저울 모듈 CZL810DM

제품 소개

저울 모듈은 측정 센서, 장착 커넥터, 보호 구조물 및 신호 조절 장치를 통합한 일체형 계량 솔루션입니다. 표준화된 설계를 통해 산업용 장비에 센서를 신속하게 적용할 수 있습니다. 힘이 가해지면 내장된 센서가 힘을 전기 신호로 변환하며, 신호 조절 후 안정적인 전기 신호를 출력합니다. 높은 통합도, 설치의 편의성, 강한 안정성 등의 장점을 결합하여 계량 기능의 신속한 구현이 필요한 산업용 저장 탱크, 반응기, 플랫폼 저울 및 자동화 생산 라인 등의 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 다음은 핵심 요소를 중심으로 설명하여 제품 선택, 시스템 통합 및 솔루션 구현의 요구 사항을 충족시키기 위한 내용입니다.

1. 제품 특징 및 기능

주요 기능

• 통합 구조: 센서 + 장착 베이스 + 접속함 + 보호 케이스가 일체형으로 설계되어 있으며, 일부 지능형 모델은 신호 송신기를 통합하여 추가 액세서리가 필요하지 않음; 모듈의 중량은 5 - 50kg이며, 소형 크기(일반적으로 100mm × 80mm × 150mm)로 다양한 장비의 설치 공간에 적합함.

• 정밀성 및 안정성: 내장된 C3 - C2 등급 저울 센서는 비선형 오차 ≤ ±0.02%FS, 반복성 오차 ≤ ±0.01%FS, 제로 드리프트 ≤ ±0.003%FS/℃를 보유함; 모듈은 공장 출하 전에 사전 보정되어 현장에서 복잡한 조정 없이도 공칭 정밀도를 달성할 수 있음.

• 뛰어난 환경 적응성: 센서는 합금강/304/316L 스테인리스강으로 제작되었으며, 모듈의 보호 등급은 IP67 - IP68에 도달하고, 일부 방폭 모델은 Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6 인증을 획득함; -20℃ - 80℃의 온도 범위에 적응 가능하며, 먼지, 습기, 약한 부식 및 진동 충격에 저항할 수 있음.

• 광범위한 설치 호환성: 고정식, 플로팅, 반 플로팅 등 세 가지 설치 방식을 제공하여 저장 탱크 및 플랫폼과 같은 다양한 장비의 하중 특성에 적합합니다. 연결 방식은 볼트 체결 및 플랜지 도킹을 지원하며 M16 - M30 크기의 다양한 규격 마운팅 홀과 호환되어 다양한 산업용 장비와 매끄럽게 연결이 가능합니다.

핵심 기능

• 정밀한 중량 측정: 정적/준동적 계량을 지원하며, 측정 범위는 50kg - 100t까지 커버하고 주로 1t - 50t 범위에서 적용됩니다. 내장 센서의 응답 시간은 ≤ 8ms로, 간헐적 급료 및 연속 수송과 같은 다양한 상황에서의 중량 모니터링 요구를 충족시킬 수 있습니다.

• 표준화된 신호 출력: 아날로그 신호(4 - 20mA, 0 - 5V, 0 - 10V), 디지털 신호(RS485/Modbus RTU, Profinet)를 제공하며, HART 프로토콜을 지원하는 지능형 모델은 추가적인 신호 변환기 없이 PLC, DCS, 계량기기 및 산업용 IoT 플랫폼에 직접 연결할 수 있습니다.

• 시스템 레벨 보호 기능: 과부하 보호(정격 부하의 150% - 250%), 단락 보호 및 과전압 보호 기능을 갖추고 있으며, 일부 모델에는 온도 보상 모듈이 통합되어 넓은 온도 범위에서도 측정 정확도를 안정적으로 유지합니다. 플로팅 모듈은 장비의 열팽창 및 수축으로 인해 발생하는 변위 오차를 자동으로 보상할 수 있습니다.

