Sensor Timbangan Balok Konsol CZL803

Sel beban balok kantilever adalah elemen deteksi sensitif terhadap gaya yang berdasarkan prinsip hambatan regangan, dengan badan elastis berbentuk balok kantilever yang dipasang tetap di satu ujung dan menggantung di ujung lainnya sebagai struktur intinya. Ketika menerima gaya, deformasi lentur pada balok mendorong strain gauge untuk menghasilkan perubahan hambatan, yang kemudian diubah menjadi sinyal listrik terstandar. Sel beban ini menggabungkan keunggulan seperti kapasitas beban kisaran menengah, ruang pemasangan fleksibel, dan ketahanan benturan yang kuat, serta banyak digunakan dalam skenario dengan gaya terkonsentrasi pada beban sedang dan rendah, seperti tangki material industri, timbangan platform, dan timbangan sabuk. Berikut ini penjelasan rinci dari dimensi inti untuk memenuhi kebutuhan produk pemilihan, evaluasi teknis, dan penyusunan solusi:

1. Fitur Produk dan Fungsi Inti

Fitur Utama

1) Desain Struktural: Mengadopsi struktur balok kantilever terpadu (ketebalan balok 8 - 50 mm, panjang 50 - 300 mm), dengan beberapa set lubang pemasangan di ujung yang tetap untuk meningkatkan stabilitas. Tegangan pada ujung yang diberi beban terkonsentrasi di bagian tengah balok, mendukung pengukuran beban terpusat vertikal ke bawah, dengan ketahanan benturan luar biasa (mampu menahan benturan sesaat sebesar 200% - 300% dari beban nominal) dan efisiensi transfer tegangan tinggi.

2) Kinerja Presisi: Kelas akurasi mencakup C3 - C6, dengan model utama mencapai C3. Kesalahan nonlinieritas ≤ ±0,02%FS, kesalahan pengulangan ≤ ±0,01%FS, hanyutan nol ≤ ±0,003%FS/℃, dan stabilitas akurasinya lebih unggul dibanding sensor sejenis dalam skenario menengah 50 kg - 5 ton.

3) Bahan dan Perlindungan: Badan elastis umumnya menggunakan baja paduan (Q235, 40CrNiMoA) atau baja tahan karat 304/316L, dengan permukaan yang diberi perlakuan peening dan penghilangan karat + pelapisan nikel (baja paduan) atau perlakuan pasivasi (baja tahan karat); kelas proteksi biasanya IP66/IP67, dan model industri tugas berat dapat mencapai IP68, cocok untuk lingkungan industri kompleks seperti debu dan kelembapan.

4) Kompatibilitas Pemasangan: Ujung tetap mendukung pengikatan baut atau pengelasan, dan ujung beban dapat dihubungkan melalui ulir, flensa, atau kepala tekan, cocok untuk pemasangan multi-posisi di bagian bawah, samping, dll., peralatan. Satu atau beberapa unit dapat digunakan secara paralel, dengan fleksibilitas kombinasi tinggi.

Fungsi inti

1) Pengukuran Gaya Jarak Menengah: Berfokus pada penimbangan statis/kuasi-dinamis untuk beban sedang dan rendah (waktu respons ≤ 7ms), dengan kisaran mencakup 50kg - 20t, dan aplikasi umum terkonsentrasi pada kisaran 1t - 10t. Beberapa model tugas berat dapat diperluas hingga 50t, memenuhi kebutuhan sebagian besar skenario industri beban sedang.

2) Output Sinyal Terstandar: Menyediakan sinyal analog (4 - 20mA, 0 - 5V, 0 - 10V) dan sinyal digital (RS485/Modbus RTU), serta beberapa model kelas industri yang mendukung protokol HART, memungkinkan koneksi langsung ke PLC, DCS, dan sistem manajemen penimbangan tanpa modul pengkondisi sinyal tambahan.

