S-type vægtcelle CZL301

Produktintroduktion

S-typens belastningscelle er et kraftfølsomt detektionselement baseret på strain-resistiv princippet, med en symmetrisk S-formet elastomer som kernekonstruktion. Når den udsættes for kraft, medfører elastomerens træk- eller trykdeformation, at wiremodstanden ændrer sig, hvilket derefter omdannes til standardiserede elektriske signaler. Den kombinerer fordele som todirektionel kraftbæring, fleksibel installation og stabil nøjagtighed og anvendes bredt i målescenerier til træk-, tryk- og sammensatte kræfter ved mellem- og lavbelastning. Følgende detaljer præsenteres ud fra kerneaspekter for at opfylde behovene af produkt valg, teknisk evaluering og løsningsdokumentation:

1. Produktfunktioner og funktioner

Kernefunktioner

• Konstruktionsdesign: Anvender en integreret S-formet elastomerstruktur (tykkelse 5-30 mm, længde 30-200 mm), med koncentreret og symmetrisk spændingsfordeling, understøtter kraft i begge retninger (både træk og tryk kan måles), har stærk evne til at modstå vridnings- og tværkræfter (kan tåle tværkræfter på ±10 %-±15 % af den rated belastning) samt høj krafteffektivitet.

• Præcisionsydeevne: Nøjagtighedsklasser dækker C2-C6, hvor mainstream-modeller når C3, ikke-linearitetsfejl ≤±0,02 %FS, gentagelsesfejl ≤±0,01 %FS, nuldrift ≤±0,003 %FS/℃, og lille præcisionsnedgang i dynamiske målescenarier med mellemstore og små belastninger.

• Materialer og beskyttelse: Elastomeret er typisk fremstillet af højstyrke legeret stål (flydespænding ≥850 MPa) eller 304/316L rustfrit stål, med overfladebehandling via nikkelplatering eller plastpulverlakering (passivering til korrosionsbestandige typer); beskyttelsesniveauet er typisk IP65/IP67, og specialtilpassede modeller til fugtige omgivelser kan nå op til IP68, egnet til almindelig industri og nogle specielle miljøer.

• Monteringskompatibilitet: Begge ender er designet med indvendige gevind, udvendige gevind eller løfteringskonstruktioner, der understøtter forskellige monteringsmetoder såsom kroge, løfteringe og flanger, med fleksibelt installationsrum, tilpasset multidirektionale kraftscenarier såsom lodret, vandret og skråstillinger, og primært anvendt som enkeltmontering.

Kerne funktioner

• Tosidig kraftmåling: Understøtter statiske og dynamiske træk- og trykmålinger (reaktionstid ≤6 ms), med et måleområde på 0,01 t–50 t, hvor almindelige anvendelser typisk ligger inden for 0,1 t–20 t, og nogle højpræcise modeller kan måle små områder ned til 0,001 t.

• Standardiseret signaloutput: Leverer analoge signaler (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) og digitale signaler (RS485/Modbus RTU), og nogle intelligente modeller understøtter Profibus-protokollen, hvilket gør det muligt at oprette direkte forbindelse til vægteinstrumenter, PLC'er, industrielle touchskærme og andre enheder.

• Sikkerheds- og beskyttelsesfunktioner: Integreret temperaturkompensation over et bredt temperaturinterval (-20 °C til 80 °C), har overbelastningsbeskyttelse (120 %–200 % af den nominelle belastning, typisk 150 % i trækscenarier), og nogle modeller er udstyret med anti-roterings-positionspinde og kabler med beskyttelse mod udflyvning.

• Langsigtet stabilitet: Udmattelseslevetid ≥10⁶ belastningscyklusser, årlig drift ≤±0,02 % FS ved nominel belastning, egnet til intermitterende eller kontinuerlig kraftovervågning.

2. Kerneproblemer løst

• Sværheder ved tvunget kraftmåling: For at løse begrænsningen i traditionelle sensorer, som kun kan måle kraft i én retning, kan S-formede konstruktioner nøjagtigt måle både træk- og trykkraft samtidig (f.eks. ændringer i kraftværdi under materialeløft og nedløft), hvilket opfylder behovet for tvunget kraftovervågning i scenarier som hejsning og træk.

