Szenzor Elasztomer CZL201

Termék bemutatása

A küllős típusú terhelésérzékelő erőérzékeny érzékelőelem, amely a deformációs ellenállás elvén alapul, és magjában küllős alakú rugalmas testből áll. Erő hatására a rugalmas test deformálódik, ami mozgásba hozza az alakváltozási ellenállást, és ellenállás-változást idéz elő, amelyet aztán mérhető elektromos jellé alakítanak át. Kombinálja a tömör szerkezet és kiemelkedő excentrikus terhelés-ellenálló képesség előnyeit, és közepes vagy alacsony terhelésű, illetve korlátozott helyigényű mérési alkalmazásokban széles körben használatos. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk a főbb dimenziókat a felhasználói igények kielégítése érdekében termék kiválasztás, technikai értékelés és megoldás dokumentálás igényeinek kielégítése érdekében:

1. Terméktulajdonságok és funkciók

Főbb jellemzők

• Szerkezeti kialakítás: Egy egységes, küllős szerkezetet alkalmaz (a perem és a középső rész küllőkkel van összekötve, magassága általában 20–80 mm), amelynek egyenletes merevségeloszlása van, kiváló ellenállása az excentrikus terhelésnek/oldalirányú erőnek (képes elviselni az excentrikus terhelést ±15% - ±20% között a névleges terheléshez képest), hatékonyan elosztja a nem axiális terhelések hatását, és nagy teherbíró stabilitást biztosít.

• Pontossági teljesítmény: A pontossági szintek C2 - C6-ig terjednek, a főbb modellek C3-as szintet érnek el. A nemlineáris hiba ≤ ±0,02%FS, az ismétlési hiba ≤ ±0,01%FS, a nulla drift értéke ≤ ±0,003%FS/°C, és jó pontosságtartást mutat dinamikus, szakaszos terhelési körülmények között.

• Anyagok és védettség: Az elastomer anyaga általában ötvözött acél (folyáshatár ≥ 900 MPa) vagy 304/316L rozsdamentes acél, amelynek felülete passziválva vagy nikkelezve van a jobb korrózióállóság érdekében; a védettségi szint általában IP66/IP67, speciális, egyedi igény szerint gyártott modelleknél pedig elérheti az IP68-as szintet, így alkalmas nedves és poros ipari környezetekhez.

• Telepítési kompatibilitás: A felső és alsó végfelületek csavarrögzítést vagy flanccsal való csatlakozást használnak, egyes modellek menetes adaptert is támogatnak, alacsony szerelési magasság (minimálisan 18 mm), elsősorban függőleges erők hatásának kitéve, szűk helyeken alkalmazható, önállóan vagy több egység kombinációjában is használható.

Alapfunkciók

• Súly/Erő érték érzékelése: Támogatja a statikus mérést és a kvázi dinamikus mérést (válaszidő ≤ 8 ms), mérési tartomány 0,1 t - 200 t között, tipikus alkalmazások főként az 1 t - 50 t tartományban. Egyes speciális igényekre szabott modellek 200 t feletti követelményeket is kielégíthetnek.

• Jelkimenet: Szabványos analóg jeleket (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) és digitális jeleket (RS485/Modbus RTU) biztosít, egyes intelligens modellek CANopen protokollt is támogatnak, így közvetlenül csatlakoztathatók PLC-hez, DCS-hez és mérlegkezelő rendszerekhez.

• További funkciók: Széles hőmérséklet-tartományt lefedő hőmérséklet-kompenzációval rendelkezik (-30°C - 80°C), túlterhelés elleni védelemmel (150% - 250% a névleges terheléstől), robbanásbiztos modellek Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga tanúsítvánnyal rendelkeznek, és egyes modellek beépített kábelhúzás elleni kialakítással is rendelkeznek.

• Hosszú távú megbízhatóság: Fáradási élettartam ≥ 10⁷ terhelési ciklus, kiváló folyamatos üzemstabilitás a névleges terhelés alatt, évi drift ≤ ±0,015% FS, alkalmas ipari alkalmazásokban történő hosszú távú folyamatos üzemre.

