Felttype belastningscelle CZL204

Produktintroduktion

Spoke-type load cells er kraftfølsomme detekteringselementer baseret på det strain-resistive princip, med en spoke-formet elastomer som kernekonstruktion. Når de udsættes for kraft, medfører deformationen af elastomererne, at straingauge-elementet producerer ændringer i modstanden, som derefter omdannes til målbare elektriske signaler. De kombinerer fordele såsom kompakt konstruktion og fremragende evne til at modstå excentriske belastninger og anvendes bredt i vejesituationer med mellemstore til lave belastninger og begrænset plads. Nedenfor gives en detaljeret forklaring fra kerneaspekter for at opfylde behovene for produkt valg, teknisk evaluering og løsningsdokumentation:

1. Produktfunktioner og funktioner

Kernefunktioner

• Strukturel konstruktion: Anvender en eger-type integreret struktur (fælg og nav er forbundet med egre, med en højde typisk i området 20 til 80 mm), hvilket giver ensartet stivhedsfordeling, fremragende modstand mod excentrisk belastning/sidelast (i stand til at modstå en excentrisk belastning på ±15 % - ±20 % af den nominelle belastning), effektivt spredning af virkningen af ikke-aksiale belastninger samt stor stabilitet under bærelast.

• Nøjagtighedsevne: Nøjagtighedsklasse dækker C2 - C6, hvor standardmodeller når op på C3. Ikke-linearitetsfejl ≤ ±0,02 %FS, gentagelsesfejl ≤ ±0,01 %FS, nuldrift begrænset til ≤ ±0,003 %FS/℃ samt god bevarelse af nøjagtighed under dynamiske, intermitterende belastningsscenarier.
• Materiale og beskyttelse: Elastomeren bruger typisk legeret stål (flydeevne ≥ 900 MPa) eller rustfrit stål 304/316L, hvor overfladen er passiveret eller forniklet for at øge korrosionsbestandigheden; beskyttelsesklassen er typisk IP66/IP67, og særlige specialtilpassede modeller kan nå op til IP68, hvilket gør dem velegnede til fugtige og støvede industrielle miljøer.
• Installationssammenlignelighed: Øvre og nedre endeflader benytter boltfastgørelse eller flangeforbindelse, og nogle modeller understøtter trådadapter. Installationshøjden er lav (minimum 18 mm), egnet til smalle rum, der primært udsættes for vertikale kræfter, og kan anvendes selvstændigt eller i kombinationer af flere enheder.

Kernefunktion

• Vægt-/kraftværdimåling: Understøtter statisk veje og quasi-dynamisk veje (responstid ≤ 8 ms), med et måleområde fra 0,1 t til 200 t. Almindelige anvendelser ligger primært i intervallet 1 t – 50 t, og nogle skræddersyede modeller kan imødekomme særlige behov over 200 t.
• Signal output: Leverer standard analoge signaler (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) og digitale signaler (RS485/Modbus RTU). Nogle intelligente modeller understøtter CANopen-protokollen og kan direkte tilsluttes PLC, DCS og vægtstyringssystemer.
• Ekstra funktioner: Integreret temperaturkompensation over et bredt temperaturområde (-30°C ~ 80°C), har overbelastningsbeskyttelse (150 % - 250 % af den nominelle belastning), eksplosionsbeskyttede modeller er certificeret efter Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, og nogle modeller har kabel med brudsikring.
• Langsigtet pålidelighed: Udmattelseslevetid ≥ 10⁷ belastningscyklusser, fremragende stabil drift under kontinuerlig belastning, årlig drift ≤ ±0,015 %FS, egnet til langvarig kontinuerlig drift i industrielle scenarier.

