S-típusú erőérzékelő CZL302AC

Termék bemutatása

Az S-típusú terhelésérzékelő a deformációs ellenállás elvén alapuló erőérzékeny érzékelő elem, amelynek magja egy szimmetrikus S-alakú rugalmas test. Erő hatására a rugalmas test húzó vagy nyomó alakváltozása miatt a deformációmérő bélyeg ellenállás-változást hoz létre, amelyet ezután szabványosított elektromos jelekké alakítanak. Kombinálja az előnyöket, mint a kétirányú erőhatás, a rugalmas felszerelhetőség és a stabil pontosság, és széles körben használatos közepes és alacsony terhelésű húzó-, nyomó- és összetett erők mérésére. Az alábbiakban a főbb dimenziók részletezésre kerülnek, hogy kielégítsék az igényeket termék kiválasztás, technikai értékelés és megoldás dokumentálás igényeinek kielégítése érdekében:

1. Terméktulajdonságok és funkciók

Főbb jellemzők

Szerkezeti tervezés: Egy integrált S-alakú elastomer szerkezetet alkalmaz (vastagság 5–30 mm, hossz 30–200 mm), koncentrált és szimmetrikus feszültségeloszlással, kétirányú erőhatást támogat (egyaránt mérhető nyújtó- és nyomóerő), erős csavaró- és keresztirányú erőállósággal rendelkezik (képes elviselni a névleges terhelés ±10%–±15%-át kitevő keresztirányú erőket), valamint magas erőátviteli hatásfokkal.

• Pontossági teljesítmény: Pontossági szintek C2-C6-ig terjednek, a főbb modellek C3-as szintet érnek el, nemlineáris hiba ≤±0,02%FS, ismétlési hiba ≤±0,01%FS, nullpont-drift ≤±0,003%FS/℃, kis pontosságcsökkenés közepes és kis terhelésű dinamikus mérési forgatókönyvekben.

• Anyag és védettség: Az elasztomert gyakran nagyszilárdságú ötvözött acélból (folyáshatár ≥850MPa) vagy 304/316L rozsdamentes acélból készítik, amelynek felületét nikkelezéssel vagy porfestékkel kezelik (passziváló kezelés a korrózióálló típusoknál); a védettségi szint általában IP65/IP67, egyes egyedi modellek nedves környezetekhez akár IP68-as védelmet is biztosíthatnak, így alkalmasak általános ipari és egyes speciális környezetekre.

• Telepítési kompatibilitás: Mindkét vég belső menettel, külső menettel vagy emelőkar-szerkezettel rendelkezik, támogatja a különféle rögzítési módszereket, például horog, emelőkar és flanccsal történő csatlakoztatást, rugalmas telepítési lehetőségekkel, alkalmazkodik a függőleges, vízszintes és ferde irányú igénybevételekhez, elsősorban önálló használatra.

Alapfunkciók

• Kétirányú erőmérés: Támogatja a statikus/dinamikus húzó- és nyomóerő mérését (válaszidő ≤6 ms), a mérési tartomány 0,01 t-tól 50 t-ig terjed, a tipikus alkalmazások általában 0,1 t-tól 20 t-ig koncentrálódnak, egyes nagy pontosságú modellek pedig akár 0,001 t-es kis tartományok mérésére is képesek.

• Szabványos jelfeladó kimenet: Analóg jeleket (4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V) és digitális jeleket (RS485/Modbus RTU) biztosít, egyes intelligens modellek támogatják a Profibus protokollt, így közvetlenül csatlakoztathatók mérlegműszerekhez, PLC-khez, ipari érintőképernyőkhöz és más eszközökhöz.

• Biztonsági és védőfunkciók: Széles hőmérséklet-tartományú hőmérséklet-kompenzációval rendelkezik (-20 ℃ ~ 80 ℃), túlterhelés elleni védelemmel (a névleges terhelés 120%-a–200%-a, általában 150% húzószituációkban), és egyes modellek csavarási ellenálló helyeződugókat és kábelek kihúzás elleni csatlakozó kialakítását is tartalmazzák.

