Sensor de Elastómero CZL201

Introducción del producto

La celda de carga de tipo radio es un elemento de detección sensible a la fuerza basado en el principio de resistencia por deformación, con un elastómero en forma de radio como estructura central. Cuando se somete a una fuerza, la deformación del elastómero impulsa al extensómetro a producir un cambio en la resistencia, el cual luego se convierte en una señal eléctrica medible. Combina ventajas como una estructura compacta y una excelente capacidad anti-carga excéntrica, y se utiliza ampliamente en aplicaciones de pesaje con cargas medias y bajas y espacio limitado. A continuación se ofrece una explicación detallada 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 integrada de tipo rayo (la llanta y el buje están conectados mediante rayos, con una altura que generalmente varía entre 20 y 80 mm), con distribución uniforme de rigidez, excelente resistencia a cargas excéntricas/fuerzas laterales (capaz de soportar una fuerza de carga excéntrica de ±15% - ±20% de la carga nominal), dispersa eficazmente el impacto de cargas no axiales y presenta una gran estabilidad mecánica.

• Rendimiento de Precisión: Los niveles de precisión abarcan desde C2 hasta C6, con los modelos más comunes alcanzando C3. Error de no linealidad ≤ ±0,02%FS, error de repetibilidad ≤ ±0,01%FS, deriva del cero controlada dentro de ≤ ±0,003%FS/°C, y buena retención de precisión en escenarios de carga dinámica intermitente.

• Materiales y protección: El elastómero utiliza comúnmente acero aleado (resistencia a la fluencia ≥ 900 MPa) o acero inoxidable 304/316L, con la superficie pasivada o niquelada para mejorar la resistencia a la corrosión; el nivel de protección es típicamente IP66/IP67, y modelos personalizados especiales pueden alcanzar IP68, adecuados para entornos industriales húmedos y polvorientos.

• Compatibilidad de instalación: Las caras superior e inferior utilizan fijación con tornillos o conexión por brida, con algunos modelos que admiten adaptación por rosca, baja altura de instalación (mínima hasta 18 mm), adecuado para espacios reducidos sujetos principalmente a fuerzas verticales, y puede usarse de forma independiente o en combinaciones múltiples.

Funciones básicas

• Detección de peso/fuerza: Admite pesaje estático y pesaje cuasi-dinámico (tiempo de respuesta ≤ 8 ms), con un rango de medición que abarca de 0,1 t a 200 t, y aplicaciones típicas concentradas en el rango de 1 t a 50 t. Algunos modelos personalizados pueden cumplir requisitos especiales superiores a 200 t.

• Salida de señal: Proporciona señales analógicas estándar (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) y señales digitales (RS485/Modbus RTU), con algunos modelos inteligentes que admiten el protocolo CANopen, permitiendo la conexión directa a PLC, DCS y sistemas de gestión de pesaje.

• Funciones adicionales: Integra compensación de temperatura en un amplio rango de temperatura (-30°C - 80°C), cuenta con protección contra sobrecarga (150% - 250% de la carga nominal), los modelos a prueba de explosiones están certificados por Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, y algunos modelos incluyen diseño integrado antiextracción de cable.

• Confiabilidad a Largo Plazo: Vida útil por fatiga ≥ 10⁷ ciclos de carga, excelente estabilidad en funcionamiento continuo bajo carga nominal, deriva anual ≤ ±0,015 %FS, adecuado para operación continua prolongada en escenarios industriales.

2. Problemas principales resueltos

• Medición inexacta bajo condiciones de carga excéntrica: Para abordar el problema del error excesivo en sensores tradicionales bajo cargas no axiales, mediante la optimización de la transmisión de fuerza en la estructura tipo rayo, el error por carga excéntrica se controla dentro de ±0,03 %FS, resolviendo así los problemas de precisión en escenarios como excentricidad de silos e impacto del material.

• Difícil instalación en espacios reducidos: Gracias a sus características estructurales "cortas y gruesas" (diámetro 50 - 200 mm, altura 20 - 80 mm), resuelve los problemas de adaptación durante la instalación en escenarios con espacio limitado, como en el interior de equipos, instrumentos de pesaje pequeños y módulos de pesaje embebidos, sin necesidad de espacio redundante adicional.

• Propenso a daños por vibración e impacto : La distribución de tensiones del elastómero de tipo rayo es más uniforme, y su resistencia al impacto se mejora en más del 30 % en comparación con los sensores de tipo columna, evitando eficazmente la deformación permanente del sensor en escenarios como vibraciones mecánicas y golpes por caída de materiales, y prolongando así su vida útil.

• Adaptabilidad insuficiente a múltiples escenarios: Mediante la mejora del material (por ejemplo, acero inoxidable 316L) y una protección reforzada (IP68), se resuelve el problema de corrosión de los sensores en entornos húmedos y corrosivos, como el procesamiento de alimentos y la dosificación química, mientras que el modelo a prueba de explosiones cumple con los requisitos de seguridad en escenarios inflamables y explosivos.

• Integración y acoplamiento del sistema engorrosos: Soporta múltiples tipos de salida de señal y protocolos industriales principales, resuelve los problemas de compatibilidad con PLC de diferentes marcas (por ejemplo, Mitsubishi, Schneider) e instrumentos de pesaje, y reduce la inversión en equipos intermedios como convertidores de señal.

3. experiencia del usuario

• Comodidad de instalación: Los orificios de montaje estandarizados en la cara final y las superficies de referencia de posicionamiento, junto con juntas de montaje específicas y tornillos de fijación, permiten completar el posicionamiento horizontal sin necesidad de herramientas profesionales de calibración, y una sola persona puede realizar la instalación y puesta en servicio de un sensor individual en menos de 30 minutos.

• Operación y Calibración: Permite el ajuste de cero con una sola tecla y la calibración en dos puntos desde el instrumento, simplifica el proceso de calibración (solo requiere masas patrón del 20% y 100% de la carga nominal), y el modelo digital puede realizar calibración remota y configuración de parámetros mediante el software del equipo principal, reduciendo el umbral operativo.

• Bajo Costo de Mantenimiento: La estructura completamente sellada reduce la entrada de polvo y humedad, con una tasa de falla promedio anual ≤0.3%; el bloque de terminales adopta un diseño anti-soltado, y la interfaz del cable tiene sellado impermeable y a prueba de polvo, requiriendo solo limpieza trimestral e inspección de punto cero en el uso diario, con baja carga de mantenimiento.

• Retroalimentación de Datos: La fluctuación de los datos de pesaje estático ≤±0.005%FS, sin retraso notable en escenarios cuasi-dinámicos; el modelo digital incluye un módulo de diagnóstico de fallos que puede proporcionar retroalimentación en tiempo real sobre sobrecarga, desconexión, temperatura anormal y otros estados, facilitando la localización rápida de problemas.

• Experiencia de Compatibilidad: Es compatible con más del 95% de los dispositivos de control de pesaje disponibles en el mercado, admite distribución automática de carga cuando se utilizan múltiples sensores en paralelo, sin necesidad de ecualizadores adicionales; el modelo inteligente puede conectarse directamente a la plataforma de Internet Industrial de las Cosas para lograr monitoreo remoto de datos.

4. Escenarios típicos de aplicación

1) Fabricación de equipos industriales de pesaje
• Balanzas de plataforma y balanzas sobre piso de tamaño pequeño y mediano: Unidades sensoras principales para balanzas de plataforma y balanzas sobre piso de 1-50 t, con una estructura compacta adecuada para la instalación interna en equipos de pesaje, y características antiexcentricidad que garantizan la consistencia de precisión en diferentes posiciones de pesado (por ejemplo, balanzas de plataforma para precios en supermercados, balanzas sobre piso para rotación en talleres).
• Equipos de Pesaje Personalizados: Utilizados en básculas electrónicas a prueba de explosiones y en básculas químicas resistentes a la corrosión; el material 316L + certificación a prueba de explosiones puede satisfacer las necesidades de industrias especiales, y la estructura de radio puede adaptarse al diseño estructural diversificado de los equipos de pesaje.

2) Maquinaria para ingeniería y construcción
• Pesaje de cargadores/excavadoras: Instalado en el sistema hidráulico de la cuchara, realiza el pesaje indirecto detectando la presión hidráulica; la estructura tipo rayo tiene una alta capacidad anti vibración e impacto, se adapta al entorno operativo severo de la maquinaria de construcción, y su precisión puede alcanzar ±0,5 %FS.
• Monitoreo de presión en soportes hidráulicos: Supervisa la resistencia operativa de los soportes hidráulicos en minas de carbón, utilizando sensores tipo rayo a prueba de explosiones con un nivel de protección IP67, capaces de funcionar establemente durante largos periodos en entornos polvorientos y húmedos, proporcionando soporte de datos para la seguridad de los soportes.

