Habcsapos terhelésérzékelő CZL204

Termék bemutatása

Spoke-típusú tömegérzékelőktől erőérzékeny érzékelő elemek az alakváltozási ellenállás elvén alapulnak, magvas alakú rugalmas testtel (elastomer) a mag szerkezetként. Erő hatására az elastomer deformációja mozgatja az alakváltozási mérőt, ami ellenállásváltozást eredményez, majd ezt elektromos jellé alakítják át. Kombinálják a kompakt szerkezet és kiemelkedő excentrikus terhelés ellenálló képesség előnyeit, és széles körben használják közepes és alacsony terhelésű, illetve korlátozott helyigényű mérési alkalmazásokban. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk a főbb dimenziókat a kiválasztási, technikai értékelési és megoldásírási igények kielégítése érdekében: termék kiválasztás, technikai értékelés és megoldás írása:

1. Terméktulajdonságok és funkciók

Főbb jellemzők

• Szerkezeti tervezés: Egy egységes, küllős szerkezetet alkalmaz (a perem és a központi híd küllőkkel vannak összekötve, magassága általában 20–80 mm), amelynek egyenletes merevségeloszlása van, kiváló ellenállása az excentrikus terhelésnek/oldalirányú erőnek (képes ±15% - ±20% excentrikus terhelési erőt elviselni a névleges terhelésből), hatékonyan szétosztja a nem axiális terhelések hatását, és nagy teherbíró stabilitással rendelkezik.

• Pontossági teljesítmény: A pontossági osztály C2 - C6-ig terjed, a főbb modellek C3-as szintet érnek el. Nemlinearitási hiba ≤ ±0,02%FS, ismétlési hiba ≤ ±0,01%FS, nullpont-drift ≤ ±0,003%FS/℃ tartományban, és jó pontosságtartás dinamikus, szakaszos terhelési helyzetekben.
• Anyag és védelem: Az elasztomert gyakran ötvözött acélból (folyáshatár ≥ 900 MPa) vagy 304/316L rozsdamentes acélból készítik, a felületet passziválják vagy nikkelezik a korrózióállóság növelése érdekében; a védettségi fokozat általában IP66/IP67, speciális egyedi modelleknél elérheti az IP68-as szintet, alkalmas nedves és poros ipari környezetekhez.
• Felszerelési kompatibilitás: A felső és alsó végfelületek csavarrögzítést vagy flanccsalatos csatlakozást használnak, egyes modellek menetes adaptálását is támogatják. A szerelési magasság alacsony (minimálisan 18 mm), keskeny helyekre alkalmas, elsősorban függőleges erők hatása alatt, önállóan vagy több egység kombinált használatával is alkalmazható.

Alapfunkció

• Súly/Erő érték detektálás: Támogatja a statikus mérést és kvázi-dinamikus mérést (válaszidő ≤ 8 ms), mérési tartománya 0,1 t - 200 t között mozog. A tipikus alkalmazások általában az 1 t - 50 t tartományban koncentrálódnak, egyes egyedi modellek pedig különleges igényeket is kielégíthetnek 200 t felett.
• Jel kimenet: Szabványos analóg jeleket (4 – 20 mA, 0 – 5 V, 0 – 10 V) és digitális jeleket (RS485/Modbus RTU) biztosít. Néhány intelligens modell támogatja a CANopen protokollt, és közvetlenül csatlakoztatható PLC-hez, DCS-hez és mérlegkezelő rendszerekhez.
• További funkciók: Széles hőmérséklet-tartományú hőmérséklet-kompenzációval rendelkezik (-30 °C ~ 80 °C), túlterhelés elleni védelemmel (a névleges terhelés 150% - 250%-a), robbanásbiztos modellek Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga tanúsítvánnyal rendelkeznek, és egyes modellek kábeltörés 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. Központi problémák megoldása

• Pontatlan mérés excentrikus terhelési körülmények között: A hagyományos szenzorok axiális terheléstől eltérő terhelések mellett fellépő túlzott hibájának kiküszöbölésére a küllőszerkezet erőátvitelének optimalizálásával az excentrikus terhelés hibája ±0,03% FS-en belül marad, így megoldva a pontossággal kapcsolatos problémákat olyan helyzetekben, mint a silók excentricitása és az anyag becsapódása.
• Nehezen telepíthető szűk helyeken: „Rövid és tömör” szerkezeti jellemzőivel (50–200 mm átmérő, 20–80 mm magasság) megoldja a behatoló helyzetekben, például berendezések belsejében, kis mérőműszerekben és beépített mérőmodulokban előforduló telepítési alkalmazkodási problémákat, további felesleges hely igénye nélkül.
• Rezgés és ütődés hatására hajlamos megsérülni: A beszelt típusú elasztomer feszültségeloszlása egyenletesebb, és ütésállósága több mint 30%-kal javult az oszloptípusú szenzorokhoz képest, hatékonyan elkerülve a szenzor maradandó deformálódását mechanikai rezgés és anyag leejtése során, ezzel meghosszabbítva élettartamát.
• Többféle alkalmazási területre való alkalmazkodás hiánya: Anyagminőségének fejlesztésével (például 316L rozsdamentes acél használatával) és fokozott védelemmel (IP68) megoldja a szenzorok korrózióproblémáját nedves és korróziót okozó környezetekben, például az élelmiszer-feldolgozásban és vegyi anyagok adagolásában, miközben a robbanásbiztos modell eleget tesz a gyúlékony és robbanásveszélyes környezetek biztonsági követelményeinek.
• Bonyolult rendszerintegráció és csatlakoztatás: Többféle jelkimenetet és a leggyakrabban használt ipari protokollokat támogatja, így megoldja a különböző márkájú PLC-kkel (például Mitsubishi, Schneider) és mérőműszerekkel való kompatibilitási problémákat, csökkentve a jelátalakítókhoz hasonló köztes berendezésekbe történő beruházást.

