Sensor Gaya Tipe-S CZL302AC

Pengenalan produk

Sel beban tipe S adalah elemen deteksi sensitif terhadap gaya yang berbasis prinsip strain-resistif, dengan elastomer berbentuk S simetris sebagai struktur intinya. Ketika dikenai gaya, deformasi tarik atau tekan pada elastomer mendorong perubahan resistansi pada pengukur regangan (strain gauge), yang kemudian diubah menjadi sinyal listrik standar. Sel ini menggabungkan keunggulan seperti kemampuan menahan gaya dua arah, pemasangan yang fleksibel, serta akurasi yang stabil, dan banyak digunakan dalam skenario pengukuran gaya tarik, tekan, dan gaya komposit pada beban sedang hingga rendah. Rincian selanjutnya disajikan dari dimensi inti untuk memenuhi kebutuhan produk pemilihan, evaluasi teknis, dan penyusunan solusi:

1. Fitur dan Fungsi Produk

Fitur Utama

Desain struktur: Mengadopsi struktur elastomer S terpadu (ketebalan 5-30 mm, panjang 30-200 mm), dengan distribusi stres terkonsentrasi dan simetris, mendukung gaya dua arah (baik tarik maupun tekan dapat diukur), memiliki kemampuan anti-puntir dan anti-gaya transversal yang kuat (dapat menahan gaya transversal sebesar ±10%-±15% dari beban nominal), serta efisiensi transfer gaya yang tinggi.

• Kinerja Presisi: Tingkat akurasi mencakup C2-C6, dengan model utama mencapai C3, kesalahan non-linearitas ≤±0,02%FS, kesalahan pengulangan ≤±0,01%FS, hanyutan nol ≤±0,003%FS/℃, serta redaman presisi kecil dalam skenario pengukuran dinamis pada beban ringan hingga sedang.

• Material dan Perlindungan: Elastomer umumnya menggunakan baja paduan berkekuatan tinggi (kekuatan luluh ≥850MPa) atau baja tahan karat 304/316L, dengan permukaan yang dilapisi nikel atau pelapis bubuk (perlakuan pasifasi untuk tipe tahan korosi); tingkat proteksi biasanya IP65/IP67, dan model khusus untuk lingkungan lembap dapat mencapai IP68, cocok untuk lingkungan industri umum dan beberapa lingkungan khusus.

• Kompatibilitas Pemasangan: Kedua ujungnya dirancang dengan ulir dalam, ulir luar, atau struktur cincin angkat, mendukung berbagai metode pemasangan seperti kait, cincin angkat, dan flensa, dengan ruang pemasangan yang fleksibel, mampu menyesuaikan skenario pembebanan multi-arah seperti vertikal, horizontal, dan miring, serta umumnya digunakan secara mandiri.

Fungsi inti

• Pengukuran Gaya Dua Arah: Mendukung pengukuran tegangan dan kompresi statis/dinamis (waktu respons ≤6 ms), dengan rentang pengukuran mencakup 0,01t-50t, aplikasi umum terkonsentrasi pada kisaran 0,1t-20t, dan beberapa model presisi tinggi mampu mengukur kisaran kecil hingga 0,001t.

• Keluaran Sinyal Terstandar: Menyediakan sinyal analog (4-20mA, 0-5V, 0-10V) dan sinyal digital (RS485/Modbus RTU), serta beberapa model cerdas mendukung protokol Profibus, memungkinkan koneksi langsung ke instrumen timbangan, PLC, layar sentuh industri, dan perangkat lainnya.

• Fungsi Keamanan dan Perlindungan: Mengintegrasikan kompensasi suhu pada rentang suhu lebar (-20℃~80℃), memiliki proteksi beban lebih (120%-200% dari beban terukur, biasanya 150% dalam skenario tarik), dan beberapa model dilengkapi pin penentu anti-puntir serta desain sambungan kabel anti-terlepas.

