سلول بار نوع ستونی CZL425

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 عملکرد محصول

ویژگی های اصلی

• طراحی ساختاری: بدنه کششی استوانه‌ای (قطر 10 تا 100 میلی‌متر قابل انتخاب)، طراحی با سفتی بالا (فرکانس طبیعی بالا)، توانایی قوی در برابر بار غیرمرکزی/نیروی جانبی (معمولاً قادر به تحمل نیروهای جانبی در محدوده ±5% تا ±10% بار نامی)، و همگونی خوب نیرو.

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

• مواد و حفاظت: مواد بدنه کششی قابلیت انتخاب از فولاد آلیاژی (نسخه اقتصادی، استحکام تسلیم ≥ 800MPa) یا فولاد ضدزنگ (304/316L، مقاوم در برابر خوردگی) را دارد، با درجه حفاظت IP67/IP68 قابل انتخاب، مناسب برای محیط‌های مرطوب، گرد و غبار و کمی خورنده.

• سازگاری نصب: هر دو انتها دارای رزوه (M12 - M60) یا اتصال فلنج هستند، با فضای نصب فشرده، مناسب برای سناریوهای نیروی عمودی/محوری، و چندین واحد می‌توانند به صورت موازی متصل شوند تا یک مقیاس تشکیل دهند (پشتیبانی از 4 تا 8 سنسور که به طور همزمان کار می‌کنند).

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℃ ~ 80℃ محدوده جبران)، محافظت در برابر بار اضافی (150% - 200% بار نامی)، گواهی ضد انفجار (Ex ia IIC T6) و طراحی حفاظت در برابر صاعقه هستند.

• قابلیت اطمینان بلندمدت: طول عمر خستگی بالا (≥ 10⁶ چرخه بار)، پایداری خوب 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: ساختار فولاد ضدزنگ + طراحی حفاظت IP68 مشکلات آسیب سنسور و انحراف سیگنال را در شرایط مرطوب، گرد و غبار و خوردگی اسیدی-قاعدی (مانند سیلوهای شیمیایی و تجهیزات وزن‌گیری بیرونی) حل می‌کند.

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

• 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: انواع حالت‌های خروجی سیگنال موجود است و مشکلات 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 رزوه‌دار استاندارد/فلنج، 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: صفرکالیبره کردن ساده است (صفرکردن یک‌دکمه‌ای از طریق دستگاه)، امکان کالیبراسیون با وزنه استاندارد (زمان فرآیند کالیبراسیون ≤۱۰ دقیقه) را دارد و برخی از مدل‌های دیجیتالی قابلیت کالیبراسیون از راه دور از طریق نرم‌افزار را دارند.

• هزینه نگهداری پایین: طراحی ساختار درب‌بسته نیاز به تعمیرات مکرر را حذف می‌کند؛ کرنش‌سنج‌ها با پوشش ضد رطوبت پوشانده شده‌اند، که منجر به نرخ خرابی پایین (نرخ خرابی سالانه ≤0.5٪) می‌شود؛ قطعات قابل تعویض به راحتی (مانند بلوک‌های ترمینال) می‌توانند به صورت جداگانه تعویض شوند.

• 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 و پیام اتصال غیرعادی سیم‌کشی) 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 پودر/مایع در صنایع شیمیایی و مواد ساختمانی، با قابلیت پشتیبانی از 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 در برابر بار اضافی جرثقیل/جرثقیل سقفی: نظارت بر ظرفیت بلندکردن جرثقیل‌ها در بنادر و کارخانه‌ها و فعال‌سازی هشدار در صورت تجاوز بار از مقدار نامی (نیازمند مدل‌های مقاوم در برابر ارتعاش و با پاسخ سریع).

• پرس/دستگاه آزمون: اندازه‌گیری نیروی فشاری/کششی در آزمون‌های مکانیک مواد، که نیازمند دقت بالا (سطح 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 بهداشتی (متریال 316L، سطح پولیش‌شده)، مورد استفاده برای وزن‌کردن مواد اولیه و اندازه‌گیری محصول نهایی، مطابق با استانداردهای GMP.

• صنعت معدن/متالوژی: مدل‌های سفارشی برای محیط‌های با دمای بالا (≤120℃)، مورد استفاده برای وزن‌کردن هوپرهای سنگ معدن و نظارت بر وزن کوره‌های متالوژیکی (نیازمند عملکرد جبران دمایی بالا).

5. دستورالعمل استفاده (راهنمای عملی)

1) فرآیند نصب

• آماده‌سازی: سطح نصب را تمیز کنید (اطمینان حاصل کنید که سطح صاف، عاری از لکه‌های روغن و خطای تراز آن ≤0.1mm/m باشد) و ظاهر سنسور را بررسی کنید (بدون تغییر شکل و ترمینال بلاک‌ها سالم باشند).

