Lygiagrečiosios sijos sverimo jutiklis CZL601AA

Produkto aprašymas

Lygiagrečioji sija, svorio jutiklis, yra jėgos jautrus aptikimo elementas, veikiantis pagal deformacijos varžos principą, kurio pagrindinė struktūra sudaryta iš dviejų lygiagrečių sių arba vienos lygiagrečios sijos tampraus kūno. Veikiamas jėgos, sijos lenkimo deformacija verčia deformacijos matuoklį keisti savo varžą, kuri vėliau konvertuojama į standartizuotus elektrinius signalus. Jis turi privalumų, tokių kaip mažas apkrovimas, aukštas tikslumas, plokščias apkrovos nukrypimas ir lengvas montavimas, todėl plačiai naudojamas mažos apimties sverime, plokščiose jėgose bei įmontuotose matavimo situacijose. Žemiau pateikiamas išsami paaiškinimas nuo pagrindinio matmens, kad būtų patenkintos produktas parinkimo, techninės vertinimo ir schemos rašymo poreikiai.

1. Produkto savybės ir funkcijos

Pagrindiniai bruožai

• Struktūrinis dizainas: Naudoja integruotą lygiagrečią spindulio konstrukciją (spindulio kūno storis 2–15 mm, ilgis 20–150 mm), su tolygiai pasiskirstžiusia apkrova, sutelkta spindulio kūno vidurinėje dalyje, palaikančia daugiakampes jėgas plokštumoje, išskirtinės gebos nešti ekscentrišką apkrovą (gali išlaikyti plokštumos ekscentriškas apkrovas ±20 %–±30 % nuo nominalios apkrovos) ir neturi ryškių įtempimo aklųjų zonų.
• Tikslumas: Tikslumo lygiai apima C1–C3, o pagrindiniai modeliai pasiekia C2. Netiesiogumo klaida ≤ ±0,01 %FS, kartojamumo klaida ≤ ±0,005 %FS, nulio dreifas ≤ ±0,002 %FS/℃, o tikslumo charakteristikos yra geresnės nei panašiųjų jutiklių mažose apimtyse nuo 0,1 kg iki 500 kg.
• Medžiagos ir apsauga: Elastinė dalis dažniausiai naudoja aliuminio lydinius (lengvosioms konstrukcijoms), legiruotąjį plieną (standartinėms pramoninėms sąlygoms) arba nerūdijantį plieną 304/316L (korozijai atsparioms aplinkoms), o paviršius apdorojamas anodizavimu, nikeliavimu arba pasyvacija; apsaugos lygis paprastai yra IP65/IP67, o maisto pramonei skirti modeliai gali pasiekti IP68 lygį, todėl tinka įvairioms sudėtingoms aplinkoms.
• Montavimo suderinamumas: Apatinėje dalyje yra standartiniai tvirtinimo skylių (su sriegiu arba glodžios skylės) sujungimai, kurie palaiko varžtų tvirtinimą arba klijavimo montavimą. Kai kurie mikro modeliai gali būti montuojami įtaisyti, tinka stalinėms svarstymo priemonėms ir automatizuotai įrangai, kur reikalingas siauras montavimo plotas, o vienas vienetas gali patenkinti plokštuminio sverimo reikalavimus.

Pagrindinės funkcijos

• Mažos apkrovos jėgos matavimas: Specializuojasi statinio / kvazidinaminio lengvo sverimo srityje (reakcijos laikas ≤ 4 ms), matavimo diapazonas apima 0,1 kg–500 kg, o tipinės taikymo sritys koncentruojasi 1 kg–200 kg diapazone. Mikro modelis gali pasiekti ultra mažo diapazono matavimą – 0,01 kg.
• Kelių tipų signalo išvestis: Pateikiami analoginiai signalai (4–20 mA, 0–3 V, 0–5 V) ir skaitmeniniai signalai (RS485/Modbus RTU, I2C). Mikro protingasis modelis integruoja signalo reguliavimo modulį ir gali būti tiesiogiai prijungiamas prie vieno lusto mikroskaičiavimo sistemų ir IoT modulių.
• Apsaugos funkcija: Integruota platybės temperatūrų kompensacija (-10 °C - 70 °C), perkrovos apsauga (150 % - 200 % nuo nominalios apkrovos, paprastai 150 % aliuminio lydinio modeliams), o kai kurie modeliai turi smūgių sugeriančią konstrukciją.
• Ilgalaikė stabiliyvė: Pavargimo trukmė ≥ 10⁷ apkrovos ciklų, metinė kryptis ≤ ±0,01 % FS esant nominaliai apkrovai, tinka ilgalaikėms nuolatinėms veikimo sąlygoms, tokioms kaip prekybos centrai ir laboratorijos.

2. Išspręstos pagrindinės problemos

• Neužtikrinamas tikslumas mažos apkrovos situacijose: Kad būtų išspręsta tradicinių jutiklių didelės klaidