Konzolinis sijos sverimo jutiklis CZL803

Konzolinės sijos jėgos jutiklis yra jėgą jautrus aptikimo elementas, pagrįstas įtempio varžos principu, kurio pagrindinę struktūrą sudaro vienu galu pritvirtinta ir kitu galu pakabinta konzolinės formos tamprioji kūnas. Veikiamas jėgos, sijos lenkimo deformacija verčia deformacijos matuoklį keisti savo varžą, kuri vėliau verčiama į standartizuotus elektrinius signalus. Jis sujungia vidutinės apkrovos talpos, lankstaus montavimo vietos ir didelės smūgių atsparumo privalumus bei plačiai naudojamas vidutinės ir žemos apkrovos, tokių kaip pramoniniai medžiagų rezervuarai, platformų svarstyklės ir juostinės svarstyklės, srityse. Žemiau pateikiamas išsami paaiškinimas nuo pagrindinių aspektų, siekiant patenkinti reikalavimus produktas pasirinkimo, techninės vertinimo ir sprendimų rašymo poreikius:

1. Produkto savybės ir pagrindinės funkcijos

Pagrindiniai bruožai

1) Konstrukcinis dizainas: Naudoja integruotą konsolinės sijos konstrukciją (sijos storis 8–50 mm, ilgis 50–300 mm), fiksuotoje pusėje yra kelios tvirtinimo skylių eilės, kad būtų padidinta stabilumas. Prie apkrautos galinės dalies įtempimas koncentruojamas sijos vidurinėje dalyje, palaikoma vertikaliai žemyn nukreiptos susikoncentruotos apkrovos matavimas, puikus smūgiams atsparumas (geba išlaikyti momentinius 200 %–300 % nominalios apkrovos smūgius) ir aukšta įtempimo perdavimo efektyvumas.

2) Tikslios charakteristikos: Tikslumo klasė apima C3–C6, pagrindiniai modeliai pasiekia C3. Netiesiogumo klaida ≤ ±0,02 %FS, kartojamumo klaida ≤ ±0,01 %FS, nulinio taško dreifas ≤ ±0,003 %FS/℃, o tikslumo stabilumas pranašesnis už panašių jutiklių tokiose vidutinėse situacijose kaip 50 kg–5 t.

3) Medžiagos ir apsauga: Elastinį korpusą dažniausiai sudaro lydinis plienas (Q235, 40CrNiMoA) arba nerūdijantis plienas 304/316L, kurio paviršius apdorotas smėlio srove ir rūdžių šalinimu bei nikeliu dengiamas (lydinis plienas) arba pasyvinamas (nerūdijantis plienas); apsaugos klasė paprastai yra IP66/IP67, o pramoniniai sunkiosios paskirties modeliai gali pasiekti IP68 lygį, todėl tinka sudėtingoms pramoninėms aplinkoms, tokioms kaip dulkių ir drėgmės sąlygos.

4) Montavimo suderinamumas: Fiksuotas galas palaiko varžtinius sujungimus arba suvirinimą, o apkraunamas galas gali būti prijungiamas per sriegį, flanšus arba slėgio antgalvius, tinka įrengti keliose pozicijose – apačioje, šone ir kt. Galima naudoti vieną ar kelias vienetas lygiagrečiai, užtikrinant didelę derinimo lankstumą.

Pagrindinės funkcijos

1) Vidutinio nuotolio jėgos matavimas: Specializuojasi vidutinių ir mažų apkrovų statinio/kvazidinaminio sverimo (reakcijos laikas ≤ 7 ms), diapazonas apima 50 kg – 20 t, o tipinės taikymo sritys koncentruojamos 1–10 t rėžyje. Kai kurie sunkiosios paskirties modeliai gali būti išplėsti iki 50 t, atitinkant daugumos pramoninių vidutinių apkrovų scenarijų reikalavimus.

2) Standartinis signalo išvesties formatas: Pateikiami analoginiai signalai (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) ir skaitmeniniai signalai (RS485/Modbus RTU), kai kurie pramoniniai modeliai palaiko HART protokolą, leidžiantį tiesiogiai jungtis prie PLC, DCS ir sverimo valdymo sistemų be papildomų signalų kondicionavimo modulių.

3) Apsaugos funkcijos: Integruotas temperatūros kompensavimas plačiame temperatūrų diapazone (-20 ℃ ~ 80 ℃), perkrovos apsauga (150 %–250 % nuo nominalios apkrovos, aliuminio plieno modeliams – iki 300 %), sprogimui atsparūs modeliai sertifikuoti pagal Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, kai kurie modeliai įtraukia kabelio atsijungimo apsaugą.

4) Ilgalaikė patikimumas: Nuovargio trukmė ≥ 10⁶ apkrovos ciklų, metinis dreifas ≤ ±0,015 % FS veikiant nominaliai apkrovai, tinka ilgalaikėms nuolatinės veiklos situacijoms, tokioms kaip pramoninės gamybos linijos ir medžiagų rezervuarų stebėjimas.

2. Išspręstos pagrindinės problemos

1) Problemos su įrenginių montavimu kraštuose: Kad būtų pašalintas tradicinės jutiklių simetriško montavimo apribojimas, konzolinės sijos „vienu galu fiksuota“ struktūra gali būti tiesiogiai montuojama ant įrenginio apačios krašto arba atramos šoninėje pusėje, taip išsprendžiant trūkstamo montavimo vietos klausimą siloso ir platformos svarstyklių centruose.
2) Vidutinio diapazono koncentruotos apkrovos matavimas: Vidutiniame 1–10 t diapazone, optimizuojant sijos įtempimo projektavimą, koncentruotos apkrovos matavimo klaida kontroliuojama ribose ±0,02 % FS, atitinkant tikslumo reikalavimus vidutinės apkrovos situacijoms, pvz., pramoniniame dozavime ir gatavų produktų sverime.

3) Pažeidimai dėl dinaminės smūginės apkrovos: Konzolinės sijos elastingojo elemento buferio deformacijos charakteristikos gali efektyviai sugerti akimirksniu atsiradusį poveikį, kurį sukelia medžiagos kritimas ir įrangos vibracija, taip išsprendžiant tradicinių jutiklių pažeidžiamumo ir tikslumo pasislinkimo problemas dinaminėse situacijose.

4) Kelių jutiklių kombinuotas sverimas: Jutikliai pasižymi gerą vienodumu (klaida ≤ ±0,01 % PS toje pačioje partijoje), palaiko 2–4 lygiagrečių jutiklių kombinavimą sverimui, išspręsdami svorio sumavimo ir tikslumo vientisumo problemas situacijose su paskirstyta jėga, tokiose kaip didelių platformų svarstyklės ir silosai.

5) Pritaikymas prie sunkių pramonės sąlygų: Sustiprinus lydinio plieno medžiagą ir suprojektavus apsaugos lygį IP67 ir aukštesnį, išsprendžiamos jutiklių korozijos ir signalo nesklandumų problemos aplinkose su dulkėmis (pvz., kasyklose), drėgme (pvz., chemijos pramonėje) ir nedidele korozija (pvz., galvanizacijos gamyklose).

3. Vartotojo patirtis

1) Didelė montavimo lankstumas: Standartizuoti tvirtinimo skylės fiksuotoje pusėje suderinami su įvairiais įrangos konstrukcijomis, todėl nereikia naudoti specialių pozicionavimo įrankių. Montavimą ir kalibravimą galima atlikti naudojant lyginį, o vienas asmuo gali užbaigti vieno jutiklio tvirtinimą ir prijungimą per 20 minučių.

2) Lengvas valdymas ir kalibravimas: Palaiko nulinimo funkciją vienu mygtuku svertuvėje, trijų taškų kalibravimo procesas (25 %, 50 %, 100 % nominalios apkrovos) tinka vidutinio diapazono scenarijams, o skaitmeninė modelio konfigūracija ir kalibravimas iš tolo gali būti atliekami naudojant pagrindinio kompiuterio programinę įrangą.

3) Kontroliuojamos priežiūros išlaidos: Visiškai užsandarinta konstrukcija sumažina dulkėms kliūtį, vidutinis metinis gedimų dažnis ≤ 0,5 %; pagrindiniai komponentai ( deformacijos matuokliai , terminalai) yra atskirai supakuoti, o vietiniai gedimai gali būti remontuojami atskirai, nereikalaujant visojo keitimo.

4) Stabilus duomenų grįžtamasis ryšys: Statinių matavimų duomenų svyravimas ≤ ±0,005 %FS, greitai reaguoja be vėlavimo pusiau dinaminėse situacijose (pvz., juostinio transporterių); skaitmeninis modelis turi integruotą gedimų diagnostikos funkciją, kuri realiuoju laiku įspėja apie nesklandumus, tokius kaip perkrova ir žemas įtampas.

5) Didelė derinamumo galimybė: Jungiant kelis jutiklius lygiagrečiai, palaikoma automatinė apkrovos paskirstymas, nebereikia papildomo balansavimo įrenginio, tai atitinka skirtingų dydžių platforminių svarstyklių ir silų projektavimo reikalavimus, sumažina sistemos integravimo sudėtingumą.

4. Tipinės naudojimo situacijos

1) Pramoninių silų / bunkerių sverimas
• Cheminių žaliavų talpyklos: 1–10 t cheminių žaliavų saugojimo talpyklų sverimas, 2–4 konsojiniai sijos jutikliai simetriškai sumontuoti po talpyklos pagrindu, legiruotojo plieno medžiaga atspari korozijai, IP67 apsauga tinka drėgnai gamyklų aplinkai, tikslumas ±0,02 %FS užtikrina tikslų atsargų matavimą.
• Maišų / miltų bunkeriai: maišymo bunkerių sverimas grūdų perdirbimo pramonėje, jutikliai montuojami ant atraminių kojų apačioje, anti-udarų konstrukcija neutralizuoja krintančios medžiagos poveikį ir bendradarbiauja su valdymo sistema siekiant tikslaus maitinimo.

2) Juostinių svarstyklių / transporterių sverimas
• Pramoniniai juostiniai sveriamieji: masinės medžiagos pervežamų juostų svertuvės kasyklose ir elektrinėse, jutikliai sumontuoti ant guolio laikiklio, kuris atlaiko juostos ir medžiagų bendrąją apkrovą, reakcijos laikas ≤ 7 ms, tinka nepertraukiamoms pervežimo sąlygoms, matavimo tikslumas ±0,1 %.

• Transporteris: naudojamas eilutės svėrimui ir rūšiavimui elektronikos ir maisto pramonėje. Jutikliai įmontuoti transporterio apačioje, kad realiuoju laiku nustatytų produkto svorį ir bendradarbiautų su rūšiavimo mechanizmu. Vidutinio tikslumo lygis atitinka masinės gamybos reikalavimus.

3) Mažųjų ir vidutinių sunkvežimių svarstyklės / platformos svarstyklės

• Dirbtuvių platformos svarstyklės: 1–5 t dirbtuvių apyvartos platformos svarstyklės. Keturi pjūvio tipo sijos jutikliai sumontuoti keturiose platformos kampuose. Fiksuotas galas pritvirtintas prie žemės, o apkrovą perimantis galas neša platformos kūno svorį. Apsauga nuo perkėlimo už centrinės ašies užtikrina nuolatinį sverimo tikslumą skirtingose padėtyse.

• Pakeliamųjų sunkvežimių svarstyklės: Nešiojamas pakeliamojo sunkvežimio sverimo įrenginys. Jutikliai sumontuoti ant pakeliamojo sunkvežimio šakotuvų, kad išlaikytų krovinio vertikaliąją apkrovą. Lydinio plieno medžiaga yra smūgiams atspari, tinka dinaminėms sverimo sąlygoms pakeliamojo sunkvežimio veiklos metu.

4) Automatizacijos įrangos jėgos valdymas

• Presų įrangos slėgio stebėjimas: Mažų presų slėgio valdymas. Jutikliai sumontuoti tarp presavimo galvutės ir mašinos korpuso, kad realiu laiku teiktų grįžtamąją informaciją apie presavimo jėgos reikšmę, užkirstų kelią formos pažeidimui dėl perapkrovos. Tikslumas ±0,01 % FS užtikrina presavimo kokybę.

• Robotų surinkimo jėgos valdymas: slėgio stebėjimas pramoninių robotų surinkimo procese. Skersinio lenkimo jutikliai integruojami ant robotų rankos galo, kad nustatytų surinkimo slėgį ir sureguliuotų veikiančią jėgą, tinka automobilių dalių ir elektroninių komponentų surinkimui.

5) Specialios pramonės taikymo sritys

• Sprogimui atsparios aplinkos: sprogimui atspari svertuvės įranga anglių kasykloms bei naftos ir dujų pramonei. Naudojami Ex d IIB T4 sprogimui atsparūs skersinio lenkimo jutikliai, sumontuoti sprogimui atspariose svertuvėse dėžėse, kad atitiktų sprogstamų aplinkų saugos reikalavimus.

• Agresyvios aplinkos: svertuvės įranga cinkavimo ir chemijos pramonei. Jutikliai pagaminti iš 316L nerūdijančio plieno su paviršiaus pasyvacijos apdorojimu, atsparūs rūgštims ir šarmams, tinka tokioms sritims kaip cinkavimo tirpalo koncentracijos nustatymas ir cheminės reagentų sverimas.

5. Naudojimo instrukcijos (praktinis vadovas)

1) Montavimo procesas

• Paruošimas: Išvalykite montavimo paviršių (įsitikinkite, kad jis lygus, be aliejaus ir kad lygumo klaida ≤0,1 mm/m), patikrinkite jutiklio išorę (spindulio kūnas neturi būti deformuotas, o laidas – pažeistas), parinkite tvirtinimo veržliavas M12-M24 pagal diapazoną.

• Pozicionavimas ir fiksavimas: Priveržkite jutiklio fiksuotą galą prie įrangos laikiklio veržlėmis, kad būtų patikimai pritvirtinta be judėjimo; apkrovos galas turi glaudžiai prisitaikyti prie apkrovos konstrukcijos, kad apkrova veiktų vertikaliai spindulio kūno kryptimi, vengiant šoninių ir sukimo jėgų.

• Elektros instaliacijos specifikacija: Analoginiams signalams laikykitės prijungimo principo „raudona – maitinimo +, juoda – maitinimo -, žalia – signalo +, balta – signalo -“; skaitmeniniams signalams prijunkite pagal atitinkamus Modbus protokolo kontaktus; laidai turi būti nutolę nuo stiprių trikdžių šaltinių, tokių kaip dažnio keitikliai, ne mažiau kaip 15 cm.

• Apsaugos apdorojimas: montuojant lauke reikia pridėti lietaus dangą; drėgnoje aplinkoje kabelio jungtys turi būti užsandarintos naudojant vandeniui atsparią jungiamąją dėžutę; korozijai atsparioje aplinkoje neturinčioje apkrovos nešančiosios paviršiaus jutiklio paviršius turi būti padengtas specialiu korozijai atspariu sluoksniu.

2) Kalibravimas ir derinimas

• Nulio kalibravimas: įjunkite maitinimą ir įkaitinkite 30 minučių, tada vykdykite „nulio kalibravimo“ komandą, kad užtikrintumėte, jog nulinis išėjimas būtų ribose ±0,002 %FS. Jei nuokrypis per didelis, patikrinkite, ar tvirtai sumontuota ir ar nėra šoninės jėgos.

• Apkrovos kalibravimas: paeiliui padėkite standartines 25 %, 50 % ir 100 % nominalios apkrovos svorius, užrašykite išėjimo signalo reikšmes kiekviename taške, pataisykite tiesinį klaidingumą naudodami kalibravimo programinę įrangą ir užtikrinkite, kad klaida kiekviename apkrovos taške būtų ≤ leistina C3 klasės vertė (±0,02 %FS).

• Tiesinė bandomoji: Matavimo diapazone vienodai pasirinkite 5 bandomąsias taškus, kad patikrintumėte išėjimo signalo tiesiškumą. Tiesinė klaida turi būti ≤ ±0,015 % FS, kad būtų užtikrinta viso skalės tikslumo stabilumas vidurinėje diapazono dalyje.

3) Standartinė priežiūra

• Reguliarios patikros: kas mėnesį valykite dulkes ir aliejų nuo jutiklio paviršiaus, tikrinkite tvirtinimo veržlių sandarumą; kas ketvirtį atlikite nulinio taško kalibravimą, o kas metus – visos skalės kalibravimą ir našumo bandymus.

• Gedimų šalinimas: kai duomenys kinta, pirmiausia patikrinkite maitinimo įtampą (turi būti stabilus 12–24 V nuolatinės srovės); kai rodmenys yra netinkami, patikrinkite, ar nėra perkrovos (viršijus 300 % nominalios apkrovos gali būti pažeista) ar spindulio deformacijos ir, jei reikia, pakeiskite jutiklį.

6. Pasirinkimo metodas (tiksli atitiktis reikalavimams)

1) Pagrindinių parametrų nustatymas

• Diapazono parinkimas: pasirinkite tokio modelio diapazoną, kuris būtų 1,3–1,6 karto didesnis už faktinę maksimalią apkrovą (pvz., maksimaliai 5 t apkrovai galima pasirinkti 6,5–8 t jutiklį), kad būtų palikta vietos smūginėms apkrovoms ir saugos atsargai.