• 다중 모듈 협동 제어: 2~8개 모듈의 병렬 네트워크를 지원하며 주소 코딩을 통해 균일한 부하 분산을 달성합니다. 지능형 모델은 모듈 간 데이터 동기화 기능을 갖추고 있어 대형 저장 탱크 및 플랫폼 저울과 같이 분산된 힘이 작용하는 환경에서의 중량 중첩 문제와 정확도 일관성 문제를 해결합니다.

2.해결된 핵심 문제

• 복잡한 센서 통합 문제: 기존 센서는 마운팅 부품, 분기 상자 및 송신기와 개별적으로 페어링해야 하는 문제를 해결하기 위해, 무게 측정 모듈은 일체형 설계를 통해 다수의 구성 요소를 사전 통합 및 사전 보정하여 현장에서 고정과 배선만으로 간단히 사용할 수 있도록 하여 설치 및 디버깅 시간을 1~2일에서 2~4시간으로 단축하였습니다.

• 낮은 장비 적응성: 다양한 산업용 장비(저장 탱크, 반응기, 플랫폼)는 설치 치수와 하중 지지 방식에서 크게 차이가 있습니다. 저울 모듈은 여러 종류의 설치 방식과 연결 사양을 제공하여 장비의 주 구조를 변경하지 않고도 무게 측정 기능을 신속하게 통합할 수 있도록 하여 장비 개조 비용을 절감할 수 있습니다.

• 복잡한 작업 조건 하에서의 정확도 저하: 산업 현장의 진동, 온도 변화 및 재료 충격은 단일 센서의 정확도 드리프트를 유발하기 쉽습니다. 저울 모듈은 통합 보호 구조, 온도 보상 및 내충격 설계를 통해 복잡한 작업 조건에서도 측정 오차를 ±0.03%FS 이내로 억제하여 열악한 환경에서의 정확도 문제를 해결합니다.

• 다중 모듈 간 조화 오차: 대규모 장비에서 여러 개의 센서 그룹을 사용하여 무게를 측정할 경우 부하 분배 불균형 및 신호 충돌과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다. 계량 모듈은 표준화된 네트워크 프로토콜과 자동 부하 분배 기술을 통해 다중 모듈 간 오차를 ≤±0.01%FS 이내로 유지함으로써 시스템 전체의 계량 정확도를 향상시킵니다.

• 운영 및 유지보수 비용이 높음: 기존 센서를 산개 배치하여 설치할 경우 고장 진단 및 유지보수가 어려운 문제점이 있습니다. 계량 모듈은 모듈식 설계를 채택하여 단일 모듈의 독립적 교체가 가능하며, 지능형 모델의 경우 과부하, 단선, 신호 이상 등의 문제를 정확하게 진단하는 고장 진단 기능을 내장하고 있어 운영 및 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다.

3. 사용자 경험

• 효율적이고 편리한 설치: 표준화된 설치 인터페이스 및 위치 기준, 전용 설치 도구와 개스킷을 통해 장비 정비 담당자가 전문 계량 엔지니어 없이도 설치를 완료할 수 있습니다. 플로팅 모듈은 설치 각도의 반복적 교정 없이 자동으로 수평을 조정할 수 있습니다.

• 간소화된 시운전 프로세스: 모듈은 공장 출하 전에 센서 교정 및 신호 시운전을 완료하므로 현장에서는 제로점 교정과 범위 교정만 수행하면 되며(작업 시간 ≤15분), 지능형 모델은 모바일 앱 또는 호스트 컴퓨터를 통한 원격 교정을 지원하여 현장 작업이 필요하지 않습니다.

• 걱정 없는 운영 및 유지보수: 완전 밀폐된 보호 구조로 먼지와 습기의 유입을 줄이며, 연간 평균 고장률은 ≤0.3% 이하입니다. 접속함은 모듈 내부에 통합되어 케이블 배선이 복잡해지는 데 따른 고장 위험을 피할 수 있습니다. 고장 발생 시 지시등 또는 소프트웨어를 통해 문제 모듈을 신속하게 파악할 수 있으며, 교체 후 시스템 재보정이 필요하지 않습니다.

•신뢰할 수 있는 데이터 피드백: 정적 계량 데이터 변동은 ≤±0.005%FS 이하이며, 준동적 상황에서도 명확한 지연 현상이 없습니다. 지능형 모듈은 무게 데이터와 자체 운용 상태를 실시간으로 업로드할 수 있어 관리 인원의 원격 모니터링을 용이하게 하며 생산 공정의 투명성을 향상시킵니다.

• 확장성의 높은 유연성: 동일한 계량 시스템은 핵심 장비를 교체하지 않고도 모듈 수를 늘려 범위를 확장할 수 있으며, 기존의 생산 관리 시스템과 연동이 가능하고 데이터를 재고 관리 및 생산 보고서 작성에 직접 활용할 수 있어 데이터 활용도를 향상시킵니다.

4. 일반적인 적용 사례

1) 산업용 저장 탱크 및 반응기의 계량

• 화학 원료 저장 탱크: 10~50t 화학 원료 저장 탱크의 계량으로, 3~4개의 "고정형 + 부유형 + 반부유형" 모듈 조합을 사용하여 설치하며, 탱크의 온도 차이로 인한 변위 및 물질의 오프로딩을 자동으로 보상합니다. IP68 보호 등급으로 작업장의 습한 환경에도 적합하며, ±0.02%FS의 정확도로 정밀한 재고 측정을 보장합니다.

• 제약 반응기: 1~10t 제약 반응기의 무게 측정을 위해 316L 스테인리스강 모듈을 사용하며, GMP 기준을 준수하고 가연성 및 폭발성 반응 환경에 적합한 방폭 모델로, 반응 과정 중 투입량과 물질 변화의 실시간 모니터링이 가능하며, DCS 시스템과 연동하여 정밀한 원료 제어를 구현합니다.

2) 플랫폼 저울 및 트럭 저울 개조

• 작업장 플랫폼 저울: 5~20t 작업장 회전용 플랫폼 저울로, 저울 본체의 네 모서리에 4개의 고정 모듈을 설치하여 기존 센서를 직접 대체하며, 설치 주기 ≤4시간, 캘리브레이션 후 바로 사용 가능, 작업물의 적재 충격에 대응 가능한 충격 방지 설계 적용

• 오래된 저울교의 업그레이드: 50-100t 용량의 기존 저울교의 경우, 8개의 고강도 모듈을 사용하여 기존 센서 시스템을 대체합니다. 이 모듈은 내장된 신호 보정 기능을 갖추고 있으며 기존 계량기기와 호환되며, 업그레이드 비용은 신규 저울교 구축 비용의 1/3 수준에 불과하고 정확도는 C3 등급으로 회복됩니다.

3) 자동화 생산 라인에서의 계량

• 배합 재료 생산 라인: 식품 및 사료 산업에서 재료 저장 용기 하단에 2-4개의 모듈을 설치하여 재료 무게에 대한 실시간 피드백을 제공하고, 이를 PLC 제어 시스템과 연동하여 자동 급료를 구현하며, 정확도는 ±0.01%FS로 정확한 배합 비율을 보장합니다.

• 완제품 분류 라인: 자동차 부품 및 가전제품 산업에서 모듈은 분류 플랫폼에 내장되어 제품의 무게를 실시간으로 감지하고 양품/불량품을 구분하며, 응답 시간은 ≤8ms로 고속 분류 리듬(≤10개/분)에 대응합니다.

4) 특수 산업 응용 분야

• 폭발 방지 환경: 석탄 광산 및 석유 가스 산업에서 사용하는 폭발 방지 계량 장비는 Ex d IIB T4 폭발 방지 모듈을 사용하여 폭발 위험 환경의 안전 요구사항을 충족하는 폭발 방지 계량 플랫폼에 설치되며, 석탄 광산 안전 모니터링 시스템과의 연결을 지원합니다.

• 부식 환경: 도금 및 야금 산업의 피클링 탱크 무게 측정을 위해 강한 산과 알칼리 부식에 저항하는 316L 스테인리스강 + PTFE 코팅 모듈을 사용하며, IP68 보호 등급으로 분사 세척에도 견딜 수 있어 도금 용액의 무게 모니터링 및 조성 제어에 적합합니다.

