Sensor Elastomer CZL201

Pengenalan produk

Sel beban tipe jari-jari adalah elemen deteksi yang sensitif terhadap gaya berdasarkan prinsip hambatan regangan, dengan elastomer berbentuk jari-jari sebagai struktur utamanya. Ketika menerima gaya, deformasi pada elastomer menggerakkan pengukur regangan untuk menghasilkan perubahan hambatan, yang kemudian diubah menjadi sinyal listrik yang dapat diukur. Sel ini menggabungkan keunggulan seperti struktur yang kompak dan kemampuan anti-beban eksentrik yang luar biasa, serta banyak digunakan dalam skenario penimbangan dengan beban sedang hingga rendah dan ruang terbatas. Berikut ini memberikan penjelasan terperinci dari dimensi utama untuk memenuhi kebutuhan produk pemilihan, evaluasi teknis, dan penyusunan solusi:

1. Fitur dan Fungsi Produk

Fitur Utama

• Desain Struktural: Mengadopsi struktur terintegrasi tipe spoke (velg dan hub dihubungkan oleh spoke, dengan ketinggian biasanya berkisar antara 20 hingga 80 mm), memiliki distribusi kekakuan yang seragam, ketahanan sangat baik terhadap beban eksentrik/gaya lateral (mampu menahan gaya beban eksentrik sebesar ±15% - ±20% dari beban nominal), secara efektif mendispersikan dampak beban non-aksial, serta stabilitas daya dukung yang kuat.

• Kinerja Presisi: Tingkat presisi mencakup C2 - C6, dengan model utama mencapai C3. Kesalahan nonlinier ≤ ±0,02%FS, kesalahan pengulangan ≤ ±0,01%FS, hanyut nol dikendalikan dalam ≤ ±0,003%FS/°C, serta retensi presisi yang baik dalam skenario beban intermiten dinamis.

• Bahan dan Perlindungan: Elastomer umumnya menggunakan baja paduan (kekuatan luluh ≥ 900 MPa) atau baja tahan karat 304/316L, dengan permukaan dipasifkan atau dilapisi nikel untuk meningkatkan ketahanan korosi; tingkat proteksi biasanya IP66/IP67, dan model khusus yang disesuaikan dapat mencapai IP68, cocok untuk lingkungan industri yang lembap dan berdebu.

• Kompatibilitas Pemasangan: Permukaan ujung atas dan bawah menggunakan pengikat baut atau sambungan flens, dengan beberapa model mendukung adaptasi ulir, ketinggian pemasangan rendah (minimum hingga 18 mm), cocok untuk ruang sempit yang terutama menerima gaya vertikal, dan dapat digunakan secara mandiri atau dalam kombinasi ganda.

Fungsi inti

• Deteksi Nilai Berat/Gaya: Mendukung penimbangan statis dan penimbangan quasi-dinamis (waktu respons ≤ 8 ms), dengan rentang pengukuran mencakup 0,1 t - 200 t, dan aplikasi umumnya terkonsentrasi pada kisaran 1 t - 50 t. Beberapa model khusus dapat memenuhi kebutuhan khusus di atas 200 t.

• Keluaran Sinyal: Menyediakan sinyal analog standar (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) dan sinyal digital (RS485/Modbus RTU), dengan beberapa model cerdas yang mendukung protokol CANopen, memungkinkan koneksi langsung ke PLC, DCS, dan sistem manajemen penimbangan.

• Fungsi Tambahan: Mengintegrasikan kompensasi suhu pada kisaran suhu lebar (-30°C - 80°C), memiliki proteksi beban lebih (150% - 250% dari beban nominal), model tahan ledakan disertifikasi oleh Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, dan beberapa model dilengkapi desain kabel anti-tarik bawaan.

• Andal dalam Jangka Panjang: Umur lelah ≥ 10⁷ siklus beban, stabilitas operasi berkelanjutan yang sangat baik di bawah beban nominal, drift tahunan ≤ ±0,015%FS, cocok untuk operasi berkelanjutan jangka panjang dalam skenario industri.

2. Masalah Utama yang Diselesaikan

• Pengukuran Tidak Akurat dalam Kondisi Beban Eksentrik: Untuk mengatasi masalah kesalahan berlebihan pada sensor tradisional di bawah beban non-aksial, melalui optimasi transmisi gaya pada struktur berbentuk jari-jari, kesalahan beban eksentrik dikendalikan dalam kisaran ±0,03%FS, sehingga menyelesaikan masalah akurasi dalam skenario seperti eksentrisitas silo dan benturan material.

• Pemasangan Sulit di Ruang Terbatas: Dengan memanfaatkan karakteristik struktur "pendek dan tebal" (diameter 50 - 200 mm, tinggi 20 - 80 mm), perangkat ini menyelesaikan permasalahan adaptasi pemasangan dalam skenario terbatas ruang seperti di dalam peralatan, instrumen timbangan kecil, dan modul timbangan terbenam, tanpa memerlukan ruang tambahan yang berlebihan.