3) Fungsi Perlindungan Keamanan: Mengintegrasikan kompensasi suhu pada rentang suhu lebar (-20℃ ~ 80℃), memiliki perlindungan kelebihan beban (150% - 250% dari beban nominal, dengan model baja paduan mencapai 300%), model tahan ledakan disertifikasi oleh Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, dan beberapa model dilengkapi konektor anti-tarik kabel.

4) Keandalan Jangka Panjang: Kehidupan lelah ≥ 10⁶ siklus beban, dengan penyimpangan tahunan ≤ ±0,015%FS di bawah beban nominal, cocok untuk skenario operasi kontinu jangka panjang seperti lini produksi industri dan pemantauan tangki material.

2. Masalah Utama yang Diselesaikan

1) Kesulitan Pemasangan Peralatan di Tepi: Mengatasi keterbatasan sensor tradisional yang memerlukan pemasangan simetris, struktur "satu ujung tetap" pada balok kantilever dapat langsung dipasang pada tepi bawah peralatan atau sisi braket, mengatasi masalah ruang pemasangan yang tidak mencukupi di tengah peralatan seperti silo dan timbangan platform.
2) Pengukuran Beban Terkonsentrasi pada Kisaran Sedang: Pada kisaran sedang 1t - 10t, melalui desain tegangan balok yang dioptimalkan, kesalahan pengukuran beban terkonsentrasi dikendalikan dalam ±0,02%FS, memenuhi persyaratan akurasi pada skenario beban sedang seperti pencampuran industri dan penimbangan produk jadi.

3) Kerusakan Akibat Beban Impak Dinamis: Karakteristik deformasi bantalan dari elastomer balok kantilever dapat secara efektif menyerap benturan instan yang disebabkan oleh jatuhnya material dan getaran peralatan, mengatasi masalah kerusakan mudah dan penyimpangan akurasi sensor tradisional dalam skenario dinamis.

4) Pengukuran Berat Gabungan Multi-sensor: Sensor memiliki konsistensi yang baik (kesalahan ≤ ±0,01%FS untuk satu batch yang sama), mendukung penggabungan paralel 2 - 4 sensor, mengatasi masalah penumpukan berat dan keseragaman akurasi dalam skenario dengan gaya terdistribusi seperti timbangan platform besar dan silo.

5) Adaptasi terhadap Lingkungan Industri yang Ekstrem: Melalui penguatan material baja paduan dan desain tingkat proteksi IP67 ke atas, masalah korosi sensor dan abnormalitas sinyal di lingkungan berdebu (seperti tambang), lembap (seperti industri kimia), dan sedikit korosif (seperti elektroplating) dapat diatasi.

3. pengalaman pengguna

1) Fleksibilitas Pemasangan yang Tinggi: Lubang pemasangan standar di ujung yang tetap kompatibel dengan berbagai struktur peralatan, sehingga tidak memerlukan alat posisi profesional. Pemasangan dan kalibrasi dapat diselesaikan menggunakan waterpas, dan satu orang dapat menyelesaikan pemasangan serta pemasangan kabel satu sensor dalam waktu kurang dari 20 menit.

2) Pengoperasian dan Kalibrasi yang Mudah: Mendukung pengaturan nol satu tombol pada alat timbang, proses kalibrasi tiga titik (25%, 50%, 100% dari beban nominal) cocok untuk skenario jangkauan menengah, dan model digital dapat menyelesaikan konfigurasi parameter serta kalibrasi dari jarak jauh melalui perangkat lunak komputer induk.

3) Biaya Pemeliharaan yang Dapat Dikendalikan: Struktur tertutup sepenuhnya mengurangi masuknya debu, dengan tingkat kegagalan tahunan rata-rata ≤ 0,5%; komponen inti ( gauge regangan , terminal) dikemas secara terpisah, dan kerusakan lokal dapat diperbaiki secara terpisah tanpa perlu penggantian keseluruhan.

4) Umpan Balik Data yang Stabil: Fluktuasi data pengukuran statis ≤ ±0,005%FS, merespons dengan cepat tanpa lag dalam skenario quasi-dinamis (seperti konveyor sabuk); model digital memiliki fungsi diagnosis kesalahan bawaan, memberikan peringatan waktu nyata untuk kondisi abnormal seperti beban berlebih dan tegangan rendah.

