Parallelträger-Wäge-Sensor CZL638

Produkteinführung

Paralleler Träger lastwagenwaagen sind kraftempfindliche Erkennungselemente, die auf dem Prinzip der Dehnungsbeständigkeit basieren und einen doppelten oder einen einzigen Parallelstrahl aus Elastomer als Kernstruktur haben. 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. Sie kombinieren Vorteile wie hohe Präzision unter leichten Lasten, planare Anti-Off-Center-Lastkapazität und bequeme Installation und werden häufig in Kleinstweisen, planarer Kraft und eingebetteten Messszenarien verwendet. Die folgenden Einzelheiten werden aus den Kerndimensionen dargestellt, um den Bedürfnissen von produkt auswahl, technische Bewertung und Lösungserstellung zu erfüllen:

1. Produktmerkmale und Funktionen

Kernmerkmale

• Konstruktiver Aufbau: Verwendet eine integrierte parallele Balkenstruktur (Balkendicke 2 - 15 mm, Länge 20 - 150 mm) mit gleichmäßiger Spannungsverteilung, die sich im mittleren Bereich des Balkens konzentriert, unterstützt Mehrwinkellasten in der Ebene, hervorragende Fähigkeit zur Aufnahme exzentrischer Lasten (kann ebene exzentrische Lasten von ±20 % - ±30 % der Nennlast verkraften) und weist keine offensichtlichen Spannungsblindstellen auf.

• Präzisionsleistung: Genauigkeitsklassen umfassen C1 - C3, wobei gängige Modelle die Klasse C2 erreichen. Nichtlinearitätsfehler ≤ ±0,01 %FS, Wiederholbarkeitsfehler ≤ ±0,005 %FS, Nullpunktverschiebung ≤ ±0,002 %FS/℃, bessere Präzisionsleistung als vergleichbare Sensoren in Kleinbereichen von 0,1 kg - 500 kg.

• Materialien und Schutz: Elastomere verwenden üblicherweise Aluminiumlegierung (für Leichtbauanwendungen), legierten Stahl (für konventionelle industrielle Anwendungen) oder Edelstahl 304/316L (für korrosive Umgebungen), mit Oberflächenbehandlungen wie Eloxieren, Vernickeln oder Passivieren; Schutzarten sind typischerweise IP65/IP67, und lebensmitteltaugliche Modelle können IP68 erreichen, geeignet für verschiedene komplexe Umgebungen.

• Montagekompatibilität: An der Unterseite sind standardisierte Montagelöcher (Gewindebohrungen oder glatte Bohrungen) vorgesehen, die eine Befestigung mit Schrauben oder Klebeverbindung unterstützen. Einige Mikromodelle können zum Einbau eingebettet werden, geeignet für den engen Einbauraum von Tischwaagen und automatisierten Geräten, wobei eine einzelne Einheit ausreicht, um ebene Wägeanforderungen zu erfüllen. Kernfunktionen

• Kraftmessung bei geringer Last: Konzentriert sich auf die statische/quasi-dynamische Wägung von Leichtlasten (Ansprechzeit ≤ 4 ms) mit einem Messbereich von 0,1 kg - 500 kg, wobei herkömmliche Anwendungen im Bereich von 1 kg - 200 kg liegen. Mikro-Modelle ermöglichen eine ultrakleine Messung ab 0,01 kg.

• Mehrere Arten von Signal-Ausgängen: Bietet analoge Signale (4 - 20 mA, 0 - 3 V, 0 - 5 V) und digitale Signale (RS485/Modbus RTU, I2C). Mikrointelligente Modelle integrieren Signalverstärker-Module und können direkt mit Mikrocontrollern und IoT-Modulen verbunden werden.

• Sicherheitsschutzfunktion: Integrierte Temperaturkompensation über einen weiten Temperaturbereich (-10 °C ~ 70 °C), Überlastschutz (150 % - 200 % der Nennlast, üblicherweise 150 % bei Modellen aus Aluminiumlegierung) sowie bei einigen Modellen stoßdämpfende Pufferstrukturen.

