Paralleltraverse Wäge-Sensor CZL650

Produkteinführung

Paralleler Träger lastwagenwaagen sind kraftsensitive Detektionselemente, die auf dem dehnungswiderständigen Prinzip basieren, mit einem doppelten Parallelträger oder einem einzelnen Parallelträger-Elaster als Kernstruktur. Wenn eine Kraft einwirkt, führt die Biegeverformung des Trägers dazu, dass die Dehnungsmessstreifen Widerstandsänderungen erzeugen, die anschließend in standardisierte elektrische Signale umgewandelt werden. Sie vereinen Vorteile wie hohe Genauigkeit bei geringen Lasten, ebene Exzentrizitätslast-Abwehrfähigkeit und einfache Montage und werden häufig in Messanwendungen mit kleinem Messbereich, planarer Kraftmessung und eingebetteten Messungen eingesetzt. Die folgenden Details werden aus den Kernaspekten heraus dargestellt, um die Anforderungen von produkt auswahl, technische Bewertung und Lösungserstellung zu erfüllen:

1. Produktmerkmale und Funktionen Kerneigenschaften

• 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: Die Genauigkeitsniveaus reichen von C1 bis C3, wobei die gängigen Modelle bis zu C2 reichen. Nichtlinearitätsfehler ≤ ± 0,01% FS, Wiederholungsfehler ≤ ± 0,005% FS, Nullverschiebung ≤ ± 0,002% FS/°C und bessere Präzisionsleistung als ähnliche Sensoren bei Szenarien mit kleiner Reichweite von 0,1 kg bis 500 kg.

• Materialien und Schutz: Elastomere verwenden üblicherweise Aluminiumlegierung (für Leichtbauanwendungen), legierten Stahl (für allgemeine Industrieanwendungen) oder Edelstahl 304/316L (für korrosive Umgebungen), mit Oberflächenbehandlungen wie Eloxieren, Vernickeln oder Passivieren; der Schutzgrad beträgt typischerweise IP65/IP67, und lebensmitteltaugliche Modelle erreichen IP68, geeignet für verschiedene komplexe Umgebungen.

• Montagekompatibilität: An der Unterseite sind standardisierte Montagebohrungen (Gewindebohrungen oder Durchgangsbohrungen) vorgesehen, die eine Befestigung mit Schrauben oder Klebeverbindung unterstützen. Einige Mikromodelle können versenkt eingebaut werden, geeignet für den engen Einbauraum von Tischwaagen und automatisierter Ausrüstung, und eine einzelne Einheit kann Anforderungen an die Flächenmessung erfüllen.

Kernfunktionen

• Kraftmessung bei geringer Last: Konzentriert sich auf die statische/quasi-dynamische Leichtlastwiegung (Reaktionszeit ≤ 4 ms) mit einem Bereich von 0,1 kg bis 500 kg und auf allgemeine Anwendungen, die sich im Bereich von 1 kg bis 200 kg konzentrieren. Mikromodelle können eine ultra-kleine Messung von 0,01 kg erreichen.

• 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: Integriert eine breite Temperaturkompensation (-10 °C ~ 70 °C), verfügt über einen Überlastschutz (150% - 200% der Nennlast, normalerweise 150% für Aluminiumlegierungsmodelle) und einige Modelle enthalten Stoßschutz-Pufferstrukturen.

• Langzeitstabilität : Ermüdungslebensdauer ≥ 10⁷ Lastwechsel, mit einer jährlichen Drift ≤ ±0,01 % FS bei Nennlast, geeignet für Langzeit-Dauerbetriebsszenarien wie Supermärkte und Labore.

2. Gelöste Kernprobleme

• Unzureichende Präzision bei geringen Lasten: Zur Lösung des Problems der übermäßigen Fehler traditioneller Sensoren in Niedrigbereichen unter 10 kg wird durch eine optimierte Gestaltung der Balkenspannung der Messfehler auf ±0,005 % FS begrenzt und damit die Anforderungen an hohe Präzision bei Anwendungen wie Lebensmittelwägung und Arzneimittelzählung erfüllt.

