سنسور توزین پاره‌خط موازی CZL619EA

معرفی محصول

پرتو موازی سلول‌های بار عناصر تشخیص حساس به نیرو هستند که بر اساس اصل کرنش-مقاومتی عمل می‌کنند و از یک الاستومر دو تیر موازی یا تک تیر موازی به عنوان ساختار اصلی تشکیل شده‌اند. هنگامی که تحت اثر نیرو قرار می‌گیرند، تغییر شکل خمشی تیر باعث می‌شود که گیج کرنش مقاومتی تغییر مقاومت ایجاد کند که سپس به یک سیگنال الکتریکی استاندارد تبدیل می‌شود. 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 سنجه‌های کوچک، نیروهای صفحه‌ای و سنجه‌های تعبیه‌شده استفاده می‌شوند. در ادامه توضیح 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 و قادر به تحمل نیروهای چند زاویه‌ای در صفحه است و دارای قابلیت برجسته تحمل بار خارج از مرکز (قادر به تحمل بارهای خارج از مرکز در صفحه در محدوده ±20% - ±30% بار نامی) بدون وجود نقاط کور تنش مشهود است.

• عملکرد دقیق: سطوح دقت از C1 تا C3 را پوشش می‌دهد، 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 بالاتر از سنسورهای مشابه در موارد کاربردی با محدوده کوچک 0.1 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم است.

•مواد و محافظت: الاستومرها معمولاً از آلیاژ آلومینیوم (برای کاربردهای سبک)، فولاد آلیاژی (برای کاربردهای صنعتی عمومی) یا فولاد ضدزنگ 304/316L (برای محیط‌های خورنده) ساخته می‌شوند و سطوح آن‌ها با آندایزه، روکش نیکل یا پسیوی‌سازی پوشش داده می‌شود؛ سطوح حفاظتی معمولاً IP65/IP67 هستند و مدل‌های غذایی می‌توانند به IP68 برسند و برای محیط‌های پیچیده مختلف مناسب هستند.

• سازگاری نصب: سوراخ‌های نصب استاندارد (سوراخ‌های رزوه‌دار یا سوراخ‌های صاف) در پایین دستگاه تعبیه شده‌اند و امکان نصب با پیچ یا چسب را فراهم می‌کنند. برخی از مدل‌های میکرو را می‌توان به‌صورت توکار نصب کرد که برای فضاهای باریک دستگاه‌های توزین روی میز و تجهیزات خودکار مناسب است و یک واحد می‌تواند نیازهای توزین صفحه‌ای را برآورده کند.

توابع اصلی

• اندازه‌گیری نیروی بار کم: تمرکز بر وزن‌گیری بار سبک در حالت ایستا/شبه‌پویا (زمان پاسخگویی ≤ 4ms)، با محدوده‌ای که از 0.1 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم را پوشش می‌دهد و کاربردهای معمول در محدوده 1 تا 200 کیلوگرم متمرکز شده است. مدل‌های میکرو قادر به اندازه‌گیری بسیار دقیق در محدوده 0.01 کیلوگرم 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 ریز، ماژول‌های تنظیم سیگنال را یکپارچه کرده و مستقیماً قابل اتصال به ریزپردازنده‌ها و ماژول‌های اینترنت اشیا (IoT) هستند.

• عملکرد حفاظت ایمنی: دارای جبران‌سازی دمایی در دامنه وسیع دما (-10℃ ~ 70℃)، حفاظت در برابر بار بیش از حد (150% - 200% بار نامی، معمولاً 150% برای مدل‌های آلیاژ آلومینیومی) و برخی مدل‌ها شامل ساختارهای 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: با بهینه‌سازی طراحی تنش تیر، مشکل خطای زیاد در سنسورهای سنتی در محدوده کمتر از ۱۰ کیلوگرم حل شده است و خطای اندازه‌گیری در حدود ±0.005%FS کنترل می‌شود و چالش‌های مربوط به وزن‌گیری مواد غذایی، شمارش دارو و سایر کاربردهای با نیاز دقت بالا را برطرف 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، نیاز به نصب تعبیه‌شده در تجهیزات خودکار و لوازم خانگی هوشمند را برآورده می‌کند، بدون آن‌که نیاز به اصلاح ساختار اصلی تجهیزات باشد و هزینه‌های یکپارچه‌سازی کاهش می‌یابد.

