Sensore di pesatura a trave parallela CZL619EA

Introduzione al prodotto

Trave parallela celle di carico sono elementi di rilevamento sensibili alla forza basati sul principio di 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 una variazione della resistenza nel galleggiante di deformazione, che viene poi convertita in un segnale elettrico standardizzato. Combinano vantaggi come elevata precisione sotto carichi leggeri, capacità planare di resistenza ai carichi eccentrici e installazione agevole, ed sono ampiamente utilizzati in applicazioni di pesatura su piccola scala, misurazione di forze piane e misurazioni integrate. Di seguito viene fornita una spiegazione 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 integrata a trave parallela (spessore della trave 2 - 15 mm, lunghezza 20 - 150 mm), con distribuzione uniforme della sollecitazione concentrata nella sezione centrale della trave, in grado di supportare forze multiangolari nel piano e caratterizzata da un'elevata capacità di resistenza ai carichi eccentrici (in grado di sopportare carichi fuori centro nel piano del ±20% - ±30% del carico nominale), senza punti ciechi di sollecitazione evidenti.

• Performance di precisione: I livelli di precisione coprono da C1 a C3, con i modelli più diffusi 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 superiori a quelle di sensori simili in scenari con range ridotto da 0,1 kg a 500 kg.

•Materiali e Protezione: Gli elastomeri utilizzano comunemente lega di alluminio (per applicazioni leggere), acciaio legato (per applicazioni industriali generiche) o acciaio inossidabile 304/316L (per ambienti corrosivi), con superfici trattate mediante anodizzazione, nichelatura o passivazione; i gradi di protezione sono tipicamente IP65/IP67, mentre i modelli per alimenti 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 micro 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 con carico leggero (tempo di risposta ≤ 4 ms), con un intervallo compreso tra 0,1 kg e 500 kg, e applicazioni tipiche concentrate nell'intervallo da 1 kg a 200 kg. I modelli micro possono raggiungere misurazioni con intervallo estremamente ridotto di 0,01 kg.

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

• Funzione di protezione per la sicurezza: Integra la compensazione della temperatura su un ampio intervallo termico (-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 sotto 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: Risolvendo il problema dell'elevato errore dei sensori tradizionali in scenari con portate ridotte al di sotto di 10 kg, grazie a un design ottimizzato della sollecitazione della trave, l'errore di misura viene mantenuto entro ±0,005%FS, risolvendo problematiche legate alla pesatura alimentare, al conteggio farmaceutico e ad altre applicazioni con requisiti di alta precisione.

• 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 di installazione flessibile soddisfano le esigenze di installazione ad incasso nelle apparecchiature automatizzate e negli 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, 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 le esigenze di pesatura su piani, eliminando la necessità di combinazioni multiple. 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 nell'elettronica di 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 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 monopunto dei misuratori degli strumenti di pesatura (richiede solo un peso standard del 100% del carico nominale). I modelli digitali possono essere calibrati rapidamente tramite software per computer, consentendo un facile utilizzo anche ai non professionisti.

• 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%. Il modello in lega di alluminio è leggero (peso minimo di soli 5 g), facile da sostituire e non richiede lo smontaggio di strutture complesse durante la manutenzione.

• Rilevamento dati preciso: La fluttuazione dei dati di misura statica è ≤±0,003%FS, senza isteresi in scenari quasi dinamici. I modelli digitali sono dotati di funzione di compensazione alla deriva dello zero, eliminando la necessità di frequenti calibrazioni e garantendo un'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: apparecchiature per la pesatura di pacchi da 1 a 50 kg, realizzate in acciaio inossidabile per una facile pulizia e resistenza all'accumulo di sporco. Il grado di protezione IP67 le rende adatte ad ambienti umidi e polverosi tipici dei punti spedizione, 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

• Equipaggiamenti per il sorteggio automatico: macchine per la selezione in base al peso utilizzate nei settori alimentare e degli articoli in metallo, installate sotto il nastro trasportatore di selezione, rilevano in tempo reale il peso del prodotto e si integrano con il meccanismo di selezione, garantendo un'accuratezza del sorteggio fino a ±0,1 g.

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

• Controllo quantitativo di macchine per imballaggio: Pesatura quantitativa per macchine imballatrici di piccole particelle/polveri, con modelli di accuratezza C2 che garantiscono un errore di peso per busta ≤ ±0,2%, conforme agli standard metrologici.

3) Industrie alimentare e farmaceutica

• Pesar di ingredienti farmaceutici: Pesar di materie prime in piccole dosi (0,1 - 10 kg) nell'industria farmaceutica, realizzato in acciaio inox 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

• Pesatura in esperimenti biologici: pesatura di reagenti e campioni nei laboratori; modelli a gamma ultra ridotta (0,01 - 1 kg) in grado di soddisfare le esigenze di alta precisione della coltura microbica e della preparazione delle proporzioni dei reagenti chimici.

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

5) Elettronica di consumo intelligente e dispositivi 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 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 i modelli in lega di alluminio, 10 - 20 N·m per la lega di acciaio), per evitare di danneggiare il corpo della trave con un eccessivo serraggio.

• Specifiche di cablaggio: per segnali analogici, seguire "rosso - alimentazione +, nero - alimentazione -, verde - segnale +, bianco - segnale -"; per segnali digitali, collegare in base alla definizione dei pin; evitare di tirare il cavo durante il cablaggio per modelli micro, e 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; nel settore alimentare, pulire tempestivamente la superficie del sensore dopo l'uso per evitare 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 per scenari con campo ridotto), registrare il valore del segnale di uscita, correggere l'errore tramite strumento 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 lo scostamento deve essere ≤ ±0,02% FS; in caso contrario, è necessario regolare il livello di installazione.

3) Manutenzione quotidiana

• Ispezione periodica: pulire la superficie del sensore ogni settimana, controllare mensilmente il serraggio dei collegamenti elettrici; effettuare la calibrazione della bilancia del supermercato ogni trimestre e quella delle apparecchiature di laboratorio ogni mese.

• Gestione 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 sovraccarico (i modelli in lega di alluminio sono soggetti a deformazione permanente per sovraccarico) e sostituire il sensore se necessario.

6. Metodo di selezione (abbinamento preciso dei requisiti)

1) Determinazione dei parametri principali

• Selezione della portata: selezionare in base a 1,2-1 volte il peso massimo effettivo (ad esempio, per un peso massimo di 10 kg, si consiglia un sensore da 12-14 kg), evitando inaccurazioni causate da una portata eccessiva in condizioni di carico leggero.

• Livello di precisione: per applicazioni di laboratorio/mediche scegliere il livello C1 (errore ≤ ± 0,005% FS), per metrologia industriale scegliere il livello C2 (errore ≤ ± 0,01% FS), per strumenti di pesatura civili scegliere il livello C3 (errore ≤ ± 0,02% FS).

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

2) Selezione dell'adattabilità ambientale

• Temperatura: per scenari normali (-10 ℃ ~ 60 ℃) scegliere il modello standard; per scenari a bassa temperatura (-20 ℃ ~ 0 ℃) scegliere il modello resistente al freddo; per scenari ad alta temperatura (60 ℃ ~ 80 ℃) scegliere il modello con compensazione termica.

• Materiale: Per ambienti asciutti, scegliere lega di alluminio; per ambienti umidi/industrie alimentari, scegliere acciaio inossidabile 304; per ambienti con sostanze chimiche corrosive, scegliere acciaio inossidabile 316L.

• Livello di protezione: Per ambienti interni asciutti, ≥ IP65; per ambienti umidi/soggetti a lavaggio, ≥ IP67; per ambienti sott'acqua o fortemente corrosivi, ≥ IP68.

3) Installazione e compatibilità del sistema

•Metodo di installazione: per le bilance da banco, scegliere il fissaggio con bulloni; per i dispositivi intelligenti, scegliere l'installazione ad incasso; per 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 compatti, controllare la definizione dei pin per evitare errori di cablaggio e bruciare il modulo.

4) Conferma requisiti aggiuntivi

• Requisiti di certificazione: per il settore alimentare e farmaceutico è richiesta la certificazione FDA/GMP, per le applicazioni di misurazione è richiesta la certificazione CMC, e per i prodotti destinati all'esportazione è richiesta la certificazione OIML.

• Funzioni speciali: per il conteggio ad alta velocità, selezionare un modello con un tempo di risposta ≤ 3 ms; per scenari a basso consumo energetico, selezionare un modello IoT con corrente in modalità sleep ≤ 10 μA; per scenari igienici, selezionare un modello integrato senza filettature o punti morti.

Sintesi

Il sensore di pesatura a trave parallela presenta i vantaggi principali di "elevata precisione a carico ridotto, resistenza al carico eccentrico e integrazione agevole". La soluzione chiave risolve problemi come la pesatura precisa su piccole portate, il carico fuori asse e l'installazione integrata delle apparecchiature. L'esperienza utente si concentra su un funzionamento semplice, una manutenzione priva di preoccupazioni e costi controllabili. Nella selezione, è necessario dare priorità ai quattro requisiti fondamentali di portata, accuratezza, spazio di installazione e ambiente, affiancandoli a considerazioni sulla compatibilità del sistema e sulle funzioni aggiuntive. Durante l'utilizzo, è opportuno evitare sovraccarichi e urti laterali, seguendo rigorosamente le procedure di taratura periodica per garantire un funzionamento stabile nel lungo periodo. È adatto a strumenti di pesatura per carichi leggeri, apparecchiature di automazione, settori alimentare e farmaceutico e altri campi, rappresentando la soluzione ottimale di rilevamento per scenari di pesatura con piccola portata e configurazione piatta.

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