Celda de carga viga paralela CZL601

Introducción del producto

Viga paralela celdas de carga son elementos de detección sensibles a la fuerza basados en el principio de resistencia a la deformación, con un elastómero de viga paralela doble o de viga paralela simple como estructura principal. Cuando se someten a una fuerza, la deformación por flexión de la viga hace que la galga extensométrica produzca cambios de resistencia, los cuales luego se convierten en señales eléctricas normalizadas. Combinan ventajas como alta precisión bajo cargas ligeras, resistencia plana a cargas excéntricas y fácil instalación, y se utilizan ampliamente en aplicaciones de pesaje de pequeño rango, medición de fuerza plana e integración en sistemas. A continuación se presentan los detalles desde las dimensiones principales para satisfacer las necesidades de producto selección, evaluación técnica y redacción de soluciones:

1. Características y funciones del producto

Características principales

• Diseño estructural: Adopta una estructura de viga paralela integrada (espesor del cuerpo de la viga de 2-15 mm, longitud de 20-150 mm), con distribución uniforme del esfuerzo concentrada en la sección central del cuerpo de la viga, soportando fuerzas en múltiples ángulos en el plano, destacando por su excelente capacidad anti-carga excéntrica (capaz de soportar cargas excéntricas en el plano del ±20% al ±30% de la carga nominal) y sin puntos ciegos de esfuerzo evidentes.
• El rendimiento de precisión: Los niveles de precisión abarcan desde C1 hasta C3, con los modelos principales alcanzando el nivel C2. Error de no linealidad ≤±0,01%FS, error de repetibilidad ≤±0,005%FS, deriva del cero ≤±0,002%FS/℃, y un rendimiento de precisión superior al de sensores similares en escenarios de rango pequeño, desde 0,1 kg hasta 500 kg.
• Materiales y Protección: El cuerpo elástico comúnmente utiliza aleación de aluminio (para aplicaciones ligeras), acero aleado (para aplicaciones industriales convencionales) o acero inoxidable 304/316L (para entornos corrosivos), con la superficie tratada mediante anodizado, niquelado o pasivación; el nivel de protección es típicamente IP65/IP67, y los modelos para uso alimentario pueden alcanzar IP68, adecuados para diversos entornos complejos.
• Compatibilidad de instalación: Se proporcionan orificios de montaje estandarizados (orificios roscados o lisos) en la parte inferior, que permiten fijación con tornillos o instalación adhesiva. Algunos modelos micro pueden instalarse de forma empotrada, adecuados para espacios reducidos de instrumentos de pesaje de mesa y equipos automatizados, y una unidad individual puede satisfacer los requisitos de pesaje en plano.

Funciones básicas

• Medición de Fuerza para Cargas Ligeras: Se centra en la pesaje de carga ligera estática/cuasi-dinámica (tiempo de respuesta ≤ 4 ms), con un rango de medición que abarca de 0,1 kg a 500 kg. Las aplicaciones habituales se concentran en el rango de 1 kg a 200 kg, y el modelo micro puede alcanzar mediciones ultrapequeñas de 0,01 kg.
• Múltiples tipos de salida de señal: Proporciona señales analógicas (4 - 20 mA, 0 - 3 V, 0 - 5 V) y señales digitales (RS485/Modbus RTU, I2C). El modelo micro inteligente integra un módulo de acondicionamiento de señal y puede conectarse directamente a microcontroladores y módulos IoT.
• Función de protección de seguridad: Incorpora compensación de temperatura en un amplio rango térmico (-10 °C ~ 70 °C), posee protección contra sobrecarga (150% - 200% de la carga nominal, normalmente 150% para modelos de aleación de aluminio) y algunos modelos incluyen una estructura amortiguadora antiimpacto.
• Estabilidad a largo plazo: Vida útil por fatiga ≥ 10⁷ ciclos de carga, con una deriva anual ≤ ±0,01 %FS bajo carga nominal, adecuada para escenarios de operación continua prolongada como supermercados y laboratorios.

2. Problemas principales resueltos

• Precisión insuficiente en escenarios de carga ligera: Para abordar el problema del error excesivo en sensores tradicionales en aplicaciones de bajo rango por debajo de 10 kg, mediante un diseño optimizado del esfuerzo del cuerpo de la viga, el error de medición se controla dentro de ±0,005 %FS, cumpliendo con los requisitos de alta precisión en pesaje de alimentos, dosificación farmacéutica, etc.