• Tilpasningsevne til komplekse installationsforhold: Med fleksible tilslutningsmetoder og en kompakt konstruktion løser den installationsudfordringerne i udstyr med begrænset plads og kraft på flere vinkler anvendelse (f.eks. vægtmåling af skrå beholdere og spændingsovervågning af hængende transportbånd), hvilket eliminerer behovet for omfattende ændringer i udstyrets konstruktion.

• Utilstrækkelig nøjagtighed ved let belastning/lille område: I det lille område fra 0,1 t - 5 t, ved at optimere limpositionen af spændingsmålere og spændingsdesignet for elastomeren, holdes målefejlen inden for ±0,01 %FS, hvilket opfylder kravene til høj præcision ved lette belastninger i laboratorier, fødevareproduktion mv.

• Overvågning af dynamiske spændingssvingninger: Med en responstid ≤6 ms kan den nøjagtigt registrere spændingssvingninger under kontinuerte produktionsprocesser af kabler, film mv., og dermed løse kvalitetsproblemer forårsaget af ustabil spænding i industrier som tekstil og tryk.

• Kompatibilitetsproblemer ved samarbejde mellem flere enheder: Standardiseret signaoutput og understøttelse af flere protokoller løser sammenkoblingsproblemer med styresystemer fra forskellige producenter (som Siemens S7-seriens PLC'er og Delta DCS), hvilket reducerer fejl og omkostninger ved signalomdannelse.

3. brugeroplevelse

• Installationens bekvemmelighed: Standardiserede gevindøje/hylse-samlinger med standardforbindelsesdele (såsom bolte og krogskruer) kræver ikke specielle installationsværktøjer. Én person kan fuldføre installation og positionering af én enkelt sensor inden for 15 minutter, med relativt lave krav til fladhed for installationsoverfladen (fladhedstolerance ≤0,1 mm/m er tilstrækkeligt).

• Drift og kalibrering: Understøtter ét-knap-nulstilling på vægten, forenkler to-punktskalibreringsprocessen (kræver kun standardvægte på 10 % og 100 % af den nominelle belastning), og digitale modeller kan fjernkalibreres via mobil-APP eller hovedcomputer, hvilket gør det muligt for ikke-fagfolk hurtigt at betjene systemet.

• Kontrollerbar vedligeholdelsesomkostning: Den tætte konstruktion isolerer effektivt mod støv og fugt, med en gennemsnitlig årlig fejlrate ≤0,4 %; den modulære design af kerndele (spændingsmålere, terminalblokke) tillader individuel udskiftning af lokale fejl, hvilket reducerer omkostningerne til fuld udskiftning.

• Intuitiv datafeedback: Statisk måledatafluktuation ≤±0,005 %FS, uden synlig forsinkelse i dynamiske scenarier; digitale modeller er udstyret med indbyggede fejlfremvisninger ved overbelastning, lav spænding osv., som vises visuelt via lamper eller softwaregrænseflader for nem og hurtig fejlfinding.

• Fleksibel tilpasningsevne til forskellige scenarier: Den samme sensor kan skifte mellem træk- og trykmålingsmodi uden at udskifte hardwaren, hvilket opfylder behovet for udstyr til fælles brug i flere processer og forbedrer udnyttelsen af udstyret.

4. Typiske anvendelsesscenarier

1) Målescenarier for træk-/spændingsmåling

• Kabel-/rebspændingskontrol: Spændingsmåling af trækmaskiner i tekstil- og kablerindustrien. S-type-sensorer er serieforbundet til trækmekanismen og leverer realtidsfeedback på spændingsværdierne samt justerer trækfarten i koordineret form for at sikre ensartet kabeldiameter.

• Materialetræktøjning: Trækmåling af materialer med testmaskiner i laboratorier. C2 præcisionsmodeller kan opfylde kravene til trækstyrketest af materialer såsom metaltråd og plastfolier, med en datagentagelsesfejl ≤±0,01 %.

• Spændingsovervågning af løfteudstyr: Laste grænsekontrol for små kraner og elektriske taljer. Installeret mellem krogen og bommen, udløser den en alarm og afbryder strømmen ved overbelastning for at sikre driftssikkerhed.

2) Hængende vægnings-scenarier

• Vægtning af hængende beholder/tank: Vægtning af hængende batchbeholdere i kemisk og foderindustri. Enkelt- eller to sensorer hænger symmetrisk og er installeret for at løse problemet med utilstrækkelig gulvplads, med en nøjagtighed på op til ±0,02 %FS.

