Sensor de Pesaje de Viga Paralela CZL638

Introducción del producto

Viga paralela celdas de carga son elementos de detección sensibles a la fuerza basados en el principio de resistencia por deformación, con un elastómero de viga paralela doble o de viga paralela simple como estructura central. Cuando se someten a una fuerza, la deformación por flexión de la viga impulsa a las galgas extensométricas a producir cambios de resistencia, que luego se convierten en señales eléctricas estandarizadas. Combinan ventajas como alta precisión bajo cargas ligeras, capacidad plana para cargas excéntricas y fácil instalación, y se utilizan ampliamente en aplicaciones de pesaje de pequeño rango, medición de fuerza plana y mediciones embebidas. 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 de la viga de 2 - 15 mm, longitud de 20 - 150 mm), con una distribución uniforme del esfuerzo concentrada en la sección media de la viga, capaz de soportar fuerzas en múltiples ángulos en el plano, excelente capacidad anti-carga excéntrica (puede soportar cargas excéntricas en el plano del ±20% - ±30% de la carga nominal) y sin puntos ciegos de esfuerzo evidentes.

• 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 un rendimiento de precisión superior al de sensores similares en escenarios de rango pequeño de 0,1 kg - 500 kg.

• Materiales y Protección: Los elastómeros utilizan comúnmente aleación de aluminio (para aplicaciones ligeras), acero aleado (para aplicaciones industriales convencionales) o acero inoxidable 304/316L (para entornos corrosivos), con tratamientos superficiales de anodizado, niquelado o pasivación; los niveles de protección suelen ser IP65/IP67, y los modelos para uso alimentario pueden alcanzar el nivel IP68, adecuados para diversos entornos complejos.

• Compatibilidad de instalación: Se proporcionan orificios de montaje estandarizados (orificios roscados o lisos) en la parte inferior, permitiendo fijación mediante tornillos o adhesivos. Algunos modelos micro pueden instalarse empotrados, adecuados para espacios reducidos como instrumentos de pesaje de escritorio y equipos automatizados, y una sola unidad puede satisfacer requisitos de pesaje planar. Funciones principales

• Medición de Fuerza en Cargas Ligeras: Se centra en la pesaje estática/cuasi-dinámica con carga ligera (tiempo de respuesta ≤ 4 ms), con un rango que abarca de 0,1 kg a 500 kg, y aplicaciones convencionales concentradas en el rango de 1 kg a 200 kg. Los modelos micro pueden alcanzar 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). Los modelos micro inteligentes integran módulos de acondicionamiento de señal y pueden conectarse directamente a microcontroladores y módulos IoT.

• Función de protección de seguridad: Incorpora compensación de temperatura en un amplio rango térmico (-10 ℃ ~ 70 ℃), posee protección contra sobrecarga (150% - 200% de la carga nominal, generalmente 150% para modelos de aleación de aluminio) y algunos modelos incluyen estructuras amortiguadoras 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: Enfocado en el problema del excesivo error de los sensores tradicionales en rangos pequeños por debajo de 10 kg, mediante un diseño optimizado de la tensión de la viga, el error de medición se controla dentro de ±0,005 %FS, resolviendo problemas con requisitos de alta precisión en pesaje de alimentos y medición de medicamentos, etc.

• Medición inexacta de carga excéntrica plana: La característica de distribución uniforme de tensiones de la 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 variables de colocación de materiales en instrumentos de pesaje de escritorio y equipos de clasificación.

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

• Poca adaptabilidad a múltiples entornos: Mediante mejoras en el material y el nivel de protección, resuelve los problemas de daño en sensores y deriva de señal en escenarios como humedad (por ejemplo, pesaje en acuicultura), corrosión (por ejemplo, pesaje de reactivos químicos) y polvo (por ejemplo, procesamiento de harina).

• Presión de costos en equipos pequeños: Un solo sensor puede cumplir con los requisitos de pesaje en plano, eliminando la necesidad de múltiples combinaciones. Mientras tanto, 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 extremadamente 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 requisitos bajos de planitud (≤0,1 mm/m), y una sola persona puede realizar la configuración 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 de medidores de instrumentos de pesaje (solo requiere un peso estándar del 100% de la carga nominal). Los modelos digitales pueden calibrarse rápidamente mediante software para 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%. El modelo de aleación de aluminio es ligero (mínimo solo 5 g), fácil de reemplazar y no requiere desmontar estructuras grandes durante el mantenimiento.

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

• Buena integración y adaptabilidad: El modelo micro es pequeño en tamaño (tamaño mínimo 20 mm × 10 mm × 5 mm), puede integrarse dentro de dispositivos inteligentes sin afectar el diseño estético del dispositivo. La salida de señal es compatible con los controladores pequeños más comunes, listo para usar sin necesidad de configuración.