2. Megoldott alapvető problémák

• Pontatlan mérés excentrikus terhelés alatt: A hagyományos szenzorok excentrikus terhelésnél jelentkező túlzott hibájának kiküszöbölése érdekében a rudas szerkezet erőátvitelének optimalizálásával az excentrikus terhelés hibája ±0,03%FS-en belül marad, ezzel megoldva a pontossági problémákat silók excentricitása és anyagbecsapódás esetén.

• Nehézkes telepítés szűk helyeken: „Rövid és tömör” szerkezeti jellemzőinek köszönhetően (átmérő 50 - 200 mm, magasság 20 - 80 mm) megoldja a behatoló térkorlátozásokkal rendelkező helyzetek, például berendezések belseje, kis méretű mérőeszközök és beépített mérőmodulok telepítési problémáit, további felesleges hely nélkül.

• Hajlamos sérülésre rezgés és ütés hatására : A küllős típusú elasztomer feszültségeloszlása egyenletesebb, és ütésállósága több mint 30%-kal javult a cölöp típusú szenzorokhoz képest, hatékonyan elkerülve a szenzor maradandó deformálódását mechanikai rezgés és anyagok leejtése során, ezzel meghosszabbítva élettartamát.

• Többféle alkalmazási területre való alkalmazkodás hiánya: Anyagfejlesztéssel (pl. 316L rozsdamentes acél) és fokozott védelemmel (IP68) megoldja a szenzorok korróziós problémáját élelmiszer-feldolgozó és vegyipari adagolók nedves és korrózióveszélyes környezetében, miközben a robbanásbiztos modell teljesíti a gyúlékony és robbanásveszélyes környezetek biztonsági követelményeit.

• Bonyolult rendszerintegráció és csatlakoztatás: Többféle jelkimenetet és a főbb ipari protokollokat is támogatja, így megoldja a különböző gyártmányú PLC-k (például Mitsubishi, Schneider) és mérőműszerek közötti kompatibilitási problémákat, csökkentve az átalakítókhoz hasonló köztes berendezésekbe történő beruházást.

3. Felhasználói Élmény

• Könnyű telepíthetőség: Szabványos véglap rögzítőfuratokkal és pozícionáló hivatkozási felületekkel, speciális tömítőgyűrűkkel és rögzítőcsavarokkal rendelkezik, így vízszintes pozícionálás végezhető szakmai kalibrációs eszközök nélkül, egy személy akár 30 percen belül elvégezheti egyetlen szenzor felszerelését és üzembe helyezését.

• Üzemeltetés és kalibrálás: Támogatja az egyszerű nullázást és a kétpontos kalibrálást a műszeren keresztül, leegyszerűsíti a kalibrálási folyamatot (csak a névleges terhelés 20%-os és 100%-os szabványos súlyokra van szükség), a digitális modell pedig távoli kalibrálást és paraméterkonfigurációt tesz lehetővé a számítógépes szoftveren keresztül, csökkentve ezzel a kezelési küszöböt.

• Alacsony karbantartási költség: A teljesen zárt szerkezet csökkenti a por és nedvesség behatolását, éves átlagos meghibásodási aránya ≤0,3%; a csatlakozóblokk lazulás elleni kialakítású, a kábelcsatlakozó víz- és pormentes tömítéssel rendelkezik, napi használat során csupán negyedévente szükséges tisztítás és zéruspont-ellenőrzés, így alacsony a karbantartási igény.

• Adathozzajárulás: A statikus mérési adatok ingadozása ≤±0,005%FS, kvázi-dinamikus forgatókönyvekben nincs észrevehető késés; a digitális modell beépített hibadiagnosztikai modullal rendelkezik, amely valós időben visszajelzi a túlterhelést, leválasztódást, rendellenes hőmérsékletet és egyéb állapotokat, lehetővé téve a gyors hibahely meghatározást.

• Kompatibilitási élmény: Kompatibilis a piacon kapható mérővezérlő eszközök több mint 95%-ával, támogatja a terhelés automatikus elosztását több szenzor párhuzamos használata esetén, külön kiegyenlítő nélkül; az intelligens modell közvetlenül csatlakoztatható az ipari internetes platformhoz (IIoT), lehetővé téve a távoli adatfigyelést.

4. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek

1) Ipari mérőberendezések gyártása
• Kisméretű és közepes nagyságú lapmérlegek/padlómérlegek: Alapvető érzékelőegységek 1-50 tonnás lap- és padlómérlegekhez, kompakt szerkezetük ideálisak a mérőberendezések belsejébe való beépítéshez, az excentrikus terheléssel szembeni ellenállásuk pedig biztosítja a pontosság állandóságát különböző mérési pozíciókban (pl. szupermarket ármérlegek, gyári forgalmi padlómérlegek).
• Testre szabott mérőberendezések: Robbanásbiztos elektronikus mérlegekhez és korrózióálló kémiai mérlegekhez használható, a 316L anyag + robbanásbiztos tanúsítvány kielégíti a speciális iparágak igényeit, a küllőszerkezet pedig alkalmazkodik a mérőberendezések sokszínű szerkezeti kialakításához.

2) Mérnöki és építőipari gépek
• Tölcséres rakodógépek/lapátgépek mérése: A gép hidraulikus rendszerébe, a kotrótartály hidraulikájába szerelhető, a hidraulikus nyomás érzékelésével közvetve végzi a mérést, a küllőszerkezet erős rezgés- és ütésállósággal rendelkezik, alkalmazkodik az építőgépek nehéz üzemeltetési körülményeihez, pontossága elérheti a ±0,5%FS értéket.
• Hidraulikus támasztók nyomásfigyelése: A szénbányákban lévő hidraulikus támasztók munkaellenállásának figyelése, robbanásbiztos küllős szenzorokat használva IP67 védettségi fokozattal, hosszú ideig stabilan működik poros és nedves környezetben, adatokat szolgáltatva a támasztók biztonságához.

3) Ipari folyamatirányítás
• Kisméretű és közepes méretű anyagtarényákok/silók mérése: Adagolótartályok és puffer silók mérése a gyógyszeriparban és az élelmiszeriparban, 4 szenzor szimmetrikus elhelyezésével, az excentrikus terhelés elleni tulajdonság megoldja az anyagtartály tömegközéppontjának eltolódását, és a vezérlőrendszerrel együttműködve pontos adagolást biztosít.
• Csomagolóberendezések mérése: Dinamikus mérőmodulok szemcsés csomagológépekhez és folyadék töltőgépekhez, 8 ms-nél gyorsabb válaszidővel, ami kielégíti a nagysebességű csomagolás igényeit, pontossága ±0,1%FS-en belül van, így biztosítva a csomagolási mérési előírások betartását.

4) Anyagvizsgálati és tudományos kutatási berendezések
• Húzó/nyomó próbák gépei: Statikus erőérték mérése anyagmechanikai vizsgálatok során, C2-es pontossági szinttel, ami kielégíti a kutatási szintű vizsgálatok igényeit, a küllős szerkezet egyenletesen osztja el a terhelést, így biztosítva az ismételhetőséget és a tesztadatok pontosságát.
• Fáradási Tesztberendezések: Terhelésfigyelés a komponensek fáradási élettartam-tesztelése során, ≥10⁷ ciklusélettartammal és stabil mechanikai tulajdonságokkal, kielégíti a hosszú távú tesztelési kísérletek igényeit.

5) Különleges ipari alkalmazások
• Élelmiszer- és Gyógyszeripar: Higiéniai minőségű 316L-es rozsdamentes acél szenzorok, felületi polírozással (Ra ≤ 0,8 μm), megfelelnek a GMP-szabványoknak, nyersanyag-mérésekben, késztermék mérésében és egyéb folyamatokban használhatók, megkönnyítve a tisztítást és fertőtlenítést.
• Bányászat és Kohászat: Magas hőmérsékleten alkalmazható, küllős típusú szenzorok (kompensációs hőmérséklet: -40 °C ~ 120 °C), ércosztályozó berendezésekhez és kohászati kemencék adagolóedényeinek mérlegeléséhez használatosak, alkalmasak magas hőmérsékletű és poros környezetben történő használatra.

5. Használati utasítás (gyakorlati útmutató)

1) Telepítési folyamat

• Előkészítés: Tisztítsa meg a felszerelési felületet (győződjön meg arról, hogy sík és élek nélküli, a síktalanság ≤0,05 mm/m legyen), ellenőrizze a szenzor külső állapotát (az elasztomer deformációmentes és a kábel sérülésmentes legyen), valamint győződjön meg a rögzítőcsavarok specifikációinak kompatibilitásáról a szenzorral.

• Pozicionálás és rögzítés: Helyezze a szenzort függőlegesen a szerelőalapra, hogy a terhelés axiálisan legyen továbbítva, használjon nyomatékkulcsot a meghatározott nyomaték szerinti meghúzásához (ajánlott érték 15–40 N·m ötvözött acél szenzorok esetén, 10–30 N·m rozsdamentes acél esetén), és kerülje a túlhúzást, mivel az károsíthatja az elasztomert.

• Kábelezési előírások: Analóg jelek esetén kövesse a „piros – tápfeszültség +, fekete – tápfeszültség –, zöld – jel +, fehér – jel –” kábelezési elvet; digitális jelek esetén a Modbus protokoll szerint csatlakoztassa a megfelelő pineket; a bekötést erős elektromágneses interferenciát okozó forrásoktól (pl. frekvencia-átalakítók és nagyfeszültségű kábelek) távol, minimum 15 cm távolságra kell végezni.

• Védőkezelés: Kültéri vagy nedves környezetben történő felszereléskor vízálló elosztódobozokat használjon a kábeltápok szigetelésére, és a szenzor nyitva hagyott részeire porvédő burkolatokat lehet felszerelni; korróziót okozó környezetben speciális korrózióálló bevonatot kell felvinni a nem terhelt felületekre.

2) Kalibrálás és tesztelés

• Nullapont kalibrálása: Kapcsolja be az áramot, és 20 percre melegítse fel, majd indítsa el a „nullázó kalibrálás” parancsot a mérlegkészüléken vagy a főgépen keresztül annak érdekében, hogy a nulla kimenet ±0,002%FS-en belül legyen; ha az eltérés túl nagy, ellenőrizze a felszerelés vízszintességét.

• Terheléses kalibrálás: Helyezzen fel egymás után 20%-os és 100%-os névleges terhelésű etalon súlyokat, jegyezze fel az érzékelő kimenő jeleit, korrigálja a lineáris hibát kalibráló szoftver segítségével, és biztosítsa, hogy minden terhelési ponton a hiba ≤ a megfelelő pontossági osztály engedélyezett értéke (pl. C3 osztály esetén ≤±0,02%FS).

• Dinamikus hibakeresés: Kvázi-dinamikus körülmények között állítsa be a műszer szűrőparamétereit (szűrési frekvencia 8–15 Hz), tesztelje az érzékelő válaszidejét és az adatstabilitást, és kerülje el az anyagbecsapódásból adódó jel-ingadozásokat.

3) Rendszeres karbantartás

• Rendszeres ellenőrzés: Havi rendszerességgel tisztítsa meg a szenzor felületét portól és olajtól, ellenőrizze a vezetékkapcsok rögzítettségét; fél évente egyszer végezzen nullpont kalibrációt, és évente egyszer végezze el a teljes skála kalibrálását és a teljesítménytesztelést.

• Hibaelhárítás: Ha adateltolódás lép fel, először ellenőrizze az tápellátás feszültségét (stabil legyen 10–30 V DC között) és a szerelési felület síkságát; ha a jel nem megfelelő, ellenőrizze, hogy a kábel sérült-e vagy a deformációs mérőként szolgáló ellenállás túlterhelt és megsérült-e, szükség esetén cserélje ki a szenzort.

6. Kiválasztási módszer (pontos igazodás az igényekhez)

1) A főbb paraméterek meghatározása

• Méréshatár kiválasztása: Olyan modellt válasszon, amelynek méréshatára az aktuális maximális terhelés 1,3–1,6-szorosa (például 10 tonna maximális terhelés esetén 13–16 tonnás szenzor választható), elegendő túlterhelési tartalékot hagyva, hogy elkerülje a becsapódásból származó terhelések okozta károkat.

