Cantilever Beam Wäge-Sensor CZL801L2

Die Frequenzzelle ist ein kraftempfindliches Detektionselement, das auf dem Spannungswiderstandsprinzip beruht und an einem Ende einen elastischen, frequenzförmigen Körper befindet, der am anderen Ende als Kernstruktur aufgehängt ist. Wenn der Strahl einer Kraft ausgesetzt ist, treibt die Biegeverformung des Strahls das Dehnungsmessgerät dazu an, Widerstandsänderungen zu erzeugen, die dann in standardisierte elektrische Signale umgewandelt werden. Es kombiniert Vorteile wie mittlere Tragfähigkeit, flexibler Montageplatz und starke Stoßfestigkeit und wird in Szenarien mit konzentrierter Last von mittlerem und niedrigem Niveau wie Industrie-Materialtanks, Plattformwaagen und Gürtelwaagen weit verbreitet. Die folgenden Einzelheiten werden aus den Kerndimensionen dargestellt, um den Bedürfnissen von produkt auswahl, technische Bewertung und Lösungserstellung zu erfüllen:

1. Die Produktmerkmale und Kernmerkmale von Funktionen

1) Konstruktiver Aufbau: Die Bauweise ist mit einer integrierten Frequenzstrahlstruktur (Schienenstärke 8 - 50 mm, Länge 50 - 300 mm) ausgestattet und verfügt über mehrere Setzungen an festgelegten Löchern, um die Stabilität zu erhöhen. Die Spannung am Kraftträgerende ist im mittleren Bereich des Strahls konzentriert, wodurch die Messung vertikal nach unten konzentrierter Belastungen unterstützt wird, mit hervorragender Stoßfestigkeit (mit 200-300% der Nennlast) und hoher Spannungsübertragungswirksamkeit.

2) Präzisionsleistung: Die Genauigkeitsklasse umfasst C3 bis C6, wobei die gängigen Modelle bis C3 reichen. Nichtlinearitätsfehler ≤ ± 0,02% FS, Wiederholungsfehler ≤ ± 0,01% FS, Nullverschiebung ≤ ± 0,003% FS/°C und Genauigkeitsstabilität sind bei mittleren Szenarien von 50 kg-5 t überlegen.

3) Materialien und Schutz: Der elastische Körper verwendet üblicherweise legierten Stahl (Q235, 40CrNiMoA) oder Edelstahl 304/316L, wobei die Oberfläche strahlgestrahlt und entrostet sowie mit einer Vernickelung (legierter Stahl) oder Passivierung (Edelstahl) behandelt wird; die Schutzklasse beträgt typischerweise IP66/IP67, und industrielle Hochleistungsmodelle können IP68 erreichen, geeignet für komplexe industrielle Umgebungen wie Staub und Feuchtigkeit.

4) Montagekompatibilität: Das feste Ende unterstützt die Schraubenbefestigung oder das Schweißen, und das krafttragende Ende kann über Fäden, Flansche oder Druckköpfe verbunden werden, geeignet für mehrstellenmäßige Installationen am Boden, an der Seite usw. der Ausrüstung und kann einzeln oder parallel mit hoher Kombinationsfle

Kernfunktionen

1)Mittelstrecken-Kraftmessung: Konzentriert sich auf die statische bzw. quasidynamische Wägung mittlerer und geringer Lasten (Ansprechzeit ≤ 7 ms) im Bereich von 50 kg bis 20 t, wobei typische Anwendungen im Bereich von 1 t bis 10 t liegen. Einige robuste Modelle können auf bis zu 50 t erweitert werden, um die Anforderungen der meisten industriellen Anwendungen mit mittlerer Belastung zu erfüllen.

2) Standardisierte Signalausgabe: Bietet analoge Signale (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) und digitale Signale (RS485/Modbus RTU); einige industrietaugliche Modelle unterstützen das HART-Protokoll, wodurch eine direkte Anbindung an SPS-, DCS- und Wägesysteme ohne zusätzliche Signalverarbeitungsmodule möglich ist.