• Suspenderet vægning i fødevareforarbejdning: Suspenderet vægning og sortering i slagt- og akvakulturindustrien. Modeller i rustfrit stål (316L) opfylder kravene til fødevarehygiejne, er nemme at rengøre og desinficere og egner sig til linjeproduktion.

3) Fremstilling af små og mellemstore vægte

• Krogvægte/bærbar vægte: Kernefølere til krogvægte på 0,5 t – 20 t. Deres kompakte konstruktion egner sig til vægtkropsdesign, og de kan klare stød og øjeblikkelige overbelastninger under løfteoperationer.

• Båndvægte/dynamiske vægte: Dynamiske vægningsmoduler til transportbånd. Monteres på båndets rulleleje og beregner materialevægten indirekte ved måling af båndspænding, hvilket gør dem velegnede til kontinuerlig transport.

4) Videnskabelig forskning og eksperimentelt udstyr

• Biomekanisk testning: Overvågning af kraftværdier for medicinsk rehabiliteringsudstyr (såsom krafttestning af proteser). Modeller med lille rækkevidde og høj præcision (0,01 t – 1 t) kan registrere subtile ændringer i kraftværdier.

• Kraftstyring i robotens endestykke: Kraftfeedback til grebemekanismen på industrirobotter. Ved måling af grebekraften justeres spændekraften for at undgå beskadigelse af skrøbelige emner (såsom glas og keramik).

5) Særlige industriapplikationer

• Lægemiddelindustrien: Trykstyring af maskiner til fyldning af lægemiddelkapsler. Hygiejniske modeller i rustfrit stål overholder GMP-standarder og sikrer nøjagtig kontrol med fyldetrykket for ensartet dosis i kapslerne.

• Tryk- og emballageindustrien: Spændingsovervågning af filmintrækmaskiner. Kontinuerlig justering af omspændings- og genopspændingshastigheder forhindrer udstrækning, deformation eller brud af filmen og forbedrer tryvnøjagtigheden.

5. Brugsanvisning (praktisk guide)

1) Monteringsproces

• Forberedelse: Rengør installationsforbindelsespunkterne (fjern spåner og olieflekker), tjek sensorens ydre (ingen deformation af elastomeren, ingen beskadigelse af kablet) og vælg den korrekte tilslutningsmetode i henhold til kraftretningen (vælg en løftering til trækbelastning og boltfastgørelse til trykbelastning).

• Positionering og fastgørelse: Sørg for, at belastningen overføres langs sensorens akseretning for at undgå tvær- og vridningskræfter; brug et momentnøgle, når du strammer bolte (10-30 N·m anbefales for legeret stålsensorer, 8-25 N·m for rustfri stål), for at undgå overstramning, der kan beskadige gevindet.

• Kabelføringsspecifikation: For analoge signaler gælder reglen "rød - strøm +, sort - strøm -, grøn - signal +, hvid - signal -"; for digitale signaler tilsluttes i henhold til Modbus-pins tilknytning; kablet skal fastgøres sikkert for at undgå at det trækkes med magt, og kabelføringen skal holdes væk fra stærke interferenskilder såsom frekvensomformere (afstand ≥ 20 cm).

• Beskyttelsesbehandling: Ved udendørs installation bør der monteres en regnbeskyttelse; i fugtige/korrosive miljøer placeres kabelstikket i en vandtæt fordelingskasse, og sensorens overflade kan behandlet med fødevareegnet korrosionsbeskyttende olie (for fødevareindustrien).

2) Kalibrering og afprøvning

• Nulkalibrering: Tænd for strømmen og varm op i 15 minutter, udfør kommandoen "nulkalibrering", og sikr at nuludgangen ligger inden for ±0,002 %FS. Hvis afvigelsen er for stor, kontrolleres om der er en lateralkraft i monteringen.

• Belastningskalibrering: Placer standardvægte på 10 %, 50 % og 100 % af den nominelle belastning i rækkefølge, registrer outputsignalerne ved hvert punkt, korriger den lineære fejl via kalibreringssoftware, og sikr, at fejlen ≤ den tilladte værdi for den tilsvarende nøjagtighedsklasse (C3-klasse ≤ ±0,02 %FS).

• Dynamisk fejlretning: I dynamiske scenarier såsom spændingsovervågning, justér instrumentets filterfrekvens (5-12 Hz) for at opnå en balance mellem responshastighed og datastabilitet, og undgå falske alarmmer forårsaget af højfrekvente svingninger.