5) Kemampuan Adaptasi Kombinasi yang Kuat: Ketika beberapa sensor terhubung secara paralel, mendukung distribusi beban otomatis, menghilangkan kebutuhan akan alat penyeimbang tambahan, menyesuaikan dengan persyaratan desain timbangan platform dan silo dengan berbagai ukuran, serta mengurangi kesulitan integrasi sistem.

4. Skenario aplikasi khas

1) Penimbangan Silo Industri/Hopper
• Tangki Bahan Kimia: Penimbangan tangki penyimpanan bahan kimia 1 - 10 ton, 2 - 4 sensor balok kantilever dipasang secara simetris pada dudukan dasar tangki, material baja paduan tahan korosi, proteksi IP67 cocok untuk lingkungan lembap di pabrik, dan akurasi ±0,02%FS memastikan pengukuran inventaris yang tepat.
• Hopper Pakan/Tepung: Penimbangan hopper pencampuran di industri pengolahan biji-bijian, sensor dipasang pada kaki penyangga di bagian bawah hopper, desain tahan benturan menangani dampak jatuhnya material, dan bekerja sama dengan sistem kontrol untuk mencapai pemberian material yang akurat.

2) Penimbangan Skala Belt/Konveyor
• Timbangan Sabuk Industri: Penimbangan sabuk pengumpan material curah di tambang dan pembangkit listrik, sensor dipasang pada braket idler, menahan beban gabungan dari sabuk dan material, dengan waktu respons ≤ 7 ms yang cocok untuk skenario pengangkutan kontinu, serta akurasi pengukuran ±0,1%.

• Konveyor: Digunakan untuk penimbangan dan pemilahan secara langsung (in-line) di industri elektronik dan makanan. Sensor tertanam di bagian bawah konveyor untuk mendeteksi berat produk secara real-time dan berinteraksi dengan mekanisme pemilahan. Akurasi kisaran menengah memenuhi kebutuhan produksi massal.

3) Timbangan Truk Kecil dan Sedang/Timbangan Platform

• Timbangan Platform Bengkel: Timbangan platform perputaran bengkel 1-5t. Empat sensor balok geser dipasang di keempat sudut bodi timbangan. Ujung tetap dikencangkan ke tanah, dan ujung penahan beban menanggung beban dari bodi timbangan. Kemampuan anti-beban eksentrik memastikan akurasi penimbangan yang konsisten pada posisi berbeda.

• Timbangan Truk Forklift: Alat penimbang forklift portabel. Sensor dipasang pada rangka garpu forklift untuk menahan beban vertikal barang. Material baja paduan tahan benturan, cocok untuk kebutuhan penimbangan dinamis selama operasi forklift.

4) Pengendali Gaya Peralatan Otomasi

• Pemantauan Tekanan Peralatan Stamping: Pengendalian tekanan mesin stamping kecil. Sensor dipasang di antara kepala stamping dan bodi mesin untuk memberikan umpan balik waktu nyata dari nilai gaya stamping, mencegah kerusakan cetakan akibat kelebihan beban. Akurasi ±0,01%FS menjamin kualitas stamping.

• Kontrol Gaya pada Perakitan Robot: Pemantauan tekanan dalam proses perakitan robot industri. Sensor shear beam terintegrasi di ujung lengan robot untuk mendeteksi tekanan perakitan dan menyesuaikan gaya gerakan, cocok untuk perakitan komponen otomotif dan komponen elektronik.

5) Aplikasi Industri Khusus

• Skenario Tahan Ledakan: Peralatan penimbangan tahan ledakan untuk industri tambang batu bara serta minyak dan gas. Sensor shear beam tahan ledakan tipe Ex d IIB T4 digunakan dan dipasang dalam kotak penimbangan tahan ledakan untuk memenuhi persyaratan keselamatan di lingkungan yang mudah meledak.

