سنسور توزین پاره‌ای موازی CZL601AA

معرفی محصول

سنسور وزن‌سنجی با تیر موازی یک عنصر تشخیص‌گر حساس به نیرو است که بر اساس اصل مقاومت کرنشی عمل می‌کند و دارای ساختار هسته‌ای از بدن کشسانی با دو تیر موازی یا تک تیر موازی است. هنگامی که تحت نیرو قرار می‌گیرد، تغییر شکل خمشی بدنه تیر باعث ایجاد تغییر در مقاومت توسط گیج کرنش می‌شود که سپس به سیگنال‌های الکتریکی استاندارد تبدیل می‌گردد. این سنسور مزایایی از جمله بار کم، دقت بالا، مقاومت تخت در برابر بار جانبی و نصب آسان دارد و به‌طور گسترده در سناریوهای اندازه‌گیری وزن کوچک، نیروی تخت و اندازه‌گیری تعبیه‌شده استفاده می‌شود. در ادامه توضیح دقیقی از بعد اصلی برای پوشش نیازهای محصول انتخاب، ارزیابی فنی و تهیه طرح ارائه می‌شود.

1. ویژگی‌ها و عملکردهای محصول

ویژگی های اصلی

• طراحی سازه‌ای: از ساختار تیر موازی یکپارچه استفاده می‌کند (ضخامت بدنه تیر 2 تا 15 میلی‌متر، طول 20 تا 150 میلی‌متر)، با توزیع یکنواخت تنش که در بخش میانی بدنه تیر متمرکز شده است، قابلیت تحمل نیروهای چند زاویه‌ای در صفحه را دارد، ظرفیت باربری برجسته در برابر بارهای خارج از مرکز را دارد (قابلیت تحمل بارهای خارج از مرکز در صفحه در محدوده ±20% تا ±30% بار نامی) و هیچ نقطه کور تنشی آشکاری ندارد.
• عملکرد دقیق: سطوح دقت از C1 تا C3 را پوشش می‌دهد، که مدل‌های رایج به سطح C2 می‌رسند. خطای غیرخطی ≤ ±0.01%FS، خطای تکرارپذیری ≤ ±0.005%FS، دریفت صفر ≤ ±0.002%FS/℃، و عملکرد دقت بهتری نسبت به سنسورهای مشابه در سناریوهای با محدوده کم از 0.1 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم نشان می‌دهد.
• مواد و محافظت: بدنه کششی معمولاً از آلیاژ آلومینیوم (برای موارد سبک‌وزن)، فولاد آلیاژی (برای موارد صنعتی متداول) یا فولاد ضدزنگ 304/316L (برای موارد خورنده) استفاده می‌کند و سطح آن با آندایزه، روکش نیکل یا پسیویت شده است؛ سطح حفاظت معمولاً IP65/IP67 است و مدل‌های مواد غذایی می‌توانند به IP68 دست یابند که برای محیط‌های پیچیده مختلف مناسب است.
• سازگاری نصب: سوراخ‌های نصب استاندارد (سوراخ‌های رزوه‌دار یا سوراخ‌های صاف) در پایین تعبیه شده‌اند و نصب با بولت یا چسب را پشتیبانی می‌کنند. برخی از مدل‌های ریز می‌توانند به صورت توکار نصب شوند که برای فضای نصب باریک دستگاه‌های توزین میزی و تجهیزات خودکار مناسب است و یک واحد تکی می‌تواند نیازهای توزین سطحی را برآورده کند.