2. Kerneproblemer løst

• Upræcis måling ved excentrisk belastning: For at løse problemet med overdreven fejl i traditionelle sensorer under ikke-aksiale belastninger, kontrolleres excentrisk belastningsfejl inden for ±0,03 % FS ved optimering af kraftoverførslen i spokestrukturen, hvilket løser nøjagtighedsproblemer i scenarier såsom silo-excentricitet og materialepåvirkning.
• Svær installation i trange rum: Med sin 'kort og tyk' struktur (diameter 50 – 200 mm, højde 20 – 80 mm) løser den installationsmæssige tilpasningsproblem i pladskrævende scenarier såsom indeni udstyr, små vægte og indbyggede vejemoduler, uden behov for ekstra unødigt pladsforbrug.
• Vulnerabel over for beskadigelse ved vibration og stød: Spændingsfordelingen i elastomerer af navletype er mere jævn, og deres stødvandskæbne er forbedret med over 30 % i forhold til søjletype-sensorer, hvilket effektivt undgår permanent deformation af sensoren i scenarier som mekanisk vibration og materialefald, og forlænger dennes levetid.
• Utilstrækkelig tilpasningsevne til flere scenarier: Gennem materialeopgradering (såsom 316L rustfrit stål) og forstærket beskyttelse (IP68) løses korrosionsproblemet for sensorer i fugtige og korrosive miljøer såsom fødevareproduktion og kemisk dosering, mens eksplosionsikre modeller opfylder sikkerhedskravene i brand- og eksplosionsfarlige scenarier.
• Omstændelig systemintegration og kobling: Den understøtter flere typer signalkonvertering og almindelige industrielle protokoller, hvilket løser kompatibilitetsproblemer med forskellige mærkers PLC'er (såsom Mitsubishi, Schneider) og vægteinstrumenter, og reducerer investeringerne i mellemlejrede udstyr såsom signalomformere.

3. brugeroplevelse

• Installations bekvemmelighed: Standardiserede endeflade monteringshuller og positioneringsreferencer, sammen med dedikerede monteringspakninger og fastgørelsesbolte, muliggør horisontal placering uden behov for professionelle kalibreringsværktøjer. En enkelt person kan udføre installation og idrifttagning af en enkelt sensor inden for 30 minutter.
• Drift og kalibrering: Understøtter én-knaps nulstilling og to-punkts kalibrering af instrumentet, forenkler kalibreringsprocessen (kræver kun standardvægte på 20 % og 100 % af den nominelle belastning), og det digitale model kan opnå fjernkalibrering og parameterkonfiguration via værtsdatorsoftware, hvilket reducerer driftsbarrieren.
• Lave vedligeholdelsesomkostninger: Den fuldt forseglede konstruktion reducerer indtrængningen af støv og fugt, med en gennemsnitlig årlig fejlrate ≤ 0,3 %; klemrækken har en løsningssikret design, og kabelforbindelsen har vand- og støvtæt forsegling. Der kræves kun kvartalsvis rengøring og nulpunktsinspektion i daglig brug, hvilket giver et lavt vedligeholdelsesarbejde.
• Datafeedback: Statisk vejedata fluktuation ≤ ±0,005 %FS, uden synlig træghed i kvasi-dynamiske scenarier; den digitale model har en indbygget fejldiagnosemodul, der kan give realtidsfeedback på overbelastning, afbrydelse, unormal temperatur og andre tilstande, hvilket letter hurtig fejlfinding.
• Kompatibilitetserfaring: Kompatibel med over 95 % af vægningskontrolenheder på markedet, understøtter automatisk lastfordeling, når flere sensorer bruges parallelt, og eliminerer behovet for ekstra equalizere; den intelligente model kan direkte tilsluttes en industri-IoT-platform for at opnå fjernovervågning af data.

4. Typiske anvendelsesscenarier

1) Produktion af industrielle vægte

• Platformsvægte og gulvvægte i lille og mellem størrelse: Kernefølsomme enheder til platformsvægte og gulvvægte på 1-50 t, med kompakt struktur egnet til indvendig installation i vægeudstyr, samt anti-eccentrisk belastningskarakteristik, der sikrer konsekvent nøjagtighed ved forskellige vejeplaceringer (såsom prissætningsplatformsvægte til supermarkeder og omsætningsgulvvægte til værksteder).

• Skræddersyede vægeudstyr: Bruges til eksplosionsikre elektroniske vægte og korrosionsbestandige kemiske vægte. Materiale i 316L + eksplosionscertificering kan opfylde kravene i særlige industrier, og spokedesignet kan tilpasses de mangfoldige strukturelle designs af vægeudstyr.

2) Maskiner til bygge- og anlægsarbejder

• Vægt af lastere/skovle: Installeret i hydrauliksystemet for skuffen, vejer indirekte ved at registrere hydraulisk tryk, har en spoke-type struktur med stærk modstand mod vibration og stød, der kan tilpasse sig de hårde driftsmiljøer for byggemaskiner, med en nøjagtighed på op til ±0,5 %FS.

• Trykovervågning af hydrauliske understøtninger: Overvåger arbejdsmotstanden for hydrauliske understøtninger i kulminer, ved brug af eksplosionsfaste sensorer af spoke-typen med en beskyttelsesklasse på IP67, i stand til langvarig stabil drift i støvede og fugtige miljøer, og giver datagrundlag for sikkerheden af understøtningerne.