• Tiksliumo klasė: Pasirinkite C3 klasę (paklaida ≤ ±0,02 %FS) pramoniniam matavimui, C6 klasę (paklaida ≤ ±0,03 %FS) bendrajam stebėjimui ir C3 klasės modelį su reakcijos laiku ≤ 7 ms dinaminiam sverimui.

• Signalų tipas: Pasirinkite analoginius signalus (4–20 mA) tradicinėms valdymo sistemoms, skaitmeninius signalus (RS485) išmaniosioms sistemoms ir modelius su belaidžio perdavimo moduliais pramoninėms IoT aplinkoms.

2) Aplinkos prisitaikymo parinktis

• Temperatūra: Pasirinkite įprastus modelius normalioms sąlygoms (-20 °C~60 °C), aukštos temperatūros kompensacijos modelius aukštos temperatūros sąlygoms (60 °C~120 °C) ir žemos temperatūros atsparius modelius žemos temperatūros sąlygoms (-40 °C~-20 °C).

• Terpė: Pasirinkite lydinio plieną (nikeliuotą) sausoms aplinkoms, nerūdijantį plieną 304 drėgnoms / šiek tiek agresyvioms aplinkoms ir nerūdijantį plieną 316L labai agresyvioms aplinkoms (rūgščių–bazių tirpalams).

• Apsaugos klasė: ≥IP66 sausoms patalpų aplinkoms, ≥IP67 lauko/drėgnoms aplinkoms ir ≥IP68 po vandeniu arba dulkių prisotintoms aplinkoms.

3) Montavimas ir sistemos suderinamumas

• Montavimo metodas: Įrangos apatiniam montavimui pasirinkite tvirtinimą varžtais, šoniniam montavimui – flančo sujungimą; kai sverimo sistemoje naudojama kelių jutiklių, pasirinkite skaitmeninius modelius, palaikančius adresų kodavimą, kad būtų išvengta signalų konfliktų.

• Suderinamumas: Įsitikinkite, kad jutiklio signalas atitiktų esamo skaitiklio/PLC ryšio protokolą. Pavyzdžiui, Siemens PLC pageidautina pasirinkti modelius, palaikančius Profibus protokolą, kad būtų sumažintos integravimo sunkumai.

4) Papildomų reikalavimų patvirtinimas

• Sertifikavimo reikalavimai: Sprogstančiose aplinkose reikalingas atitinkamas sprogdžiui atsparus sertifikatas (Ex d I anglių kasyklose, Ex ia IIC T6 chemijos pramonėje), metrologijos scenarijams reikalingas CMC sertifikavimas, eksportuojamiems produktams – OIML sertifikavimas.

• Specialios funkcijos: dinaminiams sverimams reikėtų pasirinkti smūgiams atsparų stiprintą tipą (smūgio apkrova ≥300 % FS); nuotoliniam stebėjimui – modelį su NB-IoT/LoRa moduliu; aukštos temperatūros sąlygoms – specialų modelį su temperatūros kompensavimo mikroscheme.

SANTRAUKA

Konzolinės sijos apkrovos jutiklis pasižymi pagrindiniais privalumais „tikslumas vidutiniame diapazone, lanksti įrengimo galimybė ir didelis smūgiams atsparumas“ ir daugiausia skirtas spręsti tokias problemas kaip įrangos kraštų montavimas, koncentruotos apkrovos matavimas ir dinaminio poveikio apsauga pramonės vidutinės apkrovos scenarijų atveju. Vartotojo patirtis nukreipta į patogų įrengimą, nerūpestingą priežiūrą ir gerą sistemos suderinamumą. Renkantis modelį, būtina iš anksto nustatyti keturis pagrindinius reikalavimus: diapazoną, tikslumą, montavimo vietą ir aplinką, o po to priimti sprendimą atsižvelgiant į sistemos suderinamumą ir papildomas funkcijas; naudojimo metu reikia vengti šoninių jėgų ir perkrovos, taip pat griežtai laikytis reguliarios kalibravimo taisyklių, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus veikimas. Jis tinka pramonės medžiagų talpykloms, juostiniams svarstyklėms, mažosioms ir vidutinės apkrovos svertuvėms bei kitiems sektoriams ir yra pagrindinis jutiklių sprendimas pramonės sverimo scenarijams su maža ir vidutine apkrova.