Konsolkiiverkaaluandur CZL803

Konsolkiiluga tõukanduri koormusandur on tõukeandlik tuvastuselement, mis põhineb tõmbevastupanu põhimõttel, mille kandev keha on ühest otsast fikseeritud ja teisest otsast ripub. Jõu mõjul kõverdub kiil, mis põhjustab tõmbeanduri takistuse muutuse, mis teisendatakse seejärel standardiseeritud elektrooniliseks signaaliks. See ühendab keskmise kandevõime, paindliku paigaldusruumi ja suure kahjutundlikkuse eelised ning seda kasutatakse laialdaselt keskmiste ja madalate koormuste puhul, näiteks tööstuslikel materjalitankidel, platvormkaaludel ja vöökaaludel. Järgnevalt toodud üksikasjalik selgitus põhikomponentidest vastab vajadusele toode valiku, tehnilise hinnangu ja lahenduse kirjutamise vajadusi:

1. Toote omadused ja tuumfunktsioonid

Põhiefed

1) Konstruktsioon: Sisaldab terviklikku konsolpalki (palki paksus 8 – 50 mm, pikkus 50 – 300 mm), mille kinnituspunktide otsas on mitu kinnitusaugupunkti stabiilsuse suurendamiseks. Koormatud otsa pinge koncentreerub palki keskmisesse sektsiooni, mis võimaldab vertikaalse allapoole suunatud punktlastu mõõtmise ning omab erakordset löögikindlust (võimeline vastu pidama hetkelistele koormustele 200% – 300% nimikoormusest) ja kõrget pinge edastamise efektiivsust.

2) Täpsusomadused: Täpsusklass hõlmab vahemikku C3 – C6, peamised mudelid jõuduvad klassini C3. Mitte lineaarsusviga ≤ ±0,02%FS, korduvusviga ≤ ±0,01%FS, nullpunktide nihe ≤ ±0,003%FS/℃, selle täpsuse stabiilsus on ülekaalus samalaadsete anduritega keskmise vahemiku olukordades 50 kg – 5 tonni.

3) Materjalid ja kaitse: Elastset keha kasutatakse tavaliselt sulamiterasest (Q235, 40CrNiMoA) või 304/316L roostevabast terasest, mille pind on töödeldud rõngastussandstrahliga ja rooste eemaldatud + niklitamine (sulamiteras) või passiivtöötlemine (roostevaba teras); kaitseklass on tavaliselt IP66/IP67 ning tööstuslikud rasketöörežiimimudelid saavutavad isegi IP68, mis sobib keerukate tööstuskeskkondadega nagu tolmu- ja niiskused.

4) Paigaldusvõimekus: Kinnise otsa kinnitamiseks kasutatakse kruvisid või keevitust, koormatud otsa saab ühendada kääride, flantside või rõngaste abil, mis sobib mitmesse asukohta – seadme põhja, külge jne. Võimalik on kasutada üht või mitut ühikut paralleelselt, suure kombinatsioonifääsusega.

Põhifunktsioonid

1) Keskmaa jõumõõtmine: Keskendub keskmise ja väikese koormuse staatilisele/kvazidünaamilisele kaalumisele (reaktsiooniaeg ≤ 7 ms), mõõtevahemik hõlmab 50 kg – 20 t, tüüpilised rakendused jäävad vahemikku 1 t – 10 t. Mõned rasketööle sobivad mudelid saab laiendada kuni 50 t, mis rahuldab enamikku tööstuslikke keskmise koormusega olukordi.

2)Standardiseeritud signaaliväljund: Pakub analoogsignaale (4 – 20 mA, 0 – 5 V, 0 – 10 V) ja digitaalseid signaale (RS485/Modbus RTU), mõned tööstusliku klassi mudelid toetavad HART-protokolli, võimaldades otsese ühenduse PLC-, DCS- ja kaaluhaldussüsteemidega ilma täiendavate signaalitöötlusmooduliteta.