• 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 تکی می‌تواند نیازهای توزین در صفحه تخت را برآورده کند و دیگر نیازی به ترکیب چندین سنسور نیست. همچنین، استفاده از آلیاژ آلومینیوم وزن و هزینه محصول را کاهش می‌دهد و مشکل کنترل هزینه در دستگاه‌های توزین کوچک و الکترونیک مصرفی را حل می‌کند.

۳. تجربه کاربر

• نصب بسیار ساده‌شده: سوراخ‌های نصب استاندارد و سطوح مرجع موقعیت‌یابی، نیاز به ابزارهای کالیبراسیون حرفه‌ای را مرتفع می‌کنند. نصب تنها با یک پیچ‌گوشتی معمولی قابل انجام است، نیاز به صافی کم (≤0.1mm/m) دارد و یک نفر می‌تواند در عرض 10 دقیقه تنظیمات را تکمیل کند.

• آستانه عملکرد پایین: پشتیبانی از صفرکردن یک‌دکمه‌ای و کالیبراسیون تک‌نقطه‌ای دستگاه‌های اندازه‌گیری وزن (فقط نیاز به یک وزنه استاندارد معادل 100% بار نامی دارد). مدل‌های دیجیتالی از طریق نرم‌افزار کامپیوتری به سرعت کالیبره می‌شوند و امکان استفاده آسان برای افراد غیرمتخصص فراهم می‌شود.

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

• بازخورد دقیق داده‌ها: نوسان داده‌های اندازه‌گیری استاتیک ≤±0.003%FS، بدون اثر هیسترزیس در شرایط شبه‌دینامیک. مدل‌های دیجیتالی دارای قابلیت جبران دریفت صفر هستند و نیاز به کالیبراسیون مکرر را حذف کرده، ثبات قوی داده‌ها را تضمین می‌کنند.

• 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 مرسولات: تجهیزات وزن‌گیری مرسولات در محدوده ۱ تا ۵۰ کیلوگرم، از جنس فولاد ضدزنگ برای راحتی در تمیزکاری و مقاوم در برابر کثیفی. درجه حفاظت IP67 مناسب محیط‌های مرطوب و پرگرد و غبار در نقاط تحویل مرسولات 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 دسته‌بندی خودکار: دستگاه‌های وزنی دسته‌بندی در صنایع غذایی و سخت‌افزاری که زیر نوار نقاله دسته‌بندی نصب می‌شوند، وزن محصول را به‌صورت لحظه‌ای تشخیص داده و با مکانیزم دسته‌بندی ارتباط برقرار می‌کنند و دقت دسته‌بندی تا ±0.1 گرم قابل دستیابی است.

• تشخیص مواد در خطوط مونتاژ: تشخیص کمبود مواد در خطوط مونتاژ قطعات الکترونیکی، با تعیین اینکه آیا مواد گم شده‌اند یا خیر از طریق وزن‌سنجی (به عنوان مثال مونتاژ باتری تلفن همراه)، با زمان پاسخ‌دهی ≤4ms مناسب برای خطوط لوله پرسرعت.

• کنترل کمّی دستگاه‌های بسته‌بندی: وزن‌گیری کمّی برای دستگاه‌های بسته‌بندی ذرات/پودرهای کوچک، با مدل‌های دقت C2 که خطای وزن هر کیسه را ≤ ±0.2% تضمین می‌کنند و استانداردهای سنجش را برآورده می‌سازند.

