Stulpelinio tipo apkrovos jutiklis CZL110

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 elastingas elementas (skersmuo 10–100 mm, pasirenkamas), didelės standumo konstrukcija (aukšta natūrinė dažnis), stipri atsparumo perkrovai / šoninei jėgai savybės (paprastai gali išlaikyti šonines jėgas nuo ±5% iki ±10% nominalios apkrovos), geria jėgos tolygumas.
• Tikslumas: Aukšto tikslumo klasė (dažniausiai C3, C6, kai kurios aukštos klasės modeliai pasiekia C1), netiesiškumo klaida ≤ ±0,01%PS, kartojamumo klaida ≤ ±0,005%PS, mažas nulio poslinkis (≤ ±0,002%PS/℃).
• Medžiagos ir apsauga: Elastomerinė medžiaga gali būti parinkta iš lydinio plieno (ekonomiška versija, takumo riba ≥800 MPa) arba nerūdijančio plieno (304/316L, atsparus korozijai), apsaugos laipsnis IP67/IP68 pasirenkamas, tinka drėgnoms, dulkingoms ir švelniai agresyvioms aplinkoms. • Montavimo suderinamumas: abu galai su sriegiais (M12 – M60) arba flancomis, kompakti montavimo erdvė, tinka vertikaliems/aksiiniams apkrovos atvejams, keli jutikliai gali būti prijungti lygiagrečiai sudarant svarstykles (palaiko 4–8 sinchroniškai veikiančius jutiklius).

Pagrindinė funkcija

• Jėgos/svorio matavimas: Palaiko statinį/dinaminį sverimą (dinaminio atsako laikas ≤ 5 ms), plačiu diapazonu (1 t – 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 savybės: Kai kurie modeliai integruoja temperatūros kompensavimą (-20 °C ~ 80 °C kompensavimo diapazone), perkrovos apsaugą (150 % – 200 % nuo nominalios apkrovos), sprogimui atsparaus įrenginio sertifikatą (Ex ia IIC T6) ir perkrovos 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 silpnas atsparumas šoninei apkrovai ir dideli duomenų svyravimai, naudojama aukštos standumo konstrukcija ir tikslus deformacijos matuoklių klijavimo technologija, užtikrinant, kad matavimo paklaida esant šoninei apkrovai būtų ≤±0,02 %FS.

• Prasta prisitaikymo prie sunkių sąlygų geba: Iš nerūdijančio plieno pagaminta medžiaga kartu su IP68 apsaugos konstrukcija išsprendžia jutiklių pažeidimo ir signalo dreifo problemas drėgnose, dulkinėse bei rūgščių ir šarmų veikiamose aplinkose (pvz., cheminėse talpose ir lauko sverimo įrangose).

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

• Stabilumas matuojant didelę apkrovą: 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 problemą dėl sąsajos su skirtingomis valdymo sistemomis (pvz., Siemens PLC ir Kunlun Tongtai lietimo ekranu), nereikalaujant papildomų signalo keitiklių.

3. Vartotojo patirtis

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

• Eksploatacija 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.

• Žemos techninės priežiūros išlaidos: Uždaroji konstrukcijos dizainas pašalina būtinybę dažnai prižiūrėti; deformacijos matuokliai dengiami drėgmei atsparia medžiaga, dėl ko gedimų dažnis yra žemas (vidutinis metinis gedimų dažnis ≤ 0,5 %); pažeidžiamos dalys (pvz., prijungimo blokai) gali būti keičiamos atskirai.

• Duomenų grįžtamasis ryšys: Greitas signalo atsakas, dinaminio sverimo situacijose duomenų vėlavimo nėra; skaitmeniniai modeliai turi integruotas gedimų diagnostikos funkcijas (pvz., perkrovos įspėjimas, laidų netinkamumo pranešimas), kurios leidžia lengvai ir 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. Tipinės naudojimo situacijos

1) Pramoniniai sverimo ir matavimų prietaisai

• 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).

• Krovinių svertuvės / geležinkelio svertuvės: kelių transporto ir geležinkelio krovinių sverimas, vieno jutiklio talpa 50–200 t, keli jutikliai, sujungti lygiagrečiai, sudaro sverimo platformą (pvz., 100 t krovinių svertuvei dažniausiai naudojami 4 po 25 t jutikliai).

• Reaktorių sverimas: realaus laiko reaktorių svorio stebėjimas farmacijos ir chemijos pramonėje, bendradarbiaujant su valdymo sistema siekiant tiksliai kontroliuoti medžiagų pildymą (reikalingi sprogimui atsparūs jutikliai).

2) Mechaninių prietaisų ir įrangos integravimas

• 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 / bandymo mašina: slėgio / tempties jėgos matavimas medžiagų mechanikos bandymuose, reikalingas aukštas tikslumas (klasė C1) ir aukštas dinaminis atsakas (≤3 ms).

