Sensor de pesaje de viga paralela CZL601AA

Introducción del producto

El sensor de pesaje de haz paralelo es un elemento de detección sensible a la fuerza basado en el principio de resistencia a la deformación, con cuerpos elásticos de doble haz paralelo o de haz paralelo único como estructura principal. Cuando se somete a una fuerza, la deformación por flexión del cuerpo del haz hace que la galga extensométrica genere cambios de resistencia, que luego se convierten en señales eléctricas estandarizadas. Cuenta con ventajas como baja carga, alta precisión, capacidad para soportar cargas excéntricas de forma plana y fácil instalación, y se utiliza ampliamente en aplicaciones de pesaje a pequeña escala, medición de fuerza plana y escenarios de medición embebida. A continuación se ofrece una explicación detallada desde la dimensión principal para satisfacer las necesidades de producto selección, evaluación técnica y redacción de propuestas.

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 de tensiones concentrada en la sección media del cuerpo de la viga, soporta fuerzas en múltiples ángulos en el plano, tiene una capacidad sobresaliente para cargas excéntricas (puede soportar cargas excéntricas en el plano de ±20% - ±30% de la carga nominal) y no presenta puntos ciegos de tensión evidentes.
• El rendimiento de precisión: Los niveles de precisión abarcan desde C1 hasta C3, con los modelos más comunes alcanzando el nivel C2. Error de no linealidad ≤ ±0,01%FS, error de repetibilidad ≤ ±0,005%FS, deriva del cero ≤ ±0,002%FS/℃, y muestra un mejor rendimiento de precisión que sensores similares en escenarios de rango pequeño de 0,1 kg a 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: Enfocado en pesaje estático/cuasi-dinámico de cargas ligeras (tiempo de respuesta ≤ 4 ms), con un rango de medición que cubre de 0,1 kg a 500 kg, y aplicaciones típicas concentradas en el rango de 1 kg a 200 kg. El modelo micro puede lograr mediciones de rango ultra bajo 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: Integra compensación de temperatura en un amplio rango de temperatura (-10°C - 70°C), cuenta con protección contra sobrecarga (150% - 200% de la carga nominal, típicamente 150% para modelos de aleación de aluminio) y algunos modelos incluyen una estructura amortiguadora antiimpactos.
• 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 inadecuada 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 así los requisitos de alta precisión como en pesaje de alimentos y dosificación farmacéutica.

•Medición inexacta de la carga excéntrica planar: La característica de distribución uniforme del esfuerzo de la estructura de viga paralela puede compensar eficazmente la influencia de la carga excéntrica causada por el desplazamiento del objeto pesado, resolviendo el problema de precisión derivado de las posiciones variables de colocación de materiales en instrumentos de pesaje de mesa 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 embebida 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 la puesta en servicio por una sola persona puede realizarse en menos de 10 minutos.
• Bajo umbral de operación: Admite el ajuste a cero con un solo botón y la calibración en un solo punto del instrumento de pesaje (solo se requiere una masa patrón del 100 % de la carga nominal). Los modelos digitales pueden calibrarse rápidamente mediante software de computadora, lo que permite una operación sencilla incluso por parte de no profesionales.
• Costo extremadamente bajo de mantenimiento: La estructura completamente sellada reduce la entrada de polvo y humedad, con una tasa media anual de fallas ≤0,2 %. Los modelos de aleación de aluminio son ligeros (mínimo solo 5 g), fáciles de reemplazar y no requieren el desmontaje de estructuras grandes durante el mantenimiento.
• Retroalimentación precisa de datos: La fluctuación de los datos de medición estáticos ≤±0,003 %FS, sin retardo en escenarios cuasi-dinámicos. Los modelos digitales incluyen función integrada de compensación de deriva cero, eliminando la necesidad de calibraciones frecuentes y garantizando una alta estabilidad de los datos.
• Buena integración y adaptabilidad: 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 controladores pequeños convencionales, conexión y uso inmediato.

4. Escenarios Típicos de Uso

1) Instrumentos de pesaje ligero para usos civiles y comerciales

• Balanzas de precios para supermercados / Plataformas electrónicas: precisión en diferentes posiciones de colocación, con un error ≤ ±1 g.

• Básculas electrónicas para envíos rápidos: equipo de pesaje de 1-50 kg para mensajería, fabricado en acero inoxidable para ser anti-suciedad y fácil de limpiar, con clasificación de protección IP67, adecuado para entornos húmedos y polvorientos de puntos de entrega, soporta pesaje continuo rápido.

• Básculas de cocina/básculas para repostería: básculas de cocina de alta precisión de 0,01-5 kg, con sensor micro de viga paralela que alcanza 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 automatizados: clasificadores por peso para las industrias alimentaria y de ferretería, instalados debajo de la banda transportadora de clasificación, detectan en tiempo real el peso del producto y se conectan al 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), con un tiempo de respuesta ≤ 4 ms, adecuado para líneas de producción de alta velocidad.

