Sensor Penaan Beam Kantilever CZL803KB

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

1. Fitur Produk dan Fungsi Utama

Fitur Utama

1)Desain struktur: Mengadopsi struktur balok kantilever terpadu (ketebalan balok 8-50mm, panjang 50-300mm), 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/℃, serta stabilitas akurasi yang lebih unggul dibandingkan sensor sejenis dalam skenario menengah dengan kisaran 50kg-5t.

3) Bahan dan Perlindungan: Badan elastis umumnya menggunakan baja paduan (Q235, 40CrNiMoA) atau baja tahan karat 304/316L, dengan permukaan yang diproses melalui peening dan penghilangan karat + pelapisan nikel (baja paduan) atau passivasi (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 beban sedang dan rendah (waktu respons ≤7ms), dengan kisaran mencakup 50kg-20t. Aplikasi konvensional terkonsentrasi pada kisaran 1t-10t, dan beberapa model tugas berat dapat diperluas hingga 50t, memenuhi kebutuhan sebagian besar skenario industri dengan beban menengah.

2) Output Sinyal Standar: Menyediakan sinyal analog (4-20mA, 0-5V, 0-10V) dan sinyal digital (RS485/Modbus RTU), serta beberapa model kelas industri 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 proteksi beban lebih (150%-250% dari beban nominal, hingga 300% untuk model baja paduan), model tahan ledakan disertifikasi oleh Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, dan beberapa model dilengkapi konektor anti-terlepas pada kabel.

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

2. Masalah Inti yang Diselesaikan

1) Kesulitan Pemasangan Peralatan di Tepi: Mengatasi keterbatasan sensor tradisional yang memerlukan pemasangan simetris, struktur balok kantilever "satu ujung terikat" dapat langsung dipasang pada tepi bawah peralatan atau sisi braket, menyelesaikan masalah keterbatasan ruang pemasangan di bagian tengah peralatan seperti silo dan timbangan platform.

2) Pengukuran Beban Terpusat Jarak Menengah: Pada rentang menengah 1t - 10t, melalui desain optimalisasi tegangan balok, kesalahan pengukuran beban terpusat dikendalikan dalam kisaran ±0,02%FS, memenuhi persyaratan akurasi untuk skenario beban menengah 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 kombinasi penimbangan paralel 2 - 4, serta mengatasi masalah tumpang tindih berat dan keseragaman akurasi pada skenario dengan gaya terdistribusi seperti timbangan platform besar dan silo.

5) Kemampuan Adaptasi terhadap Lingkungan Industri yang Ekstrem: Melalui penguatan bahan baja paduan serta desain tingkat proteksi IP67 atau lebih tinggi, permasalahan korosi sensor dan kelainan sinyal di lingkungan berdebu (seperti tambang), lembap (seperti pabrik 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 Sederhana: Mendukung pengaturan nol satu tombol pada alat timbang, proses kalibrasi tiga titik (25%, 50%, 100% dari beban terukur) cocok untuk skenario jarak menengah, dan model digital dapat menyelesaikan konfigurasi parameter serta kalibrasi secara 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 cepat tanpa keterlambatan dalam skenario kuasi-dinamis (seperti konveyor sabuk); model digital dilengkapi fungsi diagnosis kerusakan bawaan, memberikan peringatan waktu nyata untuk kondisi abnormal seperti kelebihan muatan 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/Tempat Penyimpan Industri
• Tangki Bahan Kimia: Penimbangan tangki penyimpanan bahan kimia 1 - 10 ton, sensor balok kantilever 2 - 4 dipasang secara simetris pada dudukan dasar tangki, material baja paduan tahan korosi, proteksi IP67 cocok untuk lingkungan lembap bengkel, dan akurasi ±0,02%FS memastikan pengukuran persediaan 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 Belt Skala/Konveyor
• Skala Belt Industri: Penimbangan belt pengangkut material curah di tambang dan pembangkit listrik, sensor dipasang pada braket idler, menahan beban gabungan dari belt dan material, waktu respons ≤ 7ms cocok untuk skenario pengangkutan kontinu, dan akurasi pengukuran ±0,1%.

