سنسور وزن‌سنجی تیر موازی CZL629

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 پشتیبانی از نیروهای چند زاویه‌ای در صفحه است و دارای قابلیت برجسته تحمل بار غیرمرکزی (قابلیت تحمل بارهای غیرمرکزی در صفحه در حدود ±20% تا ±30% بار نامی) بدون وجود نقاط کور تنش مشخص.

• 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: الاستومر معمولاً از آلیاژ آلومینیوم (برای موارد سبک‌وزن)، فولاد آلیاژی (برای موارد صنعتی عمومی) 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 غذایی می‌توانند به IP68 برسند و برای محیط‌های پیچیده مختلف مناسب هستند.

• سازگاری نصب: سوراخ‌های نصب استاندارد (سوراخ‌های رزوه‌دار یا سوراخ‌های صاف) در پایین تعبیه شده‌اند و نصب با پیچ یا چسب را پشتیبانی می‌کنند. برخی مدل‌های مینیاتوری به صورت تعبیه‌شده قابل نصب هستند و برای فضای نصب باریک دستگاه‌های توزین میزی و تجهیزات خودکار مناسب هستند و یک واحد منفرد می‌تواند نیازهای توزین صفحه‌ای را برآورده کند.

توابع اصلی

• اندازه‌گیری نیروی بار کم: تمرکز بر توزین بار سبکِ ایستا/شبه‌پویا (زمان پاسخ ≤4ms) با دامنه‌ای در محدوده 0.1 تا 500 کیلوگرم دارد و کاربردهای معمول عمدتاً در محدوده 1 تا 200 کیلوگرم متمرکز شده‌اند. مدل‌های مینیاتوری می‌توانند اندازه‌گیری بسیار کم در محدوده 0.01 کیلوگرم را انجام دهند.

•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 موارد با محدوده کمتر از 10 کیلوگرم، از طریق طراحی بهینه‌شده تنش تیر، خطای اندازه‌گیری در حد ±0.005%FS کنترل شده است و مشکلات مربوط به وزن‌کردن مواد غذایی، شمارش داروها و نیازهای دقت بالا 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، مشکلاتی مانند آسیب سنسور و انحراف سیگنال در شرایطی مانند رطوبت (مثلاً وزن‌گیری در پرورش آبزیان)، خوردگی (مثلاً وزن‌گیری مواد شیمیایی) و گرد و غبار (مثلاً فرآوری آرد) حل شده است.

• 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 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 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 خرابی متوسط سالانه ≤0.2% است؛ مدل آلیاژ آلومینیومی سبک‌وزن (حداقل تنها 5 گرم) است، تعویض آن آسان است و در نگهداری نیازی به تجزیه سازه‌های بزرگ نیست.

•بازخورد دقیق داده‌ها: نوسان داده‌های اندازه‌گیری استاتیکی ≤±0.003%FS، بدون هیسترزیس در سناریوهای شبه‌پویا؛ مدل‌های دیجیتالی دارای قابلیت جبران دریفت صفر هستند و نیاز به کالیبراسیون مکرر را حذف می‌کنند و دارای پایداری قوی داده‌ها هستند.

• سازگاری مناسب برای یکپارچه‌سازی: مدل میکرو از نظر اندازه کوچک است (حداقل اندازه 20mm×10mm×5mm) و می‌تواند در داخل دستگاه‌های هوشمند بدون تأثیر بر طراحی ظاهری دستگاه جاسازی شود؛ خروجی سیگنال آن با کنترلر‌های کوچک رایج سازگار است و به صورت دوکانه قابل استفاده است.

4. سناریوهای کاربردی معمول

1) دستگاه‌های وزن‌گیری سبک مصارف 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.

• ترازوی الکترونیکی مرسولات پستی: تجهیزات وزن‌گیری مرسولات پستی 1-50 کیلوگرمی، از فولاد ضدزنگ ساخته شده و قابلیت تمیز شدن آسان و مقاوم در برابر کثیفی را دارد، با درجه حفاظت IP67 مناسب محیط‌های مرطوب و پرگرد فروشگاه‌های مرسولات پستی، امکان وزن‌گیری سریع و متوالی را فراهم می‌کند.

• ترازوهای آشپزخانه/ترازوهای شیرینی‌پزی: ترازوهای دقیق آشپزخانه 0.01-5 کیلوگرمی، با سنسورهای میکرو موازی پرتو که دقت سطح میلی‌گرمی را فراهم می‌کنند. خروجی سیگنال دیجیتالی با نمایشگرهای با وضوح بالا سازگار است و نیازهای مربوط به تنظیم دقیق نسبت 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 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

• وزن‌گیری مواد اولیه دارویی: وزن‌گیری مواد خام با دوز کم (0.1 - 10kg) در صنعت داروسازی، با ماده فولاد ضدزنگ 316L + گواهی GMP، سطحی پولیش‌شده بدون گوشه‌های مرده برای ضدعفونی و استریل‌سازی آسان، 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 ترازوی پزشکی (ترازوی نوزادان)، با طراحی سبک از جنس آلیاژ آلومینیوم برای بهبود قابلیت حمل تجهیزات، دقت تا ±0.005%FS.

5) الکترونیک مصرفی هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیا

• لوازم خانگی هوشمند: تشخیص وزن لباس در ماشین‌های لباس‌شویی و اندازه‌گیری وزن دانه‌های قهوه در دستگاه‌های قهوه‌ساز، با استفاده از سنسورهای ریز و مدفون که کنترل هوشمند تجهیزات را فراهم کرده و تجربه کاربری را ارتقا می‌دهد.

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

5. دستورالعمل‌های استفاده (راهنمای عملی)

1) فرآیند نصب

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

• موقعیت‌یابی و ثابت‌کردن: سنسور را به‌صورت افقی روی سطح بارگیر نصب کنید، اطمینان حاصل کنید که بار دقیقاً در بالای بدنه تیر و به‌صورت عمودی 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)، از محکم کردن بیش از حد که موجب آسیب به بدنه تیر می‌شود، 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 راه‌اندازی

• کالیبراسیون صفر: دستگاه را روشن کرده و به مدت 10 دقیقه گرم کنید، دستور «کالیبراسیون صفر» را اجرا کنید و اطمینان حاصل کنید که خروجی صفر در محدوده ±0.001%FS باشد. در صورت بیش‌بودن انحراف، بررسی کنید که آیا سطح نصب صاف است یا خیر.

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

• آزمون بار خارج از مرکز: وزنه یکسان را در موقعیت‌های مختلف روی سطح تحمل بار سنسور قرار دهید، ثبات ن readings را مشاهده کنید، 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 بر اساس 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 ترازوی میزی، نصب با پیچ و مهره را انتخاب کنید؛ برای دستگاه‌های هوشمند، نصب توکار را انتخاب کنید؛ برای مواردی که فضا محدود است، 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: برای صنایع مواد غذایی و دارویی، گواهی FDA/GMP مورد نیاز است؛ برای سناریوهای اندازه‌گیری، گواهی CMC مورد نیاز است؛ و برای محصولات صادراتی، گواهی OIML مورد نیاز است.

• عملکردهای ویژه: برای مرتب‌سازی با سرعت بالا، مدلی با زمان پاسخگویی ≤ 3ms انتخاب کنید؛ برای سناریوهای کم‌مصرف، مدل اینترنت اشیاء (IoT) با جریان خواب ≤ 10μA انتخاب کنید؛ برای سناریوهای بهداشتی، مدل یکپارچه بدون رزوه یا گوشه‌های مرده 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