• Hosszú távú stabilitás: Fáradási élettartam ≥10⁶ terhelési ciklus, évi drift ≤±0,02 %FS a névleges terhelés mellett, alkalmas időszakos vagy folyamatos erőfelügyeleti alkalmazásokhoz.

2. Megoldott alapvető problémák

• Nehézségek a kétirányú erőmérésben: A hagyományos szenzorok korlátozottságára reagálva, amelyek csak egy irányban tudják mérni az erőt, az S-alakú szerkezet pontosan méri egyszerre a húzó- és nyomóerőket is (például az erő változása anyagok emelése és eresztése során), kielégítve a kétirányú erőfigyelés igényét emelési és vontatási helyzetekben.

• Alkalmazkodóképesség összetett telepítési helyzetekhez: Rugalmas csatlakozási lehetőségekkel és kompakt szerkezettel rendelkezik, így megoldja a korlátozott helyű berendezések és több szögben ható erők telepítési kihívásait alkalmazás (például ferde helyzetű adagolók mérése és függő szállítósorok feszítésének figyelése), elkerülve a berendezésszerkezet nagy mértékű átalakításának szükségességét.

• Elégtelen pontosság kis terhelés/kis méréstartomány esetén: A kis terhelési tartományban (0,1 t - 5 t) az ellenállásérzékelő elhelyezésének optimalizálásával és az eleasztomer feszültségtervezésével a mérési hiba ±0,01%FS-en belül marad, kielégítve a laboratóriumok, élelmiszer-feldolgozás stb. könnyű terhelésű, magas pontosságú alkalmazásainak igényeit.

• Dinamikus feszítőerő-ingadozások figyelése: 6 ms vagy gyorsabb válaszidővel pontosan rögzítheti a kábelek, fóliák stb. folyamatos gyártási folyamatai során fellépő feszítőerő-ingadozásokat, ezzel megoldva a szövetiparban, nyomdaiparban stb. a változó feszítésből eredő termékminőségi problémákat.

• Több készülék együttes működtetésének kompatibilitási problémái: A szabványos jelkimenet és több protokoll támogatása megoldja a különböző gyártmányú vezérlőrendszerekkel (például Siemens S7 sorozatú PLC-kkel és Delta DCS-sel) való csatlakozási akadályokat, csökkentve a jelátalakításból eredő hibákat és költségeket.

3. Felhasználó Tapasztalat

• Könnyű telepíthetőség: Szabványos menetes/csavaros csatlakozófelületek szabványos kapcsolóalkatrészekkel (pl. csavarok és kapcsok), amelyekhez nincs szükség speciális szerelőeszközökre. Egy személy akár 15 percen belül elvégezheti egyetlen szenzor szerelését és pozícionálását, miközben az alapfelület síkosságára támasztott követelmény is alacsony (elegendő a síkossági hiba ≤ 0,1 mm/m)

• Üzemeltetés és kalibrálás: Támogatja a mérlegkészüléken az egyszeri nullázást, leegyszerűsíti a kétpontos kalibrálási folyamatot (csak 10% és 100% névleges terhelésű szabványos súlyok szükségesek), a digitális modelleket pedig távolról kalibrálhatók mobilalkalmazáson vagy központi számítógépen keresztül, így szakemberek nélkül is gyorsan kezelhetők.

• Szabályozható karbantartási költségek: A zárt szerkezet hatékonyan elzárja a port és nedvességet, éves átlagos meghibásodási arány ≤ 0,4%; a főbb alkatrészek ( alakváltozási mérők , klemmablokkok) moduláris tervezése lehetővé teszi a helyi hibák egyedi cseréjét, csökkentve ezzel az általános cserék költségeit.

• Intuitív adatvisszajelzés: Statikus mérési adatok ingadozása ≤ ±0,005%FS, dinamikus helyzetekben nincs észrevehető késleltetés; a digitális modellek beépített hibaérzékelő riasztásokkal rendelkeznek túlterhelés, alacsony feszültség stb. esetére, amelyeket jelzőlámpák vagy szoftveres felületek vizuálisan jelenítenek meg, megkönnyítve és felgyorsítva a hibaelhárítást.