• موقعیت‌یابی و ثابت‌کردن: سنسور را به‌صورت عمودی در نقطه تحمل نیرو نصب کنید تا انتقال بار به‌صورت محوری تضمین شود (از نیروهای جانبی جلوگیری کنید)؛ از آچار گشتاور برای سفت‌کردن آن طبق 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 - منفی برق، مشکی - منفی برق، سبز - مثبت سیگنال، سفید - منفی سیگنال)، سیم‌کشی سیگنال‌های دیجیتال را مطابق پروتکل Modbus انجام دهید؛ سیم‌کشی را از خطوط با توان بالا (≥10 سانتی‌متر) 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 (ترجیحاً معادل 50٪ و 100٪ بار نامی) را قرار دهید، مقدار نمایش داده شده توسط دستگاه را ثبت کنید و خطای آن را از طریق دستگاه یا نرم‌افزار اصلاح کنید (خطا باید کمتر یا مساوی خطای مجاز مربوط به کلاس دقت باشد).

• عیب‌یابی پویا: در سناریوی توزین پویا، زمان پاسخ‌دهی سنسور را آزمایش کنید و پارامترهای فیلتر دستگاه را تنظیم کنید (معمولاً فرکانس فیلتر بین 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: مدل را بر اساس 1.2 تا 1.5 برابر بار حداکثر واقعی انتخاب کنید (به عنوان مثال برای بار حداکثر 50 تنی، می‌توان از سنسور 60 تا 75 تنی استفاده کرد) تا همیشه ظرفیت اضافه‌بار پیش‌بینی شده 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: سیگنال آنالوگ (4 تا 20 میلی‌آمپر) مناسب دستگاه‌های سنتی و سیگنال دیجیتال (RS485) مناسب سیستم‌های کنترل هوشمند است و قابلیت نظارت از راه دور را فراهم می‌کند.

2) انتخاب بر اساس سازگاری با محیط

• دما: برای شرایط عادی (-20 تا 60 درجه سانتی‌گراد) مدل معمولی را انتخاب کنید؛ برای شرایط دمای بالا (60 تا 120 درجه سانتی‌گراد) مدل جبران‌کننده دمای بالا را انتخاب کنید؛ و برای شرایط دمای پایین (-40 تا -20 درجه سانتی‌گراد) مدل مقاوم در برابر دمای پایین را انتخاب نمایید.

• محیط کاری: برای محیط‌های خشک، از فولاد آلیاژی استفاده کنید؛ برای محیط‌های مرطوب/خورنده، از فولاد ضدزنگ 304/316L استفاده کنید؛ برای محیط‌های بسیار خورنده (مثلاً محلول‌های اسیدی-قاعدی)، از جنس هستلوی مدل استفاده نمایید.

• درجه حفاظت: 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، از اتصال رزوه‌ای استفاده کنید؛ برای بارهای سنگین، از اتصال فلنجی استفاده کنید؛ در صورت وجود خطر بار غیرمحوری، مدلی با طراحی ضدبار غیرمحوری را انتخاب کنید (خطای بار غیرمحوری ≤ ±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 موارد انفجاری، گواهی Ex ia IIC T6 الزامی است؛ برای صنعت مواد غذایی، گواهی FDA/GMP الزامی است؛ برای کاربردهای سنجش، گواهی CMC (گواهی تأیید نوع دستگاه‌های اندازه‌گیری) الزامی 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 مزایای اصلی «سختی بالا، مقاومت در برابر تداخل و محدوده وسیع» را دارند که عمدتاً به مسائلی مانند وزن‌گیری دقیق، سازگاری با محیط‌های سخت و سازگاری سیستم در سناریوهای بار متوسط تا سنگین می‌پردازند. تجربه کاربری بر نصب آسان، نگهداری ساده و داده‌های پایدار متمرکز است. هنگام انتخاب یک سلول بار، ابتدا باید سه نیاز اصلی محدوده، دقت و محیط را مشخص کرد و سپس با توجه به روش نصب و سازگاری سیستم تصمیم‌گیری کرد؛ در حین استفاده نیز باید به‌دقت به اصول نیروی نصب محوری و کالیبراسیون منظم پایبند بود تا قابلیت اطمینان بلندمدت تضمین شود. این محصول در زمینه‌هایی مانند متالوژی صنعتی، یکپارچه‌سازی مکانیکی و تولید تجهیزات وزن‌گیری کاربرد دارد و نوع سنسور ترجیحی در سناریوهای وزن‌گیری بار متوسط تا سنگین محسوب می‌شود.

نمایش جزئیات

پارامترها