Sensore di pesatura a trave parallela CZL602A

Introduzione al prodotto

Trave parallela celle di carico sono elementi di rilevamento sensibili alla forza basati sul principio della resistenza alla deformazione, con un elastomero a doppia trave parallela o a singola trave parallela come struttura principale. Quando sottoposti a una forza, la deformazione flessionale della trave induce il estensimetri a produrre variazioni di resistenza, che vengono successivamente convertite in segnali elettrici standardizzati. Uniscono vantaggi come alta precisione sotto carichi leggeri, capacità planare di resistenza ai carichi eccentrici e installazione agevole, e sono ampiamente utilizzati in applicazioni di pesatura su piccola scala, misurazione di forze piane e misurazioni integrate. Di seguito viene fornita una descrizione dettagliata 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 a trave parallela integrata (spessore della trave 2-15 mm, lunghezza 20-150 mm), con distribuzione uniforme dello sforzo concentrata nella sezione centrale della trave, in grado di supportare forze multiangolari nel piano, eccezionale capacità anti-carico eccentrico (in grado di sopportare carichi fuori centro planari del ±20%-±30% del carico nominale) e nessun punto cieco evidente di sollecitazione.

• Performance di precisione: I livelli di precisione coprono da C1 a C3, con i modelli principali che raggiungono il livello C2. Errore di non linearità ≤±0,01%FS, errore di ripetibilità ≤±0,005%FS, deriva dello zero ≤±0,002%FS/℃, prestazioni di precisione migliori rispetto ai sensori simili in scenari con portate ridotte da 0,1 kg a 500 kg.

• Materiali e Protezione : Gli elastomeri utilizzano comunemente lega di alluminio (per scenari leggeri), acciaio legato (per scenari industriali generici) o acciaio inossidabile 304/316L (per scenari corrosivi), con superfici trattate mediante anodizzazione, nichelatura o passivazione; i livelli di protezione sono 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 (fori filettati o fori lisci) sul fondo, che supportano il fissaggio con bulloni o l'installazione adesiva. Alcuni modelli miniaturizzati possono essere installati in modo incassato, adatti agli spazi ridotti di strumenti di pesatura da banco e apparecchiature automatizzate, e una singola unità può soddisfare le esigenze di pesatura planare.

Funzioni principali

• Misurazione della forza per carichi leggeri: Si concentra sulla pesatura statica/quasi dinamica a carico leggero (tempo di risposta ≤4 ms), con un intervallo compreso tra 0,1 kg e 500 kg, e applicazioni comuni concentrate nell'intervallo 1 kg-200 kg. I modelli miniaturizzati possono raggiungere misurazioni ultra ridotte di 0,01 kg.

• Diversi tipi di uscita del segnale: Fornisce segnali analogici (4-20mA, 0-3V, 0-5V) e segnali digitali (RS485/Modbus RTU, I2C). I modelli intelligenti miniaturizzati integrano moduli di condizionamento del segnale e possono essere collegati direttamente a microcontrollori e moduli IoT.

•Funzione di protezione per la sicurezza: Integra una compensazione della temperatura su ampia gamma (-10℃~70℃), dispone di protezione contro il sovraccarico (150%-200% del carico nominale, generalmente 150% per i modelli in lega di alluminio) e alcuni modelli includono strutture ammortizzanti antiurto.

• Stabilità a lungo termine: Durata alla fatica ≥10⁷ cicli di carico, con deriva annuale ≤±0,01%FS a carico nominale, adatto a scenari di funzionamento continuo a lungo termine come supermercati e laboratori.

2. Problemi Fondamentali Risolti

• Precisione insufficiente in scenari di carico leggero: Affronta il problema dell'elevato errore dei sensori tradizionali in scenari con intervalli ridotti al di sotto di 10 kg; grazie a un design ottimizzato della sollecitazione della trave, l'errore di misura è contenuto entro ±0,005% FS, risolvendo così le esigenze di alta precisione nella pesatura degli alimenti e nella misurazione dei farmaci, ecc.

• 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 legato a posizioni variabili di collocamento del materiale negli strumenti di pesatura da banco e nelle apparecchiature di selezione.