4. Escenarios típicos de aplicación

1) Instrumentos de pesaje ligeros para uso civil y comercial

• Balanzas de precio para supermercados/balanzas electrónicas de plataforma: Unidad sensora principal para balanzas de precio de 3-30 kg, con diseño ligero en material de aleación de aluminio. La característica anti-carga excéntrica 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. El nivel de protección IP67 los hace adecuados para entornos húmedos y polvorientos de puntos de entrega de paquetería, permitiendo 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. La salida de señal digital es compatible con pantallas de alta definición, cumpliendo los requisitos para la dosificación precisa de ingredientes.

2) Equipamiento para 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 líneas de montaje: detección de falta de material en líneas de montaje de componentes electrónicos, determinando si faltan materiales mediante pesaje (por ejemplo, ensamblaje de baterías para teléfonos móviles), con un tiempo de respuesta ≤4 ms adaptado a líneas de alta velocidad.

• Control cuantitativo de máquinas embaladoras: pesaje cuantitativo para máquinas embaladoras de partículas pequeñas/polvos, donde los modelos de precisión C2 garantizan un error de peso por bolsa ≤ ±0,2 %, cumpliendo con las normas metrológicas.

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 + certificado GMP, con superficie pulida sin rincones muertos para facilitar la desinfección y esterilización, y precisión ≤ ±0,01 %FS.

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

4) Equipos 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 en cultivos microbianos y preparación de reactivos químicos.

• Medición de fuerza en equipos médicos: medición de fuerza/peso para equipos de rehabilitación (como dinamómetros manuales) y balanzas médicas (balanzas para bebés), con diseño ligero de aleación de aluminio para mejorar la portabilidad del equipo y precisión de hasta ±0,005 %FS.

5) Electrónica de consumo inteligente y dispositivos IoT

• Electrodomésticos inteligentes: Detección del peso de la ropa en lavadoras y pesaje de depósitos de granos de café en cafeteras, con sensores microembebidos que permiten el control inteligente del equipo y mejoran la experiencia del usuario.

• Puntos finales IoT: monitorización del peso en estantes inteligentes y papeleras inteligentes, con modelos digitales de bajo consumo que soportan transmisión inalámbrica NB-IoT, adaptados a escenarios de gestión remota 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 y sin daños en el cable) y seleccione los tornillos de montaje adecuados según el modelo (evite usar tornillos de alta resistencia en modelos de aleación de aluminio).

• Posicionamiento y fijación: Instale el sensor horizontalmente 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 tornillos (5 - 10 N·m para modelos de aleación de aluminio, 10 - 20 N·m para acero aleado), para evitar dañar el cuerpo de la viga por exceso de apriete.

• 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, y se recomienda dejar una longitud adicional 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 ajuste

• Calibración de cero: Encienda la alimentación y caliente durante 10 minutos, ejecute el comando "calibración de cero", asegúrese de que la salida en cero esté dentro de ±0,001 %FS; 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 (use pesos estándar en aplicaciones de pequeño rango), registre el valor de la señal de salida y corrija el error mediante el medidor o el software, asegurando que el error ≤ el valor permitido del nivel de precisión correspondiente (nivel 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, se debe ajustar el nivel de instalación.

3) Mantenimiento de rutina

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

• Manejo de fallas: Cuando haya desviación de datos, primero verifique el voltaje de la fuente de alimentación (estable entre 5-24 V CC, normalmente 5 V para modelos pequeños); cuando la lectura sea anormal, revise si hay 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 un modelo con un rango de 1,2 a 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 rangos excesivos en escenarios de carga ligera para prevenir falta de precisión.

• 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 señal analógica (0-5 V) para instrumentos de pesaje civiles, señal digital (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 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 tornillo para instrumentos de pesaje de escritorio e instalación empotrada para dispositivos inteligentes; en escenarios con espacio limitado, priorice modelos micro con una 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 cableado que puedan quemar el módulo.

4) Confirmación de Requisitos Adicionales

• Requisitos de certificación: Las industrias alimentaria y farmacéutica requieren certificación FDA/GMP, los escenarios de metrología requieren certificación CMC y los productos exportados requieren certificación OIML.

• Características 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 tiene ventajas centrales como "alta precisión en cargas ligeras, resistencia plana a cargas descentradas y fácil integración", resolviendo principalmente problemas como pesaje preciso de pequeño rango, carga descentrada del material e instalación empotrada 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 fundamentales de rango, precisión, espacio de instalación y entorno, para 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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