توابع اصلی

• اندازه‌گیری نیروی بار کم: تمرکز اصلی بر روی وزن‌گیری بار سبک در حالت استاتیک/شبه‌دینامیک است (زمان پاسخگویی ≤ 4ms)، با محدوده اندازه‌گیری از 0.1 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم، و کاربردهای معمول در محدوده 1 تا 200 کیلوگرم متمرکز شده است. مدل میکرو قادر به اندازه‌گیری در محدوده بسیار کم 0.01 کیلوگرمی است.
• انواع مختلف خروجی سیگنال: سیگنال‌های آنالوگ (4 تا 20 میلی‌آمپر، 0 تا 3 ولت، 0 تا 5 ولت) و سیگنال‌های دیجیتال (RS485/Modbus RTU، I2C) ارائه می‌شود. مدل هوشمند میکرو دارای ماژول شرط‌بندی سیگنال است و می‌تواند مستقیماً به ریزپردازنده‌ها و ماژول‌های اینترنت اشیا (IoT) متصل شود.
• عملکرد حفاظت ایمنی: دارای جبران دمایی در محدوده وسیع دما (-10°C تا 70°C)، دارای حفاظت در برابر بار اضافی (150% تا 200% بار نامی، معمولاً 150% برای مدل‌های آلیاژ آلومینیوم) و برخی مدل‌ها دارای ساختار بافر ضد ضربه هستند.
• ثبات بلندمدت: طول عمر خستگی ≥ 10⁷ سیکل بارگذاری، با دریفت سالانه ≤ ±0.01%FS تحت بار نامی، مناسب برای سناریوهای کاری طولانی‌مدت و پیوسته مانند سوپرمارکت‌ها و آزمایشگاه‌ها.

2. مشکلات اصلی حل‌شده

• دقت ناکافی در شرایط بار کم: برای رفع مشکل خطای زیاد سنسورهای سنتی در موارد با محدوده کوچک زیر 10 کیلوگرم، از طریق طراحی بهینه‌شده تنش بدنه تیر، خطای اندازه‌گیری در محدوده ±0.005%FS کنترل شده است که نیازهای دقت بالا مانند وزن‌کری مواد غذایی و اندازه‌گیری دارویی را برآورده می‌کند.

•اندازه‌گیری نادرست بار خارج از مرکز صفحه‌ای: ویژگی توزیع یکنواخت تنش در ساختار تیر موازی می‌تواند به‌طور مؤثر تأثیر بار خارج از مرکز ناشی از جابجایی جسم وزن‌شده را خنثی کند و مشکل دقت در دستگاه‌های وزن‌کری میزی و تجهیزات مرتب‌سازی با موقعیت‌های قرارگیری متغیر مواد را حل کند.

• مشکلات در یکپارچه‌سازی و نصب تجهیزات: ساختار فشرده و روش نصب انعطاف‌پذیر، نیازهای نصب درون‌ریز تجهیزات خودکار و لوازم خانگی هوشمند را برآورده می‌کند و دیگر نیازی به تغییر ساختار اصلی تجهیزات نبوده و هزینه‌های یکپارچه‌سازی کاهش می‌یابد.

• سازگاری ضعیف با محیط‌های متعدد: با ارتقاء مواد و سطح حفاظت، مشکلاتی مانند آسیب سنسور و انحراف سیگنال در شرایطی مانند رطوبت (مثلاً وزن‌گیری محصولات آبزی)، خوردگی (مثلاً وزن‌گیری مواد شیمیایی) و گرد و غبار (مثلاً فرآوری آرد) حل شده است.

• فشار هزینه بر دستگاه‌های کوچک: یک سنسور تکی می‌تواند نیازهای وزن‌گیری صفحه‌ای را برآورده کند و دیگر نیازی به استفاده ترکیبی از چندین سنسور نیست. هم‌زمان، استفاده از آلیاژ آلومینیوم وزن و هزینه محصول را کاهش می‌دهد و مشکل کنترل هزینه در دستگاه‌های کوچک وزن‌سنجی و الکترونیک مصرفی را حل می‌کند.