• Stabilitas Jangka Panjang: Umur lelah ≥10⁶ siklus beban, penyimpangan tahunan ≤±0,02%FS di bawah beban terukur, cocok untuk skenario pemantauan gaya intermiten atau kontinu.

2. Masalah Utama yang Diselesaikan

• Kesulitan dalam Pengukuran Gaya Dua Arah: Mengatasi keterbatasan sensor konvensional yang hanya dapat mengukur gaya dalam satu arah, struktur berbentuk S dapat secara akurat mengukur gaya tarik dan tekan secara bersamaan (seperti perubahan nilai gaya selama pengangkatan dan penurunan material), memenuhi kebutuhan pemantauan gaya dua arah dalam skenario seperti pengangkatan dan penarikan.

• Kemampuan Adaptasi terhadap Skenario Pemasangan yang Kompleks: Dengan metode koneksi fleksibel dan struktur yang ringkas, alat ini mengatasi tantangan pemasangan pada peralatan dengan ruang terbatas dan gaya multi-sudut aplikasi (seperti penimbangan hopper miring dan pemantauan tegangan pada jalur konveyor gantung), tanpa perlu modifikasi besar-besaran terhadap struktur peralatan.

• Akurasi Tidak Memadai pada Beban Ringan/Rentang Kecil: Dalam skenario rentang kecil 0,1t - 5t, dengan mengoptimalkan posisi perekatan strain gauge dan desain tegangan elastomer, kesalahan pengukuran dikendalikan dalam kisaran ±0,01%FS, memenuhi persyaratan presisi tinggi untuk aplikasi beban ringan di laboratorium, pengolahan makanan, dan sebagainya.

• Pemantauan Fluktuasi Tegangan Dinamis: Dengan waktu respons ≤ 6ms, sensor ini mampu menangkap fluktuasi tegangan secara akurat selama proses produksi berkelanjutan kabel, film, dan sejenisnya, mengatasi masalah kualitas produk yang disebabkan oleh tegangan tidak stabil di industri seperti tekstil dan percetakan.

• Masalah Kompatibilitas dalam Kolaborasi Multi-Peralatan: Output sinyal standar dan dukungan terhadap berbagai protokol mengatasi hambatan integrasi dengan sistem kontrol dari berbagai merek (seperti PLC seri Siemens S7 dan DCS Delta), mengurangi kesalahan dan biaya dalam konversi sinyal.

3. Pengguna Pengalaman

• Kemudahan Pemasangan: Antarmuka berulir/mata standar, dengan komponen penghubung standar (seperti baut dan kait), tidak memerlukan alat pemasangan khusus. Satu orang dapat menyelesaikan pemasangan dan penentuan posisi satu sensor dalam waktu 15 menit, dengan persyaratan rendah terhadap kerataan permukaan pemasangan (kesalahan kerataan ≤ 0,1mm/m sudah mencukupi).

• Operasi dan Kalibrasi: Mendukung pengaturan nol satu tombol pada alat timbang, menyederhanakan proses kalibrasi dua titik (hanya memerlukan beban standar 10% dan 100% dari beban terukur), dan model digital dapat dikalibrasi dari jarak jauh melalui aplikasi ponsel atau komputer induk, memungkinkan non-ahli untuk mengoperasikannya dengan cepat.

• Biaya Pemeliharaan yang Dapat Dikendalikan: Struktur tertutup secara efektif mengisolasi debu dan kelembapan, dengan tingkat kegagalan rata-rata tahunan ≤ 0,4%; desain modular komponen utama ( gauge regangan , blok terminal) memungkinkan penggantian lokal pada komponen yang mengalami kerusakan, mengurangi biaya penggantian keseluruhan.

• Umpan Balik Data yang Intuitif: Fluktuasi data pengukuran statis ≤ ±0,005%FS, tanpa lag yang jelas dalam skenario dinamis; model digital dilengkapi dengan peringatan kesalahan bawaan untuk kondisi seperti beban berlebih, tegangan rendah, dll., yang ditampilkan secara visual melalui lampu indikator atau antarmuka perangkat lunak untuk memudahkan dan mempercepat pemecahan masalah.

