병렬 빔 형식 무게 센서 CZL639MB

제품 소개

병렬 빔 로드셀 변형 저항 원리를 기반으로 하는 힘 감지용 검출 소자로, 쌍 병렬 빔 또는 단일 병렬 빔 엘라스토머를 핵심 구조로 한다. 하중을 받게 되면 빔의 굽힘 변형이 스트레인 게이지를 작동시켜 저항 변화를 발생시키고, 이는 이후 표준화된 전기 신호로 변환된다. 이러한 소자는 경하중에서의 높은 정밀도, 평면적 편심 하중 방지 능력, 설치의 용이성 등의 장점을 결합하고 있으며, 소규모 범위의 무게 측정, 평면력 측정 및 내장형 측정 응용 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 다음은 핵심 차원별 상세 내용으로, 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 제시한다. 제품 선택, 기술 평가 및 솔루션 작성의 요구 사항을 충족하기 위한 내용입니다:

1. 제품 특징 및 기능

주요 기능

• 구조 설계: 통합된 병렬 빔 구조(빔 두께 2 - 15mm, 길이 20 - 150mm)를 채택하여 응력 분포가 빔의 중앙부에 균일하게 집중되며, 평면 내 다각도 하중을 지지하고 뛰어난 비대칭 하중 저항 성능을 제공함(정격 하중의 ±20% - ±30% 범위 내에서 평면상 비대칭 하중을 견딜 수 있음). 응력 사각지대가 없음.

• 정밀 성능: 정확도 등급은 C1 - C3까지 적용되며, 주류 모델은 C2 등급에 도달합니다. 비선형 오차는 ±0.01%FS 이하, 반복성 오차는 ±0.005%FS 이하, 제로 드리프트는 ±0.002%FS/°C 이하이며, 0.1kg - 500kg의 소량 정밀 측정 상황에서 유사 센서 대비 더 높은 정밀도 성능을 제공합니다.

• 재료 및 보호: 엘라스토머는 일반적으로 경량화가 요구되는 경우 알루미늄 합금, 일반 산업용은 합금강, 부식성 환경에서는 304/316L 스테인리스강을 사용하며, 표면 처리는 양극산화, 니켈 도금 또는 패시베이션 처리됩니다. 보호 등급은 일반적으로 IP65/IP67이며, 식품 등급 모델은 IP68까지 가능하여 다양한 복잡한 환경에 적합합니다.

• 설치 호환성: 하단부에는 표준 마운팅 홀(나사 홀 또는 빈 홀)이 제공되어 볼트 고정 또는 접착제 설치를 지원합니다. 일부 마이크로 모델은 내장형 설치가 가능하여 데스크탑 저울 장비 및 자동화 설비의 좁은 설치 공간에 적합하며, 단일 유닛으로 평면 측정 요구사항을 충족시킬 수 있습니다.

핵심 기능

• 경량 하중 측정: 정적/준동적 경하중 계량(응답 시간 ≤ 4ms)에 중점을 두며, 측정 범위는 0.1kg - 500kg를 커버하고 일반적으로 1kg - 200kg 범위 내에서 주로 사용됩니다. 마이크로 모델은 0.01kg의 초소형 범위 측정도 가능합니다.

• 다양한 유형의 신호 출력: 아날로그 신호(4 - 20mA, 0 - 3V, 0 - 5V) 및 디지털 신호(RS485/Modbus RTU, I2C)를 제공합니다. 마이크로 인텔리전트 모델은 신호 조정 모듈을 내장하고 있어 단일 칩 마이크로컴퓨터 및 IoT 모듈에 직접 연결할 수 있습니다.

• 안전 보호 기능: 광범위한 온도 범위 보상 기능(-10°C ~ 70°C)을 통합하여 과부하 보호(정격 하중의 150% - 200%, 알루미늄 합금 모델의 경우 일반적으로 150%)를 제공하며, 일부 모델은 충격 방지 완충 구조를 포함합니다.

• 장기적 안정성: 피로 수명은 하중 사이클 ≥ 10⁷회, 정격 하중 조건에서 연간 드리프트는 ≤ ±0.01%FS이며, 슈퍼마켓 및 실험실과 같은 장기 연속 운전 환경에 적합합니다.

2. 해결하는 핵심 문제

• 경하중 상황에서의 정밀도 부족: 기존 센서가 10kg 이하 소량 측정 시 발생하는 과도한 오차 문제를 해결하기 위해 빔 응력 설계를 최적화하여 측정 오차를 ±0.005%FS 이내로 억제하며, 식품 무게 측정 및 약품 계량 등의 고정밀 요구 사항 문제를 해결합니다.

