Sensore di pesatura a trave parallela CZL632

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 sono soggetti a una forza, la deformazione flessionale della trave induce una variazione di resistenza nelle estensimetrie, che viene poi convertita 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. 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

• Design 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.

• Prestazioni 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 convenzionali) 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 diverse tipologie di 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 di forze su carichi leggeri: Si concentra sulla pesatura statica/quasi dinamica di carichi leggeri (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 ultra-ridotte di 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 intelligenti micro 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 : Rivolto al problema dell'elevato errore dei sensori tradizionali in scenari di pesatura inferiori a 10 kg, grazie a un design ottimizzato della sollecitazione della trave, l'errore di misura è contenuto entro ±0,005%FS, risolvendo le esigenze ad alta precisione come la pesatura degli alimenti e il conteggio dei farmaci.

• Misurazione inaccurata del carico eccentrico su superficie piana: 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 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, non è necessario utilizzare strumenti di calibrazione professionali, l'installazione può essere completata con un comune cacciavite, richiede una planarità ridotta (≤0,1 mm/m) e il collaudo da parte di una sola persona può essere completato entro 10 minuti.

• Basso livello operativo: Supporta la taratura a zero con un solo tasto e la calibrazione a singolo punto degli strumenti di pesatura (è sufficiente 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 personale non specializzato.

• Costi di manutenzione estremamente ridotti: 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.

• Feedback dati preciso: La fluttuazione dei dati di misura in statico è ≤±0,003% FS, senza isteresi in scenari quasi dinamici; i modelli digitali sono dotati di funzione di compensazione alla deriva dello zero, non richiedono calibrazioni frequenti e garantiscono un'elevata stabilità dei dati.

• Buona adattabilità all'integrazione: il modello miniaturizzato è di piccole dimensioni (dimensioni minime 20 mm × 10 mm × 5 mm), può essere integrato all'interno di dispositivi intelligenti senza alterarne il design estetico; l'uscita del segnale è compatibile con i principali controller di piccole dimensioni, pronta all'uso.

4. Scenari applicativi tipici

1) Strumenti di pesatura civili e commerciali per carichi leggeri

• Bilance per supermercati/bilance elettroniche da banco: unità di rilevamento principale per bilance di pesatura da 3-30 kg, design leggero in materiale di lega di alluminio, caratteristiche anti-sollecitazione eccentrica che garantiscono una precisione costante della pesatura in diverse posizioni di posizionamento, con un errore ≤±1 g.

• Bilance elettroniche per spedizioni: apparecchiature per la pesatura espresso da 1-50 kg, materiale in acciaio inossidabile resistente allosporco e facile da pulire, grado di protezione IP67 adatto all'ambiente umido e polveroso dei punti di consegna espresso, supporta pesature rapide e continue.

• Bilance da cucina/bilance da forno: bilance da cucina ad alta precisione da 0,01-5 kg, sensori a trave parallela microscopica raggiungono un'accuratezza a livello di milligrammi, uscita del segnale digitale compatibile con display ad alta definizione, soddisfano la necessità di dosaggio preciso 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, determina se i materiali sono mancanti attraverso la pesatura (ad esempio, montaggio batteria per telefono cellulare), con un tempo di risposta ≤4 ms, adatto a linee ad alta velocità.

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

3) Industrie alimentare e farmaceutica

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

• Pesar prodotti ittici/carni: apparecchiature per il taglio e la pesatura in macelli e mercati di prodotti ittici, con design impermeabile e anti-corrosione (IP68), lavabili direttamente, adatte 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 della forza/peso di dispositivi per la riabilitazione (ad esempio dinamometri per la presa manuale) 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) 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 i segnali analogici, seguire "rosso - alimentazione +, nero - alimentazione -, verde - segnale +, bianco - segnale -"; per i segnali digitali, collegare secondo la definizione dei pin; evitare di tirare il cavo durante il cablaggio per i modelli micro, e 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'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 pari al 100% del carico nominale (utilizzare pesi standard per scenari a piccola scala), registrare il valore del segnale di uscita e correggere l'errore tramite il misuratore o il software, assicurando 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 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 dei 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 offre i vantaggi principali di "elevata precisione a carico leggero, resistenza al carico eccentrico e integrazione agevole". La soluzione principale risolve problemi come la pesatura precisa su piccole portate, il carico fuori centro e l'installazione integrata dei dispositivi. L'esperienza utente si concentra su semplicità d'uso, manutenzione senza preoccupazioni e costi controllabili. Nella selezione, è necessario dare priorità ai quattro requisiti fondamentali di portata, precisione, spazio di installazione e ambiente, per poi valutare compatibilità del sistema e funzioni aggiuntive. Durante l'uso, è opportuno evitare sovraccarichi e urti laterali, rispettando rigorosamente le norme di taratura periodica per garantire un funzionamento stabile a lungo termine. È adatto a strumenti di pesatura per carichi leggeri, apparecchiature di automazione, settori alimentare e farmaceutico e altri campi, rappresentando la soluzione di rilevamento ottimale per scenari di pesatura su piccola scala e con superficie piatta.

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