۳. تجربه کاربر

• نصب فوق‌العاده ساده: سوراخ‌های استاندارد نصب و سطوح مرجع موقعیت‌یابی، نیاز به ابزارهای کالیبراسیون حرفه‌ای را مرتفع می‌کنند. نصب تنها با یک پیچ‌گوشتی معمولی قابل انجام است، با الزامات پایین صافی (≤0.1mm/m)، و راه‌اندازی توسط یک نفر در عرض 10 دقیقه قابل انجام است.
• آستانه عملکرد پایین: قابلیت صفرکردن با یک دکمه و کالیبراسیون تک‌نقطه‌ای دستگاه وزن‌سنج (فقط با یک وزنه استاندارد معادل 100٪ بار نامی مورد نیاز است). مدل‌های دیجیتالی را می‌توان به سرعت از طریق نرم‌افزار کامپیوتر کالیبره کرد که امکان استفاده آسان حتی توسط افراد غیرمتخصص را فراهم می‌آورد.
• هزینه نگهداری بسیار پایین: ساختار کاملاً درزگیر شده، نفوذ گرد و غبار و رطوبت را کاهش می‌دهد و نرخ خرابی متوسط سالانه ≤0.2٪ دارد. مدل‌های آلیاژ آلومینیوم سبک‌وزن هستند (حداقل تنها 5 گرم)، تعویض آن‌ها آسان است و در نگهداری نیازی به تجزیه سازه‌های بزرگ نیست.
• بازخورد دقیق داده‌ها: نوسان داده‌های اندازه‌گیری ایستا ≤±0.003%FS، بدون تأخیر در سناریوهای شبه پویا. مدل‌های دیجیتال دارای عملکرد جبران دریفت صفر داخلی هستند، که نیاز به کالیبراسیون مکرر را حذف می‌کند و ثبات قوی داده‌ها را تضمین می‌کند.
• یکپارچگی و سازگاری مناسب: مدل‌های ریز ابعاد کوچکی دارند (حداقل ابعاد 20mm×10mm×5mm) و می‌توانند در داخل دستگاه‌های هوشمند تعبیه شوند بدون اینکه بر طراحی ظاهری دستگاه تأثیر بگذارند. خروجی سیگنال با کنترلر‌های کوچک رایج سازگار است و قابلیت اتصال و استفاده فوری (Plug and Play) دارد.

4. سناریوهای معمول استفاده

۱) دستگاه‌های وزن‌گیری سبک مصارف عمرانی و تجاری

• ترازوی قیمت‌گذاری سوپرمارکت/ دقت الکترونیکی در موقعیت‌های مختلف قرارگیری، با خطای ≤ ±1 گرم.

• ترازوهای الکترونیکی برای تحویل سریع: تجهیزات وزن‌گیری ۱-۵۰ کیلوگرمی برای تحویل سریع، از جنس فولاد ضدزنگ جهت مقاومت در برابر آلودگی و قابلیت تمیزکاری آسان، با رتبه حفاظت IP67 مناسب برای محیط‌های مرطوب و گرد و غبار دار نقاط تحویل مرسولات، قابلیت وزن‌گیری پیاپی و سریع را فراهم می‌کند.

• ترازوهای آشپزخانه/ترازوهای شیرینی‌پزی: ترازوهای دقیق آشپزخانه ۰٫۰۱ تا ۵ کیلوگرمی، مجهز به سنسور میکرو پارالل بیم که دقتی در سطح میلی‌گرم ارائه می‌دهد، خروجی سیگنال دیجیتال دارد و با نمایشگرهای با وضوح بالا سازگار است و نیاز به تنظیم دقیق مواد اولیه را برآورده می‌کند.

2) تجهیزات اتوماسیون صنعتی

• تجهیزات مرتب‌سازی خودکار: دستگاه‌های توزین برای صنایع غذایی و سخت‌افزاری، زیر نوار نقاله مرتب‌سازی نصب می‌شوند، وزن محصول را به‌صورت لحظه‌ای تشخیص داده و با مکانیزم مرتب‌سازی ارتباط برقرار می‌کنند، دقت تفکیک تا ±۰٫۱ گرم.

• تشخیص مواد خط مونتاژ: تشخیص کمبود مواد برای خطوط مونتاژ قطعات الکترونیکی، تعیین اینکه آیا مواد از دست رفته در طول وزن (به عنوان مثال، مونتاژ باتری تلفن همراه) ، با زمان پاسخ ≤ 4ms مناسب برای خطوط تولید با سرعت بالا.

