Párhuzamos gerenda terhelésérzékelő CZL601

Termék bemutatása

Párhuzamos támasz tömegérzékelőktől a deformációs ellenállás elvén alapuló erőérzékeny érzékelő elemek, amelyek magja dupla vagy egyszeres párhuzamos támaszú rugalmas test. Erő hatására a tartó hajlító deformációja mozgatja az alakváltozási mérőt, amely ellenállás-változást hoz létre, majd ezt szabványos villamos jelekké alakítja. Kombinálja a könnyű terhelés melletti nagy pontosság, síkbeli középpont eltolódás ellenállás és egyszerű telepítés előnyeit, és gyakran használják kis méréstartományú mérlegekben, síkbeli erőmérésben és beépített mérési alkalmazásokban. Az alábbi részletek a főbb méretek alapján kerülnek bemutatásra a termék kiválasztás, technikai értékelés és megoldás dokumentálás igényeinek kielégítése érdekében:

1. Terméktulajdonságok és funkciók

Főbb jellemzők

• Szerkezeti tervezés: Integrált párhuzamos gerincszerkezetet alkalmaz (gerinc test vastagsága 2–15 mm, hossza 20–150 mm), amelynek egyenletes feszültségeloszlása a gerinc középső szakaszára koncentrálódik, síkbeli többszögű erők felvételére alkalmas, kiemelkedő excentrikus terhelés ellenálló képességgel rendelkezik (képes a névleges terhelés ±20%-ának és ±30%-ának megfelelő síkbeli excentrikus terhelés elviselésére), és nincsenek jelentős feszültségi vakfoltok.
• Pontosság: Pontossági szintek C1-C3-ig terjednek, a főbb modellek C2-es szintet érnek el. Nemlinearitási hiba ≤±0,01%FS, ismétlési pontosság ≤±0,005%FS, nulla drift ≤±0,002%FS/℃, a pontossági teljesítmény pedig felülmúlja az ehhez hasonló szenzorokét kis méréstartományban (0,1 kg-tól 500 kg-ig).
• Anyagok és védelem: Az alakváltozó test általában alumíniumötvözetet (könnyűsúlyú alkalmazásokhoz), ötvözött acélt (hagyományos ipari körülményekhez) vagy 304/316L rozsdamentes acélt (korróziós környezetekhez) használ, a felületét anódolással, nikkelezéssel vagy passziválással kezelik; a védettségi szint általában IP65/IP67, az élelmiszeripari modellek akár IP68-as szintet is elérhetnek, így különböző összetett környezetekben is alkalmasak.
• Felszerelési kompatibilitás: A tetején szabványos rögzítőfuratok (menetes vagy sima furatok) találhatók, amelyek csavarozással vagy ragasztással történő felszerelést tesznek lehetővé. Egyes mikro modellek beépített módon is felszerelhetők, így alkalmasak asztali mérlegek és automatizált berendezések szűk szerelési helyeinél, egyetlen egység is elegendő a síkfelületi mérési igények kielégítésére.

Alapfunkciók

• Kis terhelésű erőmérés: Statikus/kvázidinamikus, kis terhelésű mérésre (válaszidő ≤ 4 ms) koncentrál, mérési tartománya 0,1 kg - 500 kg között mozog. A tipikus alkalmazások általában az 1 kg - 200 kg tartományban helyezkednek el, a mikromodell pedig ultrakicsi, 0,01 kg-os mérési tartományt is képes elérni.
• Többféle jelkimenet: Analóg jeleket (4-20 mA, 0-3 V, 0-5 V) és digitális jeleket (RS485/Modbus RTU, I2C) biztosít. A mikro intelligens modell beépített jelfeldolgozó modullal rendelkezik, és közvetlenül csatlakoztatható mikrovezérlőkhöz és IoT-modulokhoz.
• Biztonsági védelem funkció: Integrált hőmérsékletkompenzáció széles hőmérséklet-tartományban (-10 °C ~ 70 °C), túlterhelés elleni védelem (a névleges terhelés 150%-a - 200%-a, általában 150% alumíniumötvözet modelleknél), egyes modellek pedig ütésálló, pufferelt szerkezettel is rendelkeznek.
• Hosszú távú stabilitás: Fáradási élettartam ≥ 10⁷ terhelési ciklus, éves driftje ≤ ±0,01% FS a névleges terhelés mellett, így hosszú távú, folyamatos üzemre alkalmas például szupermarketekben és laboratóriumokban.