• Lingkungan Korosif: Peralatan penimbangan untuk industri elektroplating dan kimia. Sensor terbuat dari baja tahan karat 316L dengan perlakuan pasivasi permukaan yang tahan terhadap korosi asam dan alkali, cocok untuk aplikasi seperti deteksi konsentrasi larutan elektroplating dan penimbangan reagen kimia.

5. Petunjuk Penggunaan (Panduan Praktis)

1) Proses Pemasangan

• Persiapan: Bersihkan permukaan pemasangan (pastikan permukaan rata, bebas dari minyak, dan kesalahan kerataan ≤0,1 mm/m), periksa tampilan fisik sensor (tidak ada deformasi pada badan balok dan tidak ada kerusakan pada kabel), serta pilih baut pemasangan dengan spesifikasi M12-M24 sesuai kisaran.

• Penentuan Posisi dan Pengikatan: Kencangkan ujung sensor yang tetap ke braket peralatan menggunakan baut agar terpasang kuat tanpa goyah; ujung yang menahan beban harus pas dengan struktur penahan beban untuk memastikan beban bekerja secara vertikal pada badan balok, hindari gaya lateral dan torsi.

• Spesifikasi Kabel: Untuk sinyal analog, ikuti prinsip pemasangan kabel "merah - daya +, hitam - daya -, hijau - sinyal +, putih - sinyal -"; untuk sinyal digital, sambungkan sesuai pin yang sesuai pada protokol Modbus; pemasangan kabel harus dijauhkan dari sumber gangguan kuat seperti konverter frekuensi, dengan jarak ≥15 cm.

• Perlakuan Proteksi: Untuk pemasangan di luar ruangan, harus dipasang penutup hujan; pada lingkungan lembap, sambungan kabel harus disegel dengan kotak persimpangan tahan air; pada lingkungan korosif, harus diberi lapisan anti-korosi khusus pada permukaan non-bantalan beban dari sensor.

2) Kalibrasi dan Pemrograman

• Kalibrasi Nol: Nyalakan daya dan panaskan selama 30 menit, lalu jalankan perintah "kalibrasi nol" untuk memastikan output nol berada dalam kisaran ±0,002%FS. Jika deviasinya terlalu besar, periksa apakah pemasangan sudah kuat dan apakah terdapat gaya lateral.

• Kalibrasi Beban: Tempatkan bobot standar sebesar 25%, 50%, dan 100% dari beban nominal secara berurutan, catat nilai sinyal keluaran pada masing-masing titik, koreksi kesalahan linier melalui perangkat lunak kalibrasi, dan pastikan kesalahan pada setiap titik beban ≤ nilai yang diizinkan untuk Kelas C3 (±0,02%FS).

• Pengujian Linear: Pilih secara merata 5 titik uji dalam rentang pengukuran untuk memverifikasi linearitas sinyal keluaran. Kesalahan linear harus ≤ ±0,015%FS untuk memastikan stabilitas akurasi skala penuh pada kisaran tengah.

3) Pemeliharaan Rutin

• Inspeksi Rutin: Bersihkan debu dan minyak pada permukaan sensor setiap bulan, periksa kekencangan baut pengikat; lakukan kalibrasi titik nol setiap triwulan, dan selesaikan kalibrasi skala penuh serta pengujian kinerja setiap tahun.

• Penanganan Kerusakan: Saat terjadi penyimpangan data, pertama-tama periksa tegangan catu daya (stabil pada 12-24V DC); saat pembacaan tidak normal, periksa adanya beban berlebih (melebihi 300% dari beban nominal dapat menyebabkan kerusakan) atau deformasi balok, dan ganti sensor jika diperlukan.

6. Metode Pemilihan (Sesuaikan Secara Tepat dengan Kebutuhan)

1) Penentuan Parameter Inti

• Pemilihan Rentang: Pilih model dengan rentang 1,3-1,6 kali beban maksimum aktual (misalnya, untuk beban maksimum 5t, dapat dipilih sensor 6,5-8t) untuk memberi cadangan terhadap beban benturan dan margin keselamatan.