• Rugalmas alkalmazkodóképesség különböző helyzetekhez: Ugyanaz a szenzor képes váltani a húzó/feszítő mérési módok között hardvercsere nélkül, kielégítve a többfolyamatban használt berendezések igényeit, ezzel növelve a berendezések kihasználtságát.

4. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek

1) Húzó-/feszítőerő mérési helyzetek

• Kábel/Kötél Feszítés Szabályozás: Feszítésfigyelés huzalhúzó gépeknél a textil- és kábeiparban. S-alakú szenzorok sorosan kapcsolódnak a hajtóműhöz, valós időben visszajelezve a feszítési értékeket, és összehangoltan szabályozzák a húzósebességet, biztosítva az egységes kábeltérfogatot.

• Anyagok húzóvizsgálata: Húzóerő mérése laboratóriumi anyagvizsgáló gépekkel. A C2 pontossági modell alkalmas olyan anyagok, mint fémhuzalok és műanyag fóliák szakítószilárdság-vizsgálatára, az adatismétlési hiba ≤ ±0,01%.

• Emelőberendezések húzóerő-figyelése: Teherkorlátozás kis darukhoz és elektromos csörlőkhöz. A horog és a rugó közé szerelve, túlterhelés esetén riasztást indít és lekapcsolja az áramot, így biztosítva az üzemeltetés biztonságát.

2) Függesztett mérési alkalmazások

• Függesztett adagolóedény/tartály mérése: Függesztett adagolótartályok mérése a vegyiparban és takarmányiparban. Egy vagy két szenzor szimmetrikusan függesztve és szerelve, a padlóterület hiányának problémájára megoldásként, pontossága akár ±0,02%FS.

• Függesztett mérés az élelmiszerfeldolgozásban: Függesztett mérés és osztályozás a hús- és vízi termékek iparágában. Rozsdamentes acél (316L) kivitelű modellek, melyek megfelelnek az élelmiszer-higiéniai szabványoknak, könnyen tisztíthatók és fertőtleníthetők, így alkalmasak folyamatos üzemű munkahelyeken való alkalmazásra.

3) Kisméretű és közepes mérőműszerek gyártása

• Akasztós mérlegek/hordozható mérlegek: Érzékelő egységek 0,5t - 20t teherbírású akasztós mérlegekhez. Kompakt szerkezetük ideális a mérlegtest tervezéséhez, ütésálló kialakításuk pedig elviseli a rövid távú túlterhelést az emelési műveletek során.

• Szalagmérlegek/Dinamikus mérlegek: Dinamikus mérőmodulok szállítószalagokhoz. A szalag görgőtartóra szerelve közvetve számítják ki az anyag tömegét a szalagfeszültség mérése alapján, így alkalmazhatók folyamatos szállítási körülmények között.

4) Tudományos kutatási és kísérleti berendezések

• Biomechanikai tesztelés: Erőérték-figyelés orvosi rehabilitációs eszközökön (például protézisek erőtesztelése). Kis méréstartományú, nagypontosságú modellek (0,01t - 1t), melyek képesek az apró erőváltozások rögzítésére.

• Robotkar végén lévő erőszabályozás: Erővisszajelzés ipari robotok fogómechanizmusaihoz. A fogás erősségének mérésével szabályozható a szorítóerő, így elkerülhető a törékeny alkatrészek (például üveg és kerámia) sérülése.

5) Különleges ipari alkalmazások

• Gyógyszeripar: Nyomásszabályozás gyógyszerkapszula-töltő gépekhez. A higiénikus minőségű rozsdamentes acél modellek megfelelnek a GMP-szabványoknak, és pontosan szabályozzák a töltési nyomást, biztosítva az egységes kapszuladózist.

• Nyomda- és csomagolóipar: Fólianyomtató gépek feszítésfigyelése. A le- és feltekerési sebességek valós idejű szabályozása megakadályozza a fólia nyúlását, deformálódását vagy szakadását, javítva ezzel a nyomtatási pontosságot.

5. Használati utasítás (gyakorlati útmutató)

1) Telepítési folyamat

• Előkészítés: Tisztítsa meg a telepítési csatlakozási pontokat (távolítsa el a repedéseket és olajfoltokat), ellenőrizze a szenzor külső állapotát (az elasztomer deformációja nélkül, kábelek sérülése nélkül), majd válassza ki a megfelelő csatlakoztatási módot az erő irányának megfelelően (húzóerő esetén emelőgyűrűt, nyomóerő esetén pedig csavarrögzítést használjon).