5. 사용 설명서 (실용 가이드)

1) 설치 절차

• 준비 작업: 장비 설치면을 청소하고 평탄하며 뾰족한 돌기나 모서리가 없어야 하며(평탄도 오차 ≤0.1mm/m), 장비의 중량과 크기에 따라 필요한 모듈 개수를 결정합니다(일반적으로 ≥3개). "고정형 + 플로팅형 + 반고정형" 조합 방식을 계획합니다(예: 모듈 3개일 경우, 1개 고정형 + 1개 플로팅형 + 1개 반고정형).

• 모듈 고정: 고정형 모듈은 볼트로 지면 기초에 단단히 고정하고, 플로팅형 및 반고정형 모듈은 가볍게 고정하되(5~10mm의 이동 공간 확보), 모듈 상단이 장비 지지 다리와 완전히 밀착되어 틈이 없도록 합니다.

• 배선 및 네트워킹: 각 모듈의 신호선을 주 접속함에 연결하고(지능형 모듈은 병렬로 직접 연결), "빨간색 - 전원 +, 검정색 - 전원 -, 초록색 - 신호 +, 흰색 - 신호 -" 규격에 따라 배선합니다. 디지털 모듈은 신호 충돌을 방지하기 위해 소프트웨어를 통해 고유한 주소를 설정해야 합니다. .

• 보호 조치: 실외 설치의 경우 모듈에 비와 햇빛을 차단할 수 있는 커버를 추가합니다. 부식성 환경에서는 모듈의 비하중 부위에 방부 코팅을 하고, 배선은 방수 접속함으로 밀봉한 후 적절히 표시해야 합니다.

2) 캘리브레이션 및 디버깅

• 제로 캘리브레이션: 전원을 켠 후 30분간 예열하고, 장비에 무게가 가해지지 않은 상태에서 "제로 캘리브레이션" 명령을 실행하여 시스템 출력이 ±0.002%FS 이내의 제로 값이 되도록 합니다. 편차가 지나치게 큰 경우 모듈 설치가 단단한지, 이물질이 막고 있지는 않은지 확인하세요.

• 범위 보정: 표준 중량 또는 힘 원을 사용하여 하중을 가하십시오 (하중 무게 ≥ 정격 하중의 50%). 시스템 표시 값과 표준 값 간의 편차를 기록하고, 저울기기 또는 소프트웨어를 통해 선형 오차를 보정하여 오차가 C3 등급 허용 값 이내(±0.02%FS)가 되도록 하십시오.

• 비대칭 하중 시험: 장비의 서로 다른 위치에 동일한 무게의 추를 올려놓고 시스템 측정값의 일관성을 확인하십시오. 편차는 ±0.02%FS 이하이어야 하며, 편차가 너무 클 경우 플로팅 모듈의 이동 공간을 조정하여 하중이 균일하게 분포되도록 하십시오.

3) 정기 유지보수

• 정기 점검: 매월 모듈 표면의 먼지와 기름을 청소하고 설치 볼트의 조임 상태를 점검하십시오 (특히 고정 모듈에 주의하십시오). 분기별로 배선이 느슨하지 않은지, 보호 구조가 무손상인지 확인하고 제로점 보정을 수행하십시오.

• 결함 처리: 데이터 드리프트가 발생할 경우, 먼저 전원 공급 전압(12-24V DC에서 안정적)과 주변 온도를 점검하십시오. 측정값이 비정상일 경우, 모듈 내장 고장 지시등 또는 소프트웨어를 사용하여 문제 모듈을 진단하십시오. 교체 시 동일한 모델 및 배치의 제품을 선택하고, 교체 후에만 제로점 보정을 다시 수행하십시오.

6. 선택 방법(정밀 매칭 요구사항)

1) 핵심 파라미터 결정

• 범위 선택: 단일 모듈의 범위는 장비의 총 중량을 모듈 수로 나눈 값의 1.2~1배 범위 내에서 선정합니다(예: 50t 장비에 4개 모듈 사용 시, 단일 모듈 범위는 15~19t). 충격 하중과 안전 마진을 위해 여유를 두어야 합니다.

• 정확도 등급: 산업용 계측에는 내장 C3 등급 센서를 갖춘 모듈을 선택하고, 실험실 또는 제약 산업에는 C2 등급, 일반 모니터링 상황에는 C6 등급을 선택하십시오. 동적 계량의 경우 모듈 응답 시간이 ≤ 8ms인지 확인해야 합니다.

• 신호 유형: 기존 제어 시스템의 경우 아날로그 신호 모듈을 선택하고, 스마트 팩토리 또는 IoT 환경의 경우 기존 PLC/계측기의 통신 프로토콜과 일치하는 RS485/Profinet 디지털 모듈을 선택하십시오.

2) 환경 적응성 선택

• 온도: 일반적인 환경(-20 ℃~ 60 ℃)의 경우 일반 모듈을 선택하고, 고온 환경(60 ℃~ 120 ℃)의 경우 고온 보상형을 선택하며, 저온 환경(-40 ℃~ -20 ℃)의 경우 저온 내성 모듈을 선택하십시오.

• 매체: 건조한 환경의 경우 합금강 모듈을 선택하고, 습기 있는 환경/식품 산업의 경우 304 스테인리스강을 선택하며, 강한 부식성 환경(산-염기 용액)의 경우 316L 스테인리스강 또는 헤스텔로이 모듈을 선택하십시오.

• 보호 및 방폭: 실내 건조 환경의 경우 ≥ IP67; 실외/습기 있는 환경의 경우 ≥ IP68; 방폭이 필요한 환경의 경우 지역에 따라 해당 방폭 등급 모듈을 선택하십시오(예: 화학 공장의 경우 Ex ia IIC T6 선택).

3) 설치 및 시스템 호환성

• 설치 방식: 고정 장비의 경우 "1개 고정 + 다수 부동" 조합을 선택하고, 이동형 플랫폼의 경우 완전 고정형을 선택하십시오. 장비에 열팽창 및 수축이 발생할 경우 부동 모듈 수는 전체 모듈 수의 1/3 이상이어야 합니다.

• 호환성: 모듈 설치 홀 사양이 장비 지지 다리와 일치하는지 확인하고, 신호 출력이 기존 제어 시스템과 호환되는지 확인하십시오. 여러 모듈을 네트워크로 연결할 때는 통합 프로토콜을 지원하는 동일 브랜드의 모듈을 선택하여 통합 난이도를 줄이십시오.

4) 추가 요구 사항 확인

• 인증 요구사항: 측정 시나리오의 경우 모듈 내장 센서는 CMC 인증을 가져야 하며, 식품 및 제약 산업의 경우 GMP/FDA 인증이 필요하고, 수출 제품의 경우 OIML/NTEP 인증이 요구됩니다. 특수 기능: 원격 모니터링의 경우 NB-IoT/LoRa 무선 모듈이 탑재된 스마트 모델을 선택하십시오. 고속 동적 계량의 경우 응답 시간이 ≤ 5ms인 모듈을 선택하십시오. 대형 장비의 경우 수평 조정 기능이 있는 모듈을 선택하십시오.

요약

저울 모듈은 '통합 설계, 설치 편의성, 높은 안정성'이라는 핵심 장점을 보유하고 있어 산업용 저울 응용 분야에서 센서 통합이 번거롭고 장비 적응이 어렵며 복잡한 환경에서 정확도가 낮은 문제들을 해결합니다. 사용자 경험 측면에서는 효율적인 설치, 무상의 운영 및 유지보수, 유연한 확장성을 중심으로 합니다. 선택 시에는 장비 중량, 설치 환경, 정확도 요구사항, 시스템 호환성 등을 우선적으로 고려한 후 모듈 종류 및 추가 기능에 따라 결정해야 합니다. 사용 중에는 고정형 모듈과 부동형 모듈을 적절히 매칭하고, 설치 사양 및 정기적 교정 요건을 철저히 준수하여 시스템의 장기적인 안정적 운용을 보장해야 합니다. 이 제품은 산업용 저장 탱크, 플랫폼 저울, 자동화 생산 라인 등 다양한 분야에 적합하며, 장비의 저울 기능을 신속하게 구현할 수 있는 최적의 솔루션으로, 특히 노후 장비 개조 및 신규 프로젝트의 효율적 구현에 이상적입니다.

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