Konzolinis sverimo jutiklis CZL801L2

Konzolinės sijos jėgos jutiklis yra jėgą jautrus detekcinis elementas, kurio pagrindas yra įtempimo varžos principas, o pagrindinę struktūrą sudaro vienu gale pritvirtinta ir kitu gale laisvai kabančia konzolinės formos tamprioji kūnas. Veikiamas jėgos, sijos lenkimo deformacija verčia tenzometrą keisti savo varžą, kuri toliau verčiama standartizuotais elektriniais signalais. Jis derina vidutinės apkrovos talpos, lankstaus montavimo vietos ir didelio smūgių atsparumo privalumus bei yra plačiai naudojamas vidutinės ir žemos intensyvumo apkrovų sąlygose, pvz., pramoniniuose medžiagų bakeliuose, platformos svarstyklėse ir juostinėse svarstyklėse. Toliau pateikiami duomenys iš pagrindinių aspektų siekiant patenkinti produktas pasirinkimo, techninės vertinimo ir sprendimų rašymo poreikius:

1. Produkto savybės ir funkcijų pagrindiniai bruožai

1) Konstrukcinis dizainas: Naudoja integruotą konsolinės sijos konstrukciją (sijos storis 8–50 mm, ilgis 50–300 mm), fiksuotojo galo pusėje – kelios tvirtinimo skylių eilės, kurios padidina stabilumą. Apkrovos nešančiojo galo apkrova susitelkia sijos vidurinėje dalyje, leidžianti matuoti vertikaliai žemyn nukreiptas koncentruotas apkrovas, puikiai atspari smūgiams (gali išlaikyti momentines apkrovas, siekiančias 200 %–300 % nominalios apkrovos) ir pasižymi aukšta apkrovos perdavimo efektyvumu.

2) Tikslios charakteristikos: Tikslumo klasė apima C3–C6 klases, pagrindiniai modeliai pasiekia C3 klasę. Netiesiškumo paklaida ≤ ±0,02 %FS, kartojamumo paklaida ≤ ±0,01 %FS, nulio poslinkis ≤ ±0,003 %FS/℃, tikslumo stabilumas yra geresnis už panašių jutiklių vidutinėse situacijose nuo 50 kg iki 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 veržlių tvirtinimą arba suvirinimą, o apkrovos nešantis galas gali būti prijungiamas per sriegį, flanšus arba slėgio galvutes, tinka daugiapoziciniam įrenginių apačioje, šonuose ir kt. montavimui, gali būti naudojamas atskirai arba lygiagrečiai, pasižymi aukšta derinimo lankstumu.

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 ℃), turi perkrovos apsaugą (150 % - 250 % nuo nominalios apkrovos, legiruoto plieno modeliai gali pasiekti 300 %), sprogimui atsparūs modeliai sertifikuoti pagal Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, kai kurie modeliai įtraukia kabelio tempties apsaugą.

4) Ilgalaikė patikimumas : Nuovargio trukmė ≥ 10⁶ apkrovos ciklų, metinė kryptis ≤ ±0,015 % FS veikiant nominaliai apkrovai, tinka ilgalaikėms nepertraukiamos veiklos sąlygoms, tokioms kaip pramonės gamybos linijos ir medžiagų rezervuarų stebėjimas.

2. Išspręstos pagrindinės problemos

1) Problemos su įrenginių montavimu kraštuose: Siekiant išspręsti tradicinių jutiklių, kuriems reikia simetriškos montavimo, apribojimus, "vienų galų fiksuota" išankstinio stūmoklio strypo struktūra gali būti tiesiogiai montuojama ant įrangos apačios krašto arba strypo šono, sprendžiant nepakankamos montavimo vietos įrangos centre problemą, pvz

2) Vidutinio nuotolio susikoncentravusios apkrovos matavimas: Vidutinio intervalo 1t-10t intervale, naudojant optimizuotą skydlio korpuso įtampos konstrukciją, koncentruotos apkrovos matavimo klaida kontroliuojama ±0,02%FS, atitinkanti vidutinio apkrovos scenarijų, tokių kaip pramoninės partijos ir galutinio produkto svėrimas, tikslumo reikalavimus.

3) Dinaminės smūgio apkrovos padaryta žala: 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 turi gerą nuoseklumą (tokios pačios partijos klaida ≤ ± 0,01%FS), palaiko 2-4 lygiagrečių derinių sverimą ir sprendžia svorio supakuotės ir tikslumo vienodumo problemas tokiose situacijose, kai jėgos yra pasiskirstusios, kaip didelės platformos skalės ir medžiagų baksai.

5) Pritaikymas sunkioms pramonės aplinkoms: 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: Standartiniai tvirtinimo skylės fiksuotoje pusėje tinka įvairioms įrangos konstrukcijoms, todėl nereikia specialių pozicionavimo įrankių. Montavimo kalibravimą galima atlikti naudojant lyginį, o vienas asmuo gali užbaigti vieno jutiklio tvirtinimą ir prijungimą per 20 minučių.

2) Paprastas valdymas ir kalibravimas: Palaikomas vieno mygtuko nulinis sverimo prietaiso nustatymas, trijų taškų kalibravimo procesas (25 %, 50 %, 100 % nominalios apkrovos) tinka vidutinio tikslumo scenarijams, o skaitmeninė modelio versija iš toli gali atlikti parametrų konfigūravimą ir kalibravimą naudojant pagrindinio kompiuterio programinę įrangą.