3) Almindelig vedligeholdelse

• Almindelig inspektion: Rengør sensorens overflade månedligt, tjek om gevindforbindelserne er løse; udfør nulkalibrering en gang om kvartalet, gennemfør fuldskala-kalibrering en gang om året, og dokumentér kalibreringsdataene til fremtidig reference.

• Fejlhåndtering: Når data ændrer sig, skal du først tjekke spændingsforsyningen (stabil ved 12-24 V DC); hvis der ikke er noget signaleoutput, skal du kontrollere, om kablet er brudt, eller om sensoren er overbelastet (over 200 % af den nominelle belastning kan forårsage skade).

6. Valgmetode (præcist match af krav)

1) Bestemmelse af kerneparametre

• Valg af område: Vælg model efter 1,2 - 1,5 gange den faktiske maksimale kraftværdi (f.eks. vælges en 10 - 12 t sensor, hvis den maksimale trækstyrke er 8 t). I trækstyrkescenarier bør der reserveres en ekstra overbelastningsmargen på 10 % for at undgå skader fra stødbelastninger.

• Nøjagtighedsklasse: Vælg klasse C2 (fejl ≤ ±0,01 %FS) til laboratorietest, klasse C3 (fejl ≤ ±0,02 %FS) til industrielle målinger og klasse C6 (fejl ≤ ±0,03 %FS) til generel overvågning. • Signaltype: Vælg analoge signaler (4 - 20 mA) til traditionelle vægte, digitale signaler (RS485) til intelligente systemer og intelligente modeller med trådløs transmission (WiFi/4G) til industrielle IoT-scenarier.

2) Valg baseret på miljøtilpasning

• Temperatur: Vælg almindelige modeller til normale forhold (-20°C ~ 60°C), modeller med højtemperaturkompensation til højtemperaturforhold (60°C ~ 100°C) og modeller med frostmodstand til lavtemperaturforhold (-40°C ~ -20°C).

• Medium: Vælg legeret stål (overflade med pulverlak) til tørre omgivelser, rustfrit stål 304 til fugtige/madrelaterede industrier og rustfrit stål 316L til kemisk korrosive miljøer.

• Beskyttelsesklasse: ≥IP65 til indendørs tørre miljøer, ≥IP67 til udendørs/fugtige miljøer og ≥IP68 til undervands- eller støvintensive miljøer.

3) Installation og systemkompatibilitet

• Monteringsmetode: Vælg øjesamlinger til trækkraftssituationer, boltebefæstning til tryksituationer og modeller med centreringsstifte til skråpåvirkede anvendelser; ved begrænset plads bør kompakte modeller med en længde ≤50 mm prioriteres.

• Kompatibilitet: Bekræft, at sensorsignalet svarer til kommunikationsprotokollen for det eksisterende instrument/PLC. Når flere sensorer arbejder sammen, skal du vælge digitale modeller, der understøtter adresseindstilling, for at undgå signalkonflikter.

4) Bekræftelse af yderligere krav

• Certificeringskrav: Eksplosionsfaste scenarier kræver Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4-certificering, fødevareindustrien kræver FDA/GMP-certificering, og målescenarier kræver CMC-certificering.

• Særlige funktioner: Vælg modeller med en responstid ≤5 ms til dynamisk spændingsovervågning, modeller med NB-IoT-modul til fjernovervågning og hygiejniske modeller med dødvinkeløs polering (Ra ≤0,8 μm) til hygiejniske scenarier.

Opsummering

S-typs belastningsceller har »tovejs kraftoverførsel, fleksibel installation og høj præcision ved lette belastninger« som deres kerdefordeler og løser primært udfordringer såsom tovejs kraftmåling, installation i komplekse scenarier og præcisionsstyring ved lette belastninger. Brugeroplevelsen fokuserer på nem betjening, enkel vedligeholdelse og stor tilpasningsevne til forskellige anvendelsesscenarier. Ved valg af en belastningscelle er det nødvendigt først at fastlægge måleområdet, nøjagtighed, kraftretning og miljøkrav, for derefter at træffe et valg baseret på systemkompatibilitet og yderligere funktioner. Under brug bør tværkræfter og overbelastning undgås, og regelmæssig kalibrering skal nøje følges for at sikre stabil drift over lang tid. Den er velegnet til anvendelser såsom trækmåling, ophængsvæging og vægte med lette belastninger og er den foretrukne sensorsolution i scenarier med mellem- til lavbelastning samt tovejs kraftmåling.

Detalje display

Parametre