• 평면에서 편심 하중 측정의 부정확성: 병렬 빔 구조는 균일한 응력 분포 특성을 가지며, 측정 대상 물체의 위치 편차로 인해 발생하는 편심 하중의 영향을 효과적으로 상쇄하여 데스크탑 저울기기 및 분류 장비에서 물질 배치 위치가 고정되지 않은 경우의 정확도 문제를 해결합니다.

• 장비 일체형 설치의 어려움: 컴팩트한 구조와 유연한 설치 방식은 자동화 장비 및 스마트 가전제품의 내장형 설치 요구사항을 해결하며, 장비 본체 구조를 변경할 필요가 없어 통합 비용을 절감할 수 있다. .

• 다양한 환경에 대한 적응성 부족: 소재 및 보호 등급을 업그레이드함으로써 습도(예: 양식업 계량), 부식(예: 화학 시약 계량), 먼지(예: 밀가루 가공)와 같은 상황에서 발생하는 센서 손상 및 신호 드리프트 문제를 해결합니다.

• 소형 장비의 비용 부담: 단일 센서로 평면 무게 측정 요구사항을 충족할 수 있어 여러 센서를 조합하여 사용할 필요가 없습니다. 동시에 알루미늄 합금 소재를 사용함으로써 제품의 무게와 비용을 줄여 소형 저울 및 소비자 전자기기의 비용 통제 문제를 해결합니다.

3. 사용자 경험

• 초간소화된 설치: 표준화된 장착 구멍과 위치 기준면을 통해 전문 캘리브레이션 도구가 불필요하며, 일반 드라이버만으로 설치가 가능합니다. 평탄도 요구 사항이 낮으며(≤0.1mm/m), 한 명의 작업자가 10분 이내에 디버깅을 완료할 수 있습니다.

• 낮은 운영 요건: 무게 측정계기의 일키 제로 설정 및 단일점 보정 기능을 지원하며, 이때 정격 부하의 100%에 해당하는 표준 중량물만 필요합니다. 디지털 모델은 컴퓨터 소프트웨어를 통해 신속하게 보정할 수 있으며, 전문가가 아니더라도 쉽게 조작할 수 있습니다.

• 유지보수 비용이 극도로 낮음: 완전 밀폐 구조는 먼지와 습기의 유입을 줄여주며, 연간 평균 고장률은 ≤0.2%이다. 알루미늄 합금 모델은 경량(최소 5g)으로 교체가 용이하며, 정비 시 대형 구조물을 분해할 필요가 없다.

• 정확한 데이터 피드백: 정적 측정 데이터 변동폭은 ≤±0.003%FS 이하이며, 준동적 상황에서도 히스테리시스가 없습니다. 디지털 모델은 제로 드리프트 보정 기능을 내장하고 있어 빈번한 보정이 필요 없으며, 데이터 안정성이 우수합니다.

• 뛰어난 통합 적응성: 마이크로 모델은 소형 사이즈(최소 크기 20mm×10mm×5mm)로 스마트 기기 내부에 장착 시 외관 설계에 영향을 주지 않으며, 신호 출력은 주류 소형 컨트롤러와 호환되어 플러그 앤 플레이가 가능합니다.

4. 주요 적용 시나리오

1. 민수 및 상업용 경량 계량기기

• 슈퍼마켓 계량저울/전자 플랫폼 저울: 3-30kg 계량저울의 핵심 감지 유닛으로 알루미늄 합금 소재를 사용해 경량화 설계되었습니다. 비대칭 하중 방지 특성 덕분에 다양한 위치에 두어도 일정한 계량 정확도를 유지하며 오차는 ≤±1g입니다.

• 고속 전자 저울: 1-50kg 범위의 고속 무게 측정 장비로, 오염 방지 및 손쉬운 청소를 위한 스테인리스 스틸 소재를 사용함. IP67 보호 등급으로 택배 영업점의 습기와 먼지가 많은 환경에 적합하며, 빠르고 연속적인 무게 측정이 가능함.

• 주방 저울/베이킹 저울: 0.01-5kg 범위의 고품질 정밀 주방 저울로, 마이크로 병렬 빔 센서를 적용하여 밀리그램 수준의 정확도를 구현함. 디지털 신호 출력으로 고해상도 디스플레이와 호환되며, 정확한 재료 배합 비율 요구 사항을 충족시킴. .

2) 산업 자동화 장비

• 자동 분류 장비: 식품 및 하드웨어 산업용 중량 분류기로, 분류 컨베이어 벨트 하부에 설치되어 제품의 무게를 실시간으로 감지하고 분류 메커니즘과 연동되며, 분류 정확도는 최대 ±0.1g에 이릅니다.

• 생산라인 소재 감지: 전자부품 조립 라인에서의 소재 부족 감지. 중량 측정을 통해 소재 누락 여부를 판단 (예: 휴대폰 배터리 조립), 응답 시간 ≤4ms로 고속 라인에 적합.

• 포장기기의 정량 제어: 소형 입자/분말 포장기기를 위한 정량 계량으로, C2 정확도 등급 모델을 통해 봉지당 무게 오차를 ≤ ±0.2% 이내로 유지하여 계량 기준을 충족함.

3) 식품 및 제약 산업

• 의약품 원료의 무게 측정: 제약 산업에서 소량 투여 원자재(0.1 - 10kg)의 무게 측정용으로, 316L 스테인리스강 제작, GMP 인증 획득, 위생적 폴리싱 처리로 코너 없이 매끄럽게 마감되어 소독 및 살균이 용이하며, 정확도 ≤ ±0.01%FS.

• 수산물/육류 계량: 도축장 및 수산물 시장에서 절단 및 계량을 위한 계량 장비로, 방수 및 내식성 설계(IP68) 적용. 직접 세척이 가능하여 습기 많고 수분이 많은 작업 환경에 적합.

4) 과학 연구 및 실험 장비

• 생물학 실험용 계량: 실험실 내 시약 및 시료의 계량으로, 초소형 범위 모델(0.01 - 1kg)이 미생물 배양 및 화학 시약 배합의 고정밀 요구사항을 충족시킴.

• 의료기기에서의 힘 측정: 재활 장비(예: 악력계) 및 의료용 저울(신생아 체중계)의 힘/무게 측정으로, 경량 알루미늄 합금 설계를 통해 장비의 휴대성 향상, 정확도는 ±0.005%FS에 이르름.

5) 지능형 소비자 전자제품 및 사물인터넷(IoT) 기기

• 스마트 가전제품: 세탁기 내 빨래 무게 감지 및 커피 메이커의 커피 원두 용기 무게 측정에 마이크로 임베디드 센서를 활용하여 장비의 지능형 제어를 가능하게 하고 사용자 경험을 향상시킵니다.

• IoT 엔드포인트: 스마트 선반 및 스마트 휴지통의 무게 모니터링. 저전력 디지털 모델이 NB-IoT 무선 전송을 지원하여 IoT 원격 관리 환경에 적합합니다.

5. 사용 설명서(실용 가이드)

1) 설치 과정

• 준비: 설치 면을 청소하고(기름때와 뾰족한 가장자리를 제거), 센서 외관을 점검(빔 본체의 변형 없음 및 케이블 손상 없음), 범위에 따라 적절한 장착 볼트를 선택하십시오(알루미늄 합금 모델에는 고강도 볼트 사용 금지).

• 위치 고정 및 장착: 센서를 지지면에 수평으로 설치하고, 하중이 빔 본체 정중앙 위로 수직으로 작용되도록 보장하며(측면 충격 방지); 토크 렌치를 사용하여 볼트를 조이되(알루미늄 합금 모델은 5 - 10 N·m, 합금강 모델은 10 - 20 N·m), 과도한 조임으로 인한 빔 본체 손상을 방지하십시오.

• 배선 사양: 아날로그 신호의 경우, "빨강 - 전원 +, 검정 - 전원 -, 녹색 - 신호 +, 흰색 - 신호 -"에 따라 배선하고, 디지털 신호의 경우 핀 정의에 따라 연결하십시오. 마이크로 모델 배선 시 케이블을 당기지 말고 여유 길이 5cm 정도를 확보하는 것이 좋습니다.

• 보호 처리: 습기가 많은 환경에서는 케이블 커넥터를 방수 테이프로 밀봉하며, 식품 산업에서는 사용 후 잔류 물질에 의한 부식을 방지하기 위해 센서 표면을 즉시 청소하십시오.

2) 교정 및 디버깅

• 제로 교정: 전원을 켠 후 10분간 예열하고 "제로 교정" 명령을 실행하십시오. 제로 출력이 ±0.001%FS 이내에 있는지 확인하며, 편차가 너무 클 경우 설치 면이 평탄한지 점검하십시오.

• 부하 보정: 정격 부하의 100%에 상당하는 표준 중량을 올리고(소량 범위의 경우 표준 중량체 사용), 출력 신호 값을 기록한 후 계기 또는 소프트웨어를 통해 오차를 보정하여 해당 정확도 등급의 허용 오차 이내로 유지합니다(C2 등급 ≤ ±0.01%FS).

• 편심 하중 시험: 센서의 하중 받는 면 위의 서로 다른 위치에 동일한 무게를 올려놓고 측정값의 일관성을 확인하며, 편차는 ±0.02%FS 이하가 되어야 하며, 그렇지 않은 경우 설치 수평을 조정해야 합니다.