3) Control de procesos industriales
• Pesaje de Tanques y Silos de Material Pequeños y Medianos: Pesaje de tanques de dosificación y silos tampón en las industrias farmacéutica y alimentaria, con 4 sensores instalados simétricamente, características anti-carga excéntrica que resuelven el problema del desplazamiento del centro de gravedad del tanque de material, y cooperación con el sistema de control para lograr una alimentación precisa.
• Pesaje de Maquinaria de Envasado: Módulos de pesaje dinámico para máquinas envasadoras de partículas y máquinas llenadoras de líquidos, con un tiempo de respuesta ≤8 ms que cumple con los requisitos de envasado de alta velocidad, y precisión controlada dentro de ±0,1 %FS para garantizar el cumplimiento de la metrología de envasado.

4) Equipos para ensayos de materiales e investigación científica
• Máquinas de Prueba de Tracción/Compresión: Medición estática del valor de fuerza en ensayos de resistencia de materiales, precisión de nivel C2 que puede satisfacer las necesidades de pruebas de nivel científico, y estructura de rayos con esfuerzo uniforme, asegurando la repetibilidad y precisión de los datos de prueba.
• Equipos de Prueba de Fatiga: Monitoreo de carga en las pruebas de vida por fatiga de componentes, con una vida útil de ciclo ≥10⁷ veces y propiedades mecánicas estables, capaz de satisfacer las necesidades de experimentos de prueba a largo plazo.

5) Aplicaciones en industrias especiales
• Industrias Alimentaria y Farmacéutica: Sensores de acero inoxidable grado higiénico 316L, con tratamiento de pulido superficial (Ra ≤ 0,8μm), cumplen con los estándares GMP, utilizados en pesaje de materias primas, medición de productos terminados y otros procesos, facilitando la limpieza y desinfección.
• Minería y Metalurgia: Sensores de tipo rayo de alta temperatura (temperatura de compensación -40°C~120°C), utilizados en equipos de clasificación de minerales y pesaje de tolvas de hornos metalúrgicos, capaces de adaptarse a los requisitos de uso en entornos de alta temperatura y polvorientos.

5. Instrucciones de uso (Guía práctica)

1) Proceso de instalación

• Preparación: Limpiar la superficie de instalación (asegúrese de que sea plana y libre de burros, con un error de planitud ≤ 0,05 mm/m), inspeccionar la apariencia del sensor (el elastómero está libre de deformación y el cable está intacto) y verificar la compatibilidad de las especificaciones de los

• Posicionamiento y fijación: Colocar el sensor verticalmente sobre la base de montaje para garantizar que la carga se transmita axialmente, utilizar una llave de torsión para apretarlo de acuerdo con el par especificado (15-40 N · m se recomienda para sensores de acero aleado, 10-30 N · m para acero

• Especificaciones de cableado: Para señales analógicas, siga el principio de cableado de "rojo - alimentación +, negro - alimentación -, verde - señal +, blanco - señal -"; para señales digitales, conecte los pines correspondientes según el protocolo Modbus; el cableado debe estar alejado de fuentes fuertes de interferencia electromagnética (como convertidores de frecuencia y cables de alto voltaje), con una distancia ≥15 cm.

• Tratamiento de protección: Al instalar en entornos exteriores o húmedos, utilice cajas de conexión impermeables para sellar las uniones de los cables, y se pueden instalar cubiertas anti-polvo en las partes expuestas del sensor; en entornos corrosivos, aplique un recubrimiento especial anti-corrosión sobre la superficie no sometida a esfuerzos.

2) Calibración y ajuste

• Calibración de cero: Encienda la alimentación y precaliente durante 20 minutos, ejecute el comando "calibración de cero" a través del instrumento de pesaje o la computadora anfitriona para asegurar que la salida en cero esté dentro de ±0,002 %FS; si la desviación es demasiado grande, verifique el nivelado de la instalación.

• Calibración de carga: Colocar en orden los pesos estándar del 20% y del 100% de la carga nominal, registrar los valores de la señal de salida del sensor, corregir el error lineal mediante un software de calibración y asegurarse de que el error en cada punto de carga ≤ el valor permitido de la clase de precisión correspondiente (por

• Debug Dinámico: En un escenario cuasi dinámico, ajuste los parámetros de filtración del instrumento (frecuencia de filtración 8-15Hz), pruebe la velocidad de respuesta del sensor y la estabilidad de los datos y evite las fluctuaciones de la señal causadas por el impacto de un material.

3) Mantenimiento de rutina

• Inspección periódica: Limpie el polvo y el aceite de la superficie del sensor mensualmente, verifique la firmeza de los terminales de cableado; realice una calibración de cero cada seis meses y complete una calibración a escala completa y pruebas de rendimiento una vez al año.

• Manejo de fallas: Si ocurre una deriva de datos, primero verifique el voltaje de alimentación (estable entre 10-30 V CC) y la planitud de la superficie de instalación; si la señal es anormal, revise si el cable está dañado o si el medidor de deformación está sobrecargado o dañado, y reemplace el sensor si es necesario.

6. Método de selección (coincidencia precisa con los requisitos)

1) Determinación de parámetros principales

• Selección del rango: Seleccione un modelo con un rango de 1,3 a 1,6 veces la carga máxima real (por ejemplo, para una carga máxima de 10 t, se puede seleccionar un sensor de 13 a 16 t), dejando un margen suficiente de sobrecarga para evitar daños por cargas de impacto.

• Clase de precisión: Para metrología industrial, seleccione la clase C3 (error ≤ ±0,02 %FS); para pruebas científicas, seleccione la clase C2 (error ≤ ±0,01 %FS); para monitoreo general, seleccione la clase C6 (error ≤ ±0,03 %FS).

• Tipo de señal: Para sistemas de control tradicionales, seleccione señales analógicas (4 - 20 mA); para sistemas inteligentes IoT, seleccione señales digitales (RS485); para maquinaria de construcción, seleccione modelos con el protocolo CANopen.

2) Selección según la adaptabilidad ambiental

• Temperatura: Para escenarios normales (-30°C ~ 60°C), seleccione modelos ordinarios; para escenarios de alta temperatura (60°C ~ 120°C), seleccione modelos con compensación de alta temperatura; para escenarios de baja temperatura (-50°C ~ -30°C), seleccione modelos resistentes al frío.

• Medio: Para ambientes secos, seleccione acero aleado; para ambientes húmedos/ligeramente corrosivos, seleccione acero inoxidable 304; para ambientes altamente corrosivos (soluciones ácido-base), seleccione acero inoxidable 316L o materiales de Hastelloy.

• Clase de protección: Para ambientes interiores secos, ≥IP66; para ambientes exteriores/húmedos, ≥IP67; para ambientes sumergidos o con alta presencia de polvo, ≥IP68.

3) Instalación y Compatibilidad del Sistema

• Método de instalación: Para espacios reducidos, seleccione conexiones con tornillos frontales; para escenarios con cargas elevadas, seleccione conexiones con brida; si existe una carga excéntrica evidente, prefiera modelos reforzados con un error de carga excéntrica ≤ ±0,01 %FS.

• Compatibilidad: Confirme que la señal del sensor coincida con el protocolo de comunicación del instrumento/PLC existente. Cuando se utilicen varios sensores en combinación, seleccione modelos digitales que admitan codificación de direcciones para evitar conflictos de señal. 4) Confirmación de requisitos adicionales

• Requisitos de certificación: Las aplicaciones a prueba de explosiones requieren la certificación correspondiente según el grado de protección contra explosiones (por ejemplo, Ex d I para minas de carbón, Ex ia IIC T6 para industrias químicas), la industria alimentaria requiere certificación FDA/GMP, y las aplicaciones de metrología requieren certificación CMC.

• Funciones especiales: para pesaje dinámico, seleccione modelos con un tiempo de respuesta ≤ 5 ms; para monitoreo remoto, seleccione modelos inteligentes con módulos inalámbricos LoRa/NB-IoT; para escenarios de alta temperatura, seleccione modelos especiales con chips de compensación de temperatura.

RESUMEN

El sensor de pesaje de tipo rayo tiene las ventajas centrales de "alta resistencia a cargas excéntricas, estructura compacta y gran estabilidad", lo que resuelve el problema del pesaje preciso bajo condiciones de carga media y baja, espacio limitado y cargas desiguales. La experiencia del usuario se centra en una instalación cómoda, mantenimiento sin preocupaciones y datos confiables. Al seleccionar, deben tenerse en cuenta como prioridad los cuatro requisitos fundamentales de rango, precisión, espacio para instalación y entorno, combinándolos con decisiones sobre compatibilidad del sistema y funciones adicionales. Durante el uso, debe seguirse estrictamente el principio de instalación axial y las normas de calibración periódica para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo. Es adecuado para básculas industriales, maquinaria de ingeniería, control de procesos y otros campos, siendo una solución ideal de detección de pesaje para cargas medias y bajas y escenarios especiales de instalación.

Visualización de detalles

Parámetros