Sensore di pesatura a trave parallela CZL650

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 la variazione della resistenza nel galleggiante estensimetrico, che viene poi convertita in segnali elettrici standardizzati. Combinano vantaggi come elevata precisione sotto carichi leggeri, capacità di resistere a carichi eccentrici su superfici piane e installazione agevole, ed sono ampiamente utilizzati in applicazioni di pesatura su piccola scala, misurazione di forze su piani e misurazioni integrate. I seguenti dettagli sono presentati secondo le dimensioni principali per soddisfare le esigenze di prodotto selezione, valutazione tecnica e redazione di soluzioni:

1. Caratteristiche e Funzioni del Prodotto Caratteristiche Principali

• Design 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, eccellente capacità di resistenza ai carichi fuori centro (in grado di sopportare carichi fuori centro nel piano pari al ±20% - ±30% del carico nominale) e assenza di punti ciechi di sollecitazione evidenti.

• Prestazioni 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 leghe di alluminio (per applicazioni leggere), acciaio legato (per applicazioni industriali generiche) o acciaio inossidabile 304/316L (per ambienti corrosivi), con trattamenti superficiali quali 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 viti o mediante adesivo. 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 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 : Vita a 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 a 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 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 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: 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, 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 operativo: 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.

• Costi di manutenzione estremamente ridotti: 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.

• Feedback 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 di 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 per pesatura civili e commerciali per carichi leggeri

• Bilance per supermercati/bilance elettroniche a piattaforma: Unità di rilevamento principale per bilance da 3-30 kg, con struttura leggera in materiale di lega di alluminio. Le caratteristiche di resistenza al carico eccentrico garantiscono una precisione di pesatura costante in diverse posizioni di appoggio, con un errore ≤±1 g.

• Bilance elettroniche per spedizioni rapide: Attrezzature per la pesatura da 1-50 kg per spedizioni rapide, con materiale in acciaio inossidabile per resistere allosporco e facilitarne la pulizia. Il grado di protezione IP67 è adatto all'ambiente umido e polveroso dei punti di consegna, 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 microscopica 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 misurazione precisa delle proporzioni degli ingredienti.

2) Attrezzature per automazione industriale

• Attrezzature per il sorteggio automatizzato: separatori di peso nei settori alimentare e ferramenta, 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: attrezzature per taglio e pesatura in macelli e mercati ittici, con design impermeabile e anticorrosione (IP68), possono essere lavate 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 riabilitativi (ad esempio dinamometri per la presa manuale) e bilance mediche (bilance per neonati), design in lega di alluminio leggera migliora la portabilità delle apparecchiature, l'accuratezza può raggiungere ±0,005%FS.

5) Elettronica di consumo intelligente e dispositivi IoT

• Elettrodomestici intelligenti: rilevamento del peso del carico di bucato nelle lavatrici, pesatura dei contenitori per chicchi di caffè nelle macchine da caffè, sensori microintegrati abilitano il controllo intelligente delle apparecchiature, migliorando l'esperienza utente.

• Terminali IoT: monitoraggio del peso di scaffali intelligenti e cestini intelligenti, modelli digitali a basso consumo 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 la 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 in scenari con range ridotto), 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 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 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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