Sensore di pesatura a trave parallela CZL629

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 dello sforzo concentrata nella sezione centrale della trave, in grado di supportare forze multiangolari nel piano e caratterizzata da un'elevata capacità di resistenza ai carichi fuori centro (in grado di sopportare carichi fuori centro nel piano del ±20%-±30% del carico nominale), senza punti ciechi evidenti 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: L'elastomero utilizza comunemente lega di alluminio (per applicazioni leggere), acciaio legato (per applicazioni industriali generiche) o acciaio inossidabile 304/316L (per ambienti 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 diverse situazioni complesse.

• 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 miniaturizzati 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 superficie piana.

Funzioni principali

• Misurazione della forza per carichi leggeri: Si concentra sulla pesatura statica/quasi dinamica di carichi leggeri (tempo di risposta ≤4 ms), con portata che copre da 0,1 kg a 500 kg, e applicazioni tipiche concentrate nell'intervallo da 1 kg a 200 kg. I modelli miniaturizzati possono realizzare misurazioni con portata estremamente ridotta pari a 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: 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'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: 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 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 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 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 (peso minimo di soli 5 g), facile da sostituire e non richiede lo smontaggio di grandi strutture durante la manutenzione.

•Rilevamento dati preciso: Fluttuazione dei dati di misura statici ≤±0,003% FS, nessunisteresi negli 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 compatti, pronta all'uso senza configurazioni aggiuntive.

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 rapide: apparecchiature di pesatura da 1-50 kg per spedizioni rapide, realizzate in acciaio inossidabile per una facile pulizia e resistenza allosporco, con grado di protezione IP67 adatto agli ambienti umidi e polverosi dei punti vendita delle spedizioni rapide, che supportano 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 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 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 di lavaggio nelle lavatrici e pesatura dei contenitori di chicchi di caffè nelle macchine da caffè, con sensori micro-incorporati 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. Istruzioni per l'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 del sensore e nessun danno al cavo), 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 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 un ambiente umido, sigillare il connettore del cavo con nastro impermeabile e pulire tempestivamente la superficie del sensore dopo l'uso nell'industria alimentare per evitare la corrosione causata dai materiali residui.

2) Calibrazione e messa a punto

• 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 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 di misura 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 in base all'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 la certificazione OIML per i prodotti destinati all'esportazione.

• Funzioni speciali: per il sorting ad alta velocità, scegliere un modello con un tempo di risposta ≤ 3 ms; per scenari a basso consumo, scegliere un modello IoT con corrente in modalità sleep ≤ 10 μA; per scenari igienici, scegliere 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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