•Difficoltà nell'installazione integrata dell'equipaggiamento: La struttura compatta e il metodo flessibile di installazione soddisfano i requisiti di installazione incassata per apparecchiature automatizzate ed elettrodomestici intelligenti, senza necessità di modificare la struttura principale dell'equipaggiamento, riducendo così i costi di integrazione.

• Scarsa adattabilità a diversi ambienti: Grazie all'aggiornamento dei materiali e del livello di protezione, risolve i problemi di danneggiamento dei sensori e deriva del segnale in scenari come umidità (ad es. pesatura in acquacoltura), corrosione (ad es. pesatura di reagenti chimici) e polvere (ad es. lavorazione della farina).

• Pressione sui costi per apparecchiature di piccole dimensioni: Un singolo sensore può soddisfare i requisiti di pesatura planare, eliminando la necessità di utilizzare più sensori in combinazione. Allo stesso tempo, 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 per il consumo.

3. esperienza dell'utente

• Installazione estremamente 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 requisiti ridotti di planarità (≤0,1 mm/m), e il collaudo da parte di una sola persona può essere portato a termine entro 10 minuti.

• Basso livello di complessità operativa: Supporta la taratura a zero con un solo tasto e la calibrazione monopunto degli strumenti di pesatura (richiede soltanto 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 guasti ≤0,2%. Il modello in lega di alluminio è leggero (minimo solo 5 g), facile da sostituire e non richiede lo smontaggio di strutture di grandi dimensioni durante la manutenzione.

• Rilevamento dati preciso: Fluttuazione dei dati nella misurazione statica ≤±0,003%FS, assenza di isteresi in scenari quasi dinamici. I modelli digitali sono dotati di funzione di compensazione alla deriva dello zero, eliminando la necessità di frequenti calibrazioni, con elevata stabilità dei dati.

•Buona adattabilità all'integrazione: Il modello micro è di piccole dimensioni (dimensione minima 20 mm × 10 mm × 5 mm), può essere integrato 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, plug and play.

4. Scenari applicativi tipici

1) Strumenti di pesatura civili e commerciali per carichi leggeri

• Bilance tariffarie per supermercati/bilance elettroniche a piattaforma: unità sensoriale principale per bilance tariffarie da 3-30 kg, con design leggero in materiale di lega di alluminio. La caratteristica anti-carico eccentrico garantisce una precisione di pesatura costante in diverse posizioni di posizionamento, con un errore ≤±1 g.

• Bilance elettroniche per spedizioni rapide: apparecchiature di pesatura per spedizioni rapide da 1-50 kg, realizzate in materiale in acciaio inossidabile per prevenire l'accumulo di sporco e facilitare la pulizia. Il grado di protezione IP67 è adatto all'ambiente umido e polveroso dei punti di consegna delle spedizioni, supportando 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 micro che raggiungono un'accuratezza a livello di milligrammi. L'uscita del segnale digitale è compatibile con display ad alta definizione, soddisfacendo i requisiti per la dosatura precisa degli ingredienti.

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 materiale sulle linee di montaggio: rilevamento carenza materiale sulle linee di montaggio di componenti elettronici, determinando se i materiali mancano attraverso la pesatura (ad esempio, assemblaggio batteria del telefono cellulare), con un tempo di risposta ≤4 ms adatto a linee veloci.

• Controllo quantitativo nelle macchine per imballaggio: pesatura quantitativa per macchine per imballaggio di piccole particelle/polveri, con modelli di precisione di classe C2 che garantiscono un errore di peso per busta ≤ ±0,2%, rispondendo agli standard metrici.

3) Industrie alimentare e farmaceutica

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

• Pesatura di prodotti ittici/carni: Equipaggiamento per taglio e pesatura in macelli e mercati ittici, con design impermeabile e anticorrosione (IP68), lavabile direttamente, adatto ad ambienti di lavoro umidi e ricchi di acqua.

4) Attrezzature per ricerca scientifica ed esperimenti

• Pesarizzazione negli esperimenti biologici: pesatura di reagenti e campioni nei laboratori, modelli con gamma ultra ridotta (0,01 - 1 kg) in grado di soddisfare le elevate precisioni richieste nella coltura microbica e nella preparazione delle proporzioni dei reagenti chimici.

• Misurazione della forza in apparecchiature mediche: misurazione di forza/peso in dispositivi riabilitativi (ad esempio dinamometri per mano) e bilance mediche (bilance per neonati), con design in lega di alluminio leggera per migliorare la portabilità dell'apparecchiatura e precisione fino a ±0,005%FS. 5. Dispositivi intelligenti per elettronica di consumo e IoT

• Elettrodomestici intelligenti: rilevamento del peso del carico nei lavatrici e pesatura dei contenitori per chicchi di caffè nelle macchine da caffè, con sensori micro integrati che consentono un controllo intelligente dell'apparecchiatura e migliorano l'esperienza utente.

• Punti finali IoT: monitoraggio del peso di scaffali intelligenti e cestini della spazzatura intelligenti, con modelli digitali a basso consumo che supportano la trasmissione wireless NB-IoT, adatti a scenari di gestione remota IoT.

5. Metodo 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 alla portata (evitare l'uso di bulloni ad alta resistenza per i modelli in lega di alluminio).

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

• Specifiche di Cablaggio: Per segnali analogici, seguire "rosso - alimentazione +, nero - alimentazione -, verde - segnale +, bianco - segnale -"; per segnali digitali, collegare secondo la 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 ambienti umidi, sigillare il connettore del cavo con nastro impermeabile; nel settore alimentare, pulire tempestivamente la superficie del sensore dopo l'uso per evitare la corrosione da materiali residui.

2) Calibrazione e regolazione

• 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 in scenari con portata ridotta), registrare il valore del segnale di uscita, correggere l'errore tramite strumento di misura o software, e assicurarsi che l'errore ≤ il valore ammissibile del corrispondente livello di precisione (livello C2 ≤ ±0,01%FS).

• Prova 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; in caso contrario, è necessario regolare l'allineamento dell'installazione.

3) Manutenzione ordinaria

• Ispezione periodica: pulire la superficie del sensore settimanalmente, verificare i cablaggi allentati mensilmente; calibrare le bilance commerciali ogni tre mesi e l'equipaggiamento di laboratorio mensilmente.

• Gestione dei guasti: in caso di deriva dei dati, verificare prima la tensione di alimentazione (stabile tra 5-24 V in corrente continua, solitamente 5 V per i modelli micro); quando la lettura è anomala, controllare la presenza di sovraccarico (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 fondamentali

• Selezione della portata: selezionare un modello con una portata pari a 1,2-1,4 volte il peso massimo effettivo (ad esempio, per una pesatura massima di 10 kg, si può scegliere un sensore da 12-14 kg), evitando portate eccessive in condizioni di carico leggero per prevenire un'accuratezza insufficiente.

• Classe di accuratezza: selezionare 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 bilance civili.

• Tipo di segnale: selezionare segnale analogico (0-5V) per bilance civili, segnale digitale (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/sottoposti a lavaggio e ≥IP68 per ambienti sottomarini o altamente corrosivi.

3) Installazione e compatibilità del sistema

• Metodo di installazione: selezionare il fissaggio a bullone per bilance da banco, l'installazione incassata per dispositivi intelligenti; privilegiare modelli micro con lunghezza ≤30 mm in scenari con spazio limitato.

• Compatibilità: verificare che la tensione di alimentazione e il tipo di segnale del sensore siano compatibili con il controller, e controllare le definizioni dei pin per i modelli micro al fine di 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 "alta precisione a carico leggero, resistenza planare ai carichi fuori centro e integrazione semplice", risolvendo principalmente problemi quali la pesatura precisa in campo ridotto, carichi dei materiali fuori centro e installazione integrata degli apparecchi. L'esperienza utente si concentra su un funzionamento semplice, manutenzione senza preoccupazioni e costi controllabili. Nella selezione del modello, è necessario chiarire innanzitutto i quattro requisiti fondamentali di portata, accuratezza, spazio di installazione e ambiente, per poi decidere sulla base della compatibilità del sistema e delle funzioni aggiuntive; durante l'utilizzo, è opportuno evitare sovraccarichi e urti laterali, seguendo rigorosamente le procedure di taratura periodica per garantire un funzionamento stabile a lungo termine. È adatta per bilance a carico leggero, apparecchiature per automazione, settore alimentare e farmaceutico, ecc., rappresentando la soluzione di rilevamento ottimale per scenari di pesatura con portata ridotta e superficie piana.

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