سنسور وزن‌سنج پرتو موازی CZL602A

معرفی محصول

پرتو موازی سلول‌های بار عناصر تشخیص حساس به نیرو هستند که بر اساس اصل مقاومت کرنشی عمل می‌کنند و دارای هسته‌ای از جنس الاستومر دو تیر موازی یا تک تیر موازی می‌باشند. هنگامی که تحت نیرو قرار می‌گیرند، تغییر شکل خمشی تیر باعث ایجاد تغییر در مقاومت کرنش‌سنج‌ها می‌شود که سپس به سیگنال‌های الکتریکی استاندارد تبدیل می‌گردد. این حسگرها مزایایی مانند دقت بالا در بارهای کم، توانایی مقابله با بارهای غیرمرکزی در صفحه و نصب آسان را ترکیب می‌کنند و به‌طور گسترده در سنجهای کوچک، نیروهای صفحه‌ای و سنجهای تعبیه‌شده استفاده می‌شوند. در ادامه توضیحات دقیقی از ابعاد اصلی ارائه می‌شود تا نیازهای محصول انتخاب، ارزیابی فنی و تهیه راه‌حل پاسخ دهند:

1. ویژگی‌ها و عملکردهای محصول

ویژگی های اصلی

• طراحی سازه‌ای: از ساختار تیر موازی یکپارچه استفاده می‌کند (ضخامت تیر 2-15 میلی‌متر، طول 20-150 میلی‌متر)، با توزیع یکنواخت تنش که در بخش میانی تیر متمرکز شده است، قادر به تحمل نیروهای چند زاویه‌ای در صفحه است، ظرفیت باربری عالی در برابر بارهای خارج از مرکز (قابلیت تحمل بارهای خارج از مرکز در صفحه در محدوده ±20% تا ±30% بار نامی) و فاقد نقاط کور تنش مشهود است.

• عملکرد دقیق: سطوح دقت از C1 تا C3 را شامل می‌شود، که مدل‌های رایج به سطح C2 دست می‌یابند. خطای غیرخطی‌بودن ≤±0.01%FS، خطای تکرارپذیری ≤±0.005%FS، دریفت صفر ≤±0.002%FS/℃، و عملکرد دقتی بهتر از سنسورهای مشابه در محدوده‌های کوچک 0.1kg تا 500kg.

• مواد و محافظت : از مواد الاستومری معمولاً از آلیاژ آلومینیوم (برای کاربردهای سبک‌وزن)، فولاد آلیاژی (برای کاربردهای صنعتی عمومی) یا فولاد ضدزنگ 304/316L (برای محیط‌های خورنده) استفاده می‌شود و سطوح با آندایزه، روکش نیکل یا پسیویت شده پوشش داده می‌شوند؛ سطوح محافظتی معمولاً IP65/IP67 هستند و مدل‌های مواد غذایی می‌توانند به IP68 دست یابند که برای محیط‌های پیچیده مختلف مناسب است.

• سازگاری نصب: سوراخ‌های استاندارد شده (سوراخ‌های رزوه‌دار یا سوراخ‌های صاف) در پایین دستگاه تعبیه شده‌اند و امکان نصب با پیچ یا چسب را فراهم می‌کنند. برخی از مدل‌های کوچک می‌توانند به صورت توکار نصب شوند و برای فضاهای باریک دستگاه‌های توزین رومیزی و تجهیزات خودکار مناسب هستند و یک واحد می‌تواند نیازهای توزین صفحه‌ای را برآورده کند.

توابع اصلی

• اندازه‌گیری نیروی بار کم: تمرکز بر توزین بار سبک در حالت ایستا/شبه پویا (زمان پاسخ‌دهی ≤4ms)، با محدوده‌ای در بازه 0.1kg تا 500kg که کاربردهای رایج عمدتاً در محدوده 1kg تا 200kg متمرکز شده‌اند. مدل‌های کوچک قادر به اندازه‌گیری محدوده بسیار کم تا 0.01kg هستند.

