سنسور وزن‌سنجی تیر موازی CZL650

معرفی محصول

پرتو موازی سلول‌های بار عناصر تشخیص حساس به نیرو هستند که بر اساس اصل کرنش-مقاومتی عمل می‌کنند و دارای الکترومتر تک یا دو تیر موازی به عنوان ساختار اصلی می‌باشند. هنگامی که تحت اثر نیرو قرار می‌گیرند، تغییر شکل خمودگی تیر، گیج کرنش را به حرکت درآورده و باعث تغییر مقاومت می‌شود که سپس به سیگنال‌های الکتریکی استاندارد تبدیل می‌شود. این عناصر ترکیبی از مزایایی مانند دقت بالا در بارهای سبک، توانایی مقابله با بارهای غیرمرکزی در صفحه و نصب آسان را دارند و به طور گسترده در سناریوهای اندازه‌گیری وزن با محدوده کم، نیروی صفحه‌ای و اندازه‌گیری تعبیه‌شده استفاده می‌شوند. جزئیات زیر از طریق ابعاد اصلی ارائه شده‌اند تا نیازهای محصول انتخاب، ارزیابی فنی و تهیه راه‌حل پاسخ دهند:

1. ویژگی‌ها و عملکردهای محصول ویژگی‌های اصلی

• طراحی ساختاری: از ساختار تیر موازی یکپارچه استفاده می‌کند (ضخامت تیر 2 تا 15 میلی‌متر، طول 20 تا 150 میلی‌متر)، با توزیع یکنواخت تنش که در بخش میانی تیر متمرکز شده است، قادر به تحمل نیروهای چند زاویه‌ای در صفحه است، ظرفیت باربرداری 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 پوشش می‌دهد، که مدل‌های رایج به سطح C2 می‌رسند. خطای غیرخطی ≤ ±0.01%FS، خطای تکرارپذیری ≤ ±0.005%FS، دریفت صفر ≤ ±0.002%FS/°C و عملکرد دقت بهتر از سنسورهای مشابه در موارد کاربرد با محدوده کم 0.1kg تا 500kg.

• مواد و حفاظت: الاستومرها معمولاً از آلیاژ آلومینیوم (برای موارد سبک‌وزن)، فولاد آلیاژی (برای موارد صنعتی عمومی) یا فولاد ضدزنگ 304/316L (برای موارد خورنده) استفاده می‌کنند و پوشش سطحی آن‌ها شامل آندایز، روکش نیکل یا پسیویت شدن می‌شود؛ سطح حفاظت معمولاً IP65/IP67 است و مدل‌های غذایی می‌توانند به IP68 دست یابند که برای محیط‌های پیچیده مختلف مناسب هستند.

• سازگاری نصب: سوراخ‌های استاندارد شده (سوراخ‌های رزوه‌دار یا سوراخ‌های صاف) در پایین دستگاه قرار دارند و نصب با بولت یا چسب را پشتیبانی می‌کنند. برخی از مدل‌های ریز می‌توانند به صورت تعبیه‌شده نصب شوند، مناسب برای فضای نصب باریک دستگاه‌های وزن‌دهی میزی و تجهیزات خودکار، و یک واحد تکی می‌تواند نیازهای وزن‌دهی صفحه‌ای را برآورده کند.

توابع اصلی

• اندازه‌گیری نیروی بار کم: تمرکز بر وزن‌دهی بار سبکِ استاتیک/شبه‌پویا (زمان پاسخ ≤ 4ms)، با محدوده‌ای در بازه 0.1kg تا 500kg، و کاربردهای رایج عمدتاً در محدوده 1kg تا 200kg متمرکز شده است. مدل‌های ریز قادر به اندازه‌گیری محدوده بسیار کوچک 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 ریز، ماژول‌های تنظیم سیگنال را یکپارچه کرده و مستقیماً قابل اتصال به ریزپردازنده‌ها و ماژول‌های اینترنت اشیا (IoT) هستند.

