Sensore di pesatura a trave parallela CZL601AA

Introduzione al prodotto

Il sensore di pesatura a trave parallela è un elemento di rilevamento sensibile alla forza basato sul principio della resistenza a deformazione, con corpi elastici a doppia trave parallela o a singola trave parallela come struttura principale. Quando sottoposto a una forza, la deformazione flessionale del corpo della trave induce una variazione della resistenza nelle estensimetrie, che viene poi convertita in segnali elettrici standardizzati. Offre i vantaggi di un carico leggero, alta precisione, resistenza al carico eccentrico e facilità di installazione ed è ampiamente utilizzato in applicazioni di pesatura su piccola scala, misurazione di forze piane e misurazioni integrate. Di seguito viene fornita una spiegazione dettagliata dalla dimensione principale per soddisfare le esigenze di prodotto selezione, valutazione tecnica e stesura di progetti.

1. Caratteristiche e funzioni del prodotto

Caratteristiche fondamentali

• Progetto strutturale: Adotta una struttura integrata a trave parallela (spessore del corpo della trave 2 - 15 mm, lunghezza 20 - 150 mm), con distribuzione uniforme dello sforzo concentrata nella sezione centrale del corpo della trave, supporta forze multiangolari nel piano, presenta un'elevata capacità di resistenza ai carichi eccentrici (in grado di sopportare carichi eccentrici nel piano pari a ±20% - ±30% del carico nominale) e non presenta punti ciechi di sollecitazione evidenti.
• Performance di precisione: I livelli di precisione coprono la classe 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/℃, offrendo prestazioni di precisione migliori rispetto a 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 di carichi leggeri (tempo di risposta ≤ 4 ms), con un campo di misura che copre da 0,1 kg a 500 kg, e applicazioni tipiche concentrate nell'intervallo da 1 kg a 200 kg. Il modello miniaturizzato può raggiungere misurazioni di portata ultra ridotta pari 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 la compensazione della temperatura su un'ampia gamma di temperature (-10°C - 70°C), dispone di protezione contro il sovraccarico (150% - 200% del carico nominale, tipicamente 150% per i modelli in lega di alluminio) e alcuni modelli includono una struttura ammortizzante 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 a lungo termine come supermercati e laboratori.

2. Problemi Fondamentali Risolti

• Precisione insufficiente in condizioni di carico leggero: Per risolvere il problema degli errori eccessivi dei sensori tradizionali in scenari con portate ridotte inferiori a 10 kg, attraverso un'ottimizzazione della sollecitazione del corpo della trave, l'errore di misura è stato ridotto entro ±0,005%FS, soddisfacendo requisiti ad alta precisione come la pesatura di alimenti e la misurazione farmaceutica.

•Misurazione inaccurata del carico eccentrico planare: 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 pesato, risolvendo il problema di precisione derivante da 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 di installazione flessibile soddisfano i requisiti di installazione integrata per apparecchiature automatizzate ed elettrodomestici intelligenti, eliminando la necessità di modificare la struttura principale delle apparecchiature 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 la messa in servizio da parte di una singola persona può essere completata entro 10 minuti.
• Basso livello di complessità operativa: Supporta la taratura a zero con un solo pulsante e la calibrazione monopunto dello strumento di pesatura (richiede solo un peso standard pari al 100% del carico nominale). I modelli digitali possono essere rapidamente calibrati tramite software per computer, consentendo un facile utilizzo anche da parte di operatori non professionisti.
• Costo estremamente ridotto di manutenzione: La struttura completamente sigillata riduce l'ingresso di polvere e umidità, con un tasso medio annuo di guasto ≤0,2%. I modelli in lega di alluminio sono leggeri (peso minimo solo 5 g), facili da sostituire e non richiedono lo smontaggio di strutture grandi durante la manutenzione.
• Rilevamento preciso dei dati: La fluttuazione dei dati di 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 integrazione e adattabilità: 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 piccoli, pronti all'uso.

4. Scenari Tipici di Utilizzo

1) Strumenti per pesatura leggera civile e commerciale

• Bilance per supermercati / Piattaforme elettroniche: precisione nella pesatura in diverse posizioni di collocazione, con un errore ≤ ±1 g.

• Bilance elettroniche per consegna espressa: apparecchiature per pesatura da 1-50 kg per consegna rapida, realizzate in acciaio inox per prevenire l'accumulo di sporco e facilitare la pulizia, con grado di protezione IP67 adatto agli ambienti umidi e polverosi dei punti vendita di spedizioni rapide, che supportano la pesatura continua rapida.

• Bilance da cucina/bilance da pasticceria: bilance da cucina ad alta precisione da 0,01-5 kg, con sensore a trave parallela microscopica che garantisce un'accuratezza a livello di milligrammi, uscita del segnale digitale compatibile con display ad alta definizione, soddisfa la necessità di dosare con precisione gli ingredienti.

2）Attrezzature per automazione industriale

• Attrezzature per il sorteggio automatico: selezionatori di peso per i settori alimentare e ferramenta, 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 carenza materiali per linee di montaggio di componenti elettronici, determinando la mancanza di materiali attraverso la pesatura (ad esempio, montaggio batterie per telefoni cellulari), con un tempo di risposta ≤ 4 ms adatto a linee di produzione ad alta velocità.

• Controllo Quantitativo di Macchine per Imballaggio: Pesatura quantitativa per macchine imballatrici di particelle/polveri fini, modelli con accuratezza classe C2 garantiscono un errore di peso per busta ≤ ±0,2%, conforme agli standard metrici.

3) Industrie Alimentare e Farmaceutica

• Pesatura Ingredienti Farmaceutici: Pesatura di materie prime in piccole dosi (0,1-10 kg) nel settore farmaceutico, realizzata in acciaio inossidabile 316L + certificazione GMP, con superficie lucidata senza angoli morti per una facile disinfezione e sterilizzazione, accuratezza ≤ ±0,01%FS.

• Pesatura in ambienti acquatici/carni: attrezzature per il taglio e la pesatura per macelli e mercati ittici, con design impermeabile e anti-corrosione (IP68), possono essere lavate direttamente, adatte all'ambiente di lavoro umido e ricco di acqua.

4) Attrezzature per Ricerca Scientifica ed Sperimentali

• Pesatura per esperimenti biologici: pesatura di reagenti e campioni nei laboratori, modelli a gamma ultra ridotta (0,01-1 kg) possono soddisfare le esigenze di alta precisione per la coltura microbica e la dosatura dei reagenti chimici.

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

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

• Elettrodomestici intelligenti: rilevamento del peso dei vestiti nelle lavatrici e pesatura del contenitore per chicchi nei macchinari da caffè, sensori micro integrati abilitano il controllo intelligente dei dispositivi, migliorando l'esperienza utente.

• Punti finali IoT: monitoraggio del peso per scaffali intelligenti e cestini della spazzatura 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 sbavature), verificare l'aspetto del sensore (nessuna deformazione del corpo della trave, nessun danno al cavo), selezionare i bulloni di fissaggio appropriati in base alla portata (evitare l'uso di bulloni ad alta resistenza per modelli in lega di alluminio).

• Posizionamento e fissaggio: installare orizzontalmente il sensore sulla superficie portante, assicurarsi 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), evitare di serrare eccessivamente danneggiando il corpo della trave.

• Specifiche di cablaggio: Per i segnali analogici, seguire "rosso - alimentazione +, nero - alimentazione -, verde - segnale +, bianco - segnale -"; per i segnali digitali, collegare in base alla definizione dei pin; evitare di tirare il cavo durante il cablaggio per i modelli micro, si raccomanda di prevedere una lunghezza ridondante di 5 cm.

• Trattamento di protezione: in un ambiente umido, sigillare il connettore del cavo con nastro impermeabile, pulire tempestivamente la superficie del sensore dopo l'uso nell'industria alimentare per evitare la corrosione causata dai residui di materiale.

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 zero sia compresa nell'intervallo di ±0,001%FS. Se lo scostamento è troppo elevato, verificare che la superficie di montaggio sia piana.

• Calibrazione del carico: posizionare pesi standard equivalenti al 100% del carico nominale (utilizzare pesi standard per scenari a bassa portata), registrare il valore del segnale di uscita, correggere l'errore tramite il misuratore o il software, e assicurarsi che l'errore ≤ il valore ammissibile della classe di precisione corrispondente (Classe C2 ≤ ±0,01%FS).

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

3) Manutenzione ordinaria

• Ispezione periodica: pulire la superficie del sensore settimanalmente, verificare mensilmente se il cablaggio è allentato; effettuare la calibrazione trimestrale per strumenti di pesatura commerciali e mensile per apparecchiature di laboratorio.

• 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 reale (ad esempio, per una pesata massima di 10 kg, si può scegliere un sensore da 12-14 kg), evitando di scegliere una portata troppo elevata in scenari a carico leggero per prevenire un'accuratezza insufficiente.

• 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: selezionare segnali analogici (0-5 V) 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: Selezionare 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 con bulloni per strumenti di pesatura da banco e l'installazione incorporata per dispositivi intelligenti; in scenari con spazio limitato, dare priorità ai 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 danneggiare 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 tempo di risposta ≤3 ms per il sorteggio ad alta velocità, modelli IoT con 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 offre vantaggi fondamentali come "carico leggero con alta precisione, resistenza al carico eccentrico sul piano e integrazione agevole", risolvendo principalmente problemi quali la pesatura accurata su piccole portate, il carico eccentrico dei materiali e l'installazione integrata nei dispositivi. L'esperienza utente si concentra su un funzionamento semplice, manutenzione senza preoccupazioni e costi controllabili. Nella scelta del modello, è necessario chiarire innanzitutto i quattro requisiti fondamentali di portata, precisione, spazio di installazione e ambiente operativo, per poi decidere in base alla compatibilità del sistema e alle funzioni aggiuntive; durante l'uso, è importante evitare sovraccarichi e urti laterali, seguendo rigorosamente le norme di taratura periodica per garantire un funzionamento stabile a lungo termine. È adatta a strumenti di pesatura per carichi leggeri, apparecchiature per l'automazione, settori alimentare e farmaceutico, ecc., rappresentando la soluzione di rilevamento ottimale per scenari di pesatura su piccola scala e con superficie piana.

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