• Rentan Rusak Akibat Getaran dan Benturan : Distribusi tegangan pada elastomer tipe jari-jari lebih seragam, dan ketahanan terhadap benturan meningkat lebih dari 30% dibandingkan dengan sensor tipe kolom, secara efektif mencegah deformasi permanen sensor dalam skenario seperti getaran mekanis dan benturan jatuhnya material, serta memperpanjang masa pakai sensor.

• Adaptabilitas yang Tidak Cukup terhadap Berbagai Skenario: Melalui peningkatan material (misalnya, stainless steel 316L) dan perlindungan yang ditingkatkan (IP68), mengatasi masalah korosi sensor di lingkungan lembab dan korosif seperti pengolahan makanan dan pencampuran bahan kimia, sementara model tahan ledakan memenuhi persyaratan keselamatan di skenario yang mudah terbakar dan meledak.

• Integrasi dan Koneksi Sistem yang Rumit Mendukung berbagai jenis output sinyal dan protokol industri utama, menyelesaikan masalah kompatibilitas dengan berbagai merek PLC (misalnya, Mitsubishi, Schneider) dan instrumen penimbangan, serta mengurangi investasi pada peralatan perantara seperti konverter sinyal.

3. pengalaman pengguna

• Kemudahan Pemasangan: Lubang pemasangan standar pada permukaan ujung dan permukaan referensi posisi, dilengkapi gasket pemasangan khusus dan baut pengikat, memungkinkan penentuan posisi horizontal tanpa memerlukan alat kalibrasi profesional, serta satu orang dapat menyelesaikan instalasi dan commissioning satu sensor dalam waktu kurang dari 30 menit.

• Operasi dan Kalibrasi: Mendukung penyetelan nol satu tombol dan kalibrasi dua titik pada instrumen, menyederhanakan proses kalibrasi (hanya memerlukan beban standar sebesar 20% dan 100% dari beban nominal), dan model digital dapat melakukan kalibrasi jarak jauh serta konfigurasi parameter melalui perangkat lunak komputer induk, sehingga mengurangi ambang operasional.

• Biaya Pemeliharaan Rendah: Struktur tertutup sepenuhnya mengurangi masuknya debu dan kelembapan, dengan tingkat kegagalan rata-rata tahunan ≤0,3%; blok terminal menggunakan desain anti-longgar, dan antarmuka kabel memiliki segel tahan air dan tahan debu, sehingga hanya memerlukan pembersihan berkala setiap tiga bulan serta inspeksi nol poin dalam penggunaan sehari-hari, dengan beban perawatan yang rendah.

• Umpan Balik Data: Fluktuasi data penimbangan statis ≤±0,005%FS, tanpa keterlambatan yang jelas dalam skenario kuasi-dinamis; model digital memiliki modul diagnosis kerusakan bawaan yang dapat memberikan umpan balik waktu nyata terhadap kondisi overload, putus sambungan, suhu abnormal, dan lainnya, memudahkan deteksi masalah secara cepat.

• Pengalaman Kompatibilitas: Kompatibel dengan lebih dari 95% perangkat kontrol penimbangan yang tersedia di pasaran, mendukung distribusi beban otomatis saat beberapa sensor digunakan secara paralel, tanpa memerlukan equalizer tambahan; model cerdas dapat langsung terhubung ke platform Internet Industri untuk mencapai pemantauan data jarak jauh.

4. Skenario aplikasi khas

1) Manufaktur Peralatan Timbangan Industri
• Timbangan Platform Kecil dan Sedang/Timbangan Lantai: Unit sensor inti untuk timbangan platform dan timbangan lantai kapasitas 1-50 ton, dengan struktur kompak yang cocok untuk pemasangan internal dalam peralatan timbangan, serta karakteristik anti-beban eksentrik yang menjamin konsistensi akurasi pada posisi penimbangan yang berbeda (misalnya timbangan platform penetapan harga di supermarket, timbangan lantai pergantian barang di bengkel).
• Peralatan Timbangan Khusus: Digunakan untuk timbangan elektronik tahan ledakan dan timbangan kimia tahan korosi, material 316L + sertifikasi tahan ledakan dapat memenuhi kebutuhan industri khusus, dan struktur berjari-jari dapat menyesuaikan diri dengan desain struktural yang beragam dari peralatan timbangan.

2) Mesin Teknik dan Konstruksi
• Penimbangan Loader/Shovel: Dipasang pada sistem hidrolik bucket, melakukan penimbangan secara tidak langsung dengan mendeteksi tekanan hidrolik, struktur berbentuk jari-jari memiliki kemampuan tahan getaran dan benturan yang kuat, mampu beradaptasi dengan lingkungan operasi keras mesin konstruksi, dan tingkat akurasinya dapat mencapai ±0,5%FS.
• Pemantauan Tekanan pada Penyangga Hidrolik: Memantau resistensi kerja penyangga hidrolik di tambang batu bara, menggunakan sensor tipe spoke tahan ledakan dengan tingkat proteksi IP67, mampu beroperasi stabil dalam jangka panjang di lingkungan berdebu dan lembap, memberikan dukungan data untuk keselamatan penyangga.

3) Kontrol Proses Industri
• Penimbangan Tangki/Silos Material Kecil dan Sedang: Penimbangan tangki pencampur dan silos buffer di industri farmasi dan makanan, dengan 4 sensor terpasang simetris, karakteristik anti-beban eksentrik menyelesaikan permasalahan pergeseran titik berat tangki material, serta bekerja sama dengan sistem kontrol untuk mencapai pemberian bahan yang akurat.
• Penimbangan Mesin Kemas: Modul penimbangan dinamis untuk mesin kemas partikel dan mesin pengisian cairan, dengan waktu respons ≤8ms untuk memenuhi kebutuhan kemasan kecepatan tinggi, serta akurasi terkendali dalam ±0,1%FS untuk memastikan kepatuhan terhadap metrologi kemasan.

4) Peralatan Pengujian Material dan Penelitian Ilmiah
• Mesin Uji Tarik/Tekan: Pengukuran nilai gaya statis dalam pengujian mekanika material, akurasi tingkat C2 dapat memenuhi kebutuhan pengujian tingkat penelitian, dan struktur berbentuk jari-jari memberikan distribusi tegangan yang merata, memastikan pengulangan dan akurasi data pengujian.
• Peralatan Pengujian Fatik: Pemantauan beban dalam pengujian umur fatik komponen, dengan siklus hidup ≥10⁷ kali dan sifat mekanis yang stabil, dapat memenuhi kebutuhan eksperimen pengujian jangka panjang.

5) Aplikasi Industri Khusus
• Industri Makanan dan Farmasi: Sensor stainless steel kelas higienis 316L, dengan perlakuan poles permukaan (Ra ≤ 0,8μm), memenuhi standar GMP, digunakan dalam penimbangan bahan baku, metering produk jadi, dan proses lainnya, memudahkan pembersihan dan desinfeksi.
• Pertambangan dan Metalurgi: Sensor tipe jari-jari suhu tinggi (kompensasi suhu -40°C~120°C), digunakan untuk peralatan pengurut bijih dan penimbangan hopper tungku metalurgi, mampu menyesuaikan dengan kebutuhan penggunaan di lingkungan bersuhu tinggi dan berdebu.

5. Petunjuk Penggunaan (Panduan Praktis)

1) Proses Pemasangan

• Persiapan: Bersihkan permukaan pemasangan (pastikan permukaan rata dan bebas dari duri, dengan kesalahan kerataan ≤0,05 mm/m), periksa kondisi fisik sensor (elastomer bebas dari deformasi dan kabel tidak rusak), serta verifikasi kecocokan spesifikasi baut pemasangan dengan sensor.

• Penempatan dan Pengikatan: Tempatkan sensor secara vertikal pada dasar pemasangan untuk memastikan beban ditransmisikan secara aksial, gunakan kunci torsi untuk mengencangkan sesuai torsi yang ditentukan (15-40 N·m direkomendasikan untuk sensor baja paduan, 10-30 N·m untuk baja tahan karat), dan hindari pengencangan berlebihan agar tidak merusak elastomer.

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

• Perlakuan Proteksi: Saat pemasangan di lingkungan luar ruangan atau lembap, gunakan kotak sambung tahan air untuk menyegel sambungan kabel, dan penutup debu dapat dipasang pada bagian sensor yang terbuka; di lingkungan korosif, oleskan lapisan anti-korosi khusus pada permukaan yang tidak menahan beban.

2) Kalibrasi dan Pemrograman

• Kalibrasi Nol: Hidupkan daya dan panaskan selama 20 menit, jalankan perintah "kalibrasi nol" melalui alat penimbang atau komputer induk untuk memastikan output nol berada dalam kisaran ±0,002%FS, dan jika penyimpangannya terlalu besar, periksa kerataan pemasangan.

• Kalibrasi Beban: Letakkan beban standar sebesar 20% dan 100% dari beban nominal secara berurutan, catat nilai sinyal keluaran sensor, koreksi kesalahan linier melalui perangkat lunak kalibrasi, dan pastikan kesalahan pada setiap titik beban ≤ nilai yang diizinkan untuk kelas akurasi yang sesuai (misalnya, ≤±0,02%FS untuk kelas C3).

• Debugging Dinamis: Dalam skenario quasi-dinamis, sesuaikan parameter pemfilteran instrumen (frekuensi pemfilteran 8-15 Hz), uji kecepatan respons dan stabilitas data sensor, serta hindari fluktuasi sinyal yang disebabkan oleh benturan material.

3) Pemeliharaan Rutin

• Inspeksi Rutin: Bersihkan debu dan minyak pada permukaan sensor setiap bulan, periksa kekencangan terminal kabel; lakukan kalibrasi nol setiap enam bulan sekali, serta kalibrasi skala penuh dan pengujian kinerja setahun sekali.

• Penanganan Kerusakan: Jika terjadi penyimpangan data, pertama-tama periksa tegangan catu daya (stabil pada 10-30V DC) dan kerataan permukaan pemasangan; jika sinyal tidak normal, periksa apakah kabel rusak atau strain gauge mengalami beban berlebih dan rusak, serta ganti sensor jika diperlukan.

6. Metode Pemilihan (Sesuai Persis dengan Kebutuhan)

1) Penentuan Parameter Inti

• Pemilihan Rentang: Pilih model dengan rentang 1,3 - 1,6 kali beban maksimum aktual (misalnya, untuk beban maksimum 10t, dapat dipilih sensor 13 - 16t), menyisakan margin beban lebih yang cukup untuk mencegah kerusakan akibat beban benturan.

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

• Jenis Sinyal: Untuk sistem kontrol tradisional, pilih sinyal analog (4 - 20mA); untuk sistem IoT cerdas, pilih sinyal digital (RS485); untuk mesin konstruksi, pilih model dengan protokol CANopen.

2) Pemilihan Berdasarkan Adaptabilitas Lingkungan

• Suhu: Untuk skenario normal (-30°C ~ 60°C), pilih model biasa; untuk skenario suhu tinggi (60°C ~ 120°C), pilih model kompensasi suhu tinggi; untuk skenario suhu rendah (-50°C ~ -30°C), pilih model tahan suhu rendah.

• Medium: Untuk lingkungan kering, pilih baja paduan; untuk lingkungan lembap/sedikit korosif, pilih baja tahan karat 304; untuk lingkungan sangat korosif (larutan asam-basa), pilih baja tahan karat 316L atau bahan Hastelloy.

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

3) Pemasangan dan Kompatibilitas Sistem

• Metode Pemasangan: Untuk ruang sempit, pilih koneksi baut permukaan ujung; untuk skenario beban besar, pilih koneksi flensa; jika terdapat beban eksentrik yang jelas, pilih model yang diperkuat dengan kesalahan beban eksentrik ≤ ±0,01%FS.

• Kompatibilitas: Pastikan sinyal sensor sesuai dengan Protokol Komunikasi instrumen/PLC yang ada. Saat beberapa sensor digunakan secara kombinasi, pilih model digital yang mendukung pengkodean alamat untuk menghindari konflik sinyal. 4) Konfirmasi Persyaratan Tambahan

• Persyaratan Sertifikasi: Aplikasi tahan ledakan memerlukan sertifikasi kelas tahan ledakan yang sesuai (misalnya, Ex d I untuk tambang batu bara, Ex ia IIC T6 untuk industri kimia), industri makanan memerlukan sertifikasi FDA/GMP, dan aplikasi metrologi memerlukan sertifikasi CMC.

• Fungsi Khusus: Untuk penimbangan dinamis, pilih model dengan waktu respons ≤ 5ms; untuk pemantauan jarak jauh, pilih model cerdas dengan modul nirkabel LoRa/NB-IoT; untuk skenario suhu tinggi, pilih model khusus dengan chip kompensasi suhu.

RINGKASAN

Sensor pengukur tipe spoke memiliki keunggulan utama "tahan terhadap beban miring, struktur kompak, dan stabilitas tinggi", yang menyelesaikan masalah pengukuran akurat di bawah kondisi beban sedang dan rendah, ruang terbatas, serta beban miring. Pengalaman pengguna berfokus pada kemudahan pemasangan, perawatan tanpa khawatir, dan data yang andal. Saat memilih, empat persyaratan utama yaitu jangkauan, akurasi, ruang pemasangan, dan lingkungan harus diprioritaskan, serta dikombinasikan dengan keputusan kompatibilitas sistem dan fungsi tambahan. Selama penggunaan, prinsip pemasangan gaya aksial dan ketentuan kalibrasi berkala harus dipatuhi secara ketat untuk memastikan operasi yang stabil dalam jangka panjang. Sensor ini cocok untuk bidang timbangan industri, mesin konstruksi, kontrol proses, dan lainnya, serta merupakan solusi sensor pengukur yang ideal untuk beban sedang-rendah dan skenario pemasangan khusus.

Tampilan Detail

Parameter