3)Turvakaitsmefunktsioon: Sisaldab laia temperatuurivahemiku temperatuurikompenseerimist (-20 °C ~ 80 °C), ülekoormuskaitse (150% – 250% nimikoormusest, sulamiterasest mudelitel kuni 300%), plahvatuskindlad mudelid on sertifitseeritud Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, mõnel mudelil on ka kaabli tõmbekaitse ühendused.

4) Pikaajaline usaldusväärsus: Pikaealine vastupidavus ≥ 10⁶ koormustsükkel, aastane drüüf ≤ ±0,015%FS nimikoormuse all, sobib pikaajaliseks pidevaks tööks tööstuslikel tootmismasinatele ja materjalipaakide jälgimiseks.

2. Lahendatud põhiprobleemid

1) Raskused seadme servale paigaldamisel: Kuna traditsioonilised andurid nõuavad sümmeetrilist paigaldust, siis konsolbaasi "ühe otsa kinnituse" konstruktsioon võimaldab otse paigaldada seadme alumisele servale või raami küljele, lahendades sellega paigaldusruumi puuduse probleemi näiteks konteinerite ja platvormkaalude keskosas.
2) Keskmine koormus mõõtmine: Vahemikus 1t – 10t on kihi pinge optimeeritud disainiga kontsentreeritud koormuse mõõtmisviga piiratud ±0,02%FS piires, täidates keskmise koormuse täpsusnõudeid tööstuslikus segamises ja valmistoodete kaalumises.

3) dünaamilise impulsskoormuse tekitatud kahjustused: Konsolkiil elastomeeri puhvri deformatsiooni omadused võivad tõhusalt neelata materjali langemisel ja seadme vibreerimisel tekkivad ajutised löögid, lahendades traditsiooniliste andurite kergesti tekkinud kahjustumise ja täpsuse kõrvalekaldumise probleemid dünaamilistes olukordades.

4) Mitme anduri kombineeritud kaalumine: Anduritel on hea ühtlus (vea ≤ ±0,01% FS sama partii puhul), toetatakse 2–4 paralleelset kombinatsioonkaalumist, lahendades kaalu summeerumise ja täpsuse ühtlase jaotuse probleemid suurte platvormkaalude ja silode puhul, kus toimivad jaotatud jõud.

5) Kohastumine rasketes tööstuskeskkondades: Tugevdatud sulamterase materjali ja IP67 või kõrgema kaitsetasemega kujunduse abil lahendatakse andurite korrosiooni ja signaali ebatavaliste ilmingute probleemid tolmu (nt kaevandused), niiskuse (nt keemiatööstus) ja kergelt korrosiivsetes (nt galvaanikatööstus) keskkondades.

3. Kasutajakogemus

1) Suur paigaldusvabadus: Standardiseeritud kinnitusaugud fikseeritud otsas on ühilduvad erinevate seadmete struktuuridega, professionaalse positsioneerimisvarustuse kasutamise vajadus puudub. Paigaldamine ja kalibreerimine saab teostada libelli abil ning üks inimene saab paigaldada ja ühendada ühe anduri vähem kui 20 minuti jooksul.

2) Lihtne kasutamine ja kalibreerimine: Toetab nullimist ühe nupuvajutusega kaalumisseadmel, kolmepunktne kalibreerimisprotsess (25%, 50%, 100% nimikoormusest) sobib keskmise ulatusega olukordadele ning digitaalne mudel võimaldab kaugkonfiguratsiooni ja kalibreerimise hostarvutiprogrammi kaudu.

3) Hoolduskulude kontrollimine: Täielikult suletud konstruktsioon vähendab tolmusisemist, keskmine aastane rikkeprotsent ≤ 0,5%; põhikomponendid ( tõmbeandurid , terminalid) pakitakse eraldi ja kohalikke rikkeid saab remontida eraldi, ilma et oleks vaja täielikku asendamist.

4) Stabiilne andmeside: Staatiliste mõõtemisandmete kõikumine ≤ ±0,005% FS, reageerib kiiresti ilma viivitust kvasidünaamilistes olukordades (nt vöönsild). Digitaalne mudel on varustatud sisseehitatud veadiagnosetiluga, mis annab reaalajas hoiatusi ülekoormuse ja alaliitumise nagu muudelgi ebaõigetel tingimustel.

