سلول بار ستونی CZL110

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: الاستومر استوانه‌ای (قطر اختیاری ۱۰ تا ۱۰۰ میلی‌متر)، طراحی با سفتی بالا (فرکانس طبیعی بالا)، قابلیت مقاومت قوی در برابر بارهای خارج از مرکز/نیروهای جانبی (معمولاً می‌تواند نیروهای جانبی ±۵٪ تا ±۱۰٪ بار نامی را تحمل کند)، همگونی نیروی خوب.
• عملکرد دقیق: درجه دقت بالا (معمولاً C3، C6، برخی مدل‌های پریم به C1 می‌رسند)، خطای غیرخطی ≤ ±۰٫۰۱٪FS، خطای تکرارپذیری ≤ ±۰٫۰۰۵٪FS، دریفت صفر کم (≤ ±۰٫۰۰۲٪FS/℃).
• مواد و محافظت: می‌توان ماده الاستومری را از فولاد آلیاژی (مدل اقتصادی، استحکام تسلیم ≥800MPa) یا فولاد ضدزنگ (304/316L، مقاوم در برابر خوردگی) انتخاب کرد، درجه حفاظت IP67/IP68 به صورت اختیاری، مناسب برای محیط‌های مرطوب، دارای گردوغبار و کمی خورنده. • سازگاری نصب: هر دو انتها دارای رزوه (M12 - M60) یا اتصال فلنجی، فضای نصب فشرده، مناسب برای سناریوهای نیروی عمودی/محوری، چندین سنسور می‌توانند به صورت موازی متصل شوند تا یک ترازو را تشکیل دهند (پشتیبانی از 4 تا 8 سنسور که به صورت همزمان کار می‌کنند).

عملکرد اصلی

• اندازه‌گیری نیرو/وزن: پشتیبانی از توزین استاتیکی/دینامیکی (زمان پاسخ دینامیکی ≤ 5ms)، با محدوده وسیع (1 تا 500 تن، برخی مدل‌های سفارشی تا 1000 تن قابل دستیابی است).
• 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.
• ویژگی های اضافی: برخی مدل‌ها دارای جبران‌سازی دما (-20°C ~ 80°C محدوده جبران‌سازی)، محافظت در برابر بار بیش از حد (150% - 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 داده در سنسورهای سنتی، از ساختار با سختی بالا و فناوری چسباندن دقیق گیج کرنش استفاده می‌شود تا خطای اندازه‌گیری در شرایط بار غیرمرکزی ≤±0.02%FS تضمین شود.

• سازگاری ضعیف با محیط‌های سخت: طراحی با ماده فولاد ضدزنگ و حفاظت IP68 مشکلات آسیب به سنسور و انحراف سیگنال را در شرایط مرطوب، گرد و غبار و خوردگی اسیدی-قلیایی (مانند سیلوهای شیمیایی و تجهیزات وزن‌گیری بیرونی) 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 در 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 در دسترس است که مشکل اتصال به سیستم‌های کنترل مختلف (مانند PLC زیمنس و صفحه لمسی کونلون تونگتای) را بدون نیاز به مبدل سیگنال اضافی حل می‌کند.

۳. تجربه کاربر

• راحتی نصب: رابط‌های استاندارد شده رزوه‌ای/فلنجی، همراه با آچارهای 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 ماده‌ای ضد رطوبت پوشش داده شده‌اند، که منجر به نرخ خرابی پایین می‌شود (میانگین نرخ خرابی سالانه ≤ 0.5 درصد)؛ قطعات آسیب‌پذیر (مانند بلوک‌های ترمینال) به‌صورت جداگانه قابل تعویض هستند.

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

• 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 کاربردی معمول

1) وزن‌گیری صنعتی و مترولوژی

• 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 کامیون/ریل: وزن‌گیری بارهای جاده‌ای و ریلی، با ظرفیت حسگر تکی 50 تا 200 تن، و اتصال چندین حسگر به‌صورت موازی برای تشکیل سکوی وزن‌گیری (به‌عنوان مثال، ترازوی 100 تنی کامیون معمولاً از 4 حسگر 25 تنی استفاده می‌کند).

• وزن‌گیری راکتور: پایش وزن لحظه‌ای راکتورها در صنایع داروسازی و شیمیایی، همراه با سیستم کنترل برای دستیابی به کنترل دقیق بارگیری مواد (نیازمند حسگرهای ضدانفجار).

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 فشار/نیروی کششی در آزمون‌های مکانیک مواد، که نیازمند دقت بالا (کلاس C1) و پاسخ دینامیکی سریع (≤3ms) است.

• ماشین‌آلات ساخت‌وساز: وزن‌گیری مواد اولیه در نمایشگاه‌های بتن‌ریزی و محافظت در برابر بار اضافی جرثقیل‌های دکلی، مناسب برای محیط‌های بیرونی مرطوب و لرزان (درجه حفاظت ≥IP67).

3) ساخت دستگاه‌های وزن‌گیری

• 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 وزن‌دهی سفارشی: مانند ترازو‌های الکترونیکی ضد انفجار و مقیاس‌های صنعتی مقاوم در برابر خوردگی که از مواد فولاد ضدزنگ و سنسورهای دارای گواهی ضد انفجار استفاده می‌کنند و نیازهای صنایع خاص را برآورده می‌سازند.

4) سایر سناریوهای خاص

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

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

5. دستورالعمل‌های استفاده (راهنمای عملی)

1) فرآیند نصب

• آماده‌سازی: سطح نصب را تمیز کنید (اطمینان حاصل کنید که سطح صاف، عاری از روغن و با خطای ترازی ≤0.1mm/m باشد) و ظاهر سنسور را بررسی کنید (بدون تغییر شکل و با ترمینال‌های سیم‌کشی سالم).

• موقعیت‌یابی و ثابت‌کردن: سنسور را به‌صورت عمودی در نقطه تحمل نیرو نصب کنید تا اطمینان حاصل شود که بار به‌صورت محوری منتقل می‌شود (از اعمال نیروهای جانبی خودداری کنید)؛ از آچار گشتاور برای سفت‌کردن آن با گشتاور مشخص‌شده استفاده کنید (20-50N·m برای سنسورهای فولاد آلیاژی پیشنهاد می‌شود و 15-30N·m برای سنسورهای فولاد ضدزنگ).

• مشخصات سیم‌کشی: برای سیگنال‌های آنالوگ (قرمز - منبع تغذیه +، مشکی - منبع تغذیه -، سبز - سیگنال +، سفید - سیگنال -)، سیگنال‌های دیجیتال را مطابق پروتکل Modbus متصل کنید؛ سیم‌کشی را حداقل 10 سانتی‌متر از خطوط فشار قوی دور نگه دارید تا از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری شود.

• پوشش محافظتی: در صورت نصب در فضای باز، یک روکش ضد باران اضافه کنید و اتصالات سیم‌کشی را با کانکتور آب‌بندی کامل کنید؛ در محیط‌های خورنده، لایه‌ای از پوشش ضد خوردگی را روی سطح سنسور اعمال کنید.

2) کالیبراسیون و راه‌اندازی

• 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، مقدار نمایش داده شده توسط متر را ثبت کنید و خطا را از طریق متر یا نرم‌افزار اصلاح کنید (خطا باید ≤ خطای مجاز متناظر با کلاس دقت باشد).

• عیب‌یابی پویا: در سناریوی وزن‌گیری پویا، زمان پاسخ‌دهی سنسور را آزمایش کنید و پارامترهای فیلتر کردن متر را تنظیم کنید (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.

• بررسی خطا: در صورت بروز انحراف داده‌ها، ولتاژ تغذیه را بررسی کنید (باید در محدوده پایدار 12-24 ولت مستقیم باشد)؛ در صورت عدم وجود سیگنال خروجی، اتصالات سیم‌کشی و همچنین اضافه‌بار شدن یا آسیب دیدن سنسور را بررسی نمایید.

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 حفاظت: برای محیط‌های بیرونی/مرطوب، ≥IP67؛ برای محیط‌های زیر آب یا پر از گردوغبار، ≥IP68.

3) نصب و سازگاری سیستم

• روش نصب: در فضاهای محدود، از اتصال رزوه‌دار استفاده کنید؛ برای بارهای سنگین، از اتصال فلنجی استفاده 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: برای محیط‌های ضد انفجار، گواهی Ex ia IIC T6 مورد نیاز است؛ برای صنعت مواد غذایی، گواهی FDA/GMP مورد نیاز است؛ برای کاربردهای سنجش، گواهی CMC (گواهی تأیید نوع دستگاه اندازه‌گیری) مورد نیاز است.

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

خلاصه

سلول‌های بار ستونی دارای مزایای اصلی «صلبیت بالا، مقاومت در برابر تداخل و محدوده وسیع» هستند و عمدتاً مشکلاتی مانند وزن‌گیری دقیق، سازگاری با محیط‌های سخت و سازگاری سیستم را در سناریوهای بار متوسط تا سنگین برطرف می‌کنند. تجربه کاربری بر نصب آسان، نگهداری ساده و داده‌های پایدار متمرکز است. هنگام انتخاب، ابتدا باید سه الزام اصلی محدوده، دقت و محیط را مشخص کرد و سپس بر اساس روش نصب و سازگاری سیستم تصمیم‌گیری کرد؛ در حین استفاده نیز لازم است اصول نصب نیروی محوری و کالیبراسیون منظم به دقت رعایت شود تا قابلیت اطمینان بلندمدت تضمین گردد. این محصول در زمینه‌هایی مانند متالوژی صنعتی، یکپارچه‌سازی مکانیکی، ساخت تجهیزات وزن‌گیری و غیره کاربرد دارد و نوع ترجیحی سنسور برای سناریوهای وزن‌گیری بار متوسط تا سنگین محسوب می‌شود.

نمایش جزئیات

پارامترها