3) Kontroliuojamos priežiūros išlaidos: Visiškai užsandarinta konstrukcija sumažina dulkių patekimą, metinis vidutinis 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, greitas atsakas ir jokio vėlavimo beveik dinaminėse situacijose (pvz., juostinio transporterių); skaitmeninis modelis turi gedimų diagnostikos funkciją, suteikiant realaus laiko įspėjimus apie anomalijas, tokias kaip perkrova ir žema įtampa.

5) Didelė derinamumo galimybė: Kai keli jutikliai prijungti lygiagrečiai, palaikoma automatinė apkrovos pasidalijimas, nebereikia papildomo balansavimo įrenginio, prisitaikoma prie platforminių svarstyklių ir medžiagų talpyklų skirtingų dydžių projektavimo reikalavimų, sumažinant sistemos integravimo sudėtingumą.

4. Tipinės naudojimo situacijos

1) Pramoninių medžiagų talpyklų / bunkerių sverimas
• Cheminių žaliavų talpyklos: 1–10 t cheminių žaliavų saugojimo talpyklų sverimas, 2–4 konsojiniai sijos jutikliai simetriškai sumontuoti ant talpyklos apačios rėmo. Aliuminio plieno medžiaga atspari korozijai, IP67 apsauga tinka drėgnai gamyklų aplinkai, tikslumas ±0,02 % FS užtikrina tikslų atsargų matavimą.

• Maitinimo/miltų bunkeriai: Dozavimo bunkerio sverimas grūdų perdirbimo pramonėje, su jutikliais, sumontuotais ant atraminių kojų apačioje. Smūgiams atspari konstrukcija neutralizuoja krentančių medžiagų poveikį, o kartu su valdymo sistema užtikrina tikslų maitinimą.

2) Juostinių svarstyklių / transporterių sverimas
• Pramoniniai juostiniai svarstyklių: Masinių medžiagų pervežimo juostų sverimas kasyklose ir elektrinėse, su jutikliais, sumontuotais ant ritinėlio laikiklio, kurie neša bendrą juostos ir medžiagos apkrovą. Atsakymo laikas ≤ 7 ms prisitaiko prie nuolatinio pervežimo scenarijų, matavimo tikslumas ±0,1 %.

• Pervežimo juosta: Naudojama eilutės sverimui ir rūšiavimui elektronikos ir maisto pramonėje. Jutikliai įmontuoti juostos apačioje, kad realiuoju laiku nustatytų produkto svorį ir būtų susieti su rūšiavimo mechanizmu. Vidutinio tikslumo lygis atitinka masinės gamybos reikalavimus.

3) Vidutinio ir mažojo dydžio sunkvežimių svarstyklių/plokštuminiai svarstyklių

• Dirbtuvių platformos svarstyklės: 1–5 t dirbtuvių apyvartos platformos svarstyklės. Keturi pjūvio spindulio jutikliai sumontuoti keturiose platformos kampuose. Fiksuotas galas pritvirtintas prie žemės, o apkrovą perimančioji dalis ima svarstyklių korpuso apkrovą. Apsauga nuo išcentrinės apkrovos užtikrina nuoseklią sverimo tikslumą skirtingose vietose.

• 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 rėmo varžtais, kad būtų patikimai pritvirtinta be judėjimo; apkrovos galas turi glaudžiai priglupti prie nešančiosios konstrukcijos, kad apkrova veiktų vertikaliai strypo kūno kryptimi, išvengiant 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 priemonės: Montuojant lauke reikėtų pridėti lietaus dangčius; drėgnoje aplinkoje kabelių jungtys turėtų būti užsandarintos naudojant vandeniui atsparius jungiamuosius dėžutes; korozijai atsparioje aplinkoje ant jutiklio nešančiųjų paviršių reikėtų užtepti specialų korozijai atsparų sluoksnį.

2) Kalibravimas ir derinimas

• Nulinė kalibracija: Įjunkite maitinimą ir įkaitinkite 30 minučių, tada vykdykite „nulinės kalibracijos“ komandą, kad užtikrintumėte, jog nulinis išėjimas būtų ribose ±0,002 % FS. Jei nuokrypis per didelis, patikrinkite, ar tvirtinimas patikimas 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).

• Tiesiškumo tikrinimas: Pasirinkite 5 vienodai paskirstytus bandymo taškus diapazone, patikrinkite išėjimo signalo tiesiškumą, tiesiškumo klaida turi būti ≤ ±0,015 % FS ir užtikrinkite viso skalės tikslumo stabilumą 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 DC); jei rodmenys netinkami, patikrinkite perkrovą (viršijus 300 % nominalios apkrovos, įrenginys gali būti pažeistas) arba sijos deformaciją ir, jei reikia, pakeiskite jutiklį.

6. Pasirinkimo metodas (tiksli atitiktis reikalavimams)

1) Pagrindinių parametrų nustatymas

• Diapazono parinkimas: Pasirinkite modelį, kurio diapazonas 1,3–1,6 karto didesnis už faktinę maksimalią apkrovą (pvz., maksimaliai 5 t apkrovai galima pasirinkti 6,5–8 t daviklį), paliekant atsargą smūginėms apkrovoms ir saugumui.

• 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: Paprastiems atvejams pasirinkite standartinius modelius (-20 °C ~ 60 °C), aukštos temperatūros kompensavimo 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 rekomenduojama 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: Dinaminiam sverimui reikėtų pasirinkti stipriai apkrovai atsparius modelius (smūginė apkrova ≥300 %FS); nuotoliniam stebėjimui – modelius su NB-IoT/LoRa moduliais; aukštai temperatūrai – specialius modelius su temperatūros kompensavimo mikroschemomis.

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.