• Adaptabilitas Skenario yang Fleksibel: Sensor yang sama dapat beralih antara mode pengukuran tarik/tekan tanpa mengganti perangkat keras, memenuhi kebutuhan peralatan bersama untuk berbagai proses dan meningkatkan pemanfaatan peralatan.

4. Skenario aplikasi khas

1) Skenario Pengukuran Tarik/Tegangan

• Kontrol Tegangan Kabel/Tali: Pemantauan tegangan pada mesin penarik kawat di industri tekstil dan kabel. Sensor tipe-S dipasang secara seri pada mekanisme traksi, memberikan umpan balik waktu nyata mengenai nilai tegangan dan menyesuaikan kecepatan traksi secara terkoordinasi untuk memastikan diameter kabel yang seragam.

• Pengujian Tarik Material: Pengukuran tarik material pada mesin uji di laboratorium. Model presisi C2 dapat memenuhi persyaratan pengujian kekuatan tarik material seperti kawat logam dan film plastik, dengan kesalahan pengulangan data ≤ ±0,01%.

• Pemantauan Tarik pada Peralatan Angkat: Kontrol batas beban untuk derek kecil dan kerekan listrik. Dipasang di antara kait dan boom, perangkat ini akan memicu alarm dan memutus aliran listrik saat terjadi kelebihan beban guna memastikan keselamatan operasional.

2) Skenario Penimbangan Gantung

• Penimbangan Hopper/Tangki Gantung: Penimbangan tangki pencampur gantung dalam industri kimia dan pakan ternak. Satu atau dua sensor dipasang secara simetris menggantung untuk mengatasi keterbatasan ruang lantai, dengan akurasi hingga ±0,02%FS.

• Penimbangan Gantung dalam Pengolahan Makanan: Penimbangan dan pengurutan gantung pada industri pemotongan hewan dan produk akuatik. Model berbahan stainless steel (316L) memenuhi standar higiene makanan, mudah dibersihkan dan didesinfeksi, serta cocok untuk operasi lini perakitan.

3) Pembuatan Instrumen Penimbangan Kecil dan Menengah

• Timbangan Kait/Timbangan Portabel: Unit sensor inti untuk timbangan kait 0,5t - 20t. Struktur yang ringkas cocok untuk desain bodi timbangan, serta tahan benturan untuk mengatasi beban lebih sesaat selama operasi pengangkatan.

• Timbangan Belt/Timbangan Dinamis: Modul penimbangan dinamis untuk conveyor belt. Dipasang pada dudukan rol belt, berat material dihitung secara tidak langsung dengan mengukur tegangan belt, cocok untuk skenario pengangkutan kontinu.

4) Peralatan Penelitian Ilmiah dan Eksperimen

• Pengujian Biomekanik: Pemantauan nilai gaya pada peralatan medis rehabilitasi (seperti pengujian gaya prostetik). Model dengan jangkauan kecil dan presisi tinggi (0,01t - 1t) mampu menangkap perubahan nilai gaya yang halus.

• Kontrol Gaya pada Ujung Robot: Umpan balik gaya untuk mekanisme pencengkraman robot industri. Dengan mengukur gaya pencengkraman, gaya penjepitan disesuaikan untuk menghindari kerusakan pada benda kerja yang rapuh (seperti kaca dan keramik).

5) Aplikasi Industri Khusus

• Industri Farmasi: Pengendalian tekanan pada mesin pengisian kapsul farmasi. Model baja tahan karat kelas higienis memenuhi standar GMP, mengendalikan tekanan pengisian secara presisi untuk memastikan dosis kapsul yang seragam.

• Industri Pencetakan dan Kemasan: Pemantauan ketegangan mesin cetak film. Penyesuaian real-time kecepatan membuka dan menggulung ulang mencegah peregangan, deformasi, atau putusnya film, meningkatkan akurasi pencetakan.