• انواع مختلف خروجی سیگنال: سیگنال‌های آنالوگ (4-20mA، 0-3V، 0-5V) و سیگنال‌های دیجیتال (RS485/Modbus RTU، I2C) را فراهم می‌کند. مدل‌های هوشمند کوچک، ماژول‌های شرط‌بندی سیگنال را در خود تلفیق کرده و می‌توانند مستقیماً به ریزپردازنده‌ها و ماژول‌های اینترنت اشیا متصل شوند.

•عملکرد حفاظت ایمنی: دارای جبران دمایی در محدوده وسیع (-10℃~70℃)، حفاظت در برابر بار اضافی (150%-200% بار نامی، معمولاً 150% برای مدل‌های آلیاژ آلومینیومی) و برخی مدل‌ها شامل ساختار بافر ضد ضربه هستند.

• ثبات بلندمدت: طول عمر خستگی ≥10⁷ چرخه بار، با دریفت سالانه ≤±0.01%FS تحت بار نامی، مناسب سناریوهای عملیاتی طولانی‌مدت مانند سوپرمارکت‌ها و آزمایشگاه‌ها.

2. مشکلات اصلی حل‌شده

• دقت ناکافی در شرایط بار کم: با هدف حل مشکل خطای زیاد سنسورهای سنتی در سناریوهای کم‌بُرد زیر 10 کیلوگرم، از طریق طراحی بهینه‌شده تنش تیر، خطای اندازه‌گیری در حدود ±0.005%FS کنترل شده است و مشکلات مربوط به نیازهای دقت بالا در وزن‌گیری مواد غذایی و اندازه‌گیری داروها را حل می‌کند.

• اندازه‌گیری نادرست بار خارج از مرکز صفحه‌ای: ویژگی توزیع یکنواخت تنش در ساختار تیر موازی به‌طور مؤثری می‌تواند اثر بار خارج از مرکز ناشی از جابجایی جسم وزن‌شده را خنثی کند و مشکل دقت در وضعیت‌های غیرثابت قرارگیری مواد در دستگاه‌های وزن‌کشی رومیزی و تجهیزات مرتب‌سازی را حل می‌کند.

•دشواری در نصب تجهیزات یکپارچه: ساختار فشرده و روش نصب انعطاف‌پذیر، نیازهای نصب تعبیه‌شده در تجهیزات خودکار و لوازم خانگی هوشمند را برآورده می‌کند، بدون آن‌که نیاز به تغییر در ساختار اصلی تجهیزات باشد و هزینه یکپارچه‌سازی را کاهش می‌دهد.

• سازگاری ضعیف با محیط‌های متعدد: با ارتقاء مواد و سطح حفاظت، مشکلات آسیب به سنسور و انحراف سیگنال در شرایطی مانند رطوبت (مثلاً توزین در آبزی‌پروری)، خوردگی (مثلاً توزین مواد شیمیایی) و گرد و غبار (مثلاً فرآوری آرد) را حل می‌کند.

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

۳. تجربه کاربر

• نصب بسیار ساده: سوراخ‌های نصب استاندارد و سطوح مرجع موقعیت‌یابی، نیاز به ابزارهای کالیبراسیون تخصصی را حذف می‌کنند. نصب تنها با یک پیچ‌گوشتی معمولی امکان‌پذیر است و نیاز به صافی کم (≤0.1mm/m) دارد و تنظیم توسط یک نفر در عرض 10 دقیقه قابل انجام است.

• آستانه عملکرد پایین: پشتیبانی از صفرکردن تک‌کلیدی و کالیبراسیون تک‌نقطه‌ای دستگاه‌های اندازه‌گیری وزن (تنها نیاز به وزنه استاندارد معادل 100% بار نامی دارد). مدل‌های دیجیتالی را می‌توان از طریق نرم‌افزار کامپیوتر به سرعت کالیبره کرد و افراد غیرمتخصص نیز به راحتی می‌توانند با آن کار کنند.

•هزینه نگهداری بسیار پایین: ساختار کاملاً درزبندی شده، نفوذ گرد و غبار و رطوبت را کاهش می‌دهد و نرخ متوسط سالانه خرابی آن ≤0.2% است. مدل آلیاژ آلومینیومی سبک‌وزن (حداقل فقط 5 گرم) است، تعویض آن آسان است و در نگهداری نیازی به بازکردن ساختارهای بزرگ نیست.