2. Megoldott alapvető problémák

• Nem elegendő pontosság kis terhelési forgatókönyvek esetén: A hagyományos szenzorok túl nagy hibájának kivédése érdekében a 10 kg alatti kis méréstartományú alkalmazásoknál, a gerendatest feszültségeloszlásának optimalizálásával a mérési hiba ±0,005%FS-en belül marad, kielégítve az élelmiszer-mérések, gyógyszeradagolások stb. magas pontossági igényeit.

•Síkbeli excentrikus terhelés pontatlan mérése: A párhuzamos gerendszerkezet egyenletes feszültségeloszlása hatékonyan kompenzálja a mérendő tárgy eltolódása miatt keletkező excentrikus terhelés hatását, ezzel megoldva az asztali mérőműszerek és szortírozó berendezések problémáját a nem rögzített anyaghelyezési pozíciók miatti pontatlansággal.

•Az eszköz integrálása és telepítése nehézségekbe ütközik: A kompakt szerkezet és a rugalmas felszerelési lehetőség kielégíti az automatizált berendezések és okos háztartási készülékek beépített felszerelésének igényeit, anélkül, hogy a berendezés főszerkezetét módosítani kellene, csökkentve ezzel az integrációs költségeket.

• Gyenge alkalmazkodóképesség több környezethez: Az anyag és a védettségi szint fejlesztésével megoldódtak olyan problémák, mint a szenzorok sérülése és jeleltolódás nedvesség (pl. vízi termékek mérése), korrózió (pl. vegyszeres reagensek mérése) és por (pl. lisztfeldolgozás) esetén.

•Költségnövekedés a kis eszközökön: Egyetlen szenzor is elegendő a síkbeli mérési igények kielégítéséhez, így elmarad a több szenzor kombinált használata. Ugyanakkor az alumíniumötvözet anyag csökkenti a termék súlyát és költségét, így megoldódik a kis méretű mérőműszerek és fogyasztási cikkek költségkontrollja.

3. Felhasználói Élmény

• Ultra-egyszerűsített felszerelés: Szabványos rögzítőfuratok és pozicionálási referenciapfelületek miatt nincs szükség szakmai kalibrációs eszközökre. A felszerelés egy egyszerű csavarhúzóval elvégezhető, alacsony síkossági igény mellett (≤0,1 mm/m), és egy személy 10 percen belül el tudja végezni a hibakeresést.

• Alacsony működtetési küszöb: Támogatja az egygombos nullázást és az egypontos kalibrálást a mérőműszerekhez (csak egy szabványos súlyra van szükség a névleges terhelés 100%-ában). A digitális modelleket számítógépes szoftverrel lehet gyorsan kalibrálni, így akár nem szakemberek is könnyedén kezelhetik.

• Rendkívül alacsony karbantartási költség: A teljesen zárt szerkezet csökkenti a por és nedvesség behatolását, az éves átlagos hibaszázalék ≤0,2%. Az alumíniumötvözet modell könnyű (minimálisan mindössze 5 g), könnyen cserélhető, és karbantartáskor nem szükséges nagy szerkezeteket szétszerelni.

•Pontos adathozzájárulás: A statikus mérési adatok ingadozása ≤±0,003%FS, kvázi dinamikus helyzetekben pedig nincs késleltetés. A digitális modellek beépített nullapont-drift kompenzációs funkcióval rendelkeznek, így nincs szükség gyakori újra-kalibrálásra, és erős adatstabilitás biztosított.

• Jó integrációs kompatibilitás: A mikromodellek kis méretűek (minimális méretek 20 mm × 10 mm × 5 mm), beépíthetők okos eszközökbe anélkül, hogy azok megjelenését befolyásolnák. A jelkimenet kompatibilis a legelterjedtebb kis méretű vezérlőkkel, támogatja a Plug and Play funkciót.

4. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek

1) Polgári és kereskedelmi könnyű terhelésű mérőműszerek

• Szupermarket árkijelző mérlegek/elektromos platformmérlegek: alapvető érzékelőegységek 3-30 kg-os árkijelző mérlegekhez, könnyűsúlyú alumíniumötvözet anyagból készültek, az excentrikus terhelés elleni tulajdonságok biztosítják az állandó mérési pontosságot különböző elhelyezési pozíciókban, hibával ≤ ±1 g.

• Expressz kézbesítési elektronikus mérlegek: 1-50 kg-os expressz kézbesítési mérlegberendezések, rozsdamentes acélból készültek, szennyeződésállók és könnyen tisztíthatók, IP67 védettségi fokozatuk alkalmas a kézbesítőpontok nedves és poros környezetére, gyors és folyamatos mérést támogatnak.

• Konyhai mérlegek/sütési mérlegek: 0,01–5 kg nagy pontosságú konyhamérlegek mikro párhuzamos gerendászenzorokkal, milligrammos szintű pontosságot érve el, digitális jelkimenet kompatibilis nagy felbontású kijelzőkkel, kielégítve az alapanyagok pontos arányozásának igényét.

2) Ipari automatizálási berendezések

• Automatizált rendezőberendezések: Súlyrendezők az élelmiszer- és ipari ágazatban, a rendezőszalag alá szerelve, valós időben érzékelik a termék súlyát, és kapcsolódnak a rendezőmechanizmushoz, a rendezés pontossága akár ±0,1 g.

• Gyártósori anyagfelismerés: Anyaghiány észlelése elektronikus alkatrészek gyártósorain, a súlymérésen keresztül határozza meg, hogy hiányzik-e az anyag (pl. mobiltelefon-akkumulátor összeszerelése), válaszidő ≤ 4 ms, alkalmas nagy sebességű gyártósorokhoz.

• Mennyiségi szabályozás csomagolóberendezéseknél: Mennyiségi mérés kis darabos/por alakú anyagok csomagolásához, C2 osztályú pontosságú modellek biztosítják, hogy a súlyeltérés tasakonként ≤ ±0,2%, megfelel a mérésügyi szabványoknak.

3) Élelmiszer- és gyógyszeripar

• Gyógyszerhatóanyag-mérés: Kismértékű nyersanyagok (0,1–10 kg) mérése a gyógyszeriparban, 316L rozsdamentes acél anyag + GMP tanúsítvány, felületén nincsenek sarokrészek, könnyen fertőtleníthető és sterilizálható, pontosság ≤ ±0,01%FS.

• Akvakultúra/hús mérése: Vágó- és mérőberendezések vágóhidakon és halászati piacokon, vízálló és saválló kialakítás (IP68), közvetlenül lemosható, nedves és vízben gazdag környezethez alkalmas.

4) Tudományos kutatás és kísérleti berendezések

• Biológiai kísérletek mérése: Reagensek és minták mérése laboratóriumokban, az ultrakis méretű modellek (0,01–1 kg) kielégítik a mikrobiális tenyésztés és a kémiai reagensek pontos arányozásának igényeit.

• Orvosi berendezések erőmérése: Erő/súlymérés rehabilitációs eszközöknél (pl. kézi erőmérők) és orvosi mérlegeknél (csecsemőmérlegek), könnyű alumíniumötvözet kivitel javítja az eszközök hordozhatóságát, pontosság akár ±0,005%FS.

5) Okos fogyasztási cikkek és Internet of Things (IoT) eszközök

• Okos háztartási készülékek: A mosógépek ruhanemű-súlyának érzékelése és a kávéfőzők kávébab-tartályainak mérése, mikro beépített szenzorok teszik lehetővé az eszközök intelligens szabályozását, javítva a felhasználói élményt.

• Internet of Things végberendezések: Súlyfigyelés okos polcokhoz és okos szemetesedényekhez, alacsony energiafogyasztású digitális modellek támogatják az NB-IoT vezeték nélküli átvitelt, alkalmasak IoT távoli kezelési alkalmazásokra.