3) Sicherheitsschutzfunktion: Die Modelle sind mit einer breiten Temperaturkompensation (-20°C bis 80°C) ausgestattet, verfügen über einen Überlastschutz (150% bis 250% der Nennlast, Legierstahlmodelle können 300% erreichen), sind explosionssicher und sind nach Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6 zertifizi

4)Langfristige Zuverlässigkeit : Müdigkeit ≥ 106 Belastungszyklen, jährliche Drift ≤ ± 0,015% FS unter Nennlast, geeignet für langfristige kontinuierliche Betriebsszenarien wie industrielle Produktionslinien und Materialbehälterüberwachung.

2. Gelöste Kernprobleme

1) Schwierigkeiten bei der Randmontage von Geräten: Die "einendige feste" Struktur des Freischaltbalkens kann, da die traditionellen Sensoren nur begrenzt symmetrisch installiert werden müssen, direkt an der Unterkante der Ausrüstung oder an der Seite der Halterung installiert werden, wodurch das Problem des unzureichenden Installationsraums in der Mitte von Aus

2) Mittelstreckenkonzentrierte Lastmessung: In der mittleren Bandbreite von 1 t bis 10 t wird durch die optimierte Konstruktion der Strahlkörperspannung der Messfehler der konzentrierten Last innerhalb von ± 0,02% FS kontrolliert und erfüllt die Genauigkeitsanforderungen von mittleren Belastungsszenarien wie Industrie-Batch- und Fertigproduktgewichtung

3)Schäden durch dynamische Aufpralllast: Die Puffer-Deformationscharakteristiken des elastomeren Kragträgers können den momentanen Aufprall durch Materialabwurf und Gerätevibration effektiv absorbieren und lösen so die Probleme der leichten Beschädigung und Genauigkeitsdrift herkömmlicher Sensoren in dynamischen Szenarien.

4) Mehreinheitliche kombinierte Wägung: Die Sensoren haben eine gute Konsistenz (Fehler ≤ ± 0,01% FS für die gleiche Charge), unterstützen 2 - 4 parallele Kombinationsgewichte und lösen die Probleme der Gewichtsüberlagerung und Genauigkeitsuniformität in Szenarien mit verteilten Kräften wie großen Plattformwaagen und Materialtan

5)Anpassung an harte industrielle Umgebungen: Durch die Verwendung verstärkter Legierungsstähle sowie das Design mit Schutzgrad IP67 und höher werden Probleme von Sensor-Korrosion und Signalstörungen in umweltbelasteten Bereichen wie Staub (z. B. Bergbau), Feuchtigkeit (z. B. chemische Industrie) und leichter Korrosion (z. B. Galvanik) gelöst.

3. Benutzererfahrung

1) Hohe Montageflexibilität: Die standardisierten Montageöffnungen am festen Ende sind an verschiedene Ausrüstungskonstruktionen anpassbar und entfernen so die Notwendigkeit professioneller Positionierungswerkzeuge. Die Installationskalibrierung kann mit Hilfe einer Ebene durchgeführt werden, und eine einzelne Person kann die Befestigung und Verkabelung eines einzelnen Sensors innerhalb von 20 Minuten abschließen.

2)Einfache Bedienung und Kalibrierung: Unterstützt eine Einschaltfunktion des Waaggerätes, der Dreipunkt-Kalibrierungsprozess (25%, 50%, 100% der Nennlast) ist an mittlere Szenarien angepasst und das digitale Modell kann die Parameterkonfiguration und -kalibrierung über die Host-Computersoftware aus der Ferne ab

3) Kalkulierbare Wartungskosten: Die vollständig versiegelte Struktur verringert das Staub-Eindringen mit einer durchschnittlichen jährlichen Ausfallrate von ≤ 0,5%; die Kernkomponenten ( dehnungsmessgeräte die Anlagen sind in einem separaten Paket verpackt und lokale Fehler können ohne den Bedarf an einem vollständigen Austausch separat repariert werden.

4) Stabile Datenerfassung: Die statische Messdatenfluktuation ≤ ± 0,005%FS, mit schneller Reaktion und ohne Verzögerung in quasi-dynamischen Szenarien (z. B. Bandförderer); das digitale Modell ist mit einer Fehlerdiagnostikfunktion ausgestattet und gibt Echtzeitwarnungen für Anomalien wie Überlast

5) Hohe Kombinationsanpassungsfähigkeit: Wenn mehrere Sensoren parallel miteinander verbunden sind, unterstützt sie die automatische Lastverteilung, wodurch die Notwendigkeit eines zusätzlichen Gleichmachers beseitigt wird, sich an die Konstruktionsanforderungen von Plattformwaagen und Materialtanks unterschiedlicher Größe anpasst und die Schwierigkeit der Systemintegration verringert wird

4. Typische Anwendungsszenarien

1) Gewichtung von Industrie-Materialtanks/Hoppern
• Chemische Rohstofftanks: Gewichtung von 1 - 10 t chemischen Rohstoffspeichertanks mit 2 - 4 auf dem Tankboden befindlichen symmetrisch installierten Frequenzstrahlsensoren. Das Material aus Legierungsstahl ist korrosionsbeständig, der IP67-Schutz eignet sich für die feuchte Umgebung der Werkstatt und die Genauigkeit von ± 0,02% FS sorgt für eine genaue Bestandsmessung.

• Futter-/Fleischhölzer: Gewichtung von Chargenhölzern in der Getreideverarbeitung mit Sensoren an den Stützbeinen am Boden des Hölzers. Die Schlagsicherung kann den Einfluss von fallendem Material überstehen und ermöglicht in Kombination mit dem Steuerungssystem eine genaue Zufuhr.

2) Wiegen von Bandwaagen/Förderbändern
• Industrie-Gürtelwaage: Gewichtung von Schüttgut-Bandträgern in Bergbau und Kraftwerken mit Sensoren, die auf der Ider-Behälter installiert sind und die kombinierte Last des Gürtels und der Materialien tragen. Die Reaktionszeit ≤ 7 ms ist an kontinuierliche Transportionsszenarien anpassbar und hat eine Messgenauigkeit von ±0,1%.

• Förderer: Für das Inline-Wagen und Sortieren in der Elektronik- und Lebensmittelindustrie verwendet. An der Unterseite des Förderers befinden sich Sensoren, die das Produktgewicht in Echtzeit erfassen und mit dem Sortiermechanismus verbinden. Die mittlere Genauigkeit entspricht den Anforderungen der Massenproduktion.

3)Durchschnittliche und kleine Lastwagenwaagen/Plattformwaagen

• Werkstattplattformskala: Werkstattumsatzplattformskala von 1-5 t. An den vier Ecken des Waagebaus sind vier Scherstrahlsensoren installiert. Das feste Ende wird an den Boden befestigt, und das tragende Ende trägt die Last des Waagenkörpers. Die anti-exzentrische Lastfähigkeit sorgt für eine gleichbleibende Gewichtungsgenauigkeit in verschiedenen Positionen.

• Gabelstaplerwaage: Tragbare Wägeeinrichtung für Gabelstapler. Sensoren sind am Gabelstapler-Gabelträger installiert, um die vertikale Last der Güter aufzunehmen. Das Material aus legiertem Stahl ist schlagfest und eignet sich für dynamische Wägeanforderungen während des Gabelstaplerbetriebs.

4)Kraftkontrolle von Automatisierungsgeräten

• Drucküberwachung von Pressanlagen: Drucksteuerung von kleinen Pressmaschinen. Sensoren sind zwischen Presskopf und Maschinenkörper installiert, um kontinuierlich den Presskraftwert zu überwachen und Schäden an der Form durch Überlastung zu vermeiden. Eine Genauigkeit von ±0,01 % FS stellt die Pressqualität sicher.

• Kraftsteuerung der Robotermontage: Drucküberwachung im Montageprozess von Industrierobotern. Scherträger-Sensoren sind am Ende des Roboterarms integriert, um den Montagedruck zu erfassen und die Krafteinwirkung anzupassen, geeignet für die Montage von Automobilteilen und elektronischen Bauteilen.

5) Spezielle Industrieanwendungen

• Explosionsgeschützte Anwendungen: Explosionsgeschützte Wägeausrüstung für die Kohlebergbau- und Öl- und Gasindustrie. Ex d IIB T4 explosionsgeschützte Scherträger-Sensoren werden verwendet und in explosionsgeschützten Wägekästen installiert, um die Sicherheitsanforderungen in explosionsgefährdeten Bereichen zu erfüllen.

