Cella di carico a trave parallela CZL601

Introduzione al prodotto

Trave parallela celle di carico sono elementi di rilevamento sensibili alla forza basati sul principio della resistenza a deformazione, con un elastomero a doppia trave parallela o a singola trave parallela come struttura centrale. Quando sottoposti a forza, la deformazione flessionale della trave induce negli estensimetri una variazione di resistenza, che viene poi convertita in segnali elettrici standardizzati. Uniscono vantaggi come elevata precisione sotto carichi leggeri, capacità planare di resistenza ai carichi fuori centro e installazione agevole, ed sono ampiamente utilizzati in scenari di pesatura a piccola scala, misura di forze piane e misurazioni integrate. I seguenti dettagli sono presentati a partire dalle dimensioni principali per soddisfare le esigenze di prodotto selezione, valutazione tecnica e redazione di soluzioni:

1. Caratteristiche e funzioni del prodotto

Caratteristiche fondamentali

• Progetto strutturale: Adotta una struttura integrata a trave parallela (spessore del corpo trave 2-15 mm, lunghezza 20-150 mm), con distribuzione uniforme dello sforzo concentrata nella sezione centrale del corpo trave, in grado di supportare forze multiangolari nel piano, caratterizzata da un'elevata capacità di resistenza ai carichi eccentrici (in grado di sopportare carichi eccentrici nel piano pari al ±20%-±30% del carico nominale) e priva di punti ciechi evidenti di sollecitazione.
• Performance di precisione: I livelli di precisione coprono le classi C1-C3, con i modelli più diffusi che raggiungono la classe C2. Errore di non linearità ≤±0,01%FS, errore di ripetibilità ≤±0,005%FS, deriva dello zero ≤±0,002%FS/℃; le prestazioni di accuratezza sono superiori a quelle dei sensori simili in scenari con portate ridotte da 0,1 kg a 500 kg.
• Materiali e Protezione: Il corpo elastico utilizza comunemente lega di alluminio (per scenari leggeri), acciaio legato (per scenari industriali convenzionali) o acciaio inossidabile 304/316L (per scenari corrosivi), con superficie trattata mediante anodizzazione, nichelatura o passivazione; il grado di protezione è tipicamente IP65/IP67, mentre i modelli per uso alimentare possono raggiungere IP68, adatti a svariati ambienti complessi.
• Compatibilità di installazione: Sono previsti fori di montaggio standardizzati (filettati o lisci) nella parte inferiore, che supportano il fissaggio con bulloni o mediante adesivo. Alcuni modelli micro possono essere installati in modo incassato, adatti allo spazio ridotto di strumenti di pesatura da banco e di apparecchiature automatizzate, e una singola unità può soddisfare le esigenze di pesatura su piano.

Funzioni principali

• Misurazione della forza per carichi leggeri: Si concentra sulla pesatura statica/quasi dinamica con carico leggero (tempo di risposta ≤ 4 ms), con un campo di misura compreso tra 0,1 kg e 500 kg. Le applicazioni tipiche rientrano nel range 1 kg - 200 kg, mentre il modello micro può effettuare misurazioni in campo ultra ridotto fino a 0,01 kg.
• Diversi tipi di uscita del segnale: Fornisce segnali analogici (4 - 20 mA, 0 - 3 V, 0 - 5 V) e segnali digitali (RS485/Modbus RTU, I2C). Il modello micro intelligente integra un modulo di condizionamento del segnale ed è direttamente collegabile a microcontrollori e moduli IoT.
• Funzione di protezione per la sicurezza: Integra una compensazione della temperatura su ampio intervallo (-10 °C ~ 70 °C), dispone di protezione contro i sovraccarichi (150% - 200% del carico nominale, generalmente 150% per i modelli in lega di alluminio) e alcuni modelli includono una struttura tampone antiurto.
• Stabilità a lungo termine: Durata alla fatica ≥ 10⁷ cicli di carico, con deriva annuale ≤ ±0,01% FS sotto carico nominale, adatto a scenari di funzionamento continuo prolungato come supermercati e laboratori.

2. Problemi Fondamentali Risolti

• Precisione insufficiente in scenari a carico leggero: Per affrontare il problema dell'elevato errore dei sensori tradizionali in scenari con portate ridotte al di sotto dei 10 kg, grazie all'ottimizzazione della sollecitazione del corpo della trave, l'errore di misura è contenuto entro ±0,005%FS, soddisfacendo i requisiti di alta precisione per la pesatura alimentare, la misurazione farmaceutica, ecc.

