælg aluminiumslegering til tørre omgivelser, rustfrit stål 304 til fugtige/madrelaterede industrier og rustfrit stål 316L til kemisk korrosive omgivelser.

• Beskyttelsesklasse: ≥IP65 til indendørs tørre omgivelser, ≥IP67 til fugtige/rengjorte omgivelser og ≥IP68 til undervands- eller stærkt korrosive omgivelser.

3) Installation og systemkompatibilitet

• Installationsmetode: Vælg boltbefastning til vægtsystemer til bordtop, indbygget installation til smarte enheder; i situationer med begrænset plads bør mikromodeller med længde ≤30 mm prioriteres.

• Kompatibilitet: Bekræft, at sensorens forsyningsspænding og signaltypen er i overensstemmelse med controlleren. For mikromodeller skal pin-definitionerne tjekkes for at undgå fejltilslutning, der kan brænde modulet af.

4) Bekræftelse af yderligere krav

• Certificeringskrav: Fødevare- og lægemiddelindustrien kræver FDA/GMP-certificering, måletekniske anvendelser kræver CMC-certificering, og eksportprodukter kræver OIML-certificering.

• Særlige funktioner: Vælg modeller med en responstid ≤3 ms til sortering i høj hastighed, IoT-modeller med standby-strømforbrug ≤10 μA til lavt strømforbrug og integrerede modeller uden gevind og døde hjørner til hygiejniske anvendelser.

Opsummering

Parallelbjælke belastningscelle har »lav belastning, høj præcision, planar modstand mod excentrisk belastning og nem integration« som sine kerdefordel, primært løser problemer såsom nøjagtig vægtmåling i små områder, materiale excentrisk belastning og indbygget installation af udstyr. Brugeroplevelsen fokuserer på enkel betjening, problemfri vedligeholdelse og kontrollerede omkostninger. Når man vælger en belastningscelle, er det nødvendigt først at fastlægge de fire kernekrav: område, nøjagtighed, installationsplads og miljø, og derefter træffe en beslutning i kombination med systemkompatibilitet og ekstra funktioner; under brug bør overbelastning og laterale stød undgås, og retningslinjerne for regelmæssig kalibrering skal følges nøje for at sikre langvarig stabil drift. Den er velegnet til anvendelser i lette vægte, automatiske anlæg, fødevarer og medicin samt andre områder og er den optimale følerløsning til små områder og plane vægtscenarier.

Detalje display

Parametre