• Langfristige Stabilität: Ermüdungslebensdauer ≥ 10⁷ Lastwechsel, jährliche Drift ≤ ±0,01 % FS unter Nennlast, geeignet für Langzeit-Dauerbetriebsszenarien wie in Supermärkten und Laboren.

2. Gelöste Kernprobleme

• Unzureichende Präzision bei geringen Lasten: Mit Blick auf das Problem der übermäßigen Fehler traditioneller Sensoren in Bereichsszenarien unterhalb von 10 kg wird durch eine optimierte Gestaltung der Balkenspannung der Messfehler innerhalb von ±0,005 % FS gehalten, wodurch Probleme bei der hochpräzisen Anforderungen an die Wiege von Lebensmitteln und Dosierung von Arzneimitteln gelöst werden.

• Ungenaue Messung von exzentrischen Flächenlasten: Die gleichmäßige Spannungsverteilung der Parallelbalkenstruktur kann den Einfluss einer exzentrischen Last infolge einer Verschiebung des zu wiegenden Objekts wirksam ausgleichen und löst so das Genauigkeitsproblem bei nicht festgelegten Materialpositionen in Tischwaagen und Sortiergeräten.

• Schwierigkeiten bei der integrierten Geräteinstallation: Die kompakte Bauweise und flexible Installationsmethode erfüllen die Anforderungen an die Einbauinstallation bei automatisierten Geräten und Smart-Home-Anwendungen, wodurch keine Änderungen an der Hauptstruktur des Geräts notwendig sind und Integrationskosten reduziert werden.

• Geringe Anpassungsfähigkeit an mehrere Umgebungen: Durch Material- und Schutzgrad-Upgrades werden Probleme wie Sensorschäden und Signaldrift in Szenarien wie Feuchtigkeit (z. B. Aquakultur-Wiegung), Korrosion (z. B. chemische Reagenzien-Wiegung) und Staub (z. B. Mehlaufbereitung) gelöst.

• Kostendruck bei kleinen Geräten: Ein einzelner Sensor kann die Anforderungen an die Flächenwiegung erfüllen, wodurch die Notwendigkeit mehrerer Kombinationen entfällt. Gleichzeitig reduziert das Aluminiumlegierungs-Material Gewicht und Kosten des Produkts und löst so das Kostenkontrollproblem bei kleinen Wägeinstrumenten und Consumer-Elektronik.

3. Benutzererfahrung

• Extrem vereinfachte Installation: Standardisierte Montagelöcher und Positionier-Bezugsflächen machen den Einsatz professioneller Kalibriertools überflüssig. Die Installation kann mit einem gewöhnlichen Schraubendreher durchgeführt werden, hat geringe Anforderungen an die Ebenheit (≤0,1 mm/m) und kann von einer Person innerhalb von 10 Minuten abgeschlossen werden. .

• Geringe Betriebshürde: Unterstützt die Ein-Tasten-Nullabgleichung und Einstellenkalibrierung von Wägeinstrumentanzeigern (es ist nur ein Standardgewicht von 100 % der Nennlast erforderlich). Digitale Modelle können über Computer-Software schnell kalibriert werden, sodass auch Nicht-Fachkräfte sie einfach bedienen können.

• Extrem geringe Wartungskosten: Die vollständig versiegelte Bauweise reduziert das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit, wobei die durchschnittliche jährliche Ausfallrate ≤0,2 % beträgt. Das Modell aus Aluminiumlegierung ist leicht (mindestens nur 5 g), einfach auszutauschen und erfordert während der Wartung kein Zerlegen großer Strukturen.

• Präzise Datenausgabe: Statische Messdatenschwankung ≤±0,003 % FS, keine Hysterese in quasidynamischen Szenarien. Digitale Modelle verfügen über eine Nullpunktdriftkompensation, wodurch häufige Kalibrierungen entfallen und eine hohe Datenstabilität gewährleistet ist.

• Gute Integration und Anpassungsfähigkeit: Das Mikromodell ist kompakt (minimale Größe 20 mm × 10 mm × 5 mm) und kann innerhalb intelligenter Geräte eingebettet werden, ohne das äußere Design des Geräts zu beeinträchtigen. Der Signalausgang ist mit gängigen kleinen Steuerungen kompatibel und ermöglicht Plug-and-Play.