5. Használati utasítás (gyakorlati útmutató)

1) Telepítési folyamat

• Előkészítés: Tisztítsa meg a felszerelési felületet (távolítsa el az olajfoltokat és éleket), ellenőrizze a szenzor külsejét (ne legyen deformálódás a sugártesten, ne legyen sérülés a kábelon), és válassza ki a megfelelő rögzítőcsavarokat a mérési tartomány szerint (kerülje erős csavarok használatát alumínium ötvözetű modelleknél).

• Pozicionálás és rögzítés: A szenzort vízszintesen kell felszerelni a teherbíró felületre, ügyelve arra, hogy a terhelés függőlegesen hatoljon a sugártest fölé (kerülje a oldalirányú ütődést); használjon nyomatékkulcsot a csavarok meghúzásához (5–10 N·m alumínium ötvözetű modelleknél, 10–20 N·m ötvözött acél esetén), így elkerülhető a túlhúzás általi sugártest sérülése.

• Kábelezési előírások: Analóg jelek esetén kövesse a következőt: „piros – tápfeszültség +, fekete – tápfeszültség –, zöld – jel +, fehér – jel –”; digitális jeleknél a csatlakozó lábkiosztás szerint csatlakoztasson; mikromodell bekötésekor kerülje a kábel húzását, ajánlott 5 cm bőséges hosszúságot meghagyni.

• Védőkezelés: Nedves környezetben a kábelcsatlakozót vízálló szalaggal kell lezárni; az élelmiszeriparban a szenzor felületét használat után azonnal tisztítsa meg, hogy elkerülje a maradék anyagok okozta korróziót.

2) Kalibrálás és hibakeresés

• Nullpont kalibrálás: Kapcsolja be az áramellátást, melegítse elő 10 percig, hajtsa végre a „nullpont kalibrálás” parancsot, győződjön meg arról, hogy a nulla kimenet ±0,001%FS-en belül van, és ha az eltérés túl nagy, ellenőrizze, hogy a szerelési felület sík-e.

• Terhelés kalibrálás: Helyezzen fel egy szabványos súlyt, amely megfelel a névleges terhelés 100%-ának (kis méréstartományú esetekben szabványos súlyokat használjon), jegyezze fel a kimenő jel értékét, korrigálja a hibát a mérőműszer vagy szoftver segítségével, és győződjön meg arról, hogy a hiba ≤ a megfelelő pontossági osztály engedélyezett értéke (C2 osztály ≤ ±0,01%FS).

• Excentrikus terhelési teszt: Helyezze ugyanazt a súlyt a szenzor teherbíró felületének különböző pontjaira, figyelje meg az értékek konzisztenciáját, a szórásnak ≤ ±0,02%FS-nek kell lennie; ellenkező esetben állítsa be a felszerelés vízszintjét.

3) Rendszeres karbantartás

• Rendszeres ellenőrzés: Tisztítsa a szenzor felületét hetente, ellenőrizze havonta, hogy nincs-e laza vezeték; negyedévente kalibrálja a kereskedelmi mérőműszereket, havi gyakorisággal pedig a laboratóriumi berendezéseket.

• Hibaelhárítás: Adateltolódás esetén először ellenőrizze az tápfeszültséget (5–24 V DC, általában 5 V mikromodelleknél); ha az érték hibás, ellenőrizze túlterhelést (az alumínium ötvözetből készült modellek túlterhelés hatására maradandó alakváltozást szenvedhetnek), és szükség esetén cserélje ki a szenzort.

6. Kiválasztási módszer (pontos igényekhez illeszkedő)

1) A főparaméterek meghatározása

• Mérési tartomány kiválasztása: Válassza ki a modellt az aktuális maximális terhelés 1,2 - 1,4-szeresének megfelelően (például 10 kg maximális mérési kapacitás esetén válasszon 12 - 14 kg-os szenzort), és kerülje túl nagy tartomány választását kis terhelésű alkalmazásoknál, hogy elkerülje a pontosság hiányát.