• Control cuantitativo de máquinas empaquetadoras: pesaje cuantitativo para máquinas empaquetadoras de partículas pequeñas/polvo, modelos de precisión clase C2 garantizan un error de peso por bolsa ≤ ±0,2 %, cumpliendo con estándares metrológicos.

3) Industrias Alimentaria y Farmacéutica

• Pesar de Ingredientes Farmacéuticos: Pesar de materias primas en dosis pequeñas (0,1-10 kg) en la industria farmacéutica, fabricado en acero inoxidable 316L + certificación GMP, con superficie pulida sin rincones muertos para facilitar la desinfección y esterilización, precisión ≤ ±0,01 %FS.

• Pesar de Productos Acuáticos/Carne: Equipos de corte y pesaje para mataderos y mercados acuáticos, con diseño impermeable y anticorrosivo (IP68), se puede lavar directamente, adecuado para entornos de trabajo húmedos y con alta presencia de agua.

4) Equipamiento para Investigación Científica y Experimentación

• Pesar en Experimentos Biológicos: Pesar de reactivos y muestras en laboratorios, modelos de rango ultrapequeño (0,01-1 kg) que cumplen los requisitos de alta precisión para cultivos microbianos y dosificación de reactivos químicos.

• Medición de Fuerza en Equipos Médicos: Medición de fuerza/peso en equipos de rehabilitación (por ejemplo, dinamómetros de mano) y básculas médicas (básculas para bebés), diseño ligero de aleación de aluminio que mejora la portabilidad del equipo, con 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 del depósito de granos en cafeteras, sensores microembebidos permiten el control inteligente de dispositivos, mejorando la experiencia del usuario.

• Puntos finales IoT: monitoreo de peso para estantes inteligentes y botes de basura inteligentes, modelos digitales de bajo consumo soportan transmisión inalámbrica NB-IoT, adecuados para escenarios de gestión remota IoT.

5. Instrucciones de uso (Guía práctica)

1) Proceso de instalación

• Preparación: limpie la superficie de instalación (elimine manchas de grasa y rebabas), revise el aspecto del sensor (sin deformaciones en el cuerpo de la viga, sin daños en el cable), seleccione los pernos de montaje adecuados según el rango (evite usar pernos de alta resistencia en modelos de aleación de aluminio).

• Posicionamiento y fijación: Instale horizontalmente el sensor sobre la superficie portante, asegúrese de que la carga actúe verticalmente por encima del cuerpo de la viga (evite impactos laterales); utilice una llave dinamométrica para apretar los tornillos (5-10 N·m para modelos de aleación de aluminio, 10-20 N·m para acero aleado), evite un apriete excesivo 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, conecte según la definición de pines; evite tirar del cable al realizar el cableado en modelos micro, se recomienda dejar una longitud sobrante de 5 cm.

• Tratamiento de protección: En ambientes húmedos, selle el conector del cable con cinta impermeable, limpie inmediatamente la superficie del sensor después de su uso en la industria alimentaria para evitar la corrosión por residuos de materiales.

2) Calibración y ajuste

• 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 del rango de ±0,001 %FS. Si la desviación es demasiado grande, verifique si la superficie de montaje está plana.

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

• Prueba de carga excéntrica: Coloque los mismos pesos 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 nivel de instalación.

3) Mantenimiento rutinario

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

• 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 los parámetros principales

• Selección del rango: Seleccione el modelo según 1,2-1,4 veces el peso máximo real (por ejemplo, para un pesaje máximo de 10 kg, se puede seleccionar un sensor de 12-14 kg) y evite seleccionar un rango demasiado 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 (0-5 V) para instrumentos de pesaje civiles, 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 a bajas temperaturas para refrigeración en frío (-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 perno para instrumentos de pesaje de sobremesa e instalación empotrada para dispositivos inteligentes; en escenarios con espacio limitado, dé prioridad a modelos micro con longitud ≤30 mm.

• Compatibilidad: Confirme que el voltaje de alimentación y el tipo de señal del sensor coincidan con el controlador, y para modelos micro, verifique las definiciones de los pines para evitar errores de conexión que podrían 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 puntos muertos para aplicaciones higiénicas.

RESUMEN

La celda de carga de viga paralela tiene ventajas fundamentales como "carga ligera con alta precisión, resistencia plana a cargas excéntricas e integración conveniente", resolviendo principalmente problemas como pesaje preciso en rangos pequeños, carga excéntrica del material e instalación embebida de equipos. La experiencia del usuario se centra en una operación sencilla, mantenimiento sin preocupaciones y costos controlables. Al seleccionar un modelo, es necesario definir primero los cuatro requisitos clave de rango, precisión, espacio de instalación y entorno, y luego tomar una decisión basada en la compatibilidad del sistema y funciones adicionales; durante el uso, evite sobrecargas e impactos laterales, y siga estrictamente las especificaciones de calibración periódica para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo. Es adecuada para instrumentos de pesaje de carga ligera, equipos de automatización, industrias alimentaria y farmacéutica, entre otros, y constituye la solución de detección óptima para escenarios de pesaje de pequeño rango y superficies planas.

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