4. Typische Anwendungsszenarien

1) Zivile und kommerzielle Leichtlast-Wägeinstrumente

• Supermarktpreiswaagen/elektronische Plattformwaagen: Die kerntechnische Sensoreinheit für 3-30 kg Preiswaagen, mit leichtem Design aus Aluminiumlegierung. Die exzentrische Lastkompensation gewährleistet eine gleichbleibende Wägegenauigkeit an verschiedenen Aufstellpositionen, mit einem Fehler ≤±1 g.

• Expresslieferungs-Elektronikwaagen: 1-50 kg Express-Wägeausrüstung, hergestellt aus Edelstahl für Schmutzresistenz und einfache Reinigung. Der Schutzgrad IP67 eignet sich für feuchte und staubige Umgebungen von Expresslieferstationen und unterstützt schnelles und kontinuierliches Wiegen.

• Küchenwaagen/Backwaagen: hochpräzise Küchenwaagen von 0,01–5 kg, ausgestattet mit mikroparallelen Balkensensoren für milligrammgenaue Messung. Digitale Signalausgabe ist kompatibel mit hochauflösenden Anzeigen und erfüllt die Anforderungen an die präzise Dosierung von Zutaten.

2) Industrielle Automatisierungstechnik

• Automatische Sortieranlagen: Gewichtssortierer in der Lebensmittel- und Beschlagindustrie, unter dem Sortierförderband installiert, erfassen das Produktgewicht in Echtzeit und sind mit der Sortiermechanik verknüpft, Sortiergenauigkeit bis zu ±0,1 g.

• Materialerkennung auf Montagelinien: Erkennung von Materialmangel auf Elektronikbauteile-Montagelinien, um festzustellen, ob Materialien fehlen, durch Wägung (z. B. Handy-Akku-Montage), mit einer Ansprechzeit ≤4 ms, angepasst an Hochgeschwindigkeitsförderbänder.

• Mengensteuerung von Verpackungsmaschinen: Mengenwägung für Verpackungsmaschinen von kleinen Partikeln/Pulvern, wobei Modelle der Genauigkeitsklasse C2 sicherstellen, dass die Gewichtsabweichung pro Beutel ≤ ±0,2 % beträgt und somit metrologischen Standards entspricht.

3) Lebensmittel- und Pharmaindustrie

• Wiegen von pharmazeutischen Inhaltsstoffen: Wiegen von Rohstoffen mit geringer Dosierung (0,1–10 kg) in der pharmazeutischen Industrie, aus Edelstahl 316L + GMP-zertifiziert, Oberfläche poliert ohne tote Ecken, einfach zu desinfizieren und zu sterilisieren, Genauigkeit ≤ ±0,01 % FS.

• Wiegen von Aquakulturprodukten/Fleisch: Wiegegeräte zum Zerschneiden und Wiegen in Schlachthöfen und Märkten für Aquakulturprodukte, wasserdicht und korrosionsbeständig (IP68), direkt waschbar, geeignet für feuchte und wasserreiche Arbeitsumgebungen.

4) Wissenschaftliche Forschungs- und Laborgeräte

• Wiegen in biologischen Experimenten: Wiegen von Reagenzien und Proben in Laboren, Modelle mit ultrakleinem Messbereich (0,01–1 kg) erfüllen die hohen Präzisionsanforderungen bei Mikrobiologischer Kultivierung und Dosierung chemischer Reagenzien.

• Kraftmessung in medizinischen Geräten: Kraft/Gewichtsmessung für Rehabilitationsgeräte (wie Handdynamometer) und medizinische Waagen (Babywaagen), mit leichtem Aluminiumlegierungsdesign zur Verbesserung der Tragbarkeit der Geräte und einer Genauigkeit von bis zu ±0,005 % FS.

5) Intelligente Unterhaltungselektronik und IoT-Geräte

• Haushaltsgeräte mit Smart-Funktion: Erkennung des Wäschegewichts in Waschmaschinen und Wiegen von Kaffeebohnenbehältern in Kaffeemaschinen, wobei mikroeingebaute Sensoren eine intelligente Steuerung der Geräte ermöglichen und das Benutzererlebnis verbessern.

• IoT-Endpunkte: Gewichtsüberwachung von intelligenten Regalen und intelligenten Mülleimern, wobei energiesparende digitale Modelle die NB-IoT-Funkübertragung unterstützen und sich für Szenarien des IoT-Fernmanagements eignen.

5. Gebrauchsanweisung (Praktischer Leitfaden)

1) Installationsprozess

• Vorbereitung: Reinigen Sie die Montageoberfläche (entfernen Sie Ölflecken und Grate), prüfen Sie das Aussehen des Sensors (keine Verformung des Trägers und kein Kabelschaden) und wählen Sie die geeigneten Montageschrauben entsprechend der Baureihe aus (vermeiden Sie hochfeste Schrauben bei Aluminiumlegierungsmodellen).

• Positionierung und Befestigung: Installieren Sie den Sensor horizontal auf der Lastaufnahmefläche, wobei die Last senkrecht über dem Träger wirken muss (seitliche Belastungen vermeiden); ziehen Sie die Schrauben mit einem Drehmomentschlüssel an (5–10 N·m für Aluminiumlegierungsmodelle, 10–20 N·m für Legierungsstahl), um Beschädigungen des Trägers durch Überdrehen zu verhindern.

• Verdrahtungsvorschriften: Bei analogen Signalen folgen Sie der Belegung „rot – Versorgung +, schwarz – Versorgung –, grün – Signal +, weiß – Signal –“; bei digitalen Signalen verbinden Sie gemäß der Pin-Belegung; vermeiden Sie beim Verdrahten von Mikromodellen Zugbelastungen am Kabel, es wird empfohlen, eine Reserve von 5 cm Länge einzuplanen.

• Schutzbehandlung: In feuchter Umgebung den Kabelanschluss mit wasserdichtem Klebeband abdichten; in der Lebensmittelindustrie die Sensorenoberfläche nach Gebrauch sofort reinigen, um eine Korrosion durch Rückstände zu vermeiden.

2) Kalibrierung und Inbetriebnahme

• Nullabgleich: Schalten Sie das Gerät ein und heizen Sie es 10 Minuten lang vor. Führen Sie den Befehl „Nullabgleich“ aus, und stellen Sie sicher, dass die Nullanzeige innerhalb von ±0,001 %FS liegt. Falls die Abweichung zu groß ist, überprüfen Sie, ob die Montagefläche eben ist.

• Lastabgleich: Stellen Sie ein Standardgewicht im Bereich von 100 % der Nennlast auf (bei kleinem Messbereich Standardgewichte verwenden), notieren Sie den Ausgangssignalwert und korrigieren Sie den Fehler über das Messgerät oder die Software, sodass der Fehler ≤ dem zulässigen Wert der entsprechenden Genauigkeitsklasse beträgt (C2-Klasse ≤ ±0,01 %FS).

• Exzenterlastprüfung: Stellen Sie das gleiche Gewicht an verschiedenen Positionen auf der Lastaufnahmefläche des Sensors ab, beobachten Sie die Wiederholgenauigkeit der Anzeige, und die Abweichung sollte ≤ ±0,02 %FS betragen; andernfalls muss die horizontale Ausrichtung der Installation korrigiert werden.

3) Regelmäßige Wartung

• Regelmäßige Inspektion: Reinigen Sie die Sensoroberfläche wöchentlich, überprüfen Sie monatlich, ob die Verkabelung fest sitzt; kalibrieren Sie Waagen im Supermarkt vierteljährlich und Laborgeräte monatlich.

• Fehlerbehandlung: Bei Datenabweichungen zuerst die Versorgungsspannung prüfen (stabil bei 5–24 V DC, üblicherweise 5 V bei Mikromodellen); bei abnormalen Messwerten eine Überlastung prüfen (Aluminiumlegierungsmodelle neigen bei Überlastung zu bleibender Verformung) und gegebenenfalls den Sensor austauschen.

6. Auswahlverfahren (genaue Anpassung an Anforderungen)

1) Festlegung der Kernparameter

• Bereichsauswahl: Ein Modell mit einem Messbereich von 1,2–1,4-facher maximaler tatsächlicher Last wählen (z. B. bei einer maximalen Wägekapazität von 10 kg kann ein Sensor mit 12–14 kg gewählt werden); in Szenarien mit geringer Last einen zu großen Messbereich vermeiden, um unzureichende Genauigkeit zu verhindern.

• Genauigkeitsklasse: Wählen Sie Klasse C1 (Fehler ≤ ±0,005 %FS) für Labor-/Medizinanwendungen, Klasse C2 (Fehler ≤ ±0,01 %FS) für industrielle Messtechnik und Klasse C3 (Fehler ≤ ±0,02 %FS) für zivile Waagen.

• Signalart: Für zivile Wägeinstrumente analoges Signal (0–5 V) wählen, für intelligente Geräte digitales Signal (I2C/RS485) und Modelle mit Funkmodul für IoT-Anwendungen.

2) Auswahl basierend auf Umweltverträglichkeit

• Temperatur: Wählen Sie Standardmodelle für normale Anwendungsfälle (-10 °C bis 60 °C), kältebeständige Modelle für Kälteanwendungen (-20 °C bis 0 °C) und hochtemperaturkompensierte Modelle für Hochtemperaturanwendungen (60 °C bis 80 °C).

• Medium: Wählen Sie eine Aluminiumlegierung für trockene Umgebungen, Edelstahl 304 für feuchte/lebensmittelverarbeitende Bereiche und Edelstahl 316L für chemisch korrosive Umgebungen.

• Schutzklasse: ≥IP65 für innenliegende, trockene Umgebungen, ≥IP67 für feuchte/gespülte Umgebungen und ≥IP68 für Unterwasser- oder stark korrosive Umgebungen.

3) Montage und Systemkompatibilität

• Montagemethode: Wählen Sie Schraubbefestigung bei Tischwaagen, Einbau bei intelligenten Geräten; in platzbeschränkten Szenarien bevorzugen Sie Mikromodelle mit einer Länge ≤30 mm.

• Kompatibilität: Stellen Sie sicher, dass die Versorgungsspannung und der Signaltyp des Sensors mit dem Controller kompatibel sind. Bei Mikromodellen prüfen Sie die Pinbelegung, um Verdrahtungsfehler zu vermeiden, die das Modul beschädigen könnten.

4) Bestätigung zusätzlicher Anforderungen

• Zertifizierungsanforderungen: Die Lebensmittel- und Pharmaindustrie erfordert FDA/GMP-Zertifizierung, messtechnische Anwendungen erfordern CMC-Zertifizierung und exportierte Produkte benötigen OIML-Zertifizierung.

• Besondere Merkmale: Wählen Sie Modelle mit einer Ansprechzeit ≤3 ms für Hochgeschwindigkeitssortierung, IoT-Modelle mit einem Standby-Strom ≤10 μA für Niedrigstromanwendungen und integrierte Modelle ohne Gewinde und tote Ecken für hygienische Anwendungen.

Zusammenfassung

Das Parallelträger-Wägezelle weist Kernvorteile wie „hohe Präzision bei geringer Last, ebene Anti-Exzentrizität und einfache Integration“ auf und löst hauptsächlich Probleme wie genaues Wägen im kleinen Bereich, exzentrische Belastung durch Material und eingebaute Installation von Geräten. Das Benutzererlebnis steht für einfache Bedienung, wartungsfreien Betrieb und kontrollierbare Kosten. Bei der Modellauswahl müssen zunächst die vier Kernanforderungen Messbereich, Genauigkeit, Einbauraum und Umgebung geklärt werden, um anschließend basierend auf Systemkompatibilität und zusätzlichen Funktionen eine Entscheidung zu treffen; während des Betriebs sind Überlastung und seitliche Stöße zu vermeiden, und es ist strikt den regelmäßigen Kalibriervorschriften zu folgen, um einen langfristig stabilen Betrieb sicherzustellen. Sie eignet sich für Leichtlast-Wägeinstrumente, Automatisierungsanlagen sowie die Lebensmittel- und Pharmaindustrie und stellt die optimale Sensortechniklösung für kleine Messbereiche und flache Wägeszenarien dar.

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