5) Tugev Kombinatsioonikohandumisvõime: Kui mitu andurit on paralleelselt ühendatud, toetab see automaatset koormuse jaotust, ei vaja täiendavat võrdlust, sobib erineva suurusega platvormkaalude ja silode disaininõuetes ning vähendab süsteemide integreerimise keerukust.

4. Tüüpilised rakendussambad

1) Tööstuslike silode/punkride kaalumine
• Keemilised tooraine paagid: 1–10-tonniste keemiliste toorainepaakide kaalumine, 2–4 konsoolkiilandurit on paagi põhjatoetil sümmeetriliselt paigaldatud, sulamterasest materjal on korrosioonikindel, IP67 kaitse on sobilik niiskeks tööstuskeskkonnaks ja täpsus ±0,02% FS tagab täpse laohalduse.
• Sööda/jahu mahutid: Segumahutite kaalumine teraviljatöötlemise tööstuses, andurid on paigaldatud mahuti aluse toetooltele, mõjukaitse konstruktsioon toimib materjali langemisel ja koostöös juhtsüsteemiga saavutatakse täpne söötmise kontroll.

2) vöökaalude/vedurite kaalumine
• Tööstusvööskaalid: bulkainete veduvööde kaalumine kaevandustes ja elektrijaamades, andurid on paigaldatud rullikaenlale, mis kannab vöö ja materjalide kogukoormust, reageerimisaeg ≤ 7 ms, sobib pidevate transpordiolukordade jaoks, mõõtetäpsus ±0,1%.

• Vedur: Kasutatakse joonel kaalumiseks ja sortimiseks elektroonikatööstuses ja toidutööstuses. Andurid on sisse ehitatud veduri põhja, et tuvastada toote kaalu reaalajas ning suhelda sortimismehhanismiga. Keskmise ulatuse täpsus vastab massitootmise vajadustele.

3) väikesed ja keskmise suurusega veokikaalud/platvormkaalud

• Töökoja platvormkaal: 1–5 tonni töökoja käibekaalude platvorm. Kaalukehasse on paigaldatud neli nihkepalksensorsi nurgadesse. Kinnise otsa kinnitatakse põrandale ja koormakandva otsa kandab kaalukeha koormat. Kõrvalekaldevastane koormuskindlus tagab järjepideva kaalumistäpsuse erinevates asendites.

• Paagutõukurikaal: Portatiivne paagutõukuri kaalumisseade. Sensoreid on paigaldatud paagutõukuri vorkkandurile, et võtta vastu kaupade vertikaalne koorem. Sulamterasest materjal on löögikindel, sobib paagutõukuri töö ajal esinevatele dünaamiliste kaalumisnõuetele.

4) Automaatikaseadmete jõu reguleerimine

• Punktkeevitusmasinate survejälgimine: Väikeste punktkeevitusmasinate survejuhtimine. Sensoreid on paigaldatud keevitusotsa ja masinakere vahele, et anda reaalajas tagasisidet keevitusjõu kohta, vältides ülekoormusest tingitud vormide kahjustumist. Täpsus ±0,01%FS tagab keevituskvaliteedi.

• Jõu kontroll roboti paigaldamisel: surve jälgimine tööstusrobotite montaaži protsessis. Nihkekiirde andurid on integreeritud robotkäe otsa, et tuvastada montaažisurvet ja kohandada toimimisjõudu, sobib autode osade ja elektroonikakomponentide montaažiks.

5) Spetsiaalse tööstuse rakendused

• Läbilõhkumiskindlad olukorrad: Läbilõhkumiskindel kaalumisvarustus kullakaevandus- ja nafta- ning gaasitööstusele. Kasutatakse Ex d IIB T4 läbilõhkumiskindlaid nihkekiirde andureid, mis on paigaldatud läbilõhkumiskindlatesse kaalumiskastidesse, et täita plahvatusohtlike keskkondade ohutusnõudeid.