• 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 Schutzklassen-Upgrades werden Probleme wie Sensorenschäden und Signaldrift in Szenarien wie Feuchtigkeit (z. B. Aquakultur-Wiegung), Korrosion (z. B. chemische Reagenzien-Wiegung) und Staub (z. B. Mehlaufbereitung) behoben.

• 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 Montageöffnungen und Positionsreferenzflächen machen professionelle Kalibrierwerkzeuge nicht mehr erforderlich. Die Installation kann mit einem gewöhnlichen Schraubendreher mit geringen Flachheitsanforderungen (≤ 0,1 mm/m) abgeschlossen werden und das Debuggen durch eine einzelne Person kann 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 Anpassungsfähigkeit an die Integration: 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

• Supermarkt-Preiswaagen/elektronische Plattformwaagen: Die kernelementare Sensoreinheit für 3-30 kg-Preiswaagen, mit leichtem Design aus Aluminiumlegierung. Anti-exzentrische Belastungseigenschaften gewährleisten eine gleichbleibende Wiegegenauigkeit bei unterschiedlichen Aufstellpositionen, mit einem Fehler ≤±1 g.

• Elektronische Paketwaagen: 1-50 kg Waagen für Paketzustellung, aus rostfreiem Stahl zur Vermeidung von Verschmutzung und einfachen Reinigung. IP67-Schutzklasse eignet sich für feuchte und staubige Umgebungen von Paketstationen, unterstützt schnelles und kontinuierliches Wiegen.

• Küchenwaagen/Backwaagen: 0,01-5 kg hochpräzise Küchenwaagen, mit mikro-parallelen Balkensensoren, die Genauigkeit im Milligrammbereich erreichen. Digitale Signalausgabe ist kompatibel mit hochauflösenden Displays und erfüllt die Anforderungen an präzise Zutatenportionierung.

2) Industrielle Automatisierungsausrüstung

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

• Materialerkennung auf Montagelinien: Erkennung von Materialmangel auf Elektronikbauteil-Montagelinien, Überprüfung auf fehlende Materialien durch Wägung (z. B. Handy-Akku-Montage), mit einer Ansprechzeit ≤4 ms, geeignet für Hochgeschwindigkeitsleitungen.

• Mengenkontrolle von Verpackungsmaschinen: Mengenwägung für kleine Partikel-/Pulververpackungsmaschinen, Modelle mit C2-Genauigkeit gewährleisten ein Gewichtsfehler pro Beutel ≤ ±0,2 %, erfüllen metrologische Standards.

3) Lebensmittel- und Pharmaindustrie

• Wägung pharmazeutischer Inhaltsstoffe: Wägung von Kleinmengen-Rohstoffen (0,1 - 10 kg) in der pharmazeutischen Industrie, mit Material aus Edelstahl 316L + GMP-Zertifizierung, oberflächengeglüht ohne tote Ecken, einfach zu desinfizieren und zu sterilisieren, Genauigkeit ≤ ±0,01 % FS.

• Wiegen von Aquakulturprodukten/Fleisch: Schneid- und Wiegeausrüstung in Schlachthöfen und Märkten für Aquakulturprodukte, mit wasserdichter und korrosionsbeständiger Ausführung (IP68), direkt spülbar, 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 Hochpräzisionsanforderungen für mikrobiologische Kulturen und die Dosierung chemischer Reagenzien.

• Kraftmessung in medizinischen Geräten: Kraft/Gewichtsmessung bei Rehabilitationsgeräten (wie Handgriffkraftmessgeräten) und medizinischen Waagen (Babywaagen), leichte Aluminiumlegierungsbauweise verbessert die Portabilität der Geräte, Genauigkeit bis zu ±0,005 % FS.

