سلول بار ستونی CZL425H

معرفی محصول

ستون سلول‌های بار اجزای حساس به نیرو هستند که بر اساس اصل گیج کرنش کار می‌کنند. این قطعات با تغییر شکل یک بدنه الاستیک استوانه‌ای تحت نیرو، کرنش ایجاد کرده و سپس آن را با استفاده از گیج کرنش به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند. این محصول دارای سفتی بالا، توانایی قوی مقابله با تداخل و غیره بوده و به‌طور گسترده در سناریوهای وزن‌گیری بار متوسط تا سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه جزئیات از ابعاد اصلی ارائه شده است تا نیازهای محصول انتخاب، ارزیابی فنی و تهیه راه‌حل پاسخ دهند:

1. ویژگی‌ها و عملکردهای محصول

ویژگی های اصلی

• طراحی سازه‌ای: بدنه الاستیک استوانه‌ای (قطر اختیاری 10-100 میلی‌متر)، طراحی با سفتی بالا (فرکانس طبیعی بالا)، توانایی قوی در مقابله با بار خارج از مرکز/نیروی جانبی (معمولاً قادر به تحمل نیروهای جانبی ±5% تا ±10% بار نامی) و یکنواختی مناسب در انتقال نیرو.

• عملکرد دقیق: درجه دقت بالا (معمولاً C3، C6، با برخی مدل‌های پریمیوم که به C1 می‌رسند)، خطای غیرخطی بودن ≤±0.01%FS، خطای تکرارپذیری ≤±0.005%FS و دریفت صفر کم (≤±0.002%FS/℃).

• مواد و محافظت: گزینه‌های مواد الاستومر شامل فولاد آلیاژی (نسخه اقتصادی، استحکام تسلیم ≥800MPa) یا فولاد ضدزنگ (304/316L، مقاوم در برابر خوردگی) است، با درجه حفاظت IP67/IP68 اختیاری، مناسب محیط‌های مرطوب، گرد و غبار و کمی خورنده.

• سازگاری نصب: هر دو انتها رزوه‌دار (M12-M60) یا فلنجی هستند، با فضای نصب فشرده، مناسب سناریوهای نیروی عمودی/محوری، و می‌توان چندین سنسور را به صورت موازی متصل کرد تا یک ترازو تشکیل شود (از کار همزمان 4 تا 8 سنسور پشتیبانی می‌کند).

توابع اصلی

• اندازه‌گیری نیرو/وزن: از توزین استاتیکی/دینامیکی پشتیبانی می‌کند (زمان پاسخ دینامیکی ≤ 5ms)، با محدوده اندازه‌گیری گسترده (1 تا 500 تن، برخی مدل‌های سفارشی تا 1000 تن).

• خروجی سیگنال: سیگنال‌های آنالوگ (4 تا 20 میلی‌آمپر، 0 تا 10 ولت) یا سیگنال‌های دیجیتال (RS485/Modbus، HART) ارائه می‌دهد که با ابزارهای وزن‌گیری اصلی، PLCها و سیستم‌های DCS سازگار است.

• عملکردهای اضافی: برخی مدل‌ها دارای جبران‌سازی دما (-20 درجه سانتی‌گراد تا 80 درجه سانتی‌گراد)، حفاظت در برابر بار بیش از حد (150٪ تا 200٪ بار نامی)، گواهی ضد انفجار (Ex ia IIC T6) و طراحی محافظت در برابر رعد و برق هستند.

• اعتبار بلند مدت: طول عمر خستگی بالا (≥ 10⁶ سیکل بار)، پایداری خوب نقطه صفر و دریفت سالانه ≤ ±0.01%FS.

2. مشکلات اصلی حل‌شده

•دقت اندازه‌گیری ناکافی: برای رفع مشکلات عملکرد ضعیف در برابر بار غیرمرکزی و نوسانات زیاد داده‌ها در سنسورهای سنتی، از ساختار با سختی بالا و فناوری چسباندن دقیق گیج کرنش استفاده شده است تا خطای اندازه‌گیری ≤ ±0.02%FS در شرایط بار غیرمرکزی تضمین شود.

