Konzolinės sijos sverimo jutiklis CZL803KB

Konsolinės sijos apkrovos jutiklis yra jėgą jautrus aptikimo elementas, kurio pagrindas – įtempimo varžos principas, o pagrindinę konstrukciją sudaro vienu galu pritvirtinta ir kitu galu pakabinta konsolinės formos tamprus kūnas. Veikiamas jėgos, sijos lenkimo deformacija verčia deformacijos matuoklį keisti savo varžą, kuri vėliau verčiama į standartizuotus elektrinius signalus. Jis derina vidutinės apimties apkrovos talpą, lankstų montavimo vietos pasirinkimą ir didelį smūgiams atsparumą bei yra plačiai naudojamas vidutinės ir žemos apkrovos, tokių kaip pramoniniai medžiagų rezervuarai, platformų svarstyklės ir juostinės svarstyklės, taškuose. Šie išsamesni aprašymai pateikiami iš pagrindinių matmenų, kad būtų patenkintos produktas pasirinkimo, techninės vertinimo ir sprendimų rašymo poreikius:

1. Produkto savybės ir pagrindinės funkcijos

Pagrindiniai bruožai

1)Struktūrinis dizainas: Naudojama integruota konsolinės sijos konstrukcija (sijos storis 8–50 mm, ilgis 50–300 mm), fiksuotoje pusėje yra keletas tvirtinimo skylių rinkinių, kad būtų padidinta stabilumas. Apkrautoje pusėje įtampa koncentruojama sijos vidurinėje dalyje, palaikoma vertikali žemyn nukreipta koncentruota apkrova, puikiai atspari smūgiams (gali išlaikyti momentinį 200 %–300 % nominalios apkrovos smūgį) ir turi aukštą įtampos perdavimo efektyvumą.

2) Tikslios charakteristikos: Tikslumo klasė apima C3–C6, pagrindiniai modeliai pasiekia C3. Netiesiogumo paklaida ≤±0,02 %FS, kartojamumo paklaida ≤±0,01 %FS, nulio poslinkis ≤±0,003 %FS/℃, tikslumo stabilumas pranašesnis už panašių jutiklių vidutinėse 50 kg–5 t apkrovų situacijose.

3) Medžiagos ir apsauga: Elastinė dalis dažniausiai pagaminta iš lydinio plieno (Q235, 40CrNiMoA) arba nerūdijančio plieno 304/316L, paviršius apdorotas smėlio šaudymu ir rūdžių šalinimu + nikelio dengimu (lydinis plienas) arba pasyvacija (nerūdijantis plienas); apsaugos klasė paprastai yra IP66/IP67, o pramoniniai sunkiasvorio tipo modeliai gali pasiekti IP68, todėl tinka sudėtingoms pramoninėms aplinkoms, pvz., dulkėtoms ir drėgnoms sąlygoms.

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 žemų apkrovų statine/beveik dinamine sverime (reakcijos laikas ≤7 ms), matavimo diapazonas nuo 50 kg iki 20 t. Standartinės taikymo sritys koncentruojamos 1–10 t diapazone, o kai kurie sunkiasvorio tipo modeliai gali būti išplėsti iki 50 t, atitinkantys didžiosios dalies pramoninių vidutinės apkrovos scenarijų poreikius.

2) Standartinis signalo išvestis: Pateikiami analoginiai signalai (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) ir skaitmeniniai signalai (RS485/Modbus RTU), o kai kurie pramoninio lygio modeliai palaiko HART protokolą, leidžiantį tiesiogiai jungtis prie PLC, DCS ir svėrimo valdymo sistemų be papildomų signalų apdorojimo modulių.

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

4) Ilgalaikė patikimumas: Pavargimo trukmė ≥10⁶ apkrovos ciklų, metinė sklaida ≤±0,015 % FS esant nominaliai apkrovai, tinkamas ilgalaikėms veikimo sąlygoms pramonės gamybos linijose ir medžiagų talpyklų stebėjime.

2. Išspręstos pagrindinės problemos

1) Problemos su įrenginių montavimu kraštuose: Kompensuojant tradicinių jutiklių simetrinės montavimo būtinybės trūkumą, „fiksuoto vieno galo“ konstrukcija leidžia tiesiogiai montuoti prie įrangos apačios krašto arba atramos šoninės pusės, taip išsprendžiant nepakankamo montavimo vietos klausimą siloso ir platformos svarstyklių centruose.