•Medición inexacta de cargas excéntricas planas: La característica de distribución uniforme del esfuerzo del estructura de viga paralela puede compensar eficazmente la influencia de la carga excéntrica causada por el desplazamiento del objeto pesado, resolviendo así el problema de precisión derivado de posiciones no fijas de colocación de materiales en instrumentos de pesaje de escritorio y equipos de clasificación.

•Dificultades en la integración e instalación del equipo: La estructura compacta y el método de instalación flexible satisfacen los requisitos de instalación empotrada en equipos automatizados y electrodomésticos inteligentes, eliminando la necesidad de modificar la estructura principal del equipo y reduciendo los costes de integración.

• Mala adaptabilidad a múltiples entornos: Mediante mejoras en el material y el nivel de protección, se resuelven problemas como daños en sensores y desviación de señal en escenarios de humedad (por ejemplo, pesaje de productos acuáticos), corrosión (por ejemplo, pesaje de reactivos químicos) y polvo (por ejemplo, procesamiento de harina).

•Presión de costos en dispositivos pequeños: Un solo sensor puede cumplir con los requisitos de pesaje planar, eliminando la necesidad de usar múltiples sensores en combinación. Al mismo tiempo, el material de aleación de aluminio reduce el peso y el costo del producto, resolviendo el problema de control de costos en instrumentos de pesaje pequeños y dispositivos electrónicos de consumo.

3. experiencia del usuario

• Instalación ultra simplificada: Los orificios de montaje estandarizados y las superficies de referencia de posicionamiento eliminan la necesidad de herramientas profesionales de calibración. La instalación puede completarse con un destornillador común, con bajos requisitos de planitud (≤0,1 mm/m), y una sola persona puede realizar la depuración en menos de 10 minutos.

• Bajo umbral de operación: Soporta el ajuste a cero con una sola tecla y la calibración en un solo punto para medidores de instrumentos de pesaje (solo requiere un peso estándar del 100% de la carga nominal). Los modelos digitales se pueden calibrar rápidamente mediante software de computadora, permitiendo que personas no especializadas operen fácilmente.

• Costo extremadamente bajo de mantenimiento: La estructura completamente sellada reduce la entrada de polvo y humedad, con una tasa promedio anual de fallas ≤0,2%. Los modelos de aleación de aluminio son ligeros (mínimo solo 5 g), fáciles de reemplazar y no requieren desmontar estructuras grandes durante el mantenimiento.

•Retroalimentación precisa de datos: La fluctuación de los datos de medición estática es ≤±0,003 %FS, sin retardo en escenarios cuasi-dinámicos. Los modelos digitales incluyen función integrada de compensación de deriva del cero, eliminando la necesidad de calibraciones frecuentes y garantizando una alta estabilidad de los datos.

• Buena compatibilidad de integración: Los modelos micro son pequeños en tamaño (dimensiones mínimas 20 mm × 10 mm × 5 mm), pueden integrarse dentro de dispositivos inteligentes sin afectar el diseño estético del dispositivo. La salida de señal es compatible con los controladores pequeños más comunes, con soporte para conexión y uso inmediato.

4. Escenarios típicos de aplicación

1) Instrumentos de pesaje ligero para usos civiles y comerciales

• Balanzas de precio para supermercados/Balanzas electrónicas de plataforma: unidades sensoras principales para balanzas de precios de 3-30 kg, con diseño ligero fabricado en aleación de aluminio; su característica antiexcentricidad garantiza una precisión constante en diferentes posiciones de colocación, con un error ≤ ±1 g.

• Básculas electrónicas para envíos express: equipos de pesaje de 1-50 kg para mensajería, fabricados en acero inoxidable para evitar la suciedad y facilitar la limpieza, con clasificación de protección IP67, adecuados para entornos húmedos y polvorientos de puntos de entrega de paquetería, que permiten pesajes rápidos y continuos.

• Balanzas de cocina/balanzas para repostería: balanzas de cocina de alta precisión de 0,01-5 kg, con sensores micro de viga paralela que alcanzan una precisión a nivel de miligramos, salida de señal digital compatible con pantallas de alta definición, satisfaciendo la necesidad de dosificación precisa de ingredientes.

2）Equipos de automatización industrial

• Equipos de clasificación automática: clasificadores por peso en las industrias alimentaria y de ferretería, instalados debajo de la cinta transportadora de clasificación, detectan en tiempo real el peso del producto y se vinculan con el mecanismo de clasificación, con una precisión de clasificación de hasta ±0,1 g.

• Detección de materiales en línea de ensamblaje: detección de falta de materiales en líneas de ensamblaje de componentes electrónicos, determina si faltan materiales mediante pesaje (por ejemplo, ensamblaje de baterías para teléfonos móviles), tiempo de respuesta ≤ 4 ms, adecuado para líneas de ensamblaje de alta velocidad.

• Control Cuantitativo de Máquinas Empacadoras: Pesaje cuantitativo para máquinas empacadoras de partículas/polvos pequeños, modelos con precisión clase C2 garantizan que el error de peso por bolsa ≤ ±0,2 %, cumpliendo con las normas metrológicas.

3) Industrias Alimentaria y Farmacéutica

• Pesaje de Ingredientes Farmacéuticos: Pesaje de materias primas en dosis pequeñas (0,1-10 kg) en la industria farmacéutica, material en acero inoxidable 316L + certificación GMP, superficie pulida sin ángulos muertos, fácil de desinfectar y esterilizar, precisión ≤ ±0,01 %FS.

• Pesaje de Productos Acuáticos/Cárnicos: Equipos de corte y pesaje en mataderos y mercados de productos acuáticos, diseño resistente al agua y a la corrosión (IP68), se puede lavar directamente, adecuado para entornos de trabajo húmedos y con alta presencia de agua.

4) Equipamiento para Investigación Científica y Experimentación

• Pesaje en Experimentos Biológicos: Pesaje de reactivos y muestras en laboratorios; los modelos de rango ultrapequeño (0,01-1 kg) cumplen con los requisitos de alta precisión para el cultivo microbiano y la dosificación de reactivos químicos.

• Medición de Fuerza en Equipos Médicos: Medición de fuerza/peso en equipos de rehabilitación (por ejemplo, dinamómetros manuales) y balanzas médicas (balanzas para bebés); el diseño ligero de aleación de aluminio mejora la portabilidad del equipo, con una precisión de hasta ±0,005 %FS.

5) Electrónica de Consumo Inteligente y Dispositivos del Internet de las Cosas (IoT)

• Electrodomésticos Inteligentes: Detección del peso de la ropa en lavadoras y pesaje de depósitos de granos de café en cafeteras; sensores microembebidos permiten el control inteligente de dispositivos, mejorando la experiencia del usuario.

• Terminal del Internet de las Cosas: Monitoreo de peso en estantes inteligentes y botes de basura inteligentes; modelos digitales de bajo consumo que soportan transmisión inalámbrica NB-IoT, adecuados para escenarios de gestión remota mediante IoT.

5. Instrucciones de uso (Guía práctica)

1) Proceso de instalación

• Preparación: Limpie la superficie de instalación (elimine manchas de aceite y rebabas), verifique el aspecto del sensor (sin deformación del cuerpo de la viga ni daños en el cable) y seleccione los pernos de montaje adecuados según el rango de medición (evite usar pernos de alta resistencia en modelos de aleación de aluminio).

• Posicionamiento y fijación: Instale horizontalmente el sensor sobre la superficie portante, asegurándose de que la carga actúe verticalmente por encima del cuerpo de la viga (evite impactos laterales); utilice una llave de torque para apretar los pernos (5-10 N·m para modelos de aleación de aluminio, 10-20 N·m para acero aleado), evitando excesivo apriete que pueda dañar el cuerpo de la viga.

• Especificaciones de cableado: Para señales analógicas, siga "rojo - alimentación +, negro - alimentación -, verde - señal +, blanco - señal -"; para señales digitales, conéctelas según la definición de pines; al realizar el cableado en el modelo micro, evite tirar del cable y se recomienda dejar un margen de longitud redundante de 5 cm.

• Tratamiento de protección: En un ambiente húmedo, selle el conector del cable con cinta impermeable; en la industria alimentaria, limpie inmediatamente la superficie del sensor después del uso para evitar la corrosión por materiales residuales.

2) Calibración y depuración

• Calibración de cero: Encienda la alimentación y precaliente durante 10 minutos, ejecute el comando "calibración de cero", asegúrese de que la salida en cero esté dentro de ±0,001 %FS, y si la desviación es demasiado grande, verifique si la superficie de instalación está nivelada.

• Calibración de carga: Coloque un peso estándar equivalente al 100 % de la carga nominal (utilice pesas estándar en escenarios de rango de medición pequeño), registre el valor de la señal de salida, corrija el error mediante el medidor o el software, y asegúrese de que el error ≤ el valor permitido de la clase de precisión correspondiente (clase C2 ≤ ±0,01 %FS).