• Statybos technika: Betono maišytuvų komponentų sverimas ir bokštinio kranų perkrovos apsauga, tinka lauko drėgnoms ir vibracijoms veikiamoms aplinkoms (apsaugos lygis ≥IP67).

3) Sverimo prietaisų 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).

• Individualūs svarstyklių prietaisai: tokie kaip sprogimui atsparios elektroninės svarstyklės ir korozijai atsparios pramoninės svarstyklės, gaminamos iš nerūdijančio plieno medžiagų ir naudojant sprogimui atsparumo sertifikuotus jutiklius, kad būtų patenkintos specialių pramonių reikmės.

4) Kiti specialūs scenarijai

• Maisto/farmacijos pramonė: higieniškumo klasės nerūdijančio plieno jutikliai (316L medžiaga, poliruota paviršius), naudojami žaliavų sverimui ir gatavų produktų matavimui, atitinkantys GMP standartus.

• Kasybos/metalurgijos pramonė: individualūs modeliai aukštai temperatūrai (≤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 yra plokščias, be aliejų, su plokštumo klaida ≤0,1 mm/m), patikrinkite jutiklio išorę (be deformacijų, laidų galai nepažeisti).

• Padėtis ir fiksavimas: Jutiklį įrengti vertikaliai ten, kur yra apkrova, kad apkrova būtų perduodama ašinėje kryptimi (vengti šoninių jėgų); naudoti dinamometrinį raktą ir priveržti nurodytu sukimo momentu (pageidautina 20–50 N·m aliuminio plieno jutikliams, 15–30 N·m nerūdijančiam plienui).

• Elektros instaliacijos specifikacija: Analoginiams signalams (raudona – maitinimo +, juoda – maitinimo -, žalia – signalas +, balta – signalas -), skaitmeniniai signalai prijungiami pagal Modbus protokolą; laidus laikyti toliau nuo aukštos įtampos linijų (≥10 cm), kad būtų išvengta elektromagnetinės trikdžių.

• Apsaugos priemonės: Montuojant lauke, reikia pridėti lietaus dangtelį ir laidų sujungimus užsandarinti naudojant vandeniui atsparius jungtukus; korozijai atsparią aplinkoje taikyti antijudinį dengimą 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.

• Krovinių kalibravimas: Padėkite standartines svorio grandines (rekomenduojama 50 % ir 100 % nuo nominaliosios apkrovos), užrašykite matavimo prietaiso ekraninę reikšmę ir pataisykite paklaidą per matavimo prietaisą arba programinę įrangą (paklaida turi būti ≤ leistinosios paklaidos, atitinkančios tikslumo klasę).

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

3) Standartinė priežiūra

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

• Klaidų valdymas: jei atsiranda duomenų poslinkis, patikrinkite maitinimo 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) Pasirinkimas 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/šlapioms aplinkoms – ≥IP67; panardinimui ar dulkių prisotintoms aplinkoms – ≥IP68.

3) Montavimas ir sistemos suderinamumas

• Montavimo metodas: ribotam erdvės plotui pasirinkite srieginių sujungimą; didelėms apkrovoms – flanžinį sujungimą; jei yra ekscentrinės apkrovos rizika – pasirinkite modelį su konstrukcija, apsaugančia nuo ekscentrinės apkrovos (ekscentrinės 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: sprogiosioms aplinkoms būtinas Ex ia IIC T6 sertifikatas; maisto pramonei – FDA/GMP sertifikatas; metrologijos sritims – CMC (Metrologinių prietaisų tipo patvirtinimo liudijimas).

• Specialios funkcijos: dinaminiam sverimui pasirinkite modelį su atsakymo 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 pagrindinėmis privalumų sritimis, daugiausiai sprendžiantys tikslaus sverimo, kietų aplinkos sąlygų prisitaikymo bei sistemos suderinamumo problemas vidutinėse ir sunkiose apkrovos situacijose. Vartotojo patirtis yra orientuota į lengvą montavimą, paprastą techninę priežiūrą ir stabilius duomenis. Renkantis būtina iš pradžių nustatyti tris pagrindinius reikalavimus – diapazoną, tikslumą ir aplinką, o vėliau priimti sprendimus remiantis montavimo būdu ir sistemos suderinamumu; naudojant reikia griežtai laikytis ašinės apkrovos montavimo principų ir reguliarios kalibracijos, kad būtų užtikrinta ilgalaikė patikimumas. Tinka pramoninės metrologijos, mechaninės integracijos, sverimo prietaisų gamybos ir kitose srityse, tai yra pageidaujamas jutiklių tipas vidutinėms ir sunkiosioms apkrovoms sverti.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai