Säulen-Lastaufnehmer CZL425H

Produkteinführung

Spalte lastwagenwaagen sind kraftempfindliche Komponenten, die auf dem Prinzip des Dehnungsmessstrebens basieren. Sie erzeugen Dehnung durch die Verformung eines zylindrischen elastischen Körpers unter Krafteinwirkung, die anschließend vom Dehnungsmessstreifen in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Sie zeichnen sich durch hohe Steifigkeit, starke Störfestigkeit usw. aus und werden häufig in mittleren bis schweren Wägeanwendungen eingesetzt. Die folgenden Details werden entlang der Kernmerkmale dargestellt, um die Anforderungen von produkt auswahl, technische Bewertung und Lösungserstellung zu erfüllen:

1. Produktmerkmale und Funktionen

Kernmerkmale

• Gestaltung des Aufbaus: Zylindrischer Elastomer (Durchmesser 10–100 mm wahlweise erhältlich), hochsteife Konstruktion (hohe Eigenfrequenz), starke Widerstandsfähigkeit gegen exzentrische Lasten/Seitenkräfte (in der Regel in der Lage, Seitenkräfte von ±5 % bis ±10 % der Nennlast zu verkraften) und gute Kraftverteilungsgleichmäßigkeit.

• Präzisionsleistung: Hohe Genauigkeitsklasse (üblicherweise C3, C6, bei einigen High-End-Modellen bis C1), Nichtlinearitätsfehler ≤±0,01 %FS, Wiederholgenauigkeit ≤±0,005 %FS und geringe Nullpunktdrift (≤±0,002 %FS/℃).

• Materialien und Schutz: Als Elastomer-Materialien stehen legierter Stahl (Wirtschaftsversion, Streckgrenze ≥800 MPa) oder Edelstahl (304/316L, korrosionsbeständig) zur Verfügung; Schutzart IP67/IP68 optional, geeignet für feuchte, staubige und leicht korrosive Umgebungen.

• Einbaukompatibilität: Beide Enden sind gewindet (M12–M60) oder flanschbündig verbunden, mit kompakter Einbautiefe, geeignet für vertikale/axiale Kraftanwendungen; mehrere Sensoren können parallel geschaltet werden, um eine Waage zu bilden (unterstützt synchrones Arbeiten von 4–8 Sensoren).

Kernfunktionen

• Kraft-/Gewichtsmessung: Unterstützt statische/dynamische Wägung (dynamische Ansprechzeit ≤ 5 ms) mit großem Messbereich (1 t – 500 t, bei einigen kundenspezifischen Modellen bis 1000 t).

• Signalausgang: Liefert analoge Signale (4 - 20 mA, 0 - 10 V) oder digitale Signale (RS485/Modbus, HART), kompatibel mit gängigen Wägeinstrumenten, SPS- und DCS-Systemen.

• Zusätzliche Funktionen: Einige Modelle verfügen über integrierte Temperaturkompensation (-20 °C - 80 °C Kompensationsbereich), Überlastschutz (150 % - 200 % der Nennlast), explosionsgeschützte Zertifizierung (Ex ia IIC T6) und Blitzschutzdesign.

• Langfristige Zuverlässigkeit: Hohe Ermüdungsfestigkeit (≥ 10⁶ Lastwechsel), gute Nullpunkstabilität und jährliche Drift ≤ ±0,01 % FS.

2. Gelöste Kernprobleme

•Unzureichende Messgenauigkeit: Um die Probleme schlechter Anti-Eccentric-Load-Leistung und großer Datenfluktuationen bei herkömmlichen Sensoren zu lösen, werden eine hochfeste Struktur und präzise Dehnungsmessstreifen-Klebetechnologie eingesetzt, um sicherzustellen, dass der Messfehler unter exzentrischer Belastung ≤ ±0,02 % FS beträgt.

•Schlechte Anpassungsfähigkeit an raue Umgebungen: Edelstahlmaterial + IP68-Schutzdesign lösen die Probleme von Sensorschäden und Signalverschiebungen in Szenarien mit Feuchtigkeit, Staub und Säure-Basen-Korrosion (wie z. B. chemische Silos und Wägeinstrumente im Außenbereich).

•Installations- und Platzbeschränkungen: Kompakte zylindrische Struktur + flexible Anschlussmethode lösen die Probleme begrenzten Bauraums und schwieriger axialer Krafteinleitung bei großen Geräten (wie z. B. Reaktionskesseln und Kränen).

•Stabilität der Schwerlastmessung: Hochfester Elastomer + Überlastschutzdesign verhindern eine bleibende Verformung der Sensoren in mittleren und schweren Lastszenarien (wie z. B. Lkw-Waagen und Containerwaagen in Häfen) und gewährleisten langfristige Messzuverlässigkeit.

•Kompatibilitätsprobleme des Systems: Mehrere Signalausgabemodi stehen zur Verfügung, um Anschlussprobleme an verschiedene Steuersysteme (wie z. B. Siemens PLC und Kunlun Tongtai Touchscreen) zu lösen und zusätzliche Signalwandler überflüssig zu machen.

3. Benutzererfahrung

•Installationsbequemlichkeit: Standardisierte Gewinde-/Flanschanschlüsse, komplett mit Montagewerkzeugen und Positionierstiften, ermöglichen die Installation durch eine einzelne Person; horizontale Justierlöcher sind an der Unterseite vorgesehen, um die Kalibrierung der Kraftrichtung zu erleichtern.

• Betrieb und Kalibrierung: Die Nullpunktkalibrierung ist einfach (eine-Taste-Nullstellung über das Messgerät), unterstützt die Kalibrierung mit Standardgewichten (Kalibriervorgang ≤ 10 Minuten) und einige digitale Modelle können per Software fernkalibriert werden.

• Niedrige Wartungskosten: Durch das versiegelte Konstruktionsdesign entfällt der Bedarf an häufiger Wartung; dehnungsmessgeräte sind mit feuchtigkeitsbeständigem Material beschichtet, was zu geringen Ausfallraten führt (jährliche durchschnittliche Ausfallrate ≤ 0,5 %); leicht austauschbare Teile (wie Anschlussklemmen) können einzeln ersetzt werden.

• Datenrückmeldung: Schnelle Signalreaktion, keine Datenverzögerung in dynamischen Wägeanwendungen; digitale Modelle verfügen über integrierte Fehlerdiagnosefunktionen (wie Überlastalarm, Hinweis auf Verdrahtungsfehler) zur schnellen Fehlersuche.

• Kompatibilitätserfahrung: Kompatibel mit über 90 % der Wiegeinstrumente und Steuersysteme auf dem Markt, keine Notwendigkeit zur Änderung der Hardware-Schnittstellen, Plug-and-Play; unterstützt die parallele Anbindung mehrerer Sensoren mit automatischer Lastverteilung.

4. Typische Anwendungsszenarien

1) Industrielles Wiegen und Messtechnik

• Silo-/Tankwaagen: Gewichtsüberwachung von Pulver-/Flüssigkeitssilos in der chemischen Industrie und Baustoffindustrie, Unterstützung bei Füllstandregelung und Bestandsmanagement (üblicherweise mit 4 Sensoren symmetrisch installiert).

• Fahrzeugwaage / Bahnwaage: Wägung von Straße- und Schienenfracht, mit einer Einzelsensor-Kapazität von 50–200 t, mehrere Sensoren parallel geschaltet, um eine Wägeplattform zu bilden (z. B. werden bei einer 100-t-Fahrzeugwaage üblicherweise 4 25-t-Sensoren verwendet).

• Reaktorwaagen: Echtzeit-Gewichtsüberwachung von Reaktoren in der pharmazeutischen und chemischen Industrie, Zusammenarbeit mit dem Steuersystem zur präzisen Steuerung der Beschickung (explosionsgeschützte Sensoren erforderlich).

2) Integration in Maschinen und Anlagen

• Kran/Brückenkran-Überlastschutz: Überwachung der Hubkapazität von Kränen in Häfen und Fabriken, Auslösung eines Alarms, wenn die Last den Nennwert überschreitet (Modelle mit Schwingungsbeständigkeit und schneller Ansprechzeit erforderlich).

• Presse/Prüfmaschine: Messung von Druck-/Zugkräften bei Werkstoffprüfungen, erfordert hohe Genauigkeit (C1-Niveau) und hohe dynamische Ansprechgeschwindigkeit (≤3 ms).

• Baumaschinen: Dosierwaagen in Betonmischanlagen und Überlastschutz von Turmdrehkränen, geeignet für feuchte und vibrationsbelastete Außenbereiche (Schutzart ≥IP67).

3) Herstellung von Waagen

• Kernelemente von Tischwaagen/Bodenwaagen: Kern-Sensoreinheiten von kleinen und mittleren Tischwaagen (1–5 t) und großen Bodenwaagen (50–500 t), erfordern gute Konsistenz (Abweichung mehrerer Sensoren ≤±0,01 % FS).

• Kundenspezifische Wägeinstrumente: Wie explosionsgeschützte elektronische Waagen und korrosionsbeständige Industriewaagen, hergestellt aus Edelstahlmaterialien und mit zertifizierten explosionsgeschützten Sensoren, geeignet für die Anforderungen spezieller Industrien.

4) Weitere besondere Anwendungsfälle

• Lebensmittel-/Pharmazeutische Industrie: Hygienische Edelstahlsensoren (Material 316L, polierte Oberfläche), verwendet zur Wiege von Rohstoffen und Dosierung von Fertigprodukten, gemäß GMP-Normen.

• Bergbau/Metallurgie-Industrie: Kundenspezifische Modelle für Hochtemperaturumgebungen (≤120 °C), verwendet zur Wägung von Erzmühlen und Gewichtsüberwachung von Hüttenöfen (mit Hochtemperaturkompensationsfunktion).

5. Gebrauchsanweisung (Praktischer Leitfaden)

1) Installationsprozess

• Vorbereitung: Die Montageoberfläche reinigen (sicherstellen, dass sie eben und ölfrei ist, mit einer Ebenheitsabweichung ≤0,1 mm/m) und das Aussehen des Sensors prüfen (keine Verformung, intakte Anschlussklemmen). • Positionierung und Befestigung: Den Sensor senkrecht am Belastungspunkt installieren, um eine axiale Kraftübertragung sicherzustellen (seitliche Kräfte vermeiden); mit einem Drehmomentschlüssel gemäß dem vorgeschriebenen Drehmoment anziehen (20–50 N·m empfohlen für Sensoren aus Vergütungsstahl, 15–30 N·m für Edelstahl).

• Verdrahtungsvorschriften: Bei analogen Signalen (rot – Versorgung +, schwarz – Versorgung -, grün – Signal +, weiß – Signal -); bei digitalen Signalen gemäß Modbus-Protokoll verdrahten; bei der Verdrahtung Abstand zu Hochspannungsleitungen halten (≥10 cm), um elektromagnetische Störungen zu vermeiden.

• Schutzmaßnahmen: Bei Außenanlagen einen Regenschutz anbringen und die Verdrahtungsanschlüsse mit wasserdichten Steckverbindern abdichten; in korrosiven Umgebungen eine korrosionsbeständige Beschichtung auf die Sensoroberfläche auftragen.

2) Kalibrierung und Inbetriebnahme

• Nullabgleich: Gerät einschalten und 30 Minuten vorheizen, dann die „Null“-Taste am Messgerät drücken, um sicherzustellen, dass die Nullanzeige innerhalb von ±0,001 % FS liegt.

• Lastabgleich: Standardgewichte anbringen (empfohlen sind 50 % und 100 % der Nennlast), die Anzeigen am Messgerät aufzeichnen und den Fehler über das Messgerät oder die Software korrigieren (der Fehler muss ≤ dem zulässigen Fehler entsprechend der Genauigkeitsklasse sein).

• Dynamische Inbetriebnahme: Bei dynamischer Wägung die Ansprechzeit des Sensors testen, die Filterparameter des Messgeräts anpassen (üblicherweise beträgt die Filterfrequenz 5–10 Hz), um Datenfluktuationen zu vermeiden.

3) Regelmäßige Wartung

• Regelmäßige Inspektion: Oberfläche des Sensors monatlich reinigen, prüfen, ob die Verkabelung locker ist; Nullpunkt einmal pro Quartal kalibrieren und einmal jährlich eine vollständige Kalibrierung durchführen.

• Störungsbehebung: Bei Datenverschiebung die Versorgungsspannung überprüfen (sollte stabil bei 12–24 V DC liegen); bei fehlendem Signalausgang prüfen, ob die Verkabelung korrekt ist oder ob der Sensor überlastet und beschädigt ist.