• 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 ساختارهای بافر ضد ضربه هستند.

• پایداری بلندمدت : عمر خستگی ≥ 10⁷ سیکل بارگذاری، با دریفت سالانه ≤ ±0.01%FS تحت بار نامی، مناسب سناریوهای کاری مداوم بلندمدت 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 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 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 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 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 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 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 پلتفرمی: واحد حسگر اصلی ترازوهای قیمت‌گذاری 3 تا 30 کیلوگرمی، با طراحی سبک 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 1 تا 50 کیلوگرمی، با جنس فولاد ضدزنگ برای مقاومت در برابر کثیفی و تمیزکاری آسان. سطح حفاظت IP67 برای محیط‌های مرطوب و پرگرد ایستگاه‌های مرسولات مناسب است و امکان وزن‌گیری سریع و مداوم را فراهم می‌کند.

• ترازوهای آشپزخانه/ترازوهای شیرینی‌پزی: ترازوهای آشپزخانه‌ای با دقت بالا 0/01 تا 5 کیلوگرم، با حسگرهای تیر موازی میکرو که به دقت سطح میلی‌گرمی دست می‌یابند. 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 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.

• وزن‌گیری محصولات آبزی/گوشت: تجهیزات برش و وزن‌گیری در کشتارگاه‌ها و بازارهای فروش محصولات آبزی 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 در تجهیزات توانبخشی (مانند دستگاه‌های اندازه‌گیری نیروی دست) و ترازوهای پزشکی (ترازوهای نوزاد)، طراحی آلیاژ آلومینیوم سبک‌وزن، قابلیت حمل و نقل تجهیزات را بهبود می‌بخشد، دقت تا ±0.005%FS قابل دستیابی است.

5) الکترونیک مصرفی هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیا

• لوازم خانگی هوشمند: تشخیص وزن لباس در ماشین‌های لباسشویی، وزن‌گیری مخازن دانه قهوه در دستگاه‌های قهوه‌ساز، سنسورهای ریز توکار کنترل هوشمند تجهیزات را فراهم می‌کنند و تجربه کاربری را ارتقا می‌دهند.

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

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 (بدنه تیر بدون تغییر شکل و کابل بدون آسیب)، پیچ‌های نصب مناسب را با توجه به دامنه انتخاب کنید (از استفاده از پیچ‌های با استحکام بالا در مدل‌های 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، در صنعت مواد غذایی، پس از استفاده سطح سنسور را به موقع تمیز کنید تا از خوردگی ناشی از مواد باقیمانده جلوگیری شود.

2) کالیبراسیون و تنظیم

• 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 وزن استاندارد معادل 100٪ بار نامی قرار دهید (در موارد با محدوده کوچک از وزنه‌های استاندارد استفاده شود)، مقدار سیگنال خروجی را ثبت کنید، خطای اندازه‌گیری را از طریق دستگاه یا نرم‌افزار اصلاح نمایید و اطمینان حاصل کنید که خطای مجاز ≤ مقدار مجاز سطح دقت مربوطه باشد (سطح 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: 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 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 هزینه کنترل‌شده متمرکز است. هنگام انتخاب، باید چهار الزام اصلی محدوده، دقت، فضای نصب و محیط را اولویت‌بندی کرد و سپس با سازگاری سیستم و تصمیمات مربوط به عملکردهای اضافی ترکیب کرد. در حین استفاده، باید از بار زیاد و ضربه جانبی اجتناب شود و دستورالعمل‌های کالیبراسیون دوره‌ای به دقت رعایت گردد تا عملکرد پایدار در طول زمان تضمین شود. این سنسور برای دستگاه‌های وزن‌سنجی بار کم، تجهیزات اتوماسیون، مواد غذایی و دارویی و سایر حوزه‌ها مناسب است و راه‌حل احساس بهینه‌ای برای سناریوهای وزن‌سنجی با محدوده کوچک و صفحه تراز محسوب می‌شود.

نمایش جزئیات

پارامترها