3) صنایع غذایی و دارویی

• توزین مواد اولیه دارویی: توزین مواد خام با دوز کم (0.1 تا 10 کیلوگرم) در صنعت داروسازی، ساخته‌شده از فولاد ضدزنگ 316L + دارای گواهی GMP، با سطح پولیش‌شده بدون گوشه‌های مرده برای دیزینفکسیون و استریلیزاسیون 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 بیولوژیکی: توزین مواد معرف و نمونه‌ها در آزمایشگاه‌ها، مدل‌های با محدوده بسیار کوچک (0.01 - 1 کیلوگرم) قادر به برآوردن نیازهای دقت بالا در کشت میکروبی و تنظیم نسبت مواد شیمیایی هستند.

• اندازه‌گیری نیرو در تجهیزات پزشکی: اندازه‌گیری نیرو/وزن در تجهیزات توانبخشی (مانند دینامومترهای دستی) و ترازوهای پزشکی (ترازوهای نوزاد)، با طراحی سبک از آلیاژ آلومینیوم برای 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 (IoT): نظارت بر وزن قفسه‌های هوشمند و سطل‌های زباله 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 به صورت افقی روی سطح بارگیر نصب کنید، به گونه‌ای که بار دقیقاً به صورت عمودی بالای بدنه تیر اعمال شود (از ضربه‌های جانبی جلوگیری کنید); از آچار گشتاور برای محکم کردن پیچ‌ها استفاده کنید (5 تا 10N·m برای مدل‌های آلومینیومی، 10 تا 20N·m برای فولاد آلیاژی)، تا از آسیب دیدن بدنه تیر در اثر محکم‌کردن بیش از حد جلوگیری شود.

• مشخصات سیم‌کشی: برای سیگنال‌های آنالوگ، از «قرمز - منبع تغذیه +، مشکی - منبع تغذیه -، سبز - سیگنال +، سفید - سیگنال -» پیروی کنید؛ برای سیگنال‌های دیجیتال، بر اساس تعریف پین‌ها اتصال دهید؛ هنگام سیم‌کشی برای مدل‌های ریز از کشیدن کابل خودداری کنید و توصیه می‌شود طول اضافی 5 سانتی‌متری در نظر گرفته شود.

• درمان حفاظتی: در محیط‌های مرطوب، اتصال کابل را با نوار ضد آب درزگیر کنید؛ در صنعت مواد غذایی، پس از استفاده سطح سنسور را به‌موقع 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.

• کالیبره 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 آن را از طریق دستگاه یا نرم‌افزار اصلاح کنید و اطمینان حاصل کنید که خطای مجاز ≤ مقدار مجاز سطح دقت مربوطه باشد (سطح C2 ≤ ±0.01%FS).

• آزمون بار غیرمرکزی: وزن 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 باید تراز نصب تنظیم شود.

3) نگهداری روزانه

• بازرسی منظم: هر هفته سطح سنسور را تمیز کنید، هر ماه اتصالات سیم‌کشی را از نظر شل شدن بررسی کنید؛ هر سه ماه یک‌بار ترازوی سوپرمارکت را کالیبره کنید و هر ماه تجهیزات آزمایشگاهی را کالیبره نمایید.

• رفع نقص: هنگامی که داده‌ها افت و خیز دارند، ابتدا ولتاژ تغذیه را بررسی کنید (باید در محدوده پایدار 5-24 ولت مستقیم باشد، معمولاً برای مدل‌های ریز 5 ولت است)؛ هنگامی که نمایشگر نشانه‌های غیرعادی دارد، از بار زیاد بررسی کنید (مدل‌های آلیاژ آلومینیومی به دلیل 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: بر اساس ۱٫۲ تا ۱ برابر حداکثر وزن واقعی انتخاب کنید (مثلاً برای حداکثر وزن ۱۰ کیلوگرم، سنسور ۱۲ تا ۱۴ کیلوگرمی قابل انتخاب است)، از دقت ناکافی ناشی از محدوده خیلی بزرگ در شرایط بار کم جلوگیری کنید.

• سطح دقت: در آزمایشگاه/پزشکی سطح C1 را انتخاب کنید (خطا ≤ ± ۰٫۰۰۵٪ FS)، در متروی صنعتی سطح C2 (خطا ≤ ± ۰٫۰۱٪ FS) و در دستگاه‌های وزن‌زنی عمومی سطح C3 (خطا ≤ ± ۰٫۰۲٪ FS) را انتخاب نمایید.

• نوع سیگنال: دستگاه‌های وزن‌زنی عمومی سیگنال آنالوگ (۰-۵ ولت) را انتخاب کنند، دستگاه‌های هوشمند سیگنال دیجیتال (I2C/RS485) و سناریوهای اینترنت اشیا مدل‌های مجهز به ماژول بی‌سیم را انتخاب کنند.

2) انتخاب قابلیت سازگاری محیطی

• دما: برای کاربردهای معمولی (-۱۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد) مدل معمولی را انتخاب کنید؛ برای محیط‌های سردکن (-۲۰ تا ۰ درجه سانتی‌گراد) مدل مقاوم در برابر سرما و برای محیط‌های با دمای بالا (۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد) نوع جبران‌کننده دمای بالا را انتخاب کنید.

• مادیوم: برای محیط‌های خشک، آلیاژ آلومینیوم را انتخاب کنید؛ برای صنایع مرطوب/غذایی، فولاد ضدزنگ 304 را انتخاب کنید؛ برای محیط‌های خورنده شیمیایی، فولاد ضدزنگ 316L را انتخاب کنید.

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

3) نصب و سازگاری سیستم

•روش نصب: برای ترازوهای میزی، نصب با پیچ را انتخاب کنید؛ برای دستگاه‌های هوشمند، نصب توکار را انتخاب کنید؛ و در سناریوهای محدود از نظر فضا، مدل‌های ریز با طول ≤ 30 میلی‌متر را در اولویت قرار دهید.

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

4) تأیید الزامات اضافی

• الزامات گواهی‌نامه: گواهی FDA/GMP برای صنعت مواد غذایی و دارویی مورد نیاز است، گواهی CMC برای سناریوهای اندازه‌گیری مورد نیاز است و گواهی OIML برای محصولات صادراتی مورد نیاز است.

• عملکردهای ویژه: برای مرتب‌سازی با سرعت بالا، مدلی با زمان پاسخگویی ≤ 3ms انتخاب کنید؛ برای سناریوهای کم‌مصرف، مدل اینترنت اشیا با جریان خواب ≤ 10μA انتخاب نمایید؛ و برای سناریوهای بهداشتی، مدل یکپارچه بدون رزوه یا گوشه‌های مرده را انتخاب کنید.

خلاصه

سنسور وزن‌سنجی پرتو موازی دارای مزایای اصلی «دقت بالا در بار کم، مقاومت در برابر بار نامتقارن و یکنواخت، و یکپارچه‌سازی آسان» است. راه‌حل اصلی، حل مشکلاتی مانند وزن‌سنجی دقیق در محدوده‌های کوچک، بار نامتقارن مواد و نصب تعبیه‌شده تجهیزات است. تجربه کاربری بر عملکرد ساده، نگهداری بدون دغدغه و هزینه‌ای قابل کنترل متمرکز است. هنگام انتخاب، چهار الزام اصلی محدوده، دقت، فضای نصب و محیط باید اولویت داشته باشند و همراه با آن، سازگاری سیستم و تصمیم‌گیری در مورد عملکردهای اضافی نیز در نظر گرفته شود. در حین استفاده، باید از بار زیاد و ضربه جانبی اجتناب شود و دستورالعمل‌های کالیبراسیون دوره‌ای به دقت رعایت گردد تا عملکرد پایدار در طولانی‌مدت تضمین شود. این سنسور برای دستگاه‌های وزن‌سنجی بار کم، تجهیزات اتوماسیون، مواد غذایی و دارویی و سایر حوزه‌ها مناسب است و راه‌حل احساسی بهینه‌ای برای سناریوهای وزن‌سنجی کوچک و تخت محسوب می‌شود.

نمایش جزئیات

پارامترها