5. Petunjuk Penggunaan (Panduan Praktis)

1) Proses Pemasangan

• Persiapan: Bersihkan titik koneksi pemasangan (hilangkan duri dan noda minyak), periksa kondisi fisik sensor (tidak ada deformasi pada elastomer, tidak ada kerusakan pada kabel), dan pilih metode koneksi yang tepat sesuai arah gaya (gunakan cincin angkat untuk tarik, dan fiksasi baut untuk tekan).

• Posisi dan Pengencangan: Pastikan beban ditransmisikan sepanjang arah aksial sensor untuk menghindari gaya lateral dan torsi; gunakan kunci momen saat mengencangkan baut (disarankan 10-30 N·m untuk sensor baja paduan, 8-25 N·m untuk baja tahan karat) agar tidak terjadi pengencangan berlebihan yang dapat merusak ulir.

• Spesifikasi Kabel: Untuk sinyal analog, ikuti aturan "merah - daya +, hitam - daya -, hijau - sinyal +, putih - sinyal -"; untuk sinyal digital, sambungkan sesuai dengan pin Modbus; kabel harus dipasang dengan kuat agar tidak tertarik secara paksa, dan pemasangan kabel harus dijauhkan dari sumber gangguan kuat seperti konverter frekuensi (jarak ≥ 20 cm).

• Perlakuan Proteksi: Untuk pemasangan di luar ruangan, perlu ditambahkan penutup hujan; pada lingkungan lembap/korosif, tempatkan konektor kabel dalam kotak sambung tahan air, dan permukaan sensor dapat dilapisi minyak anti-korosi kelas pangan (untuk industri makanan).

2) Kalibrasi dan Pemrograman

• Kalibrasi Nol: Nyalakan daya dan panaskan selama 15 menit, jalankan perintah "kalibrasi nol", pastikan output nol berada dalam kisaran ±0,002% FS, dan jika deviasinya terlalu besar, periksa apakah terdapat gaya lateral pada pemasangan.

• Kalibrasi Beban: Tempatkan beban standar sebesar 10%, 50%, dan 100% dari kapasitas terukur secara berurutan, catat sinyal keluaran pada setiap titik, koreksi kesalahan linier melalui perangkat lunak kalibrasi, dan pastikan kesalahan ≤ nilai yang diizinkan untuk tingkat akurasi yang sesuai (≤±0,02% FS untuk kelas C3).

• Debugging Dinamis: Dalam skenario dinamis seperti pemantauan ketegangan, sesuaikan frekuensi filter meter (5-12 Hz) untuk menyeimbangkan kecepatan respons dan stabilitas data, serta hindari alarm palsu yang disebabkan oleh fluktuasi frekuensi tinggi.

3) Pemeliharaan Rutin

• Pemeriksaan Berkala: Bersihkan permukaan sensor setiap bulan, periksa apakah koneksi ulir longgar; lakukan kalibrasi nol setiap kuartal, lakukan kalibrasi skala penuh sekali setahun, dan catat data kalibrasi untuk referensi di masa depan.

• Penanganan Kerusakan: Saat terjadi penyimpangan data, pertama-tama periksa tegangan catu daya (stabil pada 12-24 V DC); saat tidak ada keluaran sinyal, periksa apakah kabel putus atau sensor kelebihan beban (lebih dari 200% dari beban nominal berpotensi menyebabkan kerusakan).

6. Metode Pemilihan (Sesuaikan Secara Tepat dengan Kebutuhan)

1) Penentuan Parameter Inti

• Pemilihan Jangkauan: Pilih model sesuai 1,2 - 1,5 kali nilai gaya maksimum aktual (contoh: jika gaya tarik maksimum adalah 8t, dapat dipilih sensor 10 - 12t). Untuk skenario gaya tarik, cadangkan margin kelebihan beban tambahan sebesar 10% untuk menghindari kerusakan akibat beban benturan.

• Kelas Akurasi: Untuk pengujian laboratorium, pilih Kelas C2 (kesalahan ≤ ±0,01%FS); untuk metrologi industri, pilih Kelas C3 (kesalahan ≤ ±0,02%FS); untuk pemantauan umum, pilih Kelas C6 (kesalahan ≤ ±0,03%FS).

• Jenis Sinyal: Untuk instrumen penimbangan konvensional, pilih sinyal analog (4 - 20mA); untuk sistem cerdas, pilih sinyal digital (RS485); untuk skenario IoT industri, pilih model cerdas dengan transmisi nirkabel (WiFi/4G).

2) Pemilihan Berdasarkan Adaptabilitas Lingkungan

• Suhu: Untuk skenario normal (-20°C ~ 60°C), pilih model biasa; untuk skenario suhu tinggi (60°C ~ 100°C), pilih model kompensasi suhu tinggi; untuk skenario suhu rendah (-40°C ~ -20°C), pilih model tahan suhu rendah.

• Media: Untuk lingkungan kering, pilih baja paduan (dilapisi bubuk pada permukaan); untuk industri basah/makanan, pilih stainless steel 304; untuk lingkungan korosi kimia, pilih stainless steel 316L. • Kelas Proteksi: Untuk lingkungan kering dalam ruangan, ≥IP65; untuk lingkungan luar ruangan/basah, ≥IP67; untuk lingkungan bawah air atau berdebu intensif, ≥IP68.

3) Pemasangan dan Kompatibilitas Sistem

• Metode Pemasangan: Untuk skenario gaya tarik, pilih sambungan mata; untuk skenario tekanan, pilih fiksasi baut; untuk aplikasi gaya miring, pilih model dengan pin penentu posisi; untuk ruang terbatas, utamakan model kompak dengan panjang ≤50mm.

• Kompatibilitas: Pastikan sinyal sensor sesuai dengan protokol komunikasi meter/PLC yang sudah ada. Saat beberapa sensor bekerja bersama, pilih model digital yang mendukung pengaturan alamat untuk menghindari konflik sinyal.

4) Konfirmasi Persyaratan Tambahan

• Persyaratan Sertifikasi: Untuk skenario tahan ledakan, diperlukan sertifikasi Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4; untuk industri makanan, diperlukan sertifikasi FDA/GMP; untuk skenario metrologi, diperlukan sertifikasi CMC.

• Fungsi Khusus: Untuk pemantauan tegangan dinamis, pilih model dengan waktu respons ≤5ms; untuk pemantauan jarak jauh, pilih model dengan modul NB-IoT; untuk skenario higienis, pilih model kelas higienis dengan poles bebas sudut mati (Ra ≤0,8μm).

RINGKASAN

Load cell tipe S memiliki "pembebanan gaya dua arah, pemasangan fleksibel, dan presisi tinggi pada beban ringan" sebagai keunggulan utamanya, terutama untuk mengatasi masalah seperti pemantauan gaya dua arah, pemasangan dalam skenario kompleks, serta kontrol presisi pada beban ringan. Pengalaman pengguna berfokus pada kemudahan operasi, perawatan tanpa repot, dan adaptabilitas kuat terhadap berbagai skenario. Saat memilih load cell, perlu terlebih dahulu memperjelas rentang, akurasi, arah gaya, dan persyaratan lingkungan, kemudian membuat keputusan berdasarkan kompatibilitas sistem dan fungsi tambahan. Selama penggunaan, hindari gaya lateral dan beban berlebih, serta ikuti prosedur kalibrasi berkala secara ketat untuk memastikan operasi yang stabil dalam jangka panjang. Load cell ini cocok untuk aplikasi seperti pengukuran ketegangan, penimbangan gantung, dan instrumen penimbangan beban ringan, serta menjadi solusi sensor unggulan untuk skenario pemantauan gaya dua arah dengan beban sedang dan rendah.

Tampilan Detail

Parameter