3) 정기 유지보수

• 정기 점검: 센서 표면은 매주 청소하고, 배선의 느슨함은 매월 점검하며, 슈퍼마켓 계량기기는 분기마다 캘리브레이션하고, 실험실 장비는 매월 캘리브레이션합니다.

• 오류 처리: 데이터 드리프트 발생 시, 먼저 전원 공급 전압을 점검하십시오(5-24V DC에서 안정적으로 작동하며, 소형 모델의 경우 일반적으로 5V 사용). 측정값이 비정상일 경우 과부하 여부를 확인하고(알루미늄 합금 모델은 과부하 시 영구 변형이 발생하기 쉬움), 필요 시 센서를 교체하십시오.

6. 선택 방법(요구사항에 정확히 부합)

1) 핵심 파라미터 결정

• 범위 선택: 실제 최대 중량의 1.2~1.4배 범위를 가진 모델을 선택합니다(예: 최대 측정 용량이 10kg인 경우, 12~14kg 센서 선택 가능). 경하중 상황에서는 정확도 부족을 방지하기 위해 과도하게 큰 범위의 센서 선택을 피해야 합니다.

• 정확도 클래스: 실험실/의학적 응용에 있어서 C1 클래스 (실점 ≤ ±0.005%FS), 산업 측정에 있어서 C2 클래스 (실점 ≤ ±0.01%FS), 민간 무게 기기에 있어서 C3 클래스 (실점 ≤ ±0.02%FS) 를 선택합니다.

• 신호 유형: 민간 무게 기기용 아날로그 신호 (0-5V), 스마트 기기용 디지털 신호 (I2C/RS485) 및 IoT 시나리오용 무선 모듈을 갖춘 모델을 선택합니다.

2) 환경 적응성에 따른 선택

• 온도: 일반적인 상황의 경우 일반 모델을 선택하고(-10°C~60°C), 저온 냉장 상황의 경우 저온 내성 모델을 선택하며(-20°C~0°C), 고온 상황의 경우 고온 보상 모델을 선택하십시오(60°C~80°C).

• 매체: 건조한 환경의 경우 알루미늄 합금을 선택하고, 습기 있는/식품 산업의 경우 304 스테인리스강을, 화학 부식 환경의 경우 316L 스테인리스강을 선택하십시오.

• 부산지역 성급: 내부 건조한 환경에서는 ≥IP65, 습한 환경에서는 ≥IP67, 물속 환경 또는 고성독 환경에서는 ≥IP68

3) 설치 및 시스템 호환성

• 설치 방법: 데스크톱 무게 기기에 대한 볼트 고정, 스마트 장치에 대한 임베디드 설치를 선택하십시오. 공간 제한 시나리오에서 길이 ≤30mm의 마이크로 모델을 우선 순위로 선택하십시오.

• 호환성: 센이 sor의 전원 공급 전압과 신호 유형은 컨트롤러와 일치합니다. 마이크로 모델의 경우, 모듈을 태울 수 있는 배선 오류를 피하기 위해 핀 정의를 확인하세요.

4) 추가 요구 사항 확인

• 인증 요구사항: 식품 및 제약 산업은 FDA/GMP 인증을 필요로 하며, 계량 응용 분야는 CMC 인증을, 수출 제품은 OIML 인증을 필요로 합니다.

• 특수 기능: 고속 분류에는 응답 시간이 3ms 이하인 모델을 선택하고, 저전력 상황에는 대기 전류가 10μA 이하인 IoT 모델을 선택하며, 위생적인 상황에는 나사부나 사각지대가 없는 일체형 모델을 선택하십시오.

요약

병렬 빔 로드셀은 '경하중 고정밀, 평면형 중심 이탈 하중 방지, 간편한 통합'이라는 핵심 장점을 가지며, 주로 소규모 범위의 정밀 계량, 물질의 중심 이탈 하중, 장비의 내장형 설치와 같은 문제들을 해결합니다. 사용자 경험 측면에서는 간편한 작동, 무상 유지보수, 비용 통제가 중요합니다. 모델을 선택할 때는 먼저 범위, 정확도, 설치 공간, 환경의 네 가지 핵심 요구사항을 명확히 한 후, 시스템 호환성 및 추가 기능을 기반으로 결정을 내려야 합니다. 사용 중에는 과부하와 측면 충격을 피하고 정기적인 교정 규정을 철저히 준수하여 장기간 안정적인 작동을 보장해야 합니다. 경하중 계량기기, 자동화 장비, 식품 및 제약 산업 등에 적합하며, 소규모 범위 및 평면 계량 상황에서 최적의 센싱 솔루션입니다.

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