• Konveyor: Digunakan untuk penimbangan dan sortir secara daring di industri elektronik dan makanan. Sensor tertanam di bagian bawah konveyor, dapat mendeteksi berat produk secara real time dan berinteraksi dengan mekanisme sortir. Akurasi kisaran menengah memenuhi kebutuhan produksi massal.

3) Skala Truk Kecil dan Menengah/Skala Platform

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

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

4）Kontrol Gaya Peralatan Otomasi

• Pemantauan Tekanan Peralatan Stamping: Kontrol tekanan mesin stamping kecil. Sensor terpasang di antara kepala stamping dan badan mesin, yang dapat memberikan umpan balik waktu nyata dari nilai gaya stamping, mencegah kerusakan cetakan akibat kelebihan beban. Akurasi ±0,01%FS memastikan kualitas stamping.

• Kontrol Gaya Peralatan Robot: Pemantauan tekanan selama proses perakitan robot industri. Sensor shear beam terintegrasi di ujung lengan robot, yang dapat mendeteksi tekanan perakitan dan menyesuaikan gaya aksi, 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 permukaan yang dipasifkan, tahan terhadap korosi asam dan alkali, serta cocok untuk skenario seperti deteksi konsentrasi larutan elektroplating dan penimbangan reagen kimia.

5. Petunjuk Penggunaan (Panduan Praktis)

1）Proses Pemasangan

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

• Penempatan dan Pengikatan: Kencangkan ujung tetap sensor ke braket peralatan dengan baut untuk memastikan terpasang kuat tanpa longgar; ujung yang menahan beban harus bersentuhan erat dengan struktur penahan beban agar beban bekerja secara vertikal pada badan balok, menghindari 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 dengan protokol Modbus; pemasangan kabel harus dijauhkan dari sumber gangguan kuat seperti konverter frekuensi, dengan jarak ≥15cm.

• 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 Awal

• 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).

• Uji Linearitas: Pilih 5 titik uji secara merata dalam rentang tersebut, verifikasi linearitas sinyal keluaran, dan kesalahan linearitas 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 Kesalahan: Saat terjadi penyimpangan data, pertama-tama periksa tegangan catu daya (stabil pada 12-24V DC); saat pembacaan tidak normal, periksa adanya beban lebih (melebihi 300% dari beban terukur berpotensi 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 (contoh: untuk beban maksimum 5t, dapat dipilih sensor 6,5-8t), memberi ruang bagi beban benturan dan margin keamanan.

• 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)Instalasi 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 sudah ada, misalnya untuk PLC Siemens, pilih terlebih dahulu model yang mendukung protokol Profibus untuk mengurangi kesulitan integrasi.

4) Konfirmasi Persyaratan Tambahan

• Persyaratan Sertifikasi: Untuk aplikasi tahan ledakan, diperlukan sertifikasi kelas tahan ledakan yang sesuai (Ex d I untuk tambang batu bara, Ex ia IIC T6 untuk industri kimia), untuk aplikasi metrologi diperlukan 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 aplikasi suhu tinggi, pilih model khusus dengan chip kompensasi suhu.

RINGKASAN

Balok kantilever sel beban memiliki keunggulan utama "presisi pada jangkauan menengah, pemasangan fleksibel, dan ketahanan benturan yang kuat", serta terutama mengatasi masalah seperti pemasangan di tepi perangkat, pengukuran beban terpusat, dan perlindungan terhadap benturan dinamis dalam skenario industri dengan beban menengah. 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 jangkauan, akurasi, lokasi pemasangan, dan lingkungan, kemudian membuat keputusan berdasarkan kompatibilitas sistem dan fungsi tambahan; selama penggunaan, hindari gaya lateral dan beban berlebih, serta patuhi secara ketat spesifikasi kalibrasi berkala untuk memastikan operasi yang stabil dalam jangka panjang. Produk ini cocok untuk tangki material industri, timbangan sabuk, instrumen penimbang skala kecil dan menengah, serta bidang lainnya, dan merupakan solusi sensor utama untuk skenario penimbangan industri dengan beban rendah dan menengah.