•Misurazione inaccurata del carico eccentrico su superficie piana: La caratteristica di distribuzione uniforme della sollecitazione della struttura a trave parallela può efficacemente compensare l'influenza del carico eccentrico causato dallo spostamento dell'oggetto da pesare, risolvendo il problema di precisione legato a posizioni non fisse del materiale negli strumenti di pesatura da banco e nelle apparecchiature di selezione.

•Difficoltà nell'integrazione e nell'installazione dell'equipaggiamento: La struttura compatta e il metodo flessibile di installazione soddisfano le esigenze di installazione integrata in apparecchiature automatizzate ed elettrodomestici intelligenti, eliminando la necessità di modificare la struttura principale dell'equipaggiamento e riducendo i costi di integrazione.

• Scarsa adattabilità a diversi ambienti: Grazie all'aggiornamento dei materiali e del livello di protezione, vengono risolti problemi come il danneggiamento dei sensori e la deriva del segnale in scenari quali umidità (ad esempio pesatura di prodotti ittici), corrosione (ad esempio pesatura di reagenti chimici) e polvere (ad esempio lavorazione della farina).

•Pressione sui costi per dispositivi di piccole dimensioni: Un singolo sensore può soddisfare i requisiti di pesatura su superficie piana, eliminando la necessità di utilizzare più sensori in combinazione. Al contempo, il materiale in lega di alluminio riduce il peso e il costo del prodotto, risolvendo il problema del controllo dei costi negli strumenti di pesatura di piccole dimensioni e nei dispositivi elettronici di consumo.

3. esperienza dell'utente

• Installazione ultra-semplificata: Fori di montaggio standardizzati e superfici di riferimento per il posizionamento eliminano la necessità di strumenti professionali di calibrazione. L'installazione può essere completata con un comune cacciavite, con bassi requisiti di planarità (≤0,1 mm/m), e una sola persona può effettuare il collaudo entro 10 minuti.

• Basso livello di complessità operativa: Supporta la taratura con un solo tasto e la calibrazione a singolo punto per strumenti di pesatura (richiede solo un peso standard pari al 100% del carico nominale). I modelli digitali possono essere calibrati rapidamente tramite software per computer, consentendo anche a personale non specializzato di operare facilmente.

• Costo estremamente ridotto di manutenzione: La struttura completamente sigillata riduce l'ingresso di polvere e umidità, con una frequenza media annua di guasti ≤0,2%. I modelli in lega di alluminio sono leggeri (peso minimo di soli 5 g), facili da sostituire e non richiedono lo smontaggio di grandi strutture durante la manutenzione.

•Rilevamento preciso dei dati: La fluttuazione dei dati in misurazione statica è ≤±0,003%FS, senza ritardi in scenari quasi dinamici. I modelli digitali sono dotati di funzione integrata di compensazione alla deriva dello zero, eliminando la necessità di frequenti calibrazioni e garantendo una forte stabilità dei dati.

• Buona compatibilità di integrazione: I modelli micro sono di piccole dimensioni (dimensioni minime 20 mm × 10 mm × 5 mm), possono essere integrati all'interno di dispositivi intelligenti senza influenzare il design estetico del dispositivo. L'uscita del segnale è compatibile con i principali controller di piccole dimensioni, supportando la funzionalità Plug and Play.

4. Scenari applicativi tipici

1) Strumenti per pesatura leggera civile e commerciale

• Bilance tariffarie per supermercati/Bilance elettroniche a piattaforma: unità di rilevamento principali per bilance tariffarie da 3-30 kg, caratterizzate da un design leggero in lega di alluminio, capacità di resistere a carichi eccentrici per garantire una precisione costante della pesatura in diverse posizioni di appoggio, con un errore ≤ ±1 g.

• Bilance elettroniche per spedizioni rapide: apparecchiature di pesatura da 1-50 kg per spedizioni rapide, realizzate in acciaio inossidabile per prevenire losporco e facilitarne la pulizia, grado di protezione IP67 adatto agli ambienti umidi e polverosi dei punti di consegna espressa, supportano pesature rapide e continue.

• Bilance da cucina/bilance per pasticceria: bilance da cucina ad alta precisione da 0,01-5 kg, con sensori a trave parallela microscopici che garantiscono un'accuratezza a livello di milligrammo, uscita del segnale digitale compatibile con display ad alta definizione, soddisfano la necessità di dosare gli ingredienti con precisione.

2）Attrezzature per automazione industriale

• Attrezzature per il sorteggio automatico: separatori per peso nei settori alimentare e hardware, installati sotto il nastro trasportatore di selezione, rilevano in tempo reale il peso del prodotto e si collegano al meccanismo di selezione, con un'accuratezza di selezione fino a ±0,1 g.