• Pontossági osztály: Laboratóriumi/gyógyászati alkalmazásokhoz válassza az C1 osztályt (hiba ≤ ±0,005%FS), ipari mérési feladatokhoz az C2 osztályt (hiba ≤ ±0,01%FS), polgári mérlegberendezésekhez pedig az C3 osztályt (hiba ≤ ±0,02%FS).

• Jel típusa: Polgári mérlegberendezésekhez válasszon analóg jelet (0 - 5 V), okoseszközökhöz digitális jelet (I2C/RS485), IoT alkalmazásokhoz pedig vezeték nélküli modullal ellátott modelleket.

2) Környezeti alkalmazkodóképesség alapján történő kiválasztás

• Hőmérséklet: Normál körülmények között válasszon általános modelleket (-10 °C ~ 60 °C), alacsony hőmérsékleten történő hűtési alkalmazásokhoz alacsony hőmérséklet-ellenálló modelleket (-20 °C ~ 0 °C), magas hőmérsékletű környezetekhez pedig magas hőmérséklet-kompenzációs modelleket (60 °C ~ 80 °C).

• Közeg: Száraz környezetben válasszon közepes alumíniumötvözetet, nedves/élelmiszeripari alkalmazásokhoz 304-es rozsdamentes acélt, vegyi korrózióálló környezethez pedig 316L-es rozsdamentes acélt.

• Védettségi osztály: ≥IP65 beltéri száraz környezetekhez, ≥IP67 nedves/mosható környezetekhez, ≥IP68 alámerített vagy erősen korróziós környezetekhez.

3) Telepítés és rendszerkompatibilitás

• Rögzítési mód: Asztali mérőeszközöknél csavarrögzítést válasszon, okos eszközöknél beépített felszerelést; korlátozott helyigényű alkalmazásokban elsőbbséget élveznek a legfeljebb 30 mm hosszú mikromodellek.

• Kompatibilitás: Győződjön meg arról, hogy az érzékelő tápfeszültsége és jel típusa kompatibilis a vezérlővel. Mikromodellek esetén ellenőrizze a csatlakozópontok meghatározását, hogy elkerülje a rövidre zárást, amely tönkreteszi a modult.

4) További követelmények megerősítése

• Tanúsítványigények: Az élelmiszer- és gyógyszeripar FDA/GMP tanúsítványt igényel, a mérési alkalmazásokhoz CMC tanúsítvány szükséges, exporttermékekhez pedig OIML tanúsítvány szükséges.

• Különleges funkciók: Válasszon olyan modelleket, amelyek válaszideje ≤3 ms nagy sebességű rendezéshez, IoT modellek alvóárammal ≤10 μA alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz, valamint integrált modellek menetek és halott sarkok nélkül higiéniai alkalmazásokhoz.

Összefoglalás

A párhuzamos sugártípusú terhelésérzékelő „kis terhelésnél magas pontosság, síkbeli eltolódó terheléssel szembeni ellenállás és kényelmes integráció” előnyeit kínálja, elsősorban a kis méréstartományú pontos mérések, az anyag középponttól eltérő behelyezése és a berendezések beépített felszerelése kapcsán fellépő problémák megoldására. A felhasználói élmény a könnyű kezelhetőséget, karbantartás nélküli működést és az árképzés kontrollálhatóságát tartja szem előtt. Terhelésérzékelő kiválasztásakor először tisztázni kell a méréstartomány, pontosság, felszerelési hely és környezeti feltételek négy alapvető követelményét, majd ezek alapján, a rendszerkompatibilitást és további funkciókat is figyelembe véve dönteni. Használat során kerülni kell a túlterhelést és oldalirányú ütődést, valamint szigorúan be kell tartani a rendszeres kalibrálási előírásokat a hosszú távú, stabil működés biztosítása érdekében. Kisebb terhelésű mérőműszerek, automatizálási berendezések, élelmiszer- és gyógyszeripar és egyéb területek alkalmazásaira alkalmas, így ideális érzékelési megoldás kis méréstartományú és síkbeli mérési helyzetekhez.

Részletes megjelenítés

Paraméterek