3. Felhasználói Élmény

• Telepítési kényelem: A szabványosított végfelületi rögzítőfuratok és pozicionáló hivatkozási felületek, valamint a speciális tömítések és rögzítőcsavarok vízszintes pozícionálást tesznek lehetővé szakmai kalibrációs eszközök nélkül. Egy személy is elvégezheti egyetlen szenzor felszerelését és üzembe helyezését 30 percen belül.
• Működtetés és kalibrálás: Támogatja az egyszerű nullázást és a kétpontos kalibrálást, leegyszerűsíti a kalibrálási folyamatot (csak a névleges terhelés 20%-os és 100%-os szabványos súlyokra van szükség), és a digitális modell távoli kalibrálást és paraméterkonfigurációt végezhet 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 ráta ≤ 0,3%; a csatlakozóblokk lazulásmentes kialakítású, a kábelcsatlakozó pedig víz- és porálló tömítéssel rendelkezik. A mindennapi használat során csupán negyedévente szükséges tisztítás és nullapont-ellenőrzés, így alacsony a karbantartási igény.
• Adathozzajárulás: A statikus mérési adatok ingadozása ≤ ±0,005%FS, kvázi-dinamikus forgatókönyvekben nincs jelentős késleltetés; a digitális modell beépített hibadiagnosztikai modullal rendelkezik, amely valós időben jelezhet túlterhelést, leválasztódást, rendellenes hőmérsékletet és egyéb állapotokat, lehetővé téve a gyors hibahely-meghatározást.
• Kompatibilitási élmény: Kompatibilis a piacon lévő mérővezérlő eszközök több mint 95%-ával, támogatja az automatikus terheléselosztást több szenzor párhuzamos használata esetén, így nincs szükség további kiegyenlítőkre; az intelligens modell közvetlenül csatlakoztatható az ipari IoT-platformhoz, lehetővé téve a távoli adatfigyelést.

4. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek

1) Ipari mérőberendezések gyártása

• Kisméretű és közepes méretű platformmérlegek/padlómérlegek: Alapvető érzékelőegységek 1-50 tonnás platformmérlegekhez és padlómérlegekhez, kompakt szerkezetük ideális a mérőberendezések belsejébe történő beépítéshez, az excentrikus terhelés elleni védelem pedig biztosítja az egyenletes pontosságot különböző mérési pozíciókban (például szupermarket ármeghatározó platformmérlegek és műhely használatú forgópadló mérlegek).

• 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

• Töltőgépek/lapátok mérése: A csatlakozó hidraulikus rendszerébe építve, a hidraulikus nyomás érzékelésével közvetve méri a tömeget, a küllős szerkezet erős rezgés- és ütésállósággal rendelkezik, alkalmazkodik az építőgépek kemény munkakörülményeihez, pontossága akár ±0,5%FS.

• 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

• Kisebb és közepes méretű anyag tartályok/silók mérése: Adagolótartályok és puffer silók mérése a gyógyszeriparban és az élelmiszeriparban, 4 szenzor szimmetrikus elhelyezésével, az excentrikus terhelés elleni tulajdonságokkal megoldva az anyagtartályok tömegközéppont-elmozdulásának problémáját, valamint a vezérlőrendszerrel együttműködve biztosítva a pontos adagolást.

• Csomagolóberendezések mérése: Dinamikus mérőmodulok részecskék csomagoló gépeihez és folyadék töltőgépekhez, 8 ms-nél gyorsabb válaszidővel a nagy sebességű csomagolási igények kielégítése érdekében, pontossággal ±0,1%FS-en belül, biztosítva a csomagolási mérési előírások betartását.

4) Anyagvizsgálati és tudományos kutatási berendezések

• Húzó/nyomó vizsgálógépek: Statikus erőérték mérése anyagmechanikai vizsgálatok során, C2-es pontossági szinttel, amely képes kielégíteni a tudományos kutatási szintű vizsgálati követelményeket, a küllős szerkezet egyenletes terhelést biztosít, így garantálva a tesztadatok ismételhetőségét és pontosságát.

