Stulpelinis jėgos daviklis CZL425H

Produkto aprašymas

Stulpelis krūvio selliais yra jėgos jautrios komponentės, pagrįstos įtempimo matavimo juostelių principu. Jos sukuria įtempimą per cilindrinio tamprus kūno deformaciją veikiant jėgai, kuri vėliau yra verčiama į elektrinį signalą naudojant įtempimo matavimo juostelę. Jie pasižymi dideliu standumu, stipriu trikdžių atmetimo gebėjimu ir t. t., plačiai naudojami vidutinės ir sunkios apkrovos sverimo scenarijus. Toliau pateikiami duomenys apie pagrindinius matmenis, kad būtų patenkintos produktas pasirinkimo, techninės vertinimo ir sprendimų rašymo poreikius:

1. Produkto savybės ir funkcijos

Pagrindiniai bruožai

• Struktūrinis dizainas: Cilindrinis eliastomeris (skersmuo 10–100 mm pasirinktinai), aukšto standumo dizainas (aukšta natūrali dažnis), stiprus atsparumas išcentrinei apkrovai / šoninei jėgai (paprastai gali išlaikyti šonines jėgas ±5 %–±10 % nuo nominalios apkrovos) ir gerai tolygi jėga.

• Tikslumas: Aukšto tikslumo klasė (dažniausiai C3, C6, kai kurios aukštos klasės modeliai pasiekia C1), netiesiškumo klaida ≤±0,01 %FS, kartojamumo klaida ≤±0,005 %FS ir mažas nulinio taško dreifas (≤±0,002 %FS/℃).

• Medžiagos ir apsauga: Elastomero medžiagų parinktys apima lydinį plieną (ekonomiška versija, takumo riba ≥800 MPa) arba nerūdijantį plieną (304/316L, atsparus korozijai), apsaugos laipsnis IP67/IP68 pasirenkamas, tinka drėgnoms, dulkinėms ir švelniai agresyvioms aplinkoms.

• Montavimo suderinamumas: Abu galai su sriegiu (M12–M60) arba flančiu, kompaktiškas montavimo plotas, tinka vertikaliems/ašiniams apkrovos atvejams, keli jutikliai gali būti prijungti lygiagrečiai sudarant svarstykles (palaiko 4–8 sinchroniškai veikiančius jutiklius).

Pagrindinės funkcijos

• Jėgos/svorio matavimas: Palaiko statinį/dinaminį sverimą (dinaminis reakcijos laikas ≤ 5 ms), plačiu matavimo diapazonu (1–500 t, kai kurie individualūs modeliai gali pasiekti 1000 t).

• Signalo išvestis: Pateikia analoginius signalus (4 – 20 mA, 0 – 10 V) arba skaitmeninius signalus (RS485/Modbus, HART), suderinamus su pagrindiniais svertimui matuoti skirtais prietaisais, PLC ir DCS sistemomis.

• Papildomos funkcijos: Kai kurios modelių versijos integruoja temperatūros kompensavimą (-20 °C – 80 °C kompensavimo diapazonas), perkrovos apsaugą (150 % – 200 % nuo nominalios apkrovos), sprogimui atsparaus vykdymo sertifikavimą (Ex ia IIC T6) ir žaibo apsaugos konstrukciją.

• Ilgojo termino patikimumas: Ilga pavargimo trukmė (≥ 10⁶ apkrovos ciklų), gerą nulinio taško stabilumą ir metinį dreifą ≤ ±0,01 %FS.

2. Išspręstos pagrindinės problemos

•Nepakankamas matavimo tikslumas: Siekiant išspręsti tradicinių jutiklių problemas, tokias kaip nepakankamas atsparumas šoninei apkrovai ir dideli duomenų svyravimai, naudojama aukštos standumo konstrukcija ir tiksli deformacijos matuoklių klijavimo technologija, užtikrinant matavimo paklaidą ≤ ±0,02 %FS esant šoninei apkrovai.

•Blogas prisitaikymas prie sunkių aplinkos sąlygų: Iš nerūdijančio plieno pagaminta medžiaga + IP68 apsaugos dizainas išsprendžia jutiklių pažeidimo ir signalo dreifo problemas drėgnose, dulkinėse bei rūgščių ir šarmų korozijos sąlygose (pvz., cheminėse talpose ir lauko svertuvuose).