• Pontossági osztály: Ipari mérési feladatokhoz válassza a C3 osztályt (hiba ≤ ±0,02% FS); tudományos kutatási célú mérésekhez a C2 osztályt (hiba ≤ ±0,01% FS); általános figyeléshez a C6 osztályt (hiba ≤ ±0,03% FS).

• Jel típusa: Hagyományos vezérlőrendszerekhez válassza az analóg jeleket (4 – 20 mA); intelligens IoT rendszerekhez válassza a digitális jeleket (RS485); építőgépekhez válassza a CANopen protokollal rendelkező modelleket.

2) Kiválasztás a környezeti alkalmazkodóképesség alapján

• Hőmérséklet: Normál körülmények között (-30 °C ~ 60 °C) válasszon hagyományos modelleket; magas hőmérsékletű körülmények között (60 °C ~ 120 °C) válasszon magas hőmérséklet-kompenzációs modelleket; alacsony hőmérsékletű körülmények között (-50 °C ~ -30 °C) válasszon alacsony hőmérséklet-álló modelleket.

• Közeg: Száraz környezetben alkalmazzon ötvözött acélt; nedves/enyhén korrozív környezetben 304-es rozsdamentes acélt; erősen korrozív környezetben (sav-bázis oldatok) 316L-es rozsdamentes acélt vagy Hastelloy anyagokat.

• Védettségi fokozat: Beltéri száraz környezet esetén ≥IP66; kültéri/nedves környezet esetén ≥IP67; víz alatti vagy poros környezet esetén ≥IP68.

3) Felszerelés és rendszerkompatibilitás

• Rögzítési mód: Szűk helyeken válassza a végfelületi csavarkötéseket; nagy terhelésű alkalmazásokhoz válassza a flanccsatlakozásokat; ha jelentős excenter terhelés van, előnyben részesítse az erősített modelleket, melyek excenter terhelési hibája ≤ ±0,01%FS.

• Kompatibilitás: Győződjön meg arról, hogy az érzékelő jel megegyezik a meglévő műszer/PLC kommunikációs protokolljával. Több érzékelő együttes alkalmazása esetén olyan digitális modelleket válasszon, amelyek támogatják a címzett kódolást, így elkerülhetők a jelütközések. 4) További követelmények megerősítése

• Tanúsítványigények: Robbanásveszélyes környezetben használatos eszközök esetén megfelelő robbanásbiztos osztályú tanúsítvány szükséges (például Ex d I bányákhoz, Ex ia IIC T6 vegyipari alkalmazásokhoz), az élelmiszeripar esetén FDA/GMP tanúsítvány, mérési célokra pedig CMC tanúsítvány szükséges.

• Különleges funkciók: Dinamikus méréshez válasszon ≤ 5 ms-os válaszidővel rendelkező modelleket; távoli figyeléshez olyan intelligens modelleket válasszon, amelyek LoRa/NB-IoT vezeték nélküli modullal rendelkeznek; magas hőmérsékletű környezetekhez válasszon hőmérséklet-kompenzációs chippel ellátott speciális modelleket.

Összefoglalás

A küllős típusú súlyérzékelő rendelkezik a „nagy teherbírás, kompakt szerkezet és magas stabilitás” alapvető előnyeivel, amelyek megoldják a pontos mérés problémáját közepes és alacsony terhelés, korlátozott hely és egyenetlen terhelés esetén. A felhasználói élmény a könnyű telepítésre, karbantartásmentességre és megbízható adatokra fókuszál. A kiválasztás során elsődleges szempont a méréshatár, pontosság, telepítési tér és környezeti feltételek négy alapkövetelménye, valamint a rendszerkompatibilitás és további funkciók figyelembevétele. Használat során szigorúan be kell tartani az axiális erőhatás elvét és a rendszeres kalibrálási előírásokat a hosszú távú, stabil működés biztosítása érdekében. Ipari mérlegekhez, építőgépekhez, folyamatirányításhoz és más területekhez alkalmas, ideális mérőérzékelő megoldás közepes és alacsony terhelésű, valamint speciális telepítési körülmények között.

Részletes megjelenítés

Paraméterek