5) Intelligente Unterhaltungselektronik und IoT-Geräte

• Intelligente Haushaltsgeräte: Erkennung des Wäschegewichts in Waschmaschinen, Wiegen von Kaffeebohnenbehältern in Kaffeemaschinen, mikroeingebaute Sensoren ermöglichen eine intelligente Steuerung der Geräte und verbessern so das Benutzererlebnis.

• IoT-Terminals: Gewichtsüberwachung von intelligenten Regalen und intelligenten Abfalleimern, energiesparende digitale Modelle unterstützen die NB-IoT-Funkübertragung, geeignet für IoT-Fernverwaltungsszenarien.

5.Anwendungsmethode (praktische Anleitung)

1)Installationsprozess

• Vorbereitung: Reinigen Sie die Montageoberfläche (Entfernen von Ölflecken und -schleim), prüfen Sie das Erscheinungsbild des Sensors (keine Verformung des Balkenkörpers, keine Schädigung des Kabels), wählen Sie die geeigneten Montagebolzen entsprechend dem Bereich aus (Verme

• Positionierung und Befestigung: Montieren Sie den Sensor horizontal auf der Lasttragfläche, stellen Sie sicher, dass die Last senkrecht über dem Träger wirkt (vermeiden Sie seitliche Belastungen); ziehen Sie die Schrauben mit einem Drehmomentschlüssel an (5–10 N·m für Aluminiumlegierungsmodelle, 10–20 N·m für Legierungsstahl), vermeiden Sie Überdrehen, um den Träger nicht zu beschädigen.

• Verdrahtungsvorschriften: Bei analogen Signalen folgen Sie der Farbcodierung „rot – Versorgung +, schwarz – Versorgung –, grün – Signal +, weiß – Signal –“, bei digitalen Signalen schließen Sie entsprechend der Pinbelegung an; vermeiden Sie Zugbelastung des Kabels bei der Verdrahtung von Mikromodellen, es wird empfohlen, eine Überlänge von 5 cm einzuplanen.

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

2) Kalibrierung und Justierung

• Nullabgleich: Gerät einschalten und 10 Minuten vorheizen, danach den Befehl „Nullabgleich“ ausführen. Sicherstellen, dass die Nullanzeige innerhalb von ±0,001 %FS liegt. Bei zu großer Abweichung prüfen, ob die Montagefläche eben ist.

• Lastkalibrierung: Ein Standardgewicht von 100 % der Nennlast anbringen (bei kleinen Messbereichen Standardgewichte verwenden), den Ausgangssignalwert aufzeichnen, den Fehler über das Messgerät oder eine Software korrigieren und sicherstellen, dass der Fehler ≤ dem zulässigen Wert der entsprechenden Genauigkeitsklasse beträgt (C2-Klasse ≤ ±0,01 % FS).

• Exzentrische Belastungsprüfung: Das gleiche Gewicht an verschiedenen Positionen auf der tragenden Oberfläche des Sensors platzieren, die Konsistenz der Messwerte beobachten, die Abweichung sollte ≤ ±0,02 % FS betragen, andernfalls muss die Montageebene angepasst werden.

3) Tägliche Wartung

• Regelmäßige Inspektion: Oberfläche des Sensors wöchentlich reinigen, Verkabelung monatlich auf Lockerungen überprüfen; Supermarktbalance vierteljährlich kalibrieren und Laborgeräte monatlich kalibrieren.

• Störungsbehebung: Bei Datenverschiebung zuerst die Versorgungsspannung prüfen (stabil bei 5–24 V DC, üblicherweise 5 V bei Mikro-Modellen); bei abnormalen Anzeigen auf Überlastung prüfen (Aluminiumlegierungsmodelle neigen bei Überlastung zu bleibender Verformung) und den Sensor ggf. ersetzen.