6. Auswahlverfahren (genaue Anpassung an die Anforderungen)

1) Bestimmung der Kernparameter

• Bereichsauswahl: Ein Modell mit einem Messbereich wählen, der das 1,2- bis 1,5-Fache der maximalen tatsächlichen Last beträgt (z. B. bei einer Maximallast von 50 t kann ein 60- bis 75-t-Sensor gewählt werden), um eine Überlastreserve zu schaffen.

• Genauigkeitsklasse: Für industrielle Messtechnik Klasse C3 wählen (Fehler ≤ ±0,02 % FS); für Laborprüfungen Klasse C1 (Fehler ≤ ±0,01 % FS); für allgemeine Überwachungsaufgaben Klasse C6 (Fehler ≤ ±0,03 % FS).

• Signalart: Analoge Signale (4–20 mA) eignen sich für herkömmliche Instrumente, digitale Signale (RS485) hingegen für intelligente Steuersysteme und unterstützen die Fernüberwachung.

2) Auswahl basierend auf Umgebungsanpassungsfähigkeit

• Temperatur: Für normale Anwendungen (-20 °C – 60 °C) ein Standardmodell wählen; für Hochtemperaturanwendungen (60 °C – 120 °C) ein hochtemperaturkompensiertes Modell wählen; für Tieftemperaturanwendungen (-40 °C – -20 °C) ein kältebeständiges Modell wählen.

• Medium: Bei trockenen Umgebungen legierenen Stahl wählen; bei feuchten/korrosiven Umgebungen Edelstahl 304/316L wählen; bei stark korrosiven Umgebungen (z. B. Säure-Basen-Lösungen) Hastelloy wählen.

• Schutzklasse: Für den Außeneinsatz/feuchte Umgebungen ≥ IP67; für Unterwasser- oder staubintensive Umgebungen ≥ IP68.

3) Montage und Systemkompatibilität

• Montagemethode: Bei beengten Platzverhältnissen Gewindeverbindungen wählen; bei hohen Lasten Flanschverbindungen wählen; wenn eine exzentrische Belastung riskant ist, ein Modell mit Exzentrizitätslast-Kompensation wählen (Exzentrizitätsfehler ≤ ±0,01 % FS).

• Kompatibilität: Stellen Sie sicher, dass das Ausgangssignal des Sensors mit den vorhandenen Instrumenten/SPS kompatibel ist; wenn mehrere Sensoren parallel angeschlossen werden müssen, wählen Sie ein digitales Modell mit Adressierungsfunktion.

4) Bestätigung zusätzlicher Anforderungen

• Zertifizierungsanforderungen: Für explosionsgeschützte Anwendungen ist die Zertifizierung Ex ia IIC T6 erforderlich; für die Lebensmittelindustrie sind FDA/GMP-Zertifikate notwendig; für messtechnische Anwendungen ist die CMC-Zertifizierung (Zulassungsurkunde für Messgeräte-Muster) erforderlich.

• Besondere Funktionen: Für dynamisches Wiegen wählen Sie ein Modell mit einer Ansprechzeit ≤ 5 ms; für die Fernüberwachung wählen Sie ein intelligentes Modell mit drahtloser Übertragung (LoRa/NB-IoT).

Zusammenfassung

Druckkraftaufnehmer zeichnen sich durch „hohe Steifigkeit, Störfestigkeit und großen Messbereich“ als Kerneigenschaften aus und lösen hauptsächlich Probleme wie präzises Wiegen, Anpassung an raue Umgebungen und Systemkompatibilität in mittleren bis schweren Belastungsszenarien. Die Benutzererfahrung steht im Zeichen einfacher Montage, geringem Wartungsaufwand und stabiler Datenübertragung. Bei der Auswahl eines Kraftaufnehmers müssen zunächst die drei zentralen Anforderungen Messbereich, Genauigkeit und Umgebungsbedingungen geklärt werden, bevor anschließend unter Berücksichtigung der Montageart und Systemkompatibilität eine Entscheidung getroffen wird. Während des Betriebs ist strikt auf die Einhaltung der axialen Krafteinleitung sowie regelmäßige Kalibrierung zu achten, um langfristige Zuverlässigkeit sicherzustellen. Sie eignen sich für Bereiche wie industrielle Messtechnik, mechanische Integration und Waagenherstellung und sind die bevorzugte Sensortypenlösung für Wiegeanwendungen mit mittleren bis hohen Lasten.

Detailanzeige

Parameter