• Prueba de carga excéntrica: Coloque el mismo peso en diferentes posiciones sobre la superficie portante del sensor, observe la consistencia de las lecturas, y la desviación debe ser ≤ ±0,02 %FS; de lo contrario, ajuste el nivelado de la instalación.

3) Mantenimiento rutinario

• Inspección regular: Limpie semanalmente la superficie del sensor, revise mensualmente si los cables están sueltos; calibre trimestralmente los instrumentos comerciales de pesaje y mensualmente los equipos de laboratorio.

• Manejo de fallas: Cuando haya deriva en los datos, primero verifique el voltaje de alimentación (estable entre 5-24 V CC, normalmente 5 V para modelos pequeños); cuando la lectura sea anormal, compruebe si existe sobrecarga (los modelos de aleación de aluminio son propensos a deformación permanente bajo sobrecarga) y reemplace el sensor si es necesario.

6. Método de selección (coincidir con precisión los requisitos)

1) Determinación de parámetros principales

• Selección de rango: Seleccione el modelo según 1,2 - 1,4 veces el peso máximo real (por ejemplo, para una capacidad máxima de pesaje de 10 kg, se puede seleccionar un sensor de 12 - 14 kg), y evite seleccionar un rango excesivamente grande en escenarios de carga ligera para prevenir una precisión insuficiente.

• Clase de precisión: Seleccione la Clase C1 (error ≤ ±0,005%FS) para aplicaciones de laboratorio/médicas, Clase C2 (error ≤ ±0,01%FS) para metrología industrial, y Clase C3 (error ≤ ±0,02%FS) para instrumentos de pesaje civil.

• Tipo de señal: Seleccione señales analógicas (0 - 5V) para instrumentos de pesaje civil, señales digitales (I2C/RS485) para dispositivos inteligentes, y modelos con módulos inalámbricos para escenarios IoT.

2) Selección según adaptabilidad ambiental

• Temperatura: Seleccione modelos ordinarios para escenarios normales (-10°C ~ 60°C), modelos resistentes al frío para escenarios de refrigeración a baja temperatura (-20°C ~ 0°C), y modelos con compensación de alta temperatura para escenarios de alta temperatura (60°C ~ 80°C).

• Medio: Seleccione aleación de aluminio para ambientes secos, acero inoxidable 304 para industrias húmedas/alimentarias y acero inoxidable 316L para ambientes con corrosión química.

• Clase de Protección: ≥IP65 para ambientes interiores secos, ≥IP67 para ambientes húmedos/lavados y ≥IP68 para ambientes sumergidos o altamente corrosivos.

3) Instalación y compatibilidad del sistema

• Método de Instalación: Seleccione fijación con tornillos para instrumentos de pesaje de mesa, instalación empotrada para dispositivos inteligentes; en escenarios con espacio limitado, priorice modelos miniatura con longitud ≤30 mm.

• Compatibilidad: Confirme que el voltaje de alimentación y el tipo de señal del sensor coincidan con el controlador. Para modelos miniatura, verifique las definiciones de los pines para evitar errores de cableado que puedan quemar el módulo.

4) Confirmación de Requisitos Adicionales

• Requisitos de Certificación: Las industrias alimentaria y farmacéutica requieren certificación FDA/GMP, las aplicaciones de metrología requieren certificación CMC y los productos de exportación requieren certificación OIML.

• Funciones especiales: Seleccione modelos con un tiempo de respuesta ≤3 ms para clasificación de alta velocidad, modelos IoT con una corriente en espera ≤10 μA para escenarios de bajo consumo, y modelos integrados sin roscas ni rincones muertos para aplicaciones higiénicas.

RESUMEN

La celda de carga de haz paralelo presenta como ventajas principales "alta precisión en cargas ligeras, resistencia plana a cargas descentradas y fácil integración", abordando principalmente problemas como la pesaje preciso en rangos pequeños, cargas descentradas por material y la instalación embebida de equipos. La experiencia del usuario se centra en una operación sencilla, mantenimiento sin preocupaciones y costos controlables. Al seleccionar una celda de carga, es necesario definir primero los cuatro requisitos clave de rango, precisión, espacio de instalación y entorno, y luego tomar una decisión combinando compatibilidad del sistema y funciones adicionales; durante el uso, se debe evitar la sobrecarga y el impacto lateral, y seguir estrictamente las especificaciones de calibración periódica para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo. Es adecuada para aplicaciones en instrumentos de pesaje de carga ligera, equipos de automatización, alimentos y medicina, y otros campos, siendo la solución de detección óptima para escenarios de pesaje de pequeño rango y configuración plana.

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