• Korrosive Umgebungen: Wägeausrüstung für die Galvanik- und chemische Industrie. Sensoren aus Edelstahl 316L mit oberflächenpassivierter Behandlung sind resistent gegen Säuren und Laugen, geeignet für Anwendungen wie die Konzentrationsmessung von Galvanikbädern und das Wiegen von chemischen Reagenzien.

5. Gebrauchsanweisung (Praktischer Leitfaden)

1) Installationsprozess

• Vorbereitung: Reinigen Sie die Montageoberfläche (stellen Sie sicher, dass sie eben, fettfrei und die Ebenheitsabweichung ≤0,1 mm/m beträgt), prüfen Sie das Aussehen des Sensors (keine Verformung des Trägers und kein Kabelschaden) und wählen Sie Montageschrauben der Spezifikation M12–M24 entsprechend der Messbereichsauswahl.

• Positionierung und Befestigung: Das feste Ende des Sensors wird mit Schrauben an der Gerätehalterung befestigt, um sicherzustellen, daß es fest und ohne Lockerung befestigt ist. Das tragende Ende sollte in die tragende Struktur passen, um sicherzustellen, daß die Last senkrecht auf den Strahlkörper wir

• Verdrahtungsvorschrift: Bei analogen Signalen gilt das Verdrahtungsprinzip „rot – Versorgung +, schwarz – Versorgung –, grün – Signal +, weiß – Signal –“; bei digitalen Signalen erfolgt der Anschluss gemäß den entsprechenden Pins des Modbus-Protokolls; die Verdrahtung sollte von starken Störquellen wie Frequenzumrichtern mit einem Abstand von ≥15 cm entfernt verlegt werden.

• Schutzbehandlung: Bei der Außeneinrichtung sollte eine Regenabdeckung hinzugefügt werden; in feuchten Umgebungen sollten Kabelanschlüsse mit wasserdichten Verbindungskisten versiegelt werden; in korrosiven Umgebungen sollte auf der nicht belastungsfähigen Oberfläche des Sensors eine spezi

2)Kalibrierung und Debugging

• Nullkalibrierung: Schalten Sie die Stromversorgung ein und erhitzen Sie 30 Minuten lang, dann führen Sie den Befehl "Nullkalibrierung" aus, um sicherzustellen, dass die Nullleistung innerhalb von ±0,002% FS liegt. Ist die Abweichung zu groß, prüfen Sie, ob die Anlage fest ist und ob eine seitliche Kraft besteht.

• Lastabgleich: Nacheinander Standardgewichte von 25 %, 50 % und 100 % der Nennlast platzieren, die Ausgangssignalwerte an jedem Punkt aufzeichnen, den Linearitätsfehler über eine Kalibriersoftware korrigieren und sicherstellen, dass der Fehler an jedem Belastungspunkt ≤ dem zulässigen Wert der Klasse C3 (±0,02 %FS) ist.

• Linearprüfung: Gleichmäßig 5 Prüfpunkte innerhalb des Bereichs auswählen, die Linearität des Ausgangssignals überprüfen, der lineare Fehler sollte ≤ ± 0,015%FS betragen und die Stabilität der Vollgrößengenauigkeit im mittleren Bereich gewährleisten.

3) Regelmäßige Wartung

• Regelmäßige Inspektion: Den Staub und das Öl auf der Sensorenoberfläche monatlich reinigen, die Festigkeit der Befestigungsschrauben überprüfen; einmal pro Quartal eine Nullpunktkalibrierung durchführen und jährlich die Vollskalakalibrierung sowie die Leistungsprüfung abschließen.

• Fehlerbehebung: Bei Datenverschiebungen prüfen Sie zunächst die Stromversorgungsspannung (stabil bei 12-24 V Gleichstrom); wenn der Messwert abnormal ist, prüfen Sie die Überlastung (über 300% der Nennlast ist anfällig für Schäden) oder die Strahlverformung und ersetzen

6. Auswahlverfahren (genaue Anpassung an Anforderungen)

1)Bestimmung der Kernparameter

• Auswahl des Einschlagbereichs: Wählen Sie ein Modell mit einem Bereich von 1,3-1,6 mal der tatsächlichen maximalen Last aus (z. B. bei einer maximalen Last von 5 t kann ein Sensor von 6,5-8 t ausgewählt werden), wobei Platz für die Aufpralllast und die Sicherheitsmarge bleibt.

• Genauigkeitsklasse: Wählen Sie Klasse C3 (Fehler ≤ ±0,02 %FS) für industrielle Messtechnik, Klasse C6 (Fehler ≤ ±0,03 %FS) für allgemeine Überwachung und ein Modell der Klasse C3 mit einer Ansprechzeit ≤ 7 ms für dynamische Wiegung.

• Signalsart: Wählen Sie analoge Signale (4–20 mA) für herkömmliche Steuerungssysteme, digitale Signale (RS485) für intelligente Systeme und Modelle mit drahtlosen Übertragungsmodulen für industrielle IoT-Anwendungen.

2)Auswahl der Umweltausfallfähigkeit

• Temperatur: Wählen Sie für normale Szenarien (-20°C~60°C) normale Modelle, für hochtechnologische Szenarien (60°C~120°C) hochtechnologische Kompensationsmodelle und für niedrige Szenarien (-40°C~20°C) niedertemperaturbeständige Modelle aus

• Medium: Wählen Sie legierten Stahl (nickelbeschichtet) für trockene Umgebungen, Edelstahl 304 für feuchte/leicht korrosive Umgebungen und Edelstahl 316L für stark korrosive Umgebungen (Säure-Basen-Lösungen).

• Schutzklasse: ≥IP66 für trockene Innenräume, ≥IP67 für Außen-/feuchte Umgebungen und ≥IP68 für Unterwasser- oder staubintensive Umgebungen.

3) Installation und Systemkompatibilität

• Montageart: Wählen Sie eine Verschraubung für die unterseitige Gerätemontage und eine Flanschverbindung für die seitliche Montage; bei Verwendung mehrerer Sensoren in einem Wägesystem wählen Sie digitale Modelle mit Adresskodierung, um Signalstörungen zu vermeiden.

• Kompatibilität: Bestätigen Sie, dass das Sensorsignal mit dem Kommunikationsprotokoll des vorhandenen Zählers/PLC übereinstimmt, z. B. für Siemens PLCs bevorzugt Modelle auswählen, die das Profibus-Protokoll unterstützen, um die Integrationsschwierigkeiten zu reduzieren.

4)Bestätigung zusätzlicher Anforderungen

• Zertifizierungsanforderungen: Für explosionsgeschützte Anwendungen ist die entsprechende Zündschutzart-Zertifizierung erforderlich (Ex d I für Kohlebergwerke, Ex ia IIC T6 für chemische Industrie), für messtechnische Anwendungen ist die CMC-Zertifizierung erforderlich, und für Exportprodukte ist die OIML-Zertifizierung notwendig.

• Besondere Merkmale: Für die dynamische Wiegung sollte der schlagfestere, verbesserte Typ (Schlaglast ≥ 300% FS) ausgewählt werden; für die Fernüberwachung sollten Modelle mit NB-IoT/LoRa-Modulen ausgewählt werden; für Hochtemperaturszenarien sollten spezielle Modelle mit Temperaturkom

Zusammenfassung

Die Wägezelle mit Freiträger-Balken bietet Kernvorteile wie „Präzision im mittleren Bereich, flexible Montage und hohe Schlagfestigkeit“ und löst vor allem Herausforderungen wie die Randmontage von Geräten, die Messung konzentrierter Lasten sowie den Schutz vor dynamischen Stößen in industriellen Anwendungen mit mittlerer Belastung. Das Nutzererlebnis steht im Zeichen einer bequemen Installation, wartungsarmen Nutzung und guter Systemkompatibilität. Bei der Modellauswahl sollten zunächst die vier zentralen Anforderungen – Messbereich, Genauigkeit, Einbauort und Umgebungsbedingungen – geklärt werden, um anschließend basierend auf Systemkompatibilität und zusätzlichen Funktionen eine Entscheidung zu treffen; während des Betriebs sind seitliche Kräfte und Überlastungen zu vermeiden, und es sind regelmäßige Kalibrierungen gemäß Vorschrift durchzuführen, um einen langfristig stabilen Betrieb sicherzustellen. Sie eignet sich für industrielle Materialbehälter, Bandwaagen, kleine und mittlere Wägeinstrumente sowie andere Bereiche und stellt die gängige Sensortechnologie für industrielle Wägesysteme mit niedriger bis mittlerer Belastung dar.