S-tüüpi koormusandur CZL301

Toote kirjeldus

S-tüüpi koormusandur on tõukepõhimõttel põhinev jõutundlik tuvastuselement, mille kerneks on sümmeetriline S-kujuline elastsusematerjal. Jõu mõjumisel põhjustab elastsusematerjali venitav või suruv deformatsioon takistusmuutusi tõukeanduris, mis teisendatakse seejärel standardiseeritud elektrooniliseks signaaliks. See ühendab eelised nagu kahe suuna jõu kandevõime, paindlik paigaldus ja stabiilne täpsus ning seda kasutatakse laialdaselt mõõtmisrakendustes tõmbet, surve- ja komposiitjõudude mõõtmiseks keskmistes ja madalates koormustes. Järgnevad üksikasjad esitatakse põhilistest mõõtmetest, et täita vajadusi toode valiku, tehnilise hinnangu ja lahenduse kirjutamise vajadusi:

1. Toote omadused ja funktsioonid

Põhiefed

• Konstruktiivne disain: Sõltub integreeritud S-kujulisest elastomeerstruktuurist (paksus 5–30 mm, pikkus 30–200 mm), mis tagab keskendunud ja sümmeetrilise pingejaotuse, toetab kahe suuna jõudu (nii tõmmet kui survet saab mõõta), on tugev väändele ja põiksuunalisele koormusele (võimeline vastu pidama põiksuunalistele jõududele ±10%–±15% nimiloadist) ning omab kõrget jõuülekanneefektiivsust.

• Täpsusomadused: Täpsusklassid hõlmavad C2–C6, peamised mudelid jõudvad C3-ni, mitte lineaarsuse viga ≤±0,02%FS, korduvusviga ≤±0,01%FS, nulli hõõrumine ≤±0,003%FS/℃ ning väike täpsuse langus dünaamiliste mõõtmiste olukordades väikeste ja keskmiste koormuste puhul.

• Materjalid ja kaitse: Elastomeer on tavaliselt valmistatud kõrge tugevusega sulamterasest (voolavuspiir ≥850 MPa) või 304/316L roostevabast terasest, mille pind on niklitatud või plastpulbriga katetud (pasivatsioon töötlemine korrosioonikindlate tüüpide jaoks); kaitsetase on tavaliselt IP65/IP67 ning kohandatud mudelid niiske keskkonna jaoks saavutavad isegi IP68, sobib üldindustriale ja mõningatele eritingimustele.

• Paigaldusühilduvus: Mõlemad otsad on kujundatud sisukääride, välimiste kääride või tõukestruktuuridega, mis toetavad erinevaid paigaldusviise nagu haagid, tõuke rõngad ja flantsid, paindlik paigaldusruum, kohandub mitmesuguste jõusuundade (vertikaalne, horisontaalne ja kaldus) olukordadega ning kasutatakse peamiselt iseseisvalt.

Põhifunktsioonid

• Kahe suuna jõumõõtmine: Toetab staatilist/ dünaamilist tõmbe- ja survekoormuse mõõtmist (reaktsiooniaeg ≤6 ms), mõõtevahemikuga 0,01 t–50 t, tavarakendused on keskendunud vahemikule 0,1 t–20 t ning mõned kõrge täpsusega mudelid suudavad mõõta väiksemaid vahemikke 0,001 t ulatuses.

• Standardiseeritud signaaliväljund: Väljastab analoogsignaale (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) ja digitaalsignaale (RS485/Modbus RTU), mõned nutikad mudelid toetavad Profibus-protokolli, võimaldades otse ühendada kaalumisseadmete, PLC-de, tööstuslike puutetahvlite ja teiste seadmetega.

• Ohutus- ja kaitsefunktsioonid: Sisaldab laia temperatuurivahemiku kompenseerimist (-20 °C...80 °C), ülekoormuskaitset (120 %–200 % nimikoormusest, tavaliselt 150 % tõmbeolukordades) ning mõnel mudelil on olemas keerdevaba positsioneerimispingid ja kaabli eemale tõmbumise eest kaitstud ühendused.