• بازخورد دقیق داده‌ها: نوسان داده‌های اندازه‌گیری ایستا ≤±0.003%FS، بدون هیسترزیس در سناریوهای شبه پویا. مدل‌های دیجیتال دارای قابلیت جبران دrift صفر هستند و نیاز به کالیبراسیون مکرر را حذف می‌کنند و ثبات داده‌های بسیار خوبی دارند.

•سازگاری مناسب برای یکپارچه‌سازی: مدل میکرو از نظر اندازه کوچک است (حداقل اندازه 20mm×10mm×5mm) و می‌تواند درون دستگاه‌های هوشمند بدون تأثیر بر طراحی ظاهری دستگاه جاسازی شود. خروجی سیگنال با کنترل‌کننده‌های کوچک رایج سازگار است و قابلیت اتصال و استفاده مستقیم (Plug and Play) را دارد.

4. سناریوهای کاربردی معمول

1) دستگاه‌های وزن‌گیری سبک عمرانی و تجاری

• ترازوهای قیمت‌گذاری سوپرمارکت/ترازوهای الکترونیکی سکویی: واحد حسگر اصلی ترازوهای قیمت‌گذاری 3-30kg، با طراحی سبک‌وزن از جنس آلیاژ آلومینیوم. ویژگی مقاومت در برابر بار غیرمرکزی، دقت یکسان در اندازه‌گیری وزن را در موقعیت‌های مختلف قرارگیری تضمین می‌کند و خطای آن ≤±1 گرم است.

• ترازوهای الکترونیکی پست سریع: تجهیزات وزن‌گیری پست سریع 1-50 کیلوگرمی، با متریال استیل ضدزنگ برای مقاومت در برابر آلودگی و تمیزکردن آسان. درجه حفاظت IP67 مناسب محیط‌های مرطوب و پرگرد از نمایندگی‌های پست سریع است و امکان وزن‌گیری سریع و مداوم را فراهم می‌کند.

• ترازوهای آشپزخانه/ترازوهای شیرینی‌پزی: ترازوهای دقیق آشپزخانه با دامنه اندازه‌گیری 0.01 تا 5 کیلوگرم، مجهز به سنسورهای پرتو موازی میکرو که دقت سطح میلی‌گرمی را فراهم می‌کند. خروجی سیگنال دیجیتالی با نمایشگرهای با وضوح بالا سازگار است و نیاز به تناسب دقیق مواد اولیه را برآورده می‌کند.

2) تجهیزات اتوماسیون صنعتی

• تجهیزات مرتب‌سازی خودکار: دستگاه‌های توزین در خطوط تفکیک مواد در صنایع غذایی و لوازم خانگی، که زیر نوار نقاله نصب شده و وزن محصول را به‌صورت لحظه‌ای اندازه‌گیری کرده و با مکانیسم تفکیک همراه می‌شود، با دقت تفکیک تا ±0.1 گرم.

• تشخیص مواد در خطوط مونتاژ: تشخیص کمبود مواد در خطوط مونتاژ قطعات الکترونیکی، با تعیین اینکه آیا مواد گم شده‌اند یا خیر از طریق وزن‌کردن (مثلاً مونتاژ باتری تلفن همراه)، با زمان پاسخ‌دهی ≤4ms که با خطوط لوله پرسرعت سازگار است.

• کنترل کمی ماشین‌های بسته‌بندی: وزن‌گیری کمی برای ماشین‌های بسته‌بندی ذرات/پودر ریز، با مدل‌های دقت سطح C2 که خطای وزن هر کیسه را ≤ ±0.2% نگه می‌دارد و استانداردهای متراژ را برآورده می‌کند.

3) صنایع غذایی و دارویی

• توزین مواد دارویی: توزین مواد اولیه با دوز کم (0.1 تا 10 کیلوگرم) در صنعت داروسازی، ساخته‌شده از فولاد ضدزنگ 316L و دارای گواهی GMP، با سطحی پولیش‌شده بدون گوشه‌های مرده برای ضدعفونی و استریل‌سازی آسان و دقت ≤ ±0.01%FS.

• توزین محصولات آبزی و گوشت: تجهیزات برش و توزین در کشتارگاه‌ها و بازارهای فروش محصولات آبزی، با طراحی ضد آب و مقاوم در برابر خوردگی (IP68)، قابل شست‌وشوی مستقیم، مناسب محیط‌های کاری مرطوب و پرآب.

4) تجهیزات تحقیقات علمی و آزمایشگاهی

• توزین در آزمایش‌های زیستی: توزین معرف‌ها و نمونه‌ها در آزمایشگاه‌ها، مدل‌های با محدوده بسیار کم (0.01 تا 1 کیلوگرم) می‌توانند به نیازهای دقت بالا در کشت میکروبی و تنظیم نسبت معرف‌های شیمیایی پاسخ دهند.

• اندازه‌گیری نیرو در تجهیزات پزشکی: اندازه‌گیری نیرو/وزن در تجهیزات توانبخشی (مانند دینامومترهای دستی) و ترازوهای پزشکی (ترازوی نوزادان)، با طراحی سبک از آلیاژ آلومینیوم جهت بهبود قابلیت حمل تجهیزات، و دقت تا ±0.005%FS. 5. الکترونیک مصرفی هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیا

• لوازم خانگی هوشمند: تشخیص وزن لباس‌ها در ماشین‌های لباسشویی و اندازه‌گیری وزن مخازن حبوبات قهوه در دستگاه‌های قهوه‌ساز، با استفاده از سنسورهای ریز توکار که کنترل هوشمند تجهیزات را فراهم کرده و تجربه کاربری را بهبود می‌بخشند.

• نقاط پایانی اینترنت اشیا: نظارت بر وزن قفسه‌های هوشمند و زباله‌دان‌های هوشمند، با مدل‌های دیجیتال کم‌مصرف که از انتقال بی‌سیم NB-IoT پشتیبانی می‌کنند و برای سناریوهای مدیریت از راه دور اینترنت اشیا مناسب هستند.

5. روش 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 پرتو و بدون آسیب به کابل) و پیچ‌های نصب مناسب را بسته به محدوده انتخاب کنید (از استفاده از پیچ‌های با استحکام بالا برای مدل‌های آلیاژ آلومینیومی خودداری کنید).

• موقعیت‌یابی و ثبت: سنسور را به‌صورت افقی روی سطح بارگیر نصب کنید و مطمئن شوید که بار دقیقاً به‌صورت عمودی در بالای بدنۀ پرتو اعمال شود (از ضربه‌های جانبی جلوگیری کنید)؛ از آچار گشتاور برای محکم کردن پیچ‌ها استفاده کنید (۵ تا ۱۰ نیوتن‌متر برای مدل‌های آلیاژ آلومینیومی، ۱۰ تا ۲۰ نیوتن‌متر برای فولاد آلیاژی) تا از آسیب دیدن بدنۀ پرتو به دلیل بیش‌اجازه کردن جلوگیری شود.

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

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

۲) کالیبره‌کردن و تنظیم

• کالیبراسیون صفر: دستگاه را روشن کرده و به مدت 10 دقیقه گرم کنید، دستور «کالیبراسیون صفر» را اجرا کنید، خروجی صفر را در محدوده ±0.001%FS بررسی کنید و در صورت بزرگ بودن انحراف، سطح نصب را از نظر تراز بودن بررسی کنید.

• کالیبراسیون بار: یک وزنه استاندارد معادل 100% بار نامی قرار دهید (در موارد دامنه کوچک از وزنه‌های استاندارد استفاده کنید)، مقدار سیگنال خروجی را ثبت کنید، خطای اندازه‌گیری را از طریق دستگاه یا نرم‌افزار اصلاح کنید و اطمینان حاصل کنید که خطای اندازه‌گیری ≤ مقدار مجاز سطح دقت مربوطه باشد (سطح C2 ≤ ±0.01%FS).

• آزمون بار غیرمرکزی: وزنه یکسانی را در موقعیت‌های مختلف روی سطح تحمل بار سنسور قرار دهید، یکنواختی نمايش را مشاهده کنید و انحراف باید ≤ ±0.02%FS باشد، در غیر این صورت تراز نصب باید تنظیم شود.

3) نگهداری دوره‌ای

• بازرسی منظم: سطح سنسور را هفتگی تمیز کنید، ماهانه به دنبال سیم‌کشی شل باشید؛ مقیاس‌های توزین تجاری را هر سه ماه یکبار کالیبره کنید و تجهیزات آزمایشگاهی را ماهانه کالیبره نمایید.

• بررسی خطا: هنگامی که داده‌ها انحراف پیدا می‌کنند، ابتدا ولتاژ منبع تغذیه را بررسی کنید (باتری باید در محدوده 5-24 ولت مستقیم و معمولاً 5 ولت برای مدل‌های ریز باشد)؛ هنگامی که خواندن داده غیرعادی است، از بار زیاد (مدل‌های آلیاژ آلومینیومی در شرایط بار زیاد مستعد تغییر شکل دائمی هستند) اطمینان حاصل کنید و در صورت لزوم سنسور را تعویض نمایید.

6. روش انتخاب (تطابق دقیق با نیازها)

1) تعیین پارامترهای اصلی

• انتخاب محدوده: مدلی با محدوده‌ای 1.2 تا 1.4 برابر حداکثر وزن واقعی انتخاب کنید (به عنوان مثال، برای حداکثر وزن‌گیری 10 کیلوگرمی، می‌توان سنسور 12 تا 14 کیلوگرمی انتخاب کرد) و در سناریوهای بار کم، از محدوده بیش از حد جلوگیری کنید تا دقت کافی حفظ شود.

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

• نوع سیگنال: برای مقیاس‌های توزین عمومی سیگنال آنالوگ (0-5V)، برای دستگاه‌های هوشمند سیگنال دیجیتال (I2C/RS485) و برای سناریوهای اینترنت اشیا (IoT) مدل‌های دارای ماژول بی‌سیم را انتخاب کنید.

2) انتخاب بر اساس سازگاری با محیط

• دما: برای شرایط عادی مدل‌های معمولی را انتخاب کنید (-10°C تا 60°C)، برای شرایط سرمایش دمای پایین مدل‌های مقاوم در برابر سرما را انتخاب کنید (-20°C تا 0°C) و برای شرایط 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: برای محیط‌های خشک داخلی ≥IP65، برای محیط‌های مرطوب/شستشو ≥IP67 و برای محیط‌های زیر آب یا بسیار خورنده ≥IP68 در نظر بگیرید.

3) نصب و سازگاری سیستم

• روش نصب: برای ترازوهای دیجیتال میزی، نصب با بولت و برای دستگاه‌های هوشمند، نصب تعبیه‌شده را انتخاب کنید؛ در مواردی که فضا محدود است، مدل‌های ریز با طول ≤30 میلی‌متر را اولویت دهید.

• سازگاری: اطمینان حاصل کنید که ولتاژ تغذیه و نوع سیگنال سنسور با کنترلر مطابقت داشته باشد و تعاریف پین را در مدل‌های ریز بررسی کنید تا خطاهای سیم‌کشی که ممکن است باعث سوختن ماژول شود، جلوگیری شود.

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 «دقت بالا در بار کم، مقاومت صفحه‌ای در برابر بار غیرمرکزی و یکپارچه‌سازی آسان» را دارد که عمدتاً مشکلاتی مانند وزن‌گیری دقیق در محدوده کم، بار غیرمرکزی 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، ابتدا باید چهار الزام اصلی محدوده، دقت، فضای نصب و محیط را مشخص کرد و سپس بر اساس سازگاری سیستم و عملکردهای اضافی تصمیم‌گیری کرد؛ در حین استفاده باید از بارزدایی بیش از حد و ضربه‌های جانبی اجتناب شود و دستورالعمل‌های کالیبراسیون دوره‌ای به دقت رعایت گردد تا عملکرد پایدار در طول زمان تضمین شود. این محصول برای ترازوی وزن‌گیری بار کم، تجهیزات اتوماسیون، صنایع غذایی و دارویی و غیره مناسب است و راه‌حل حسگری بهینه‌ای برای سناریوهای وزن‌گیری با محدوده کم و صفحه‌ای محسوب می‌شود.

نمایش جزئیات

پارامترها