•سازگاری ضعیف با محیط‌های سخت: مصالح استیل + طراحی حفاظت IP68 مشکلات آسیب سنسور و انحراف سیگنال در شرایط مرطوب، گرد و غبار و خوردگی اسیدی-قاعدی (مانند سیلوهای شیمیایی و دستگاه‌های توزین بیرونی) را حل می‌کند.

•محدودیت‌های نصب و فضا: ساختار استوانه‌ای فشرده + روش اتصال انعطاف‌پذیر مشکلات فضای محدود نصب و هدایت دشوار نیروی محوری در تجهیزات بزرگ (مانند راکتورها و جرثقیل‌ها) را حل می‌کند.

•پایداری اندازه‌گیری بارهای سنگین: الاستومر با سفتی بالا + طراحی حفاظت در برابر بار اضافی از تغییر شکل دائمی سنسورها در شرایط بار متوسط تا سنگین (مانند ترازوی کامیون‌ها و توزین کانتینر در بنادر) جلوگیری می‌کند و قابلیت اطمینان بلندمدت در اندازه‌گیری را تضمین می‌کند.

•مشکلات سازگاری سیستم: چندین حالت خروجی سیگنال وجود دارد تا مشکلات اتصال با سیستم‌های کنترل مختلف (مانند PLC زیمنس و صفحه نمایش کونلون تونگتای) را حل کند و نیاز به مبدل سیگنال اضافی را مرتفع سازد.

۳. تجربه کاربر

•راحتی نصب: رابط‌های استاندارد شده رزوه‌ای/فلنچی، همراه با آچار نصب و پین‌های مکان‌یاب، امکان نصب توسط یک نفر را فراهم می‌کنند؛ همچنین سوراخ‌های تنظیم افقی در پایین رزرو شده‌اند تا کالیبراسیون جهت نیرو به راحتی انجام شود.

• عملکرد و کالیبراسیون: صفرکردن بسیار ساده است (صفرکردن با یک دکمه از طریق دستگاه اندازه‌گیری)، امکان کالیبراسیون با وزنه‌های استاندارد را دارد (زمان فرآیند کالیبراسیون ≤ ۱۰ دقیقه) و برخی از مدل‌های دیجیتالی قابلیت کالیبراسیون از راه دور از طریق نرم‌افزار را دارند.

• هزینه نگهداری پایین: طراحی ساختاری درب‌بسته نیاز به نگهداری مکرر را حذف می‌کند. کرنش‌سنج‌ها با مواد ضد رطوبت پوشش‌دهی شده‌اند و بنابراین دارای نرخ خرابی پایینی هستند (میانگین سالانه نرخ خرابی ≤ ۰٫۵٪)؛ قطعات قابل تعویض سریع (مانند بلوک ترمینال) به صورت جداگانه قابل تعویض هستند.

• بازخورد داده‌ها: پاسخ سیگنال سریع، بدون تأخیر داده در شرایط توزین پویا؛ مدل‌های دیجیتالی دارای قابلیت تشخیص خطا درونی (مانند هشدار بار بیش از حد، پیام خطا در اتصالات) برای عیب‌یابی سریع هستند.

• تجربه سازگاری: سازگار با بیش از 90٪ دستگاه‌های وزن‌گیری و سیستم‌های کنترل موجود در بازار، نیازی به تغییر رابط‌های سخت‌افزاری نیست، قابلیت استفاده مستقیم بدون نیاز به تنظیمات اولیه (Plug and Play); پشتیبانی از اتصال موازی چندین سنسور با توزیع خودکار بار.

4. سناریوهای معمول استفاده

1) وزن‌گیری صنعتی و اندازه‌گیری دقیق

• وزن‌گیری سیلو/تانک: نظارت بر وزن سیلوهای پودری/مایع در صنایع شیمیایی و مواد ساختمانی، همراه با کنترل سطح و مدیریت موجودی (معمولاً با نصب متقارن 4 سنسور).

• ترازوی کامیونی/ترازوی ریلی: وزن‌گیری بار در جاده و ریل، با ظرفیت تک سنسور 50 تا 200 تن، اتصال چندین سنسور به صورت موازی برای تشکیل پلتفرم وزن‌گیری (به عنوان مثال، ترازوی 100 تنی کامیون معمولاً از 4 سنسور 25 تنی استفاده می‌کند).

• وزن‌گیری راکتور: نظارت لحظه‌ای بر وزن راکتورها در صنایع دارویی و شیمیایی، همراه با سیستم کنترل برای دستیابی به کنترل دقیق بارگیری (نیازمند سنسورهای ضد انفجار).

2) یکپارچه‌سازی ماشین‌آلات و تجهیزات

• محافظت از بارگذاری بیش از حد جرثقیل/جرثقیل سقفی: نظارت بر ظرفیت بلندکردن جرثقیل‌ها در بنادر و کارخانه‌ها و فعال‌سازی هشدار در صورت تجاوز بار از مقدار نامی (مدل‌های دارای مقاومت در برابر ارتعاش و پاسخ سریع مورد نیاز است).

• پرس/دستگاه آزمون: اندازه‌گیری نیروی فشاری/کششی در آزمون‌های مکانیک مواد، که نیازمند دقت بالا (سطح C1) و پاسخ دینامیکی سریع (≤3ms) است.

• ماشین‌آلات ساختمانی: توزین تفکیکی در نمایشگاه‌های بتن و محافظت از بار بیش از حد جرثقیل‌های دکلی، مناسب برای محیط‌های مرطوب و لرزان در فضای باز (سطح حفاظت ≥IP67).

3) تولید دستگاه‌های توزین

• قطعات اصلی ترازوی میزی/ترازوی کفی: واحد حسگر اصلی ترازوی میزی کوچک و متوسط (1-5 تن) و ترازوی کفی بزرگ (50-500 تن)، که نیازمند سازگاری خوب (خطای چندین حسگر ≤±0.01%FS) است.

• دستگاه‌های وزن‌سنجی سفارشی: مانند ترازو‌های الکترونیکی ضد انفجار و ترازو‌های صنعتی مقاوم در برابر خوردگی که از مواد فولاد ضدزنگ و سنسورهای دارای گواهی ضد انفجار استفاده می‌کنند و برای نیازهای صنایع خاص مناسب هستند.

4) سناریوهای خاص دیگر

• صنعت غذا/دارو: سنسورهای فولاد ضدزنگ بهداشتی (متریال 316L، سطح پولیش‌شده)، مورد استفاده برای وزن‌کردن مواد اولیه و اندازه‌گیری محصول نهایی، مطابق با استانداردهای GMP.

• صنعت معدن/متالورژی: مدل‌های سفارشی برای محیط‌های با دمای بالا (≤120℃)، مورد استفاده برای وزن‌کردن هاپر مواد معدنی و نظارت بر وزن کوره‌های متالورژی (نیازمند قابلیت جبران دمای بالا).

5. دستورالعمل استفاده (راهنمای عملی)

1) فرآیند نصب

• آماده‌سازی: سطح نصب را تمیز کنید (مطمئن شوید که صاف باشد، فاقد روغن بوده و خطای تراز آن ≤0.1 میلی‌متر بر متر باشد) و ظاهر سنسور را بازرسی کنید (بدون تغییر شکل و با بلوک‌های ترمینال سالم). • موقعیت‌یابی و ثابت‌کردن: سنسور را به‌صورت عمودی در نقطه بارگذاری نصب کنید تا بار به‌صورت محوری منتقل شود (از نیروهای جانبی جلوگیری کنید)؛ از آچار گشتاور برای سفت کردن آن طبق گشتاور مشخص‌شده استفاده کنید (20-50 نیوتن‌متر برای سنسورهای فولاد آلیاژی و 15-30 نیوتن‌متر برای سنسورهای فولاد ضدزنگ پیشنهاد می‌شود).

• مشخصات سیم‌کشی: برای سیگنال‌های آنالوگ (قرمز - منبع تغذیه +، مشکی - منبع تغذیه -، سبز - سیگنال +، سفید - سیگنال -) و برای سیگنال‌های دیجیتال، سیم‌کشی را مطابق پروتکل Modbus انجام دهید؛ هنگام سیم‌کشی، از خطوط فشار قوی دوری کنید (≥10 سانتی‌متر) تا از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری شود.

• پوشش محافظتی: برای نصب در فضای باز، روکش ضد باران اضافه کنید و اتصالات سیم‌کشی را با کانکتورهای ضدآب درزگیری کنید؛ در محیط‌های خورنده، یک لایه ضد خوردگی روی سطح سنسور اعمال کنید.

2) کالیبراسیون و عیب‌یابی

• کالیبراسیون صفر: دستگاه را روشن کرده و به مدت 30 دقیقه گرم کنید، دکمه «صفر» روی دستگاه را فشار دهید تا خروجی صفر در محدوده ±0.001%FS قرار گیرد.

• کالیبراسیون بار: وزنه‌های استاندارد (توصیه می‌شود 50٪ و 100٪ بار نامی) را قرار دهید، نمایش داده‌های دستگاه را ثبت کنید و خطای آن را از طریق دستگاه یا نرم‌افزار اصلاح نمایید (خطا باید ≤ خطای مجاز مربوط به کلاس دقت باشد).

• عیب‌یابی پویا: در شرایط وزن‌گیری پویا، زمان پاسخ‌دهی سنسور را آزمایش کنید و پارامترهای فیلتر دستگاه را تنظیم نمایید (معمولاً فرکانس فیلتر 5 تا 10 هرتز است) تا از نوسان داده‌ها جلوگیری شود.

3) نگهداری دوره‌ای

• بازرسی منظم: سطح سنسور را هر ماه تمیز کنید، اتصالات سیم‌کشی را بررسی نمایید؛ هر سه ماه یک بار نقطه صفر را کالیبره کنید و یک بار در سال کالیبراسیون کامل انجام دهید.

• رفع نقص: در صورت بروز انحراف داده‌ها، ولتاژ تغذیه را بررسی کنید (باید در محدوده پایدار 12-24 ولت مستقیم باشد)؛ در صورت عدم وجود خروجی سیگنال، بررسی کنید که آیا سیم‌کشی صحیح است یا حسگر دچار بار اضافی و آسیب شده است.

6. روش انتخاب (تطابق دقیق با نیازها)

1) تعیین پارامترهای اصلی

• انتخاب محدوده: مدلی با محدوده‌ای 1.2 تا 1.5 برابر بار حداکثر واقعی را انتخاب کنید (به عنوان مثال برای بار حداکثر 50 تن، می‌توان از حسگر 60 تا 75 تنی استفاده کرد) تا همراه با حاشیه‌ای برای تحمل بار اضافی باشد.

• کلاس دقت: برای متالوژی صنعتی، کلاس C3 (خطا ≤ ±0.02%FS) را انتخاب کنید؛ برای آزمایشگاه‌های تست، کلاس C1 (خطا ≤ ±0.01%FS) را انتخاب کنید؛ و برای نظارت عمومی، کلاس C6 (خطا ≤ ±0.03%FS) مناسب است.

• نوع سیگنال: سیگنال‌های آنالوگ (4 - 20mA) برای دستگاه‌های سنتی مناسب هستند، در حالی که سیگنال‌های دیجیتال (RS485) برای سیستم‌های کنترل هوشمند مناسب بوده و امکان نظارت از راه دور را فراهم می‌کنند.

2) انتخاب بر اساس سازگاری با محیط

• دما: برای شرایط عادی (-20°C تا 60°C)، مدل استاندارد را انتخاب کنید؛ برای شرایط دمای بالا (60°C تا 120°C)، مدل جبران‌شده دمای بالا را انتخاب کنید؛ برای شرایط دمای پایین (-40°C تا -20°C)، مدل مقاوم در برابر دمای پایین را انتخاب کنید.

• محیط: برای محیط‌های خشک، فولاد آلیاژی را انتخاب کنید؛ برای محیط‌های مرطوب/خورنده، استیل ضدزنگ 304/316L را انتخاب کنید؛ برای محیط‌های بسیار خورنده (مانند محلول‌های اسیدی-قلیایی)، هستلوی را انتخاب کنید.

• کلاس حفاظتی: برای محیط‌های بیرونی/مرطوب، ≥ IP67؛ برای محیط‌های زیر آب یا پر از گرد و غبار، ≥ IP68.

3) نصب و سازگاری سیستم

• روش نصب: در صورت محدودیت فضا، اتصال رزوه‌ای را انتخاب کنید؛ برای بارهای سنگین، اتصال فلنجی را انتخاب کنید؛ در صورت وجود خطر بار غیرمرکزی، مدل دارای طراحی ضدبار غیرمرکزی را انتخاب کنید (خطای بار غیرمرکزی ≤ ±0.01%FS).

• سازگاری: اطمینان حاصل کنید که سیگنال خروجی سنسور با دستگاه‌ها/PLCهای موجود مطابقت داشته باشد؛ در صورت نیاز به اتصال موازی چند سنسور، مدل دیجیتالی را انتخاب کنید که امکان تنظیم آدرس را فراهم کند.

4) تأیید الزامات اضافی

• الزامات گواهی‌نامه: سناریوهای ضد انفجار نیازمند گواهی Ex ia IIC T6 هستند؛ صنعت مواد غذایی به گواهی FDA/GMP نیاز دارد؛ سناریوهای متراژ نیازمند گواهی CMC (گواهی تأیید نوع دستگاه‌های اندازه‌گیری) می‌باشند.

• عملکردهای ویژه: برای وزن‌گیری پویا، مدلی با زمان پاسخگویی ≤ 5ms انتخاب کنید؛ برای نظارت از راه دور، مدل هوشمند با قابلیت انتقال بی‌سیم (LoRa/NB-IoT) را انتخاب نمایید.

خلاصه

سلول‌های بار ستونی دارای مزایای کلیدی «صلبیت بالا، مقاومت در برابر تداخل و محدوده وسیع» هستند و عمدتاً مشکلاتی نظیر وزن‌گیری دقیق، سازگاری با محیط‌های سخت و انطباق‌پذیری سیستم را در شرایط بار متوسط تا سنگین برطرف می‌کنند. تجربه کاربری بر نصب آسان، نگهداری ساده و داده‌های پایدار متمرکز است. هنگام انتخاب سلول بار، لازم است ابتدا سه الزام اصلی محدوده، دقت و شرایط محیطی مشخص شوند و سپس با توجه به روش نصب و سازگاری سیستم تصمیم‌گیری صورت گیرد؛ در حین استفاده نیز باید به‌طور دقیق به اصول نصب نیروی محوری و کالیبراسیون منظم پایبند بود تا قابلیت اطمینان بلندمدت تضمین شود. این محصولات در زمینه‌هایی نظیر متالوژی صنعتی، یکپارچه‌سازی مکانیکی و تولید تجهیزات وزن‌کشی کاربرد دارند و نوع ترجیحی سنسورها برای سناریوهای وزن‌گیری متوسط تا سنگین محسوب می‌شوند.

نمایش جزئیات

پارامترها