• کنترل کمی ماشین های بسته بندی: وزن کمی برای ماشین های بسته بندی ذرات کوچک / پودر، مدل های دقت درجه C2 اطمینان از خطا وزن در هر کیسه ≤ ± 0.2٪، مطابق با استانداردهای متروولوژیک.

3) صنایع غذایی و دارویی

• وزن مواد اولیه دارویی: وزن مواد اولیه با دوز کوچک (0.1-10 کیلوگرم) در صنعت دارویی، ساخته شده از فولاد ضد زنگ 316L + گواهینامه GMP، با یک سطح پولیش بدون گوشه های مرده برای ضد عفونی و استریلیزه آسان، دقت ≤ ± 0.01٪ FS.

• توزین آبزیان/گوشت: تجهیزات برش و توزین برای کشتارگاه‌ها و بازارهای آبزیان، با طراحی ضد آب و ضد خوردگی (IP68)، قابل شست‌وشوی مستقیم، مناسب محیط کار مرطوب و پرآب.

4) تجهیزات تحقیقاتی و آزمایشگاهی

• توزین آزمایش‌های بیولوژیکی: توزین معرف‌ها و نمونه‌ها در آزمایشگاه‌ها، مدل‌های با محدوده بسیار کوچک (0.01-1 کیلوگرم) می‌توانند نیازهای دقت بالا در کشت میکروبی و تنظیم نسبت معرف‌های شیمیایی را برآورده کنند.

• اندازه‌گیری نیروی تجهیزات پزشکی: اندازه‌گیری نیرو/وزن برای تجهیزات توانبخشی (مانند دستگاه‌های اندازه‌گیری نیروی گrip) و ترازوهای پزشکی (ترازوهای نوزاد)، طراحی سبک از جنس آلیاژ آلومینیوم قابلیت حمل‌ونقل تجهیزات را بهبود می‌دهد و دقت آن تا ±0.005%FS می‌رسد.

5) الکترونیک مصرفی هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT)

• لوازم خانگی هوشمند: تشخیص وزن لباس در ماشین‌های لباس‌شویی و توزین دانه‌ها در ماشین‌های قهوه‌ساز، سنسورهای ریز و تعبیه‌شده امکان کنترل هوشمند دستگاه‌ها را فراهم می‌کنند و تجربه کاربری را ارتقا می‌دهند.

• نقاط انتهایی اینترنت اشیا (IoT): نظارت بر وزن برای قفسه‌های هوشمند و سطل‌های زباله هوشمند، مدل‌های دیجیتال کم‌مصرف از انتقال بی‌سیم NB-IoT پشتیبانی می‌کنند و برای سناریوهای مدیریت از راه دور اینترنت اشیا مناسب هستند.

5. دستورالعمل استفاده (راهنمای عملی)

1) فرآیند نصب

• آماده‌سازی: سطح نصب را تمیز کنید (لکه‌های روغن و برآمدگی‌ها را بردارید)، ظاهر سنسور را بررسی کنید (بدون تغییر شکل در بدنۀ تیر و بدون آسیب به کابل)، پیچ‌های نصب مناسب را برحسب محدوده انتخاب کنید (از استفاده از پیچ‌های پرمقاومت برای مدل‌های آلیاژ آلومینیومی خودداری کنید).

• موقعیت‌یابی و ثبت: سنسور را به‌صورت افقی روی سطح بارگیر نصب کنید، اطمینان حاصل کنید که بار به‌صورت عمودی در بالای بدنۀ تیر اعمال شود (از ضربه‌های جانبی جلوگیری کنید)؛ برای سفت کردن پیچ‌ها از آچار گشتاور استفاده کنید (5-10N·m برای مدل‌های آلیاژ آلومینیومی و 10-20N·m برای فولاد آلیاژی)، از سفت‌کردن بیش از حد که می‌تواند به بدنۀ تیر آسیب بزند، جلوگیری کنید.

