Sensore di pesatura a trave parallela CZL628

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 principale. Quando sottoposti a una forza, la deformazione flessionale della trave induce il deformimetro a produrre variazioni di resistenza, che vengono successivamente convertite in segnali elettrici standardizzati. 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. I seguenti dettagli sono presentati partendo 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 delle sollecitazioni concentrata nella sezione centrale della trave, in grado di supportare forze multiangolari nel piano, eccezionale capacità anti-carico eccentrico (in grado di sopportare carichi eccentrici planari del ±20% - ±30% del carico nominale) e nessun punto cieco evidente per le sollecitazioni.

• Performance di precisione: I livelli di accuratezza 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/°C e prestazioni di precisione superiori rispetto a 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 applicazioni leggere), acciaio legato (per applicazioni industriali generiche) o acciaio inossidabile 304/316L (per ambienti corrosivi), con trattamento superficiale mediante anodizzazione, nichelatura o passivazione; i gradi di protezione sono tipicamente IP65/IP67, mentre i modelli per uso alimentare possono raggiungere IP68, adatti a diverse situazioni ambientali complesse.

•Compatibilità di installazione: Sulla parte inferiore sono presenti fori di montaggio standardizzati (filettati o lisci), che consentono il fissaggio con viti o mediante adesivo. Alcuni modelli micro possono essere installati in modo incassato, adatti agli spazi ridotti di strumenti di pesatura da banco e di apparecchiature automatizzate, e una singola unità può soddisfare le esigenze di pesatura su superfici piane.

Funzioni principali

• Misurazione della forza per carichi leggeri: Si concentra sulla pesatura statica/quasi-dinamica di carichi leggeri (tempo di risposta ≤ 4 ms), con una portata che copre da 0,1 kg a 500 kg, e applicazioni comuni concentrate nell'intervallo da 1 kg a 200 kg. I modelli micro possono realizzare 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). 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 una compensazione della temperatura su ampia gamma (-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 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: Per risolvere il problema degli errori eccessivi dei sensori tradizionali in scenari a basso range 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, soddisfacendo le elevate esigenze di precisione nella pesatura degli alimenti, nel conteggio dei farmaci e in altre applicazioni simili.

•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'apparecchiatura : La struttura compatta e il metodo di installazione flessibile soddisfano le esigenze di installazione integrata in 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: Attraverso miglioramenti nei materiali e nel livello di protezione, si risolvono problemi come danneggiamento del sensore e deriva del segnale in scenari caratterizzati da umidità (ad esempio pesatura in acquacoltura), corrosione (ad esempio pesatura di reagenti chimici) e polvere (ad esempio 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. Il requisito di planarità è ridotto (≤0,1 mm/m) e una singola persona può completare il collaudo 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 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 misurazione statici è ≤±0,003%FS, senza isteresi 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 un'elevata stabilità dei dati.

• Buona adattabilità all'integrazione: Il modello micro è di dimensioni ridotte (dimensioni minime 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 per 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 inox per resistere allosporco e facilitarne la pulizia. Il grado di protezione IP67 le rende adatte ad ambienti umidi e polverosi tipici dei punti di consegna pacchi, supportando pesature rapide e continue.

• Bilance da cucina/bilance da forno: bilance da cucina ad alta precisione da 0,01-5 kg, con sensori a trave parallela microscopica che garantiscono un'accuratezza a livello di milligrammi. L'uscita del segnale digitale è compatibile con display ad alta definizione, soddisfacendo i requisiti per la precisa dosatura degli ingredienti.

2) Attrezzature per l'automazione industriale

• Attrezzature di selezione automatizzate: selezionatori 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 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

• Pesatura di ingredienti farmaceutici: Pesatura di materie prime in dosi ridotte (0,1 - 10 kg) nell'industria farmaceutica, con materiale in acciaio inossidabile 316L + certificazione GMP, superficie lucidata senza angoli morti per una facile disinfezione e sterilizzazione, accuratezza ≤ ±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) Ricerca scientifica e apparecchiature sperimentali

• 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 in lega di alluminio leggera per migliorare la portabilità dell'apparecchiatura, accuratezza fino a ±0,005%FS.

5) Elettronica di consumo intelligente e dispositivi IoT

• Elettrodomestici intelligenti: rilevamento del peso del carico nei lavatrici, 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 terminali IoT: monitoraggio del peso di scaffali intelligenti e cestini intelligenti, 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, nessun danno al cavo), selezionare i bulloni di montaggio 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 del sensore (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), evitare un eccessivo serraggio che potrebbe danneggiare il corpo del sensore.

• 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 ambienti umidi, sigillare il connettore del cavo con nastro impermeabile; nel settore alimentare, pulire tempestivamente la superficie del sensore dopo l'uso per evitare corrosione da residui di materiali.

2) Calibrazione e regolazione

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

• Calibrazione del carico: Posizionare un peso standard pari al 100% del carico nominale (utilizzare pesi standard negli scenari a bassa portata), registrare il valore del segnale di uscita, correggere l'errore tramite strumento o software, assicurarsi che l'errore ≤ il valore ammissibile del corrispondente livello di precisione (livello 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, 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 bilance da banco, scegliere il fissaggio con bulloni; per dispositivi intelligenti, scegliere l'installazione integrata; per scenari con spazio limitato, privilegiare modelli compatti 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: è richiesta la certificazione FDA/GMP per il settore alimentare e farmaceutico, la certificazione CMC per le applicazioni di misurazione e

È richiesta la certificazione OIML per i prodotti destinati all'esportazione.

• 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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