• Pozicionálás és rögzítés: Győződjön meg arról, hogy a terhelés a szenzor tengelyirányban kerüljön átvitelre, így elkerülve a hosszirányú és csavaró erőhatásokat; használjon nyomatékkulcsot a csavarok meghúzásához (ajánlott érték 10–30 N·m ötvözött acél szenzorokhoz, illetve 8–25 N·m rozsdamentes acél szenzorokhoz), hogy túlhúzással ne sérüljenek a menetek.

• Kábelezési előírás: Analóg jelek esetén tartsa be a következő szabályt: „piros – tápfeszültség +, fekete – tápfeszültség –, zöld – jel +, fehér – jel –”; digitális jelek esetén a csatlakoztatást a Modbus pin-kiosztás szerint végezze; a kábelt biztosan rögzítse, hogy ne tudják erővel meghúzni, és a bekábelezést tartsa távol erős interferenciát okozó forrásoktól, például frekvenciaváltóktól (távolság ≥ 20 cm).

• Védőkezelés: Kültéri felszerelés esetén esővédő burkolat szükséges; nedves/korróziós környezetben a kábeldugót vízálló elosztódobozban kell elhelyezni, a szenzorfelületet pedig élelmiszeripari célra alkalmas korrózióálló olajjal lehet bekenni (élelmiszeripar esetén).

2) Kalibrálás és tesztelés

• Nullapont kalibrálás: Kapcsolja be az áramot, és melegítse elő 15 percig, majd hajtsa végre a „nullapont kalibrálás” parancsot. Győződjön meg arról, hogy a nulla kimenet ±0,002% FS-en belül legyen, és ha az eltérés túl nagy, ellenőrizze, hogy oldalirányú erő hat-e a felszerelés során.

• Terhelés kalibrálása: Helyezzen fel sorban 10%, 50% és 100% mértékű névleges terhelésű kalibrációs súlyokat, rögzítse a kimenőjeleket minden ponton, korrigálja a lineáris hibát kalibrációs szoftver segítségével, és biztosítsa, hogy a hiba ≤ a megfelelő pontossági szint engedélyezett értéke (≤±0,02% FS C3 szint esetén).

• Dinamikus hibakeresés: Dinamikus helyzetekben, például feszítésfigyelés során állítsa be a mérőműszer szűrőfrekvenciáját (5–12 Hz) a válaszidő és az adatstabilitás közötti megfelelő egyensúly érdekében, és kerülje a magasfrekvenciás ingadozásokból adódó hamis riasztásokat.

3) Rendszeres karbantartás

• Rendszeres ellenőrzés: Tisztítsa havonta a szenzor felületét, ellenőrizze, hogy nincs-e laza menetes csatlakozás; negyedévente végezzen nullpont-kalibrálást, évente egyszer pedig teljes skálájú kalibrálást, és rögzítse a kalibrációs adatokat későbbi felhasználás céljából.

• Hibakezelés: Adateltérés esetén először ellenőrizze a tápegység feszültségét (stabil 12–24 V DC legyen); ha nincs jelkimenet, ellenőrizze, hogy a kábel nem szakadt-e el, vagy túlterhelt-e a szenzor (a névleges terhelés 200%-át meghaladó terhelés sérülést okozhat).

6. Kiválasztási módszer (pontos igényekhez illeszkedő)

1) A főbb paraméterek meghatározása

• Méréshatár kiválasztása: Válassza ki a típust az aktuális maximális erőérték 1,2–1,5-szörösének megfelelően (például, ha a maximális húzóerő 8 tonna, akkor 10–12 tonnás szenzor választható). Húzóerő mérése esetén további 10% túlterhelési tartalékot célszerű hagyni, hogy elkerülje a becsapódásból származó terhelések okozta károkat.

• Pontossági osztály: Laboratóriumi vizsgálatokhoz válassza a C2 osztályt (hiba ≤ ±0,01% FS); ipari mérési feladatokhoz a C3 osztályt (hiba ≤ ±0,02% FS); általános ellenőrzéshez pedig a C6 osztályt (hiba ≤ ±0,03% FS).

• Jeltípus: Hagyományos mérlegeszközök esetén válasszon analóg jeleket (4–20 mA); intelligens rendszerekhez digitális jeleket (RS485); ipari IoT alkalmazásokhoz pedig vezeték nélküli adatátvitelt (WiFi/4G) támogató intelligens modelleket.

2) Kiválasztás a környezeti alkalmazkodóképesség alapján

• Hőmérséklet: Normál körülmények esetén (-20°C ~ 60°C) válasszon közönséges típusokat; magas hőmérsékletű körülmények esetén (60°C ~ 100°C) válasszon hőmérsékletkompensált modelleket; alacsony hőmérsékletű körülmények esetén (-40°C ~ -20°C) válasszon hidegálló modelleket.

• Közeg: Száraz környezet esetén válasszon ötvözött acélt (felületi porfestékkel); nedves/élelmiszeripari környezet esetén válasszon 304-es rozsdamentes acélt; kémiai korrózióállóságot igénylő környezet esetén válasszon 316L-es rozsdamentes acélt. • Védettségi osztály: Beltéri, száraz környezet esetén ≥IP65; kültéri/nedves környezet esetén ≥IP67; víz alatti vagy poros környezet esetén ≥IP68.

3) Felszerelés és rendszerkompatibilitás

• Rögzítési mód: Húzóerőhatás esetén válasszon füles csatlakozást; nyomóerőhatás esetén válasszon csavarrögzítést; ferde erőhatású alkalmazásoknál válasszon helyzetjelölős modelleket; korlátozott helyigény esetén elsőbbséget élveznek a kompakt modellek, amelyek hossza ≤50 mm.

• Kompatibilitás: Győződjön meg arról, hogy az érzékelő jel megegyezik a meglévő mérő/PLC kommunikációs protokolljával. Több érzékelő együttes alkalmazása esetén olyan digitális modelleket válasszon, amelyek támogatják a címzést, így elkerülhetők a jelzési ütközések.

4) További követelmények megerősítése

• Tanúsítványkövetelmények: Robbanásbiztos környezetekhez Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4 tanúsítvány szükséges; az élelmiszeripar esetében FDA/GMP tanúsítvány szükséges; mérési alkalmazásokhoz CMC tanúsítvány szükséges.

• Különleges funkciók: Dinamikus feszítőerő-méréshez olyan modelleket válasszon, amelyek válaszideje ≤5 ms; távoli figyeléshez NB-IoT modullal rendelkező modelleket válasszon; higiéniai alkalmazásokhoz olyan higiéniai fokozatú modelleket, amelyeknél nincsenek halott sarkok, és a felület csiszolása (Ra ≤0,8 μm)

Összefoglalás

Az S-típusú terhelésmérő cellák fő előnye a „kétirányú erőhatás, rugalmas felszerelhetőség és nagy pontosság kis terhelés alatt”, amelyek elsősorban a kétirányú erőfigyelés, összetett körülmények közötti felszerelés és a kis terhelés melletti pontos szabályozás kérdéskörére nyújtanak megoldást. A felhasználói élményt az egyszerű kezelhetőség, a karbantartás mentessége és a különböző alkalmazási területekhez való jó alkalmazkodóképesség jellemzi. Terhelésmérő cella kiválasztásánál először tisztázni kell a méréshatárt, a pontosságot, az erő irányát és a környezeti igényeket, majd ezek alapján dönteni kell a rendszerkompatibilitásról és további funkciókról. Használat közben kerülni kell a rádiós erőhatásokat és túlterhelést, valamint rendszeresen el kell végezni a kalibrálási eljárásokat a hosszú távú, stabil működés biztosítása érdekében. Alkalmazási területei többek között a húzóerő-mérés, felfüggesztett mérlegelés és kis terhelésű mérőeszközök, így az közepes és alacsony terhelésű, valamint kétirányú erőfigyelési alkalmazások elsődleges érzékelő megoldása.

Részletes megjelenítés

Paraméterek