• Pikaajaline stabiilsus: Püsikoormuse eluiga ≥10⁶ koormusetsüklit, aastane triik ≤±0,02 % FS nimikoormuse all, sobib katkendlikele või pidevatele jõumõõtmise rakendustele.

2. Lahendatud põhiprobleemid

• Probleem kahe suuna jõumõõtmisega: Tänu S-kujulisele struktuurile, mis kõrvaldab traditsiooniliste andurite piirangud – need suudavad mõõta jõudu ainult ühes suunas – saab samaaegselt täpselt mõõta nii venitus- kui survetuge (näiteks jõumuutusi materjalide tõstmise ja langetamise ajal), rahuldades vajadust kahe suuna jõumõõtmise järele näiteks tõsteseadmete ja traktorite puhul.

• Kohanemine keerukate paigaldustingimustega: Paindlike ühendusviiside ja kompaktse struktuuriga lahendab see paigaldusprobleemid piiratud ruumiga seadmetes ja mitme nurga all toimuvate jõudude korral. rAKENDUS (näiteks kaldpositsioonis olevate hoprite kaalumine ja rippuvate transportöörlülide pingejälgimine), vältides seadmete struktuuri suuremahulisi muutmisi.

• Ebapiisav täpsus väikeste koormuste/väikese ulatuse korral: Vahemikus 0,1 t – 5 t elastomeeri sidumiskoha ja pinge kujunduse optimeerimise teel tõmbeandurid on mõõtemäära viga piiratud ±0,01% FS piires, täidates nõudmisi kergkoormuse rakendustele laborites, toidu töötlemisel jne.

• Dünaamilise pinge kõikumiste jälgimine: Vastusajaga ≤6 ms suudab see täpselt fikseerida pinge kõikumisi pidevates tootmisprotsessides, näiteks kaablite, kilede jms puhul, lahendades tekstiil-, trükki- ja muudes tööstustes pinge ebastabiilsusest tingitud tootekvaliteedi probleeme.

• Mitme seadmega koostöös tekkivad ühilduvusprobleemid: Standardiseeritud signaaliväljund ja mitme protokolli toe abil lahendatakse erinevate tootjate juhtimissüsteemidega (nt Siemens S7 seeria PLC-d ja Delta DCS) ühendamise takistused, vähendades signaalide teisendamisel tekkivaid vigu ja kulusid.

3. Kasutajakogemus

• Paigaldusmugavus: Standardiseeritud kõrvaste/silmuste liidestega, koos standardsete ühendusdetailidega (nagu kruvid ja nöörid), ei vaja erilisi paigaldusvahendeid. Üks inimene saab paigaldada ja positsioneerida ühe anduri 15 minuti jooksul, paigalduspinnale esitatavad nõuded on suhteliselt madalad (tasasuse viga ≤0,1 mm/m on piisav).

• Töö ja kalibreerimine: Toetab kaalu näitamisel nullimist ühe nupuvajutusega, lihtsustab kahepunkti kalibreerimise protsessi (vajalikud on ainult standardmassid 10% ja 100% nimikoormusest) ning digitaalseid mudeleid saab kalibreerida kaugjuhtimisel mobiilirakenduse või peakompuuteri abil, võimaldades mitteprofessionaalidel kiiresti töötada.

• Kontrollitavad hoolduskulud: Hermeetiline konstruktsioon isoleerib tõhusalt tolmu ja niiskuse, aastane keskmine rikkeprotsent on ≤0,4%; tuumkomponentide (tõmbeandurid, klemmiplokid) moodulaarne disain võimaldab kohalike rikete puhul asendada ainult puuduva osa, vähendades seeläbi üldisi asenduskulusid.

• Intuitiivne andmeside: Staatilise mõõtmisandmete kõikumine ≤±0,005%FS, dünaamilistes olukordades pole märgatavat viivitust; digitaalsetes mudelites on sisseehitatud veateadete hoiatused ülekoormuse, alalispinge jms kohta, mis kuvatakse visuaalselt näidikute või tarkvaraliideste kaudu, lihtsaks ja kiireks probleemide kõrvaldamiseks.

• Paindlik kohanemine erinevatele olukordadele: Sama sensor võib lülituda tõmbe-/surve mõõtmisrežiimide vahel ilma riistvara vahetamata, vastates mitme protsessi jagatud seadmete vajadustele ning parandades seadmete kasutusastet.

4. Tüüpilised rakendussambad

1) Tõmbe-/tõmmetugevuse mõõtmise stsenaariumid

• Kaabli-/trossipinge kontroll: Pinge jälgimine traatvõtmas tekstiil- ja kaabeltööstuses. S-tüüpi andurid on ühendatud jõugu mehhanismiga jadas, andes reaalajas tagasisidet pinge väärtustest ja kohandades jõugukiirust kooskõlastatult, et tagada ühtlane kaabeldiameeter.

• Materjali tõmbekatse: Materjalitesti masinate tõmbe mõõtmine laborites. C2 täpsusmudelid suudavad rahuldada nõudeid metalltraatide ja plastkilede tõmbetugevuse testimiseks, andmete korduvusviga ≤±0,01%.

• Tõsteseadme pinge jälgimine: Koormuslimiidi juhtimine väikestele kranidele ja elektritaldrikutele. Paigaldatakse haagi ja käru vahele, aktiveerib ülekoormuse korral hoiatussignaali ja lülitab toite välja, tagamaks tööohutuse.

2) Riputatud kaalumise stsenaariumid

• Riputatud hopperi/paagi kaalumine: Keemias ja söödaainetööstuses kasutatavate riputatud annustuspaakide kaalumine. Üks või kaks sensorit on sümmeetriliselt riputatud ja paigaldatud, et lahendada põrandapinna puuduse probleemi, täpsuseni kuni ±0,02%FS.

• Suspendeeritud kaalumine toidu töötlemisel: Suspendeeritud kaalumine ja sortimine lihatööstuses ning veetoodete valdkonnas. Rõtspuhta (316L) mudelid vastavad toiduhügieeninõuetele, on kergesti puhastatavad ja desinfitseeritavad ning sobivad montaažiriba kasutamiseks.

3) Väikeste ja keskmise suurusega kaalude tootmine

• Haakeskaalud/Kandekaalud: Põhiline andur 0,5–20 t haakeskaaludele. Nende kompaktne ehitus sobib skalekorpuse disaini, samuti suudavad nad taluda hetkelisi ülekoormusi tõstmisoperatsioonide ajal.

• vöökaalud/dünaamilised kaalud: Dünaamilised kaalumismoodulid konveierivöödele. Paigaldatud vöö rullide tugedele, need arvutavad materjali kaalu kaudselt vööpinge mõõtmise teel, mis võimaldab neil kohanduda pidevate transporditingimustega.

4) Teaduslik uurimistöö ja eksperimentaalne varustus

• Biomehaaniline testimine: Jõu väärtuse jälgimine meditsiinilise taastusravi seadmetes (näiteks proteeside jõu testimine). Väikese vahemikuga, kõrge täpsusega mudelid (0,01 t – 1 t) suudavad tuvastada peenikesi jõu väärtuse muutusi.

• Jõu reguleerimine robotite lõpus: Jõu tagasiside tööstusrobotite haarde-ehitustes. Haardevõimsuse mõõtmise kaudu kohandatakse pigistusjõudu, et vältida habraste tööde (nt klaas ja keraamika) kahjustamist.

5) Spetsiaalse tööstuse rakendused

• Ravimite tööstus: Ravimikapslite täitmisemasinate rõhkude reguleerimine. Hügieeniklassi roostevaba terasest mudelid vastavad GMP standarditele ja tagavad täpse täitmisrõhu, et kindlustada ühtlane kapslite annustamine.