• Rilevamento materiali in linea di montaggio: rilevamento della mancanza di materiali sulle linee di montaggio di componenti elettronici, determina se i materiali sono assenti attraverso la pesatura (ad esempio, assemblaggio batterie per telefoni cellulari), tempo di risposta ≤ 4 ms, adatto a linee di montaggio ad alta velocità.

• Controllo Quantitativo di Macchine per Imballaggio: Pesaratura quantitativa per macchine imballatrici di piccole particelle/polveri, modelli con accuratezza classe C2 garantiscono un errore di peso per sacchetto ≤ ±0,2%, rispettando gli standard metrologici.

3) Industrie Alimentare e Farmaceutica

• Pesaratura Ingredienti Farmaceutici: Pesaratura di materie prime in piccole dosi (0,1-10 kg) nell'industria farmaceutica, materiale in acciaio inossidabile 316L + certificazione GMP, superficie lucidata senza angoli morti, facile da disinfettare e sterilizzare, accuratezza ≤ ±0,01%FS.

• Pesaratura Ittico/Carni: Equipaggiamento per taglio e pesatura in macelli e mercati ittici, design impermeabile e anticorrosione (IP68), può essere lavato direttamente, adatto ad ambienti di lavoro umidi e ricchi di acqua.

4) Attrezzature per Ricerca Scientifica ed Sperimentali

• Pesatura per Esperimenti Biologici: Pesatura di reagenti e campioni in laboratori; modelli di gamma ultra-piccola (0,01-1 kg) possono soddisfare le esigenze ad alta precisione della coltura microbica e della dosatura dei reagenti chimici.

• Misurazione della Forza di Apparecchiature Mediche: Misurazione di forza/peso per apparecchiature di riabilitazione (ad esempio dinamometri per la presa manuale) e bilance mediche (bilance per neonati); il design leggero in lega di alluminio migliora la portabilità delle apparecchiature, con un'accuratezza fino a ±0,005%FS.

5) Elettronica di Consumo Intelligente e Dispositivi Internet delle Cose (IoT)

• Elettrodomestici Intelligenti: Rilevamento del peso del carico nei lavatrici e pesatura dei contenitori di chicchi di caffè nelle macchine da caffè; sensori micro-incorporati abilitano il controllo intelligente dei dispositivi, migliorando l'esperienza utente.

• Terminale Internet delle Cose: Monitoraggio del peso per scaffali intelligenti e cestini intelligenti; modelli digitali a basso consumo supportano la trasmissione wireless NB-IoT, adatti a scenari di gestione remota IoT.

- 5°. Istruzioni d'uso (Guida pratica)

1) Processo di installazione

• Preparazione: Pulire la superficie di installazione (rimuovere macchie di olio e bave), verificare l'aspetto del sensore (nessuna deformazione del corpo della trave e nessun danno al cavo) e selezionare i bulloni di montaggio appropriati in base al campo di misura (evitare l'uso di bulloni ad alta resistenza per i modelli in lega di alluminio).

• Posizionamento e Fissaggio: Installare orizzontalmente il sensore sulla superficie portante, assicurandosi che il carico agisca verticalmente sopra il corpo della trave (evitare urti laterali); utilizzare una chiave dinamometrica per serrare i bulloni (5-10 N·m per modelli in lega di alluminio, 10-20 N·m per acciaio legato), evitando un serraggio eccessivo che possa danneggiare il corpo della trave.

• Specifiche di Cablaggio: Per segnali analogici, seguire "rosso - alimentazione +, nero - alimentazione -, verde - segnale +, bianco - segnale -"; per segnali digitali, collegare secondo la definizione dei pin; quando si cabla il modello micro, evitare di tirare il cavo e si consiglia di prevedere una lunghezza ridondante di 5 cm.

• Trattamento di protezione: in un ambiente umido, sigillare il connettore del cavo con nastro impermeabile; nel settore alimentare, pulire tempestivamente la superficie del sensore dopo l'uso per evitare corrosione causata da residui di materiali.

2) Calibrazione e messa a punto

• Calibrazione dello zero: accendere l'alimentazione e preriscaldare per 10 minuti, eseguire il comando "calibrazione dello zero", assicurarsi che l'uscita a vuoto sia entro ±0,001%FS; se la deviazione è troppo elevata, verificare che la superficie di installazione sia piana.

• Calibrazione del carico: posizionare un peso standard equivalente al 100% del carico nominale (utilizzare pesi standard negli scenari con campo di misura ridotto), registrare il valore del segnale di uscita, correggere l'errore tramite strumento o software, e assicurarsi che l'errore ≤ al valore ammissibile della relativa classe di precisione (classe C2 ≤ ±0,01%FS).

• Test di carico eccentrico: posizionare lo stesso peso in diverse posizioni sulla superficie portante del sensore, osservare la coerenza delle letture, e la deviazione deve essere ≤ ±0,02% FS; altrimenti, regolare il livellamento dell'installazione.

3) Manutenzione Ordinaria

• Ispezione periodica: pulire la superficie del sensore settimanalmente, verificare mensilmente se i cablaggi sono allentati; effettuare la calibrazione degli strumenti di pesatura commerciali ogni tre mesi e degli apparecchi di laboratorio mensilmente.

• Gestione dei guasti: in caso di deriva dei dati, verificare innanzitutto la tensione di alimentazione (stabile tra 5-24 V in corrente continua, generalmente 5 V per i modelli miniaturizzati); in caso di lettura anomala, controllare la presenza di sovraccarichi (i modelli in lega di alluminio sono soggetti a deformazione permanente in caso di sovraccarico) e sostituire il sensore se necessario.

6. Metodo di selezione (abbinamento preciso alle esigenze)

1) Determinazione dei parametri principali

• Selezione della portata: selezionare il modello in base a 1,2 - 1,4 volte il peso massimo effettivo (ad esempio, per una capacità di pesatura massima di 10 kg, si può scegliere un sensore da 12 - 14 kg); evitare di scegliere una portata eccessivamente elevata in scenari con carichi leggeri per prevenire un'insufficiente accuratezza.

• Classe di accuratezza: scegliere la Classe C1 (errore ≤ ±0,005%FS) per applicazioni di laboratorio/mediche, Classe C2 (errore ≤ ±0,01%FS) per metrologia industriale e Classe C3 (errore ≤ ±0,02%FS) per strumenti di pesatura civili.

• Tipo di segnale: scegliere segnali analogici (0 - 5V) per strumenti di pesatura civili, segnali digitali (I2C/RS485) per dispositivi intelligenti e modelli con moduli wireless per scenari IoT.

2) Selezione in base all'adattabilità ambientale

• Temperatura: scegliere modelli ordinari per scenari normali (-10°C ~ 60°C), modelli resistenti al freddo per scenari di refrigerazione a bassa temperatura (-20°C ~ 0°C) e modelli con compensazione termica per scenari ad alta temperatura (60°C ~ 80°C).

• Medio: Selezionare una lega di alluminio per ambienti asciutti, acciaio inox 304 per industrie alimentari/umide e acciaio inox 316L per ambienti con corrosione chimica.

• Classe di Protezione: ≥IP65 per ambienti interni asciutti, ≥IP67 per ambienti umidi/lavati e ≥IP68 per ambienti sott'acqua o altamente corrosivi.

3) Installazione e compatibilità del sistema

• Metodo di Installazione: Selezionare il fissaggio a bullone per strumenti di pesatura da banco, installazione ad incasso per dispositivi intelligenti; in scenari con spazio limitato, privilegiare modelli micro con lunghezza ≤30 mm.

• Compatibilità: Verificare che la tensione di alimentazione e il tipo di segnale del sensore siano compatibili con il controller. Per i modelli micro, controllare le definizioni dei pin per evitare errori di cablaggio che potrebbero bruciare il modulo.

4) Conferma dei Requisiti Aggiuntivi

• Requisiti di Certificazione: I settori alimentare e farmaceutico richiedono certificazione FDA/GMP, le applicazioni metrologiche richiedono certificazione CMC e i prodotti per l'esportazione richiedono certificazione OIML.

• Funzioni speciali: selezionare modelli con un tempo di risposta ≤3 ms per il sorteggio ad alta velocità, modelli IoT con una corrente in standby ≤10 μA per scenari a basso consumo e modelli integrati senza filettature e punti morti per scenari igienici.

Sintesi

La cella di carico a trave parallela presenta come vantaggi principali "carichi leggeri con alta precisione, resistenza planare ai carichi fuori centro e integrazione agevole", affrontando principalmente problematiche come la pesatura accurata su piccole portate, carichi eccentrici dei materiali e installazione integrata degli apparecchi. L'esperienza utente si concentra su un funzionamento semplice, manutenzione senza preoccupazioni e costi controllabili. Nella scelta di una cella di carico, è necessario chiarire innanzitutto i quattro requisiti fondamentali di portata, precisione, spazio di installazione e ambiente operativo, per poi prendere una decisione considerando anche la compatibilità del sistema e le funzioni aggiuntive; durante l'utilizzo, è opportuno evitare sovraccarichi e impatti laterali, seguendo rigorosamente le procedure di taratura periodica per garantire un funzionamento stabile nel lungo periodo. È adatta per applicazioni in strumenti di pesatura per carichi leggeri, apparecchiature per automazione, settore alimentare e farmaceutico e altri campi, rappresentando la soluzione di rilevamento ottimale per scenari di pesatura su piccola scala e con superficie piana.

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