• Fáradásvizsgáló berendezések: Terhelésfigyelés alkatrészek fáradási élettartam-vizsgálata során, ≥10⁷ ciklus élettartammal és stabil mechanikai tulajdonságokkal, alkalmas hosszú távú tesztelési kísérletek igényeinek kielégítésére.

5) Különleges ipari alkalmazások

• Élelmiszer- és gyógyszeripar: Higiéniai minőségű 316L-es rozsdamentes acélból készült szenzorok, felületük csiszolva (Ra ≤0,8 μm), GMP-szabványoknak megfelelőek, nyersanyag-mérésekhez, késztermék adagoláshoz és egyéb folyamatokhoz használhatók, könnyen tisztíthatók és fertőtleníthetők.

• Bányászat és fémipar: Magas hőmérsékleten is működő küllős típusú szenzorok (kompensációs hőmérséklet: -40 °C ~ 120 °C), ércosztályozó berendezésekhez és kohókatlancsák mérlegeléséhez használatosak, képesek a magas hőmérsékletű és poros környezetben való alkalmazkodásra.

5. Használati utasítás (gyakorlati útmutató)

1) Telepítési folyamat

• Előkészítés: Tisztítsa meg a felszerelési felületet (győződjön meg arról, hogy sík és érdmentes, a síkossági hiba ≤0,05 mm/m), ellenőrizze a szenzor külső állapotát (az elasztomer deformációmentes és a kábel sérülésmentes), valamint ellenőrizze a rögzítőcsavarok méretének kompatibilitását a szenzorral.

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

• Kábelezési előírás: Analóg jelek esetén tartsa be a következő kábelezési elvet: „piros – tápfeszültség +, fekete – tápfeszültség –, zöld – jel +, fehér – jel –”; digitális jelek esetén a csatlakozópontokat a Modbus protokoll szerint kösse össze; a kábelezést erős elektromágneses interferenciát okozó forrásoktól (például frekvencia-átalakítók és nagyfeszültségű kábelek) távol kell tartani, a távolság ≥15 cm legyen.

• Védőkezelés: Kültéri vagy nedves környezetben történő felszereléskor vízálló elosztódobozt használjon a kábeltápok szigetelésére, és a szenzor nyitott részére porvédő burkot is lehet felszerelni; korróziós környezetben speciális korrózióálló bevonatot kell felvinni a nem terhelt felületekre.

2) Kalibrálás és tesztelés

• Nullázás kalibrálása: Kapcsolja be az áramot, és melegítse elő 20 percig, majd hajtsa végre a „nullázás kalibrálása” parancsot a mérőműszeren vagy a főgépen keresztül annak érdekében, hogy a nulla kimenet ±0,002%FS-en belül legyen; ha a eltérés túl nagy, ellenőrizze a szerelés szintezettségét.

• 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 analóg jeleket (4–20 mA) válasszon; intelligens IoT-rendszerekhez digitális jeleket (RS485); építőgépekhez 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) hőmérséklet-kompenzált modelleket; alacsony hőmérsékletű körülmények között (-50°C ~ -30°C) alacsony hőmérsékleten is üzemképes 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.

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

3) Felszerelés és rendszerkompatibilitás

• Felszerelési mód: Szűk helyeken válassza a végfelületi csavarkötést; nagy terhelésű alkalmazásoknál válassza a flanckötést; ha jelentős excentrikus terhelés van, előnyben részesítse az olyan erősített modelleket, amelyek excentrikus terhelési hibája ≤ ±0,01%FS.

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

• Tanúsítványigények: Robbanásveszélyes környezetben használatra megfelelő robbanásbiztos minősítés szükséges (pl. Ex d I bányákhoz, Ex ia IIC T6 vegyiparhoz), az élelmiszeripar esetén FDA/GMP tanúsítvány szükséges, mérési feladatokhoz 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 terhelésérzékelő „nagy excentrikus terhelésállóság, kompakt szerkezet és magas stabilitás” tulajdonságokkal rendelkezik, melyek a közepes és alacsony terhelés, korlátozott hely, valamint az excentrikus terhelés körülményei között jelentkező pontos mérési problémákra adnak megoldást elsősorban. A felhasználói élményt az egyszerű felszerelhetőség, a karbantartás könnyűsége és a megbízható adatszolgáltatás jellemzi. A modell kiválasztásánál először tisztázni kell a méréshatár, pontosság, felszerelési hely és környezeti feltételek négy alapvető követelményét, majd ezeket figyelembe véve, valamint a rendszerkompatibilitást és további funkciókat is értékelve dönteni szükséges; használat során szigorúan be kell tartani az axiális erőre vonatkozó felszerelési elvet és a rendszeres kalibrálási előírásokat a hosszú távú, stabil működés biztosítása érdekében. Ipari mérőműszerekhez, építőgépekhez, folyamatirányításhoz és egyéb területekhez alkalmas, ideális mérőérzékelő megoldás közepes és alacsony terhelésű, valamint speciális felszerelési igényű alkalmazásokhoz.

Részletes megjelenítés

Paraméterek