• Kelas Akurasi: Pilih Kelas C3 (kesalahan ≤ ±0,02%FS) untuk metrologi industri, Kelas C6 (kesalahan ≤ ±0,03%FS) untuk pemantauan umum, dan model Kelas C3 dengan waktu respons ≤ 7 ms untuk penimbangan dinamis.

• Jenis Sinyal: Pilih sinyal analog (4-20mA) untuk sistem kontrol konvensional, sinyal digital (RS485) untuk sistem cerdas, dan model dengan modul transmisi nirkabel untuk skenario IoT industri.

2) Pemilihan Berdasarkan Adaptabilitas Lingkungan

• Suhu: Pilih model biasa untuk skenario normal (-20°C~60°C), model kompensasi suhu tinggi untuk skenario suhu tinggi (60°C~120°C), dan model tahan suhu rendah untuk skenario suhu rendah (-40°C~-20°C).

• Medium: Pilih baja paduan (dilapisi nikel) untuk lingkungan kering, baja tahan karat 304 untuk lingkungan lembap/sedikit korosif, dan baja tahan karat 316L untuk lingkungan sangat korosif (larutan asam-basa).

• Kelas Proteksi: ≥IP66 untuk lingkungan kering dalam ruangan, ≥IP67 untuk lingkungan luar ruangan/lembap, dan ≥IP68 untuk lingkungan bawah air atau berdebu intensif.

3) Pemasangan dan Kompatibilitas Sistem

• Metode Instalasi: Pilih pemasangan baut untuk pemasangan perangkat di bagian bawah, koneksi flange untuk pemasangan samping; saat beberapa sensor digunakan dalam sistem penimbangan, pilih model digital yang mendukung pengkodean alamat untuk menghindari konflik sinyal.

• Kompatibilitas: Pastikan sinyal sensor sesuai dengan protokol komunikasi meter/PLC yang ada. Misalnya, untuk PLC Siemens, pilih terlebih dahulu model yang mendukung protokol Profibus guna mengurangi kesulitan integrasi.

4) Konfirmasi Persyaratan Tambahan

• Persyaratan Sertifikasi: Skenario tahan ledakan memerlukan sertifikasi kelas tahan ledakan yang sesuai (Ex d I untuk tambang batu bara, Ex ia IIC T6 untuk industri kimia), skenario metrologi memerlukan sertifikasi CMC, dan produk ekspor memerlukan sertifikasi OIML.

• Fitur Khusus: Untuk penimbangan dinamis, pilih tipe yang diperkuat tahan benturan (beban benturan ≥300%FS); untuk pemantauan jarak jauh, pilih model dengan modul NB-IoT/LoRa; untuk skenario suhu tinggi, pilih model khusus dengan chip kompensasi suhu.

RINGKASAN

Sel tahanan balok kantilever memiliki keunggulan utama "presisi pada kisaran menengah, pemasangan fleksibel, dan ketahanan benturan yang kuat", serta terutama mengatasi masalah seperti pemasangan tepi peralatan, pengukuran beban terpusat, dan perlindungan terhadap benturan dinamis dalam skenario beban menengah industri. Pengalaman pengguna berfokus pada kemudahan pemasangan, perawatan tanpa khawatir, dan kompatibilitas sistem yang baik. Saat memilih model, perlu terlebih dahulu memperjelas empat persyaratan utama yaitu kisaran, akurasi, lokasi pemasangan, dan lingkungan, kemudian membuat keputusan berdasarkan kompatibilitas sistem dan fungsi tambahan; selama penggunaan, hindari gaya lateral dan beban berlebih, serta ikuti secara ketat spesifikasi kalibrasi berkala untuk memastikan operasi yang stabil dalam jangka panjang. Produk ini cocok untuk tangki material industri, timbangan sabuk, instrumen penimbang kecil dan menengah, serta bidang lainnya, dan merupakan solusi sensor utama untuk skenario penimbangan industri dengan beban rendah hingga menengah.