3) Industriel processtyring

• Veje af små og mellemstore materiale-tanke/silos: Veje af batch-tanke og buffer-silos i lægemiddel- og fødevareindustrien med 4 sensorer, der er installeret symmetrisk, anti-ekcentriske belastningsegenskaber, der løser problemet med vægtcenterforskydning af materiale-tanke og

• Vægning af emballagemaskiner: Dynamiske vægningsmoduler til partikelemballage- og væskefyldningsmaskiner med en responstid ≤8 ms for at opfylde krav til højhastighedspakning og en nøjagtighed, der kontrolleres inden for ±0,1% FS for at sikre overensstemmelse med emballagemålingerne.

4) Materialtest og videnskabeligt forskningsudstyr

• Tåle-/kompressionsprøvningskøretøjer: Måling af statisk kraftværdi ved prøvning af materialemekanik, C2-nøjagtighed kan opfylde krav til videnskabelig forskning, og spakestrukturen er ensartet belastet, hvilket sikrer gentagelsesbarheden og nøjagtigheden af testdata.

• Udmattelsestestudstyr: Belastningsovervågning ved udmattelseslevetidstest af komponenter, med en cykluslevetid på ≥10⁷ gange og stabile mekaniske egenskaber, i stand til at opfylde kravene til langvarige testeksperimenter.

5) Særlige industriapplikationer

• Fødevare- og farmaceutiske industrier: Hygiejniske sensorer i rustfrit stål 316L, med overfladepolering (Ra ≤0,8 μm), i overensstemmelse med GMP-standarder, anvendt til vægtmåling af råmaterialer, måling af færdige produkter og andre processer, letter rengøring og desinfektion.

• Mining og metallurgi: Højtemperatur spoke-type sensorer (kompensationstemperatur -40°C~120°C), anvendt til malmseparationsudstyr og vægtmåling af metallurgiske ovnemfange, i stand til at tilpasse sig brugsforholdene i højtemperatur- og støvede miljøer.

5. Brugsanvisning (praktisk guide)

1) Monteringsproces

• Forberedelse: Rengør monteringsfladen (sørg for, at den er plan og fri for spåner, med en planhedsfejl ≤0,05 mm/m), tjek sensorens ydre (elastomeren er fri for deformation, og kablet er ubeskadiget), og verificer kompatibiliteten mellem monteringsskruens specifikationer og sensoren.

• Positionering og fastgørelse: Placer sensoren lodret på monteringsbasen for at sikre, at belastningen overføres aksialt, brug et momentnøgle til at stramme den i henhold til det angivne moment (15-40 N·m anbefales for legeret stålsensorer og 10-30 N·m for rustfri stålsensorer), og undgå overdreven stramning, som kan beskadige elastomeren.

• Kabelføringsspecifikation: For analoge signaler skal kabelføringsprincippet være "rød - strøm +, sort - strøm -, grøn - signal +, hvid - signal -"; for digitale signaler skal de tilsvarende pinner forbindes i henhold til Modbus-protokollen; kabelføringen bør placeres væk fra stærke elektromagnetiske interferenskilder (som frekvensomformere og højspændingskabler), med en afstand ≥15 cm.

• Beskyttelsesbehandling: Ved installation i udendørs- eller fugtige miljøer skal der anvendes en vandtæt kabelkasse til at forsegle kabelforbindelserne, og der kan monteres en støvbeskyttelse på den udsatte del af sensoren; i et korroderende miljø bør der påføres et specielt anti-korrosionsbelægning på overflader uden mekanisk belastning.

2) Kalibrering og afprøvning

• Nulkalibrering: Tænd for strømmen og varm op i 20 minutter, udfør "nulkalibrerings"-kommandoen via vægteinstrumentet eller hovedcomputeren for at sikre, at nuludgangen er inden for ±0,002 %FS. Hvis afvigelsen er for stor, skal du kontrollere monteringsniveauet.

• Laste kalibrering: Placer standardvægte på 20 % og 100 % af den mærkede belastning i rækkefølge, notér sensorsignalerne, korriger lineær fejl via kalibreringssoftware, og sikr, at fejlen ved hver lastpunkt ≤ tilladt værdi for den tilsvarende nøjagtighedsklasse (f.eks. ≤±0,02 %FS for klasse C3).

• Dynamisk fejlfinding: I et kvasidynamisk scenarie juster instrumentets filterparametre (filterfrekvens 8-15 Hz), test sensorens responstid og datostabilitet, og undgå signalfluktuationer forårsaget af materialepåvirkning.

3) Almindelig vedligeholdelse

• Almindelig inspektion: Rengør støv og olie på sensorens overflade månedligt, tjek fastgørelsen af tilslutningsklemmerne; udfør nulkalibrering hvert sjette måned, og gennemfør kalibrering for fuld skala og ydeevnetestning én gang om året.

• Fejlhåndtering: Hvis der opstår datadrift, skal du først tjekke strømforsyningsspændingen (stabil ved 10-30 V DC) og fladskaben af installationsoverfladen; hvis signalet er unormalt, undersøg om kablet er beskadiget eller om deformationsmåleren er overbelastet og beskadiget, og udskift sensoren efter behov.

6. Valgmetode (præcist matchende krav)

1) Bestemmelse af kerneparametre

• 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 10 t kan en sensor på 13 - 16 t vælges), så der er tilstrækkelig margin for overbelastning for at undgå skader fra stødbelastninger.

• Nøjagtighedsklasse: Til industriel metrologi, vælg klasse C3 (fejl ≤ ±0,02 %FS); til videnskabelig forskningstest, vælg klasse C2 (fejl ≤ ±0,01 %FS); til generel overvågning, vælg klasse C6 (fejl ≤ ±0,03 %FS).

• Signaltype: Til traditionelle styresystemer, vælg analoge signaler (4 – 20 mA); til intelligente IoT-systemer, vælg digitale signaler (RS485); til byggemaskiner, vælg modeller med CANopen-protokol.

2) Valg baseret på miljøtilpasning

• Temperatur: Til normale scenarier (-30 °C ~ 60 °C), vælg almindelige modeller; til højtemperaturscenarier (60 °C ~ 120 °C), vælg højtemperaturkompenserede modeller; til lavtemperaturscenarier (-50 °C ~ -30 °C), vælg kuldebestandige modeller.

• Medium: Til tørre omgivelser, vælg legeret stål; til fugtige/svagt korrosive omgivelser, vælg rustfrit stål 304; til stærkt korrosive omgivelser (syrer/basisk løsninger), vælg rustfrit stål 316L eller Hastelloy-materialer.

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

3) Installation og systemkompatibilitet

• Installationsmetode: Til smalle rum, vælg boltforbindelser i endeflade; til scenarier med stor belastning, vælg flangeforbindelser; hvis der er betydelig excentrisk belastning, foretræk forstærkede modeller med excentrisk belastningsfejl ≤ ±0,01 %FS.

• Kompatibilitet: Bekræft, at sensorens signal svarer til kommunikationsprotokollen for det eksisterende instrument/PLC. Når flere sensorer bruges i kombination, skal digitale modeller, der understøtter adressekodning, vælges for at undgå signalkonflikter. 4. Bekræftelse af yderligere krav

• Certificeringskrav: Eksplosionsfrie scenarier kræver tilsvarende eksplosionsbeskyttelsesgradcertificering (f.eks. Ex d I til kulminer, Ex ia IIC T6 til kemisk industri), fødevareindustrien kræver FDA/GMP-certificering, og metrologiscenarier kræver CMC-certificering.

• Særlige funktioner: Til dynamisk vægtning, vælg modeller med en responstid ≤ 5 ms; til fjernovervågning, vælg intelligente modeller med LoRa/NB-IoT trådløse moduler; til højtemperaturscener, vælg specielle modeller med temperaturkompensationschips.

Opsummering

Lastcellen af steltypen fremhæver "stor modstandskraft over for excentriske belastninger, kompakt konstruktion og høj stabilitet" som sine kernefordele og løser primært præcise vejeopgaver ved mellem- til lavbelastning, begrænsede installationsforhold og excentriske belastningsforhold. Brugeroplevelsen fokuserer på nem installation, enkel vedligeholdelse og pålidelige data. Ved valg af model er det nødvendigt først at fastlægge de fire centrale krav om kapacitet, nøjagtighed, installationsplads og miljø, og derefter træffe et valg i kombination med systemkompatibilitet og ekstra funktioner; under brug skal man strengt følge princippet om aksial montering samt retningslinjerne for regelmæssig kalibrering for at sikre stabil drift over lang tid. Den er velegnet til industrielle vægte, byggemaskiner, proceskontrol og andre områder og er dermed en ideel løsning for veje- og målesensorer ved mellem- til lavbelastning og specielle installationsforhold.

Detalje display

Parametre