• Korrosiivsed keskkonnad: Kaalumisvarustus galvaanilise pinnestamise ja keemiatööstuse jaoks. Andurid on valmistatud 316L roostevabast terasest pinnatöötlusega, mis on vastupidav hapetele ja leelistele, sobivad näiteks galvaanilahuse kontsentratsiooni mõõtmiseks ja keemiliste reagentide kaalumiseks.

5. Kasutusjuhised (praktiline juhend)

1) Paigaldusprotsess

• Ettevalmistus: Puhastage paigalduspind (veenduge, et see oleks tasane, õlitu ja tasasuse viga ≤0,1 mm/m), kontrollige anduri välimust (kiiliku kujutundetus puudub ja kaabel on vigastumata) ning valige ulatusele vastavad M12-M24 kinnituskruvid.

• Positsioneerimine ja kinnitamine: Kinnitage anduri fikseeritud ots seadme kronsliinile kruvidega nii, et see oleks kindlalt ja liikumatu; koormuskandev ots peab sobima koormuskandva konstruktsiooniga nii, et koormus mõjutaks kiilikut vertikaalselt, vältides põiki- ja keerisjõude.

• Ühendusjuhtmete spetsifikatsioon: Anaalogsignaalide puhul järgige juhtmete ühendamise põhimõtet "punane – toite+ , must – toite– , roheline – signaal+ , valge – signaal–"; digitaalsete signaalide puhul tehke ühendus vastavalt Modbus-protokolli vastavatele poldile; juhtmed tuleb hoida vähemalt 15 cm kaugusel tugevatest häiringute allikatest, näiteks sagedusmuunduritest.

• Kaitsetöötlemine: Väljas paigaldamisel tuleb lisada vihmakate; niiske keskkonnas tuleb kaabliühendused tihendada veevärgiga; korrosioonikeskkonnas tuleb rakendada erilist koorikindlat pinda mittekoormuskandvale pinnale.

2) Kalibreerimine ja seadistamine

• Nullkalibreerimine: Lülitage toide sisse ja soojendage 30 minutit, seejärel käivitage „nullkalibreerimine“ käsk, et tagada nullväljund vahemikus ±0,002% FS. Kui kaldumine on liiga suur, kontrollige, kas paigaldus on kindel ja kas esineb külgsuunalist jõudu.

• Koormuse kalibreerimine: Paigutage järjestikku standardkaalud 25%, 50% ja 100% nimikoormusest, kirjutage väljundsignaali väärtused igas punktis, parandage lineaarse vea kalibreerimisprogrammiga ning veenduge, et iga koormuspunkti viga ≤ lubatav väärtus klassi C3 (±0,02% FS).

• Lineaarne test: Mõõteulatuses tuleb valida 5 testimispunkti ühtlase jaotusega, et kontrollida väljundsignaali lineaarsust. Lineaarsusviga peab olema ≤ ±0,015% FS, tagamaks täispika täpsuse stabiilsus keskmises ulatuses.

3) Igapäevane hooldus

• Regulaarne kontroll: Puhastage anduri pind kuivatusest ja õlist kord kuus, kontrollige kinnituskruvide pinget; nullpunktikalibreerimine tuleb teha kvartaliselt ning täispika kalibreerimine ja töökindluse testimine tuleb teha iga aasta.

• Veaparandus: Kui andmed kallutuvad, kontrollige kõigepealt toitepinget (stabiilne vahemikus 12–24 V DC); kui näidud on ebaühtlased, kontrollige ülekoormust (nimiloadi ületades 300% võib tekkida kahjustusi) või talade deformatsiooni ning vajadusel asendage andur.

6. Valikumeetod (täpne vastavus nõuetele)

1) Põhiparameetrite määramine

• Ulato valik: Valige mudel, mille ulatus on 1,3–1,6 korda tegelikku maksimaalset koormust (näiteks maksimaalse koormuse korral 5 t sobib valida 6,5–8 t andur), et jätta piisav reserve löökkoormuse ja ohutusmarginaali jaoks.

• Täpsusklass: Valige tööstusliku metroloogia jaoks klass C3 (viga ≤ ±0,02%FS), üldise jälgimise jaoks klass C6 (viga ≤ ±0,03%FS) ning dünaamilise kaalumise jaoks klassi C3 mudel reageerimisajaga ≤ 7 ms.

• Signaali tüüp: Valige traditsiooniliste juhtsüsteemide jaoks analoogsignaale (4–20 mA), nutikate süsteemide jaoks digitaalseid signaale (RS485) ning tööstuslike IoT-stseenide jaoks mudeleid traadita edastusmoodulitega.

2) Keskkonnakohastumise valik

• Temperatuur: Valige tavamudelid tavalisteks olukordadeks (-20 °C ~ 60 °C), kõrgete temperatuuride kompensatsioonimudelid kõrgete temperatuuride olukordadeks (60 °C ~ 120 °C) ja madalate temperatuuride vastu taluvad mudelid madalate temperatuuride olukordadeks (-40 °C ~ -20 °C).

• Keskne: Valige kuivade keskkondade jaoks sulamterast (nikkelegitämmitud), niiske/veidi korrosiivse keskkonna jaoks 304 roostevaba terast ning tugevalt korrosiivse keskkonna (happe-aluslahused) jaoks 316L roostevaba terast.

• Kaitseklass: ≥IP66 kuivete siseruumide jaoks, ≥IP67 välitingimuste/niiskete keskkondade jaoks ning ≥IP68 vees või tolmuse intensiivse keskkonna jaoks.

3) Paigaldus ja süsteemiga ühilduvus

• Paigaldusmeetod: Valige kinnitamine kruvidega seadme allosa paigaldamiseks ja flangside ühendus küljepaigaldamiseks; kui kaalumissüsteemis kasutatakse mitut andurit, valige digitaalversioonid, mis toetavad aadressikodeerimist signaalikonfliktide vältimiseks.

• Ühilduvus: Veenduge, et anduri signaal vastaks olemasoleva mõõteriista/PLC suhtlusprotokollile. Näiteks Siemens PLC puhul eelistage mudeleid, mis toetavad Profibus-protokolli, et vähendada integreerimisraskusi.

4) Lisatingimuste kinnitamine

• Sertifitseerimisnõuded: plahvatohtlike olukordade puhul on vajalik vastav plahvokindel klassifikatsioon (Ex d I süsi kaevandustes, Ex ia IIC T6 keemiatööstuses), metroloogiaolukordades on vajalik CMC-sertifikaat ning eksporditooteid peab kinnitama OIML.

• Erilised funktsioonid: dünaamilise kaalumise jaoks tuleb valida kergelt vastupidav tugevdatud tüüp (mõjukoormus ≥300%FS); kaugseire jaoks tuleb valida mudel NB-IoT/LoRa-mooduliga; kõrgete temperatuuride juhtudeks tuleb valida erimudel temperatuurikompen-satsioonikiibiga.

Kokkuvõte

Konsolkiiluga koormaraku anduril on tuumaks „täpsus keskmises vahemikus, paindlik paigaldus ja tugev impordikindlus“, ja see lahendab peamiselt selliseid probleeme nagu seadmete äärde paigaldamine, koormuse keskendumõõtmine ja dünaamilise impordikaitse tööstuslike keskmise koormusega olukordade puhul. Kasutajakogemus keskendub mugavale paigaldusele, hooldusvabale kasutamisele ja heale süsteemikooskõlale. Mudeli valikul tuleb kõigepealt selgeks teha neli tuumakriteeriumit: vahemik, täpsus, paigalduskoht ja keskkond, ning seejärel langetada otsus süsteemikooskõla ja täiendavate funktsioonide alusel; kasutamisel tuleb vältida külgsuunalist jõudu ja ülekoormust ning järgida rangeid regulaarse kalibreerimise nõudeid, et tagada pikaajaline stabiilne töö. See on sobiv tööstuslike materjalitankide, vööskaalide, väikeste ja keskmise suurusega kaalude ja muude valdkondade jaoks ning on tavapäraseks andurilahenduseks tööstuskaalutusolukordades väiksemate ja keskmiste koormustega.