• مشخصات سیم‌کشی: برای سیگنال‌های آنالوگ، از «قرمز - منبع تغذیه +، مشکی - منبع تغذیه -، سبز - سیگنال +، سفید - سیگنال -» پیروی کنید؛ برای سیگنال‌های دیجیتال، براساس تعریف پین‌ها اتصال دهید؛ هنگام سیم‌کشی برای مدل‌های ریز، از کشیدن کابل خودداری کنید و پیشنهاد می‌شود ۵ سانتی‌متر طول اضافی در نظر گرفته شود.

• درمان حفاظتی: در محیط‌های مرطوب، اتصال کابل را با نوار ضد آب درزگیر کنید و پس از استفاده در صنعت مواد غذایی، سطح سنسور را به‌موقع تمیز کنید تا از خوردگی ناشی از مواد باقی‌مانده جلوگیری شود.

2) کالیبراسیون و رفع اشکال

• کالیبراسیون صفر: دستگاه را روشن کرده و به مدت 10 دقیقه گرم کنید، دستور «کالیبراسیون صفر» را اجرا کنید و مطمئن شوید که خروجی صفر در محدوده ±0.001%FS قرار دارد. در صورت بزرگ بودن انحراف، بررسی کنید که آیا سطح نصب کاملاً صاف است یا خیر.

• کالیبراسیون بار: وزنه‌های استاندارد معادل 100% بار نامینال را قرار دهید (در موارد دامنه کم از وزنه‌های استاندارد استفاده کنید)، مقدار سیگنال خروجی را ثبت کنید و خطای موجود را از طریق دستگاه یا نرم‌افزار اصلاح کنید و مطمئن شوید که خطای باقی‌مانده کمتر یا مساوی مقدار مجاز رده دقت مربوطه باشد (کلاس C2 ≤ ±0.01%FS).

• آزمون بار غیرمرکزی: وزنه‌های یکسان را در موقعیت‌های مختلف روی سطح باربر سنسور قرار دهید، ثبات نمايشگرهای خوانش را مشاهده کنید و انحراف نباید بیشتر از ±0.02%FS باشد؛ در غیر این صورت، تراز نصب را تنظیم کنید.

3) نگهداری دوره‌ای

• بازرسی منظم: سطح سنسور را هفتگی تمیز کنید، ماهانه بررسی کنید که آیا سیم‌کشی شل شده است یا خیر؛ دستگاه‌های وزن‌گیری تجاری را هر سه ماه یکبار و تجهیزات آزمایشگاهی را ماهانه کالیبره کنید.

• رفع نقص: هنگامی که داده‌ها دچار پوشش (دریفت) می‌شوند، ابتدا ولتاژ منبع تغذیه را بررسی کنید (باید در محدودهٔ 5-24 ولت مستقیم باشد، معمولاً 5 ولت برای مدل‌های ریز)؛ هنگامی که خوانش غیرعادی است، بررسی کنید که آیا بار زیاد (اضافه بار) وجود دارد یا خیر (مدل‌های آلیاژ آلومینیومی در شرایط بار زیاد مستعد تغییر شکل دائمی هستند) و در صورت لزوم سنسور را تعویض کنید.

6. روش انتخاب (تطابق دقیق با نیازها)

1) تعیین پارامترهای اصلی

• انتخاب محدوده: مدل را بر اساس 1.2 تا 1.4 برابر وزن حداکثر واقعی انتخاب کنید (به عنوان مثال، برای حداکثر وزن‌گیری 10 کیلوگرم، می‌توان از سنسور 12 تا 14 کیلوگرمی استفاده کرد) و در سناریوهای بار کم، از انتخاب محدوده بسیار بزرگ خودداری کنید تا از عدم دقت جلوگیری شود.

• کلاس دقت: برای کاربردهای آزمایشگاهی/پزشکی کلاس C1 (خطا ≤ ±0.005%FS)، برای متالوژی صنعتی کلاس C2 (خطا ≤ ±0.01%FS) و برای ابزارهای وزن‌سنجی عمومی کلاس C3 (خطا ≤ ±0.02%FS) را انتخاب کنید.

• نوع سیگنال: برای دستگاه‌های وزن‌گیری غیرحرفه‌ای از سیگنال‌های آنالوگ (0-5V)، برای دستگاه‌های هوشمند از سیگنال‌های دیجیتال (I2C/RS485) و برای سناریوهای اینترنت اشیا (IoT) از مدل‌های مجهز به ماژول بی‌سیم استفاده کنید.

2) انتخاب بر اساس سازگاری با محیط

• دما: برای سناریوهای معمولی مدل‌های معمولی را انتخاب کنید (-10°C تا 60°C)، برای سناریوهای سرمایش دمای پایین مدل‌های مقاوم در برابر دمای پایین را انتخاب کنید (-20°C تا 0°C) و برای سناریوهای دمای بالا مدل‌های جبران‌کننده دمای بالا را انتخاب کنید (60°C تا 80°C).

• محیط: آلیاژ آلومینیوم را برای محیط‌های خشک، فولاد ضدزنگ ۳۰۴ را برای صنایع مرطوب/غذایی و فولاد ضدزنگ ۳۱۶L را برای محیط‌های دارای خوردگی شیمیایی انتخاب کنید.

• کلاس حفاظت: ≥IP65 برای محیط‌های داخلی خشک، ≥IP67 برای محیط‌های مرطوب/شستشو شونده و ≥IP68 برای محیط‌های زیر آب یا بسیار خورنده.

3) نصب و سازگاری سیستم

• روش نصب: برای دستگاه‌های سنجش وزن روی میز، نصب با پیچ را انتخاب کنید و برای دستگاه‌های هوشمند، نصب توکار را انتخاب کنید؛ در مواردی که فضا محدود است، اولویت را به مدل‌های ریز با طول ≤30mm بدهید.

• سازگاری: اطمینان حاصل کنید که ولتاژ تغذیه و نوع سیگنال سنسور با کنترلر مطابقت داشته باشد و برای مدل‌های ریز، تعاریف پین را بررسی کنید تا خطاهای سیم‌بندی که ممکن است ماژول را بسوزاند، اتفاق نیفتد.

4) تأیید الزامات اضافی

• الزامات گواهی: صنایع غذا و دارو به گواهی FDA/GMP نیاز دارند، سناریوهای مترولوژی به گواهی CMC و محصولات صادراتی به گواهی OIML نیاز دارند.

• عملکردهای ویژه: برای مرتب‌سازی سریع، مدل‌هایی با زمان پاسخگویی ≤3ms را انتخاب کنید، برای سناریوهای کم‌مصرف، مدل‌های اینترنت اشیا با جریان در حالت آماده‌باش ≤10μA را انتخاب کنید و برای سناریوهای بهداشتی، مدل‌های یکپارچه بدون رزوه و گوشه‌های مرده را انتخاب کنید.

خلاصه

سلول بار تیر موازی مزایای اصلی «بار سبک با دقت بالا، مقاومت در برابر بار خارج از مرکز در صفحه و یکپارچه‌سازی آسان» را دارد که عمدتاً مشکلاتی نظیر توزین دقیق در محدوده‌های کوچک، بار غیرمتمرکز مواد و نصب تعبیه‌شده تجهیزات را حل می‌کند. تجربه کاربری بر عملکرد ساده، نگهداری بدون دغدغه و هزینه‌ای قابل کنترل متمرکز است. هنگام انتخاب مدل، لازم است ابتدا چهار الزام اصلی محدوده اندازه‌گیری، دقت، فضای نصب و محیط را مشخص کرد و سپس بر اساس سازگاری سیستم و عملکردهای اضافی تصمیم‌گیری نمود؛ در حین استفاده، از بار زیاد (اورلود) و ضربه جانبی پرهیز شود و به‌طور دقیق دستورالعمل‌های کالیبراسیون دوره‌ای رعایت گردد تا عملکرد پایدار در طول زمان تضمین شود. این محصول برای دستگاه‌های توزین بار سبک، تجهیزات اتوماسیون، صنایع غذایی و دارویی و غیره مناسب است و راه‌حل حسگری بهینه‌ای برای سناریوهای توزین با محدوده کوچک و سطح تخت محسوب می‌شود.

نمایش جزئیات

پارامترها