•Įrengimo ir erdvės apribojimai: Kompaktiška cilindrinė konstrukcija + lankstus prijungimo būdas išsprendžia ribotos įrengimo vietos ir sunkumų su ašine jėgos kryptimi dideliuose įrenginiuose (pvz., reakciniuose katiluose ir kranuose).

•Didelės apkrovos matavimo stabilumas: Didelės standumo elastingosios atramos + perkrovos apsaugos dizainas neleidžia jutikliams nuolat deformuotis vidutinės ir didelės apkrovos situacijose (pvz., sunkvežimių svertuvuose ir uosto konteinerių sverimo sistemose), užtikrindami ilgalaikį matavimo patikimumą.

•Sistemos suderinamumo problemos: Galimi keli signalo išvesties režimai, kurie išsprendžia suderinamumo problemas su skirtingomis valdymo sistemomis (pvz., Siemens PLC ir Kunlun Tongtai lietimo ekranais), pašalinant poreikį naudoti papildomus signalo keitiklius.

3. Vartotojo patirtis

•Montavimo patogumas: Standartizuoti sriegtiniai/arba flanšiniai jungtys, komplektuojamos montavimo raktu ir fiksuojančiais kaiščiais, leidžia atlikti montavimą vienam asmeniui; apačioje palikti horizontalūs reguliavimo angos, kad būtų lengva sureguliuoti jėgos kryptį.

• Naudojimas ir kalibravimas: Nulinė kalibracija yra paprasta (nulio nustatymas vienu mygtuku per indikatorių), palaikoma standartiniais svoriais (kalibravimo procesas ≤ 10 minučių), o kai kurie skaitmeniniai modeliai gali būti nuotoliniu būdu kalibruojami naudojant programinę įrangą.

• Mažos priežiūros išlaidos: Uždaroji konstrukcijos dizainas pašalina būtinybę dažnai prižiūrėti; deformacijos matuokliai dengiami drėgmę atspariu sluoksniu, dėl ko gedimų lygis yra žemas (metinis vidutinis gedimų dažnis ≤ 0,5 %); greitai keičiamos dalys (pvz., prijungimo blokai) gali būti keičiamos atskirai.

• Duomenų grįžtamasis ryšys: Greitas signalo atsakas, dinaminio sverimo metu duomenų vėlavimo nėra; skaitmeniniai modeliai turi integruotas gedimų diagnostikos funkcijas (pvz., perkrovos įspėjimas, laidų netinkamumo pranešimas), leidžiančias greitai nustatyti problemas.

• Suderinamumo patirtis: Suderinamas su daugiau nei 90 % rinkoje esančių sverimo prietaisų ir valdymo sistemų, nereikia keisti aparatinės sąsajos, įkišk ir naudok; palaiko kelių jutiklių lygiagrečią jungtį su automatišku apkrovos pasiskirstymu.

4. Tipiški naudojimo scenarijai

1) Pramoninis sverimas ir matavimai

• Siloso/talpos sverimas: miltelių/skysčių silosų svorio stebėjimas chemijos ir statybinių medžiagų pramonėje, palaikantis lygio valdymą ir atsargų valdymą (paprastai naudojami 4 simetriškai sumontuoti jutikliai).

• Automobilių svertuvė/geležinkelio svertuvė: kelių ir geležinkelio krovinių sverimas, vieno jutiklio talpa 50–200 t, keli lygiagrečiai sujungti jutikliai sudaro sverimo platformą (pvz., 100 t automobilių svertuvėje dažnai naudojami 4 po 25 t jutikliai).

• Reaktoriaus sverimas: reaktorių svorio realiu laiku stebėjimas farmacijos ir chemijos pramonėje, bendradarbiaujant su valdymo sistema siekiant tikslaus užpildymo valdymo (būtini sprogimui atsparūs jutikliai).

2) Mašinų ir įrangos integracija

• Keliamosios / Viršutinės keliamosios saugos apsauga: Pakeliamosios galios stebėjimas uostuose ir gamyklose, įjungiantis įspėjamąjį signalą, kai apkrova viršija nominaliąją vertę (reikalingi modeliai su virpėjimo atsparumu ir greitu atsaku).

• Presas / Bandomoji mašina: Slėgio / tempties jėgos matavimas medžiagų mechanikoje, reikalaujantis didelės tikslumo (C1 lygis) ir aukšto dinaminio atsako (≤3 ms).

