سنسور وزن‌سنجی پارالل بیم CZL649D

معرفی محصول

پرتو موازی سلول‌های بار عناصر تشخیص حساس به نیرو هستند که بر اساس اصل مقاومت کرنشی عمل می‌کنند و دارای الاستومر تیر دوبل موازی یا تک تیر موازی به عنوان ساختار اصلی می‌باشند. هنگامی که تحت نیرو قرار می‌گیرند، تغییر شکل خمشی تیر باعث می‌شود که گیج کرنش، تغییرات مقاومت ایجاد کند که سپس به سیگنال‌های الکتریکی استاندارد تبدیل می‌شود. این ترازوها ترکیبی از مزایایی مانند دقت بالا در بارهای سبک، توانایی مقابله با بارهای غیرمرکزی در صفحه و نصب آسان دارند و به طور گسترده در موارد سنجش وزن با محدوده کوچک، نیروی صفحه‌ای و سنجه‌های تعبیه‌شده استفاده می‌شوند. موارد زیر از طریق ابعاد اصلی ارائه شده‌اند تا نیازهای محصول انتخاب، ارزیابی فنی و تهیه راه‌حل پاسخ دهند:

1.ویژگی‌ها و عملکرد محصول

ویژگی های اصلی

• طراحی ساختاری : 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، تحمل نیروهای چند زاویه‌ای در صفحه را دارد، ظرفیت برجسته در برابر بارهای غیرمرکزی (قابلیت تحمل بارهای غیرمرکزی در صفحه در محدوده ±20% تا ±30% بار نامی) و فاقد نقاط کور تنشی آشکار 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 حفاظت: الاستومرها معمولاً از آلیاژ آلومینیوم (برای کاربردهای سبک‌وزن)، فولاد آلیاژی (برای کاربردهای صنعتی عمومی) یا فولاد ضدزنگ 304/316L (برای محیط‌های خورنده) ساخته می‌شوند و پوشش سطحی آن‌ها شامل آندایز، روکش نیکل یا پسیویت شدن است؛ سطح حفاظت معمولاً IP65/IP67 است و مدل‌های فود گرید می‌توانند به IP68 دست یابند که برای محیط‌های پیچیده مختلف مناسب هستند.

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

توابع اصلی

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

• انواع مختلف خروجی سیگنال: سیگنال‌های آنالوگ (4-20mA، 0-3V، 0-5V) و سیگنال‌های دیجیتال (RS485/Modbus RTU، I2C) ارائه می‌شود. مدل‌های هوشمند میکرو دارای ماژول‌های شرط‌بندی سیگنال هستند 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.

• پایداری 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 در سطوح تخت: 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.

• دشواری در نصب یکپارچه تجهیزات: 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، 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 دستگاه‌های 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 عملیاتی 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: ناهمواری داده‌های اندازه‌گیری ایستا ≤±0.003%FS، بدون هیسترزیس در سناریوهای شبه‌دینامیک. مدل‌های دیجیتال دارای قابلیت جبران دریفت صفر هستند و نیاز به کالیبراسیون مکرر را حذف کرده و ثبات قوی داده‌ها را تضمین می‌کنند. جبران دریفت صفر، نیاز به کالیبراسیون مکرر را حذف کرده و ثبات قوی داده‌ها را تضمین می‌کند.

• سازگاری مناسب با 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 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.

• 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 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 صنایع غذایی و سخت‌افزاری، که زیر نوار نقاله مرتب‌سازی نصب می‌شوند، وزن محصول را به‌صورت لحظه‌ای تشخیص داده و با مکانیزم مرتب‌سازی ارتباط برقرار می‌کنند و دقت تفکیک تا ±0.1 گرم می‌رسد.

• تشخیص مواد در خط مونتاژ: تشخیص کمبود مواد در خطوط مونتاژ قطعات الکترونیکی، با تعیین اینکه آیا موادی گم شده است یا خیر، از طریق وزن‌گیری (مثلاً مونتاژ باتری تلفن همراه)، با زمان پاسخگویی ≤4ms که برای خطوط لوله پرسرعت مناسب است.

• 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 تا 10 کیلوگرم) در صنعت داروسازی، ساخته‌شده از فولاد ضدزنگ 316L و دارای گواهی GMP، با سطحی پولیش‌شده و بدون گوشه‌های مرده که ضدعفونی و استریل‌سازی را آسان می‌کند و دقت آن ≤ ±0.01%FS است.

• وزن‌گیری محصولات آبزیان/گوشت: تجهیزات وزن‌گیری برای برش و وزن‌کردن در کشتارگاه‌ها و بازارهای محصولات آبزیان، با طراحی ضدآب 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 برای دستگاه‌های توانبخشی (مانند دینامومترهای دستی) و مقیاس‌های پزشکی (مقیاس‌های 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 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.

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

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 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، اتصال را بر اساس تعریف پین انجام دهید؛ هنگام سیم‌کشی مدل‌های ریز، از کشیدن کابل خودداری کنید و پیشنهاد 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.

2) کالیبراسیون و راه‌اندازی

• 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 وزن استاندارد معادل 100% بار نامی قرار دهید (در موارد با محدوده کوچک از وزنه‌های استاندارد استفاده کنید)، مقدار سیگنال خروجی را ثبت کنید، خطای موجود را از طریق دستگاه اندازه‌گیری 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 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: 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 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