2) Vidutinio nuotolio susikoncentravusios apkrovos matavimas: Vidutinio diapazono intervale nuo 1 t iki 10 t, optimizuojant sijos įtempimo projektavimą, susikoncentruotos apkrovos matavimo paklaida kontroliuojama ribose ±0,02 % FS, atitinkant tikslumo reikalavimus vidutinėms apkrovoms, tokioms kaip pramoninis dozavimas ir gatavų produktų sverimas.

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 geria vienoda kokybe (klaida ≤ ±0,01 % FS toje pačioje partijoje), palaiko 2–4 lygiagrečių derinių sverimą ir išsprendžia svorio sumavimo bei tikslumo vienodumo problemas situacijose su paskirstyta jėga, tokiomis kaip didelių platformų svarstyklės ir silosai.

5) Pritaikomumas kietiems pramoniniams aplinkos sąlygoms: Sustiprinus lydinio plieno medžiagą ir suprojektuojant apsaugos lygį IP67 ir aukštesnį, išsprendžiamos jutiklių korozijos ir signalo nesklandumų problemos aplinkose su dulkėmis (pvz., kasyklose), drėgme (pvz., chemijos gamyklose) ir nedidele korozija (pvz., galvanizacijos įrenginiuose).

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) Paprasta naudojimo ir kalibravimo procedūra: Palaiko vieno mygtuko nulinimą sverti, trijų taškų kalibravimo procesas (25 %, 50 %, 100 % nominalios apkrovos) tinka vidutinio nuotolio scenarijams, o skaitmeninė versija gali nuotoliniu būdu atlikti parametrų konfigūravimą ir kalibravimą per pagrindinį 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: Statinio matavimo duomenų svyravimas ≤ ±0,005 % FS, greitai reaguoja be vėlavimo beveik dinaminėse situacijose (pvz., juostinio transporterių); skaitmeninė versija turi integruotą gedimų diagnostikos funkciją, suteikiančią realaus laiko įspėjimus dėl anomalijų, tokių kaip perkrovos ar per mažo įtampos.

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 konsoliniai sriegiai simetriškai sumontuoti ant talpyklos apačios rėmo, lydinio plieno medžiaga atspari korozijai, IP67 apsauga tinka dirbtuvės drėgnai aplinkai, o 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 svarstyklių: masinių medžiagų pervežimo juostų sverimas kasyklose ir elektrinėse, jutikliai montuojami ant guolių atramos, atlaiko juostos ir medžiagos bendrąją apkrovą, atsakymo laikas ≤ 7 ms tinka nuolatinio pervežimo scenarijams, matavimo tikslumas ±0,1 %.

• Transporteris: naudojamas eilutės sverimui ir rūšiavimui elektronikos ir maisto pramonėje. Jutikliai įmontuoti transporterio apačioje, gali realiuoju laiku nustatyti produktų svorį ir bendrauti su rūšiavimo mechanizmu. Vidutinio tikslumo lygis atitinka masinės gamybos reikalavimus.

3) Vidutinių ir mažųjų sunkvežimių svarstyklių / plokštuminių 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.

• Pakeliamosios mašinos svarstyklės: Nešiojamas pakeliamosios mašinos sverimo įrenginys. Jutikliai sumontuoti ant pakeliamosios mašinos šakutės stovų, kurie ima krovinio vertikalią apkrovą. Pagamintos iš lydinio plieno, atsparios smūgiams ir tinka dinaminio sverimo reikalavimams, atliekant pakeliamosios mašinos veiksmus.

4) Automatizavimo įrangos jėgos valdymas

• Presų įrangos slėgio stebėjimas: Mažų presų slėgio valdymas. Jutikliai sumontuoti tarp presavimo galvutės ir mašinos korpuso, kurie gali teikti tikrąjį presavimo jėgos reikšmės atsiradimą, neleidžiantį formoms sugesti dėl perapkrovos. Tikslumas ±0,01 % FS užtikrina presavimo kokybę.

• Robotų surinkimo jėgos valdymas: slėgio stebėjimas pramoninių robotų surinkimo procese. Sujunkimo sijos jutikliai integruoti roboto rankos gale, kurie gali aptikti surinkimo slėgį ir reguliuoti veiksmo jėgą, tinka automobilių dalių ir elektroninių komponentų surinkimui.

5) Specialios pramonės srities taikymai

• 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: sverimo įranga elektrolyzės ir chemijos pramonėje. Iš nerūdijančio plieno 316L pagaminti jutikliai yra paviršiškai pasyvuoti, atsparūs rūgščių ir šarmų korozijai, tinka tokiose srityse kaip elektrolyzės tirpalo koncentracijos nustatymas ir cheminių reagentų sverimas.

5. Naudojimo instrukcijos (praktinis vadovas)

1) Montavimo procesas

• Paruošimas: išvalykite montavimo paviršių (užtikrinkite, kad jis būtų lygus, be aliejaus, o lygumo klaida ≤0,1 mm/m), patikrinkite jutiklio išorę (sijos kūnas neturi deformacijų, o kabelis nėra pažeistas), parinkite M12-M24 montavimo varžtus pagal diapazoną.

• Pozicionavimas ir fiksavimas: Priveržkite jutiklio fiksuotą galą prie įrangos laikiklio varžtais, kad būtų patikimai pritvirtinta be judėjimo; apkrovos galas turi glaudžiai liestis su apkrovos struktūra, kad užtikrintumėte, jog apkrova veiktų vertikaliai spindulio kūną, išvengiant šoninių ir sukamųjų jėgų.

• Elektros instaliacijos specifikacijos: Analoginiams signalams laikykitės instaliavimo principo „raudona – maitinimo +, juoda – maitinimo -, žalia – signalo +, balta – signalo -“; skaitmeniniams signalams prijunkite pagal atitinkamus Modbus protokolo kontaktus; instaliacija turi būti nutolusi nuo stiprių trikdžių šaltinių, tokių kaip dažnio keitikliai, atstumu ≥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).

• Tiesinio bandymo tikrinimas: Pasirinkite 5 bandymo taškus tolygiai diapazone, patikrinkite išėjimo signalo tiesiškumą, tiesinė klaida turi būti ≤ ±0,015 % FS, kad būtų užtikrinta visos skalės tikslumo stabilumas vidurinėje zonoje.

3) Standartinė techninė 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.

• Klaidų valdymas: Kai duomenys kinta, pirmiausia patikrinkite maitinimo įtampą (stabilumas 12–24 V nuolatinės srovės); kai rodmenys yra nestabilūs, patikrinkite perkrovą (viršijant 300 % nominalios apkrovos gali būti pažeista) arba sijos deformaciją ir, jei reikia, pakeiskite daviklį.

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 parinkimas

• 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: sprogimo pavojų turinčiose aplinkose reikalingas atitinkamas sprogimui atsparus sertifikatas (Ex d I – kasyklose, Ex ia IIC T6 – chemijos pramonėje), matavimo scenarijams reikalingas CMC sertifikavimas, eksporto produktams – OIML sertifikavimas.

• Specialiosios savybės: dinaminiams sverimams reikia 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

Konzolinė sija krūvio selliais turi „tikslią vidutinio diapazono veikimą, lankstų montavimą ir didelį smūgiams atsparumą“ kaip pagrindinius privalumus, ir daugiausia skirti spręsti tokioms problemoms kaip įrangos kraštų montavimas, koncentruotos apkrovos matavimas bei dinaminės apkrovos apsauga pramonės vidutinės apkrovos scenarijų metu. Vartotojo patirtis nukreipta į patogų montavimą, nerūpestingą priežiūrą ir gerą sistemos suderinamumą. Pasirenkant modelį, būtina iš anksto aiškiai nustatyti keturias pagrindines reikalavimus: matavimo diapazoną, tikslumą, montavimo vietą ir aplinką, o po to priimti sprendimą remiantis sistemos suderinamumu ir papildomomis funkcijomis; naudojimo metu reikia vengti šoninių jėgų ir perkrovos bei griežtai laikytis reguliarios kalibravimo taisyklių, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus veikimas. Tinka pramoniniams medžiagų bakams, juostiniams svarstyklėms, mažosioms ir vidutinės apkrovos sveriamosioms priemonėms ir kitiems taikymo srityse bei yra pagrindinis jutiklių sprendimas pramonės žemos ir vidutinės apkrovos sverimo scenarijams.