• Trüki- ja pakenditööstus: Kiletrükimasinate pinge jälgimine. Masti ja kerimise kiiruse reaalajas kohandamine takistab kile venitamist, deformatsiooni või katkemist, parandades trükikvaliteeti.

5. Kasutusjuhised (praktiline juhend)

1) Paigaldusprotsess

• Ettevalmistus: Puhastage paigaldusühenduspunktid (eemaldage terad ja õlitähed), kontrollige anduri välimust (elastomeeri deformatsioon puudub, kaablis kahjustusi pole) ja valige sobiv ühendusviis vastavalt jõu suunale (tõuke korral kasutage tõukruvi, survetõve korral kinnitusbolti).

• Paigutamine ja kinnitamine: Veenduge, et koormus edastuks anduri telgsihis, et vältida põiki- ja keerisjõude; kasutage boltide pingutamisel momentvõtmeid (soovitatav vääningumoment on 10–30 N·m sulamterasest anduritele ja 8–25 N·m roostevabatele terasanduritele), et liigne pingutamine ära ei kahjustaks kääre.

• Juhtmete spetsifikatsioon: Anaalogsignaalide puhul järgige reeglit „punane – toite+ , must – toite– , roheline – signaali+ , valge – signaali–“; digitaalsete signaalide puhul ühendage vastavalt Modbusi pinga vastavusele; kaabel tuleb kindlalt kinnitada, et vältida jõuga tõmbamist, ja juhtmete paigutus tuleb hoida eemal tugevatest häiringute allikatest, nagu sagedusmuundurid (kaugus ≥ 20 cm).

• Kaitsetöötlus: Välise paigalduse korral tuleb lisada vihmakate; niiske / korrosiivse keskkonna korral asetage kaabliühendus veekindlasse jaotuskasti ning anduri pind võib kaetud toiduainete ohutu korrosioonikaitse õliga (toiduainetööstusele).

2) Kalibreerimine ja seadistamine

• Nullpunktikalibreerimine: Lülitage seade sisse ja soojendage 15 minutit, käivitage käsk „nullpunktikalibreerimine“, veenduge, et nullväljund jääb piiridesse ±0,002%FS; kui kõrvalekalle on liiga suur, kontrollige, kas paigalduses mõjub külgsuunaline jõud.

• Koormuse kalibreerimine: Asetage järjestikku standardmassid 10%, 50% ja 100% nimikoormusest, registreerige väljundsignaalid igas punktis, parandage lineaarsusviga kalibreerimistarkvara abil ning veenduge, et viga ≤ vastava täpsustaseme lubatav väärtus (C3 tase ≤ ±0,02%FS).

• Dünaamiline seadistamine: Pingejälgimiseks mõeldud dünaamilistes olukordades kohandage seadme filtreerimissagedust (5–12 Hz), et tasakaalustada reageerimiskiirust ja andmete stabiilsust, ning vältida valealarme, mida võivad põhjustada kõrgsageduslikud kõikumised.

3) Igapäevane hooldus

• Regulaarne kontroll: Puhastage anduri pind iga kuu, kontrollige, kas keermeühendused ei ole lahtised; tehke nullkalibreering iga kvartali tagant, täielik skaalakalibreering iga aasta tagant ning dokumenteerige kalibreerimise andmed tulevikuks kasutamiseks.

• Vigade käsitlemine: Kui andmed kallutuvad, kontrollige esmalt toitepinget (stabiilne vahemikus 12–24 V DC); kui signaal väljundit puudub, kontrollige kaabli katkemist või anduri ülekoormust (üle 200% nimivärbast koormusest võib tekkida kahjustusi).

6. Valikumeetod (täpne vastavus nõuetele)

1) Põhiparameetrite määramine

• Vahemiku valik: Valige mudel vastavalt tegelikule maksimaalsele jõule 1,2–1,5-kordse väärtuse järgi (näiteks kui maksimaalne tõmbekoormus on 8 tonni, sobib 10–12-tonnine andur). Tõmbekoormuse korral tuleks ette näha lisaks 10% ülekoormuse varu, et vältida kahjustusi löökkoormuste tõttu.

• Täpsusklass: Laboratoorsel testimisel valige klass C2 (viga ≤ ±0,01%FS), tööstusliku metroloogia puhul klass C3 (viga ≤ ±0,02%FS) ja üldise jälgimise puhul klass C6 (viga ≤ ±0,03%FS). • Signaali tüüp: Traditsiooniliste kaalude puhul kasutage analoogsignaale (4–20 mA), nutikate süsteemide puhul digitaalseid signaale (RS485) ning tööstuslike IoT-rakenduste puhul nutikaid mudeleid traadita edastusega (WiFi/4G).

2) Valik keskkonnaga sobivuse alusel

• Temperatuur: Valige tavalised mudelid tavatingimusteks (-20°C ~ 60°C), kõrgete temperatuuride kompenseerimise mudelid kõrgete temperatuuride tingimusteks (60°C ~ 100°C) ja madalate temperatuuride vastu resistentsed mudelid madalate temperatuuride tingimusteks (-40°C ~ -20°C).

• Keskkond: Valige sulateras (pinnakattega pulbervärviga) kuivade keskkondade jaoks, 304 roostevaba teras niiskete/toiduainetööstuse jaoks ning 316L roostevaba teras keemilise korrosiooni tingimustes.

• Kaitseklass: ≥IP65 siseruumide kuivades keskkondades, ≥IP67 välitingimustes/niisketes keskkondades ning ≥IP68 veealuses või tolmukselises keskkonnas.

3) Paigaldus ja süsteemiga ühilduvus

• Paigaldusviis: Valige silmused tõmbejõu rakendustes, kruvikinnitus rõhu rakendustes ja mudelid asetatihvtidega kaldusjõu rakendustes; piiratud ruumi puhul eelistage kompakte mudelit, mille pikkus on ≤50 mm.

• Ühilduvus: Veenduge, et anduri signaal vastaks olemasoleva seadme/PLC suhtlusprotokollile. Kui mitu andurit töötavad koos, valige digitaalversioonid, mis toetavad aadressi määramist, et vältida signaalikonflikte.

4) Lisatingimuste kinnitamine

• Sertifitseerimisnõuded: plahvatusohtlike olukordade puhul on vajalik Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4 sertifikaat, toiduainetööstuses FDA/GMP sertifikaat ja metroloogiaolukordades CMC sertifikaat.

• Erifunktsioonid: dünaamilise pingeseire jaoks valige mudelid, mille reageerimisaeg ≤5 ms, kaugseire jaoks mudelid NB-IoT mooduliga ning hügieenilistel juhtudel hügieeniklassi mudelid, mis on poleeritud nurgatult (Ra ≤0,8 μm).

Kokkuvõte

S-tüüpi koormusandurid erinevad oma kahe suunda jõu talvetavate, paindliku paigalduse ja kõrge täpsuse kerge koormuse all põhiplusside poolest, mis aadressivad eelkõige probleeme, nagu kahe suuna jõu jälgimine, keerulistes olukordades paigaldamine ja täpne juhtimine kerge koormuse all. Kasutajakogemus keskendub lihtsale kasutamisele, hooldusvabale hooldusele ja tugevale olukorra kohanduvusele. Koormusanduri valikul tuleb kõigepealt selgeks teha vahemik, täpsus, jõu suund ja keskkonnanõuded ning otsus teha seejärel süsteemiga ühilduvuse ja lisafunktsioonide põhjal. Kasutamise ajal tuleb vältida külgsuunalisi jõude ja ülekoormusi ning regulaarse kalibreerimise protseduure järgida rangeelt, et tagada pikaajaline stabiilne töö. See on sobiv pinge mõõtmiseks, rippskaaladele ja kerge koormusega kaalumisvahenditele ning on eelistatud andurilahendus keskmise ja madala koormuse ning kahe suuna jõu jälgimise olukordades.

Detailse kuvamine

Parameetrid