6. Auswahlverfahren (präzise Abstimmung der Anforderungen)

1）Bestimmung der Kernparameter

• Bereichsauswahl: Wählen Sie entsprechend dem 1,2- bis 1,4-fachen des tatsächlichen Maximalgewichts aus (z. B. bei einem Maximalgewicht von 10 kg einen Sensor im Bereich 12–14 kg), um eine unzureichende Genauigkeit bei geringer Belastung durch zu großen Messbereich zu vermeiden.

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

• Signalsart: Bei zivilen Wägeinstrumenten analoges Signal (0–5 V) wählen, bei intelligenten Geräten digitales Signal (I2C/RS485), bei IoT-Anwendungen Modelle mit Funkmodul.

2) Auswahl hinsichtlich Umweltverträglichkeit

• Temperatur: Für Standardanwendungen (-10 ℃ bis 60 ℃) Standardmodell wählen; für tieftemperaturgekühlte Anwendungen (-20 ℃ bis 0 ℃) kältebeständiges Modell wählen; für Hochtemperaturanwendungen (60 ℃ bis 80 ℃) temperaturkompensiertes Hochtemperaturmodell wählen.

• Medium: Bei trockenen Umgebungen Aluminiumlegierung wählen; bei feuchten/lebensmittelverarbeitenden Bereichen Edelstahl 304; bei chemisch korrosiven Umgebungen Edelstahl 316L.

• Schutzart: Bei trockenen Innenräumen ≥ IP65; bei feuchten/spülenden Umgebungen ≥ IP67; bei Unterwasser- oder stark korrosiven Umgebungen ≥ IP68.

3) Installation und Systemkompatibilität

• Montageart: Bei Tischwaagen Bolzenbefestigung wählen; bei intelligenten Geräten Einbauvariante bevorzugen; bei platzbeschränkten Anwendungen mikro Modelle mit einer Länge ≤ 30 mm bevorzugen.

• Kompatibilität: Sicherstellen, dass die Versorgungsspannung und der Signaltyp des Sensors mit dem Controller kompatibel sind. Bei Mikromodellen die Pinbelegung prüfen, um Verdrahtungsfehler und Beschädigung des Moduls zu vermeiden.

4) Bestätigung zusätzlicher Anforderungen

• Zertifizierungsanforderungen: Die FDA/GMP-Zertifizierung ist für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie erforderlich, die CMC-Zertifizierung für Messszenarien und die OIML-Zertifizierung für Exportprodukte.

• Spezielle Funktionen: Für die Hochgeschwindigkeitssortierung wählen Sie ein Modell mit einer Reaktionszeit von ≤ 3 ms aus; für Szenarien mit geringem Stromverbrauch wählen Sie ein IoT-Modell mit einem Ruhezustand von ≤ 10 μA aus; für Hygieneszenarien wählen Sie ein integ

Zusammenfassung

Der Parallelstrahlgewichtungssensor weist die Hauptvorteile von "hoher Präzision bei leichter Last, flacher Anti-Beißigung und bequemer Integration" auf. Die Kernlösung besteht darin, Probleme wie das präzise Wiegen kleiner Abstände, die Materialverzerrung und die eingebettete Installation von Geräten zu lösen. Die Nutzererfahrung konzentriert sich auf einfache Bedienung, sorgenfreie Wartung und kontrollierbare Kosten. Bei der Auswahl ist es notwendig, die vier Kernanforderungen Reichweite, Genauigkeit, Installationsfläche und Umgebung zu priorisieren und dann Systemkompatibilität und zusätzliche Funktionsentscheidungen zu kombinieren. Während des Gebrauchs sollten Überlastung und Seitenanschläge vermieden und regelmäßige Kalibriervorgaben streng befolgt werden, um einen langfristigen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Es eignet sich für leichte Lastwägegeräte, Automatisierungsausrüstung, Lebensmittel und Medizin und andere Bereiche und ist die optimale Sensorlösung für Kleinstfern- und Flachwägesszenarien.

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