• Statybos technika: Dozavimo sverimas betono maišymo gamyklose ir bokštinės keliamosios perkrovos apsauga, tinkama lauko drėgnoms ir vibruojančioms aplinkoms (apsaugos lygis ≥IP67).

3) Svertuvų gamyba

• Stalo svarstyklių / grindų svarstyklių pagrindiniai komponentai: Pagrindiniai jutiklių elementai mažų ir vidutinių stalo svarstyklių (1–5 t) ir didelių grindų svarstyklių (50–500 t), reikalaujantys gerų nuoseklumo (kelių jutiklių paklaida ≤±0,01 %FS).

• Individualizuoti sverimo prietaisai: tokie kaip sprogimui atsparios elektroninės svarstyklės ir korozijai atsparios pramoninės svarstyklės, gaminamos iš nerūdijančio plieno bei naudojant sprogimui atsparumą patvirtinančius jutiklius, tinkamos specialių pramonės šakų poreikiams.

4) Kitos specialios scenarijų situacijos

• Maisto/farmacijos pramonė: higieniški iš nerūdijančio plieno jutikliai (316L medžiaga, poliruota paviršiaus apdaila), naudojami žaliavų sverimui ir gatavų produktų kiekio matavimui, atitinkantys GMP standartus.

• Kasybos/metalurgijos pramonė: individualizuoti modeliai aukštos temperatūros aplinkoms (≤120 ℃), naudojami rūdos bunkerių sverimui ir metalurginių krosnių svorio stebėjimui (reikalinga aukštos temperatūros kompensavimo funkcija).

5. Naudojimo instrukcijos (praktinis vadovas)

1) Montavimo procesas

• Paruošimas: Išvalykite montavimo paviršių (įsitikinkite, kad jis lygus, be aliejaus, su lygumo klaida ≤0,1 mm/m) ir patikrinkite jutiklio išorę (be deformacijų, nepažeisti kontaktiniai blokai). • Pozicionavimas ir tvirtinimas: Jutiklį montuokite vertikaliai apkrovos taške, kad apkrova būtų perduodama ašiškai (vengti šoninių jėgų); naudokite dinamometrinį raktą ir priveržkite nurodytu sukimo momentu (rekomenduojamas 20–50 N·m aliuminio plieno jutikliams, 15–30 N·m nerūdijančiems plieno jutikliams).

• Elektros instaliacijos specifikacijos: Analoginiams signalams (raudona – maitinimo +, juoda – maitinimo –, žalia – signalo +, balta – signalo –), skaitmeniniams signalams – prijunkite pagal Modbus protokolą; jungiant laikykitės atstumo nuo aukštos įtampos laidų (≥10 cm), kad būtų išvengta elektromagnetinio trikdžio.

• Apsaugos priemonės: Montuojant lauke, įrengti lietaus dangčius ir sandariai uždaryti laidų sujungimus naudojant vandeniui atsparius jungtukus; korozijai atspariose aplinkose taikykite antijudinį sluoksnį ant jutiklio paviršiaus.

2) Kalibravimas ir derinimas

• Nulinė kalibracija: Įjunkite maitinimą ir įkaitinkite 30 minučių, paspauskite matuoklio mygtuką „nulis“, kad užtikrintumėte, jog nulinis išėjimas būtų ribose ±0,001 % FS.

• Apkrovos kalibracija: Padėkite standartines svorines (rekomenduojama – 50 % ir 100 % nominalios apkrovos), užrašykite matuoklio rodmenis ir pataisykite klaidą per matuoklį arba programinę įrangą (klaida turi būti ≤ leistinosios klaidos, atitinkančios tikslumo klasę).

• Dinaminė derinimas: Esant dinaminio sverimo sąlygoms, išbandykite jutiklio reakcijos laiką, sureguliuokite matuoklio filtravimo parametrus (paprastai filtravimo dažnis yra 5–10 Hz), kad būtų išvengta duomenų svyravimų.

3) Standartinė techninė priežiūra

• Reguliarios patikros: kas mėnesį valykite jutiklio paviršių, patikrinkite, ar laidai tvirtai prijungti; kas ketvirtį kalibruokite nulinį tašką, o kas metus atlikite visišką kalibravimą.

• Gedimų šalinimas: jei atsiranda duomenų paslydimas, patikrinkite tiekiamą įtampą (ji turi būti stabilus 12–24 V DC); jei nėra signalo išvesties, patikrinkite, ar tinkamai prijungti laidai arba ar jutiklis neperkrautas ir pažeistas.

6. Pasirinkimo metodas (tiksli atitiktis reikalavimams)

1) Pagrindinių parametrų nustatymas

• Diapazono parinkimas: pasirinkite modelį, kurio diapazonas 1,2–1,5 karto didesnis už faktinę maksimalią apkrovą (pvz., maksimaliai 50 t apkrovai galima pasirinkti 60–75 t jutiklį), paliekant atsarga perkrovimui.

• Tikslios klasės: pramoninei metrologijai pasirinkite C3 klasę (paklaida ≤ ±0,02 %DF); laboratoriniam testavimui – C1 klasę (paklaida ≤ ±0,01 %DF); bendram stebėjimui – C6 klasę (paklaida ≤ ±0,03 %DF).

• Signalų tipas: analoginiai signalai (4–20 mA) tinka tradicinėms prietaisams, o skaitmeniniai signalai (RS485) tinka intelektualiems valdymo sistemoms ir palaiko nuotolinį stebėjimą.

2) Parinkimas pagal aplinkos prisitaikymą

• Temperatūra: Įprastoms sąlygoms (-20 °C – 60 °C) pasirinkite standartinį modelį; aukštos temperatūros sąlygoms (60 °C – 120 °C) – aukštos temperatūros kompensuojamą modelį; žemos temperatūros sąlygoms (-40 °C – -20 °C) – šalčiui atsparų modelį.

• Terpė: Sausoms aplinkoms pasirinkite lydinio plieną; drėgnoms/naikinančioms aplinkoms – 304/316L nerūdijantį plieną; labai agresyvioms aplinkoms (pvz., rūgščių ir šarmų tirpalams) – Hastelloy.

• Apsaugos klasė: Lauko ar drėgnoms aplinkoms – ≥ IP67; po vandeniu ar dulkių prisotintose aplinkose – ≥ IP68.

3) Montavimas ir sistemos suderinamumas

• Montavimo būdas: Kai trūksta vietos, pasirinkite srieginius sujungimus; dideliems apkrovos krūviams – flanšinius sujungimus; jei yra nepriklausomos apkrovos rizika, pasirinkite modelį su konstrukcija, apsaugančia nuo nepriklausomos apkrovos (nepriklausomos apkrovos klaida ≤ ±0,01 %FS).

• Suderinamumas: Įsitikinkite, kad jutiklio išvesties signalas atitiktų esamus prietaisus/PLC; jei kelios jutikliai turi būti prijungti lygiagrečiai, pasirinkite skaitmeninį modelį, palaikantį adresų nustatymą.

4) Papildomų reikalavimų patvirtinimas

• Sertifikavimo reikalavimai: sprogstančioje aplinkoje reikalingas Ex ia IIC T6 sertifikatas; maisto pramonei reikalingas FDA/GMP sertifikatas; matavimo scenarijams reikalingas CMC (Metrologinių prietaisų tipo patvirtinimo liudijimas).

• Specialios funkcijos: dinaminiam sverimui pasirinkite modelį su reakcijos laiku ≤ 5 ms; nuotoliniam stebėjimui – protingą modelį su belaidžiu perdavimu (LoRa/NB-IoT).

SANTRAUKA

Stulpeliniai jėgos jutikliai pasižymi „aukšta kietumu, trikdžiams atsparumu ir plačiu diapazonu“ kaip pagrindiniais pranašumais, daugiausia spręsdami problemas, susijusias su tiksliu sverimu, prisitaikymu prie sunkių sąlygų ir sistemos suderinamumu vidutinės ir didelės apkrovos situacijose. Vartotojo patirtis orientuota į lengvą montavimą, paprastą techninę priežiūrą ir stabilius duomenis. Renkantis jėgos jutiklį, būtina iš anksto nustatyti tris pagrindinius reikalavimus – diapazoną, tikslumą ir aplinką, o sprendimą priimti atsižvelgiant į montavimo būdą ir sistemos suderinamumą; naudojant reikia griežtai laikytis aukstinės jėgos montavimo principų ir reguliariai kalibruoti, kad būtų užtikrinta ilgalaikė patikimumas. Jie tinka pramoninės metrologijos, mechaninės integracijos ir svertų gamybos srityse bei yra pageidautinas jėgos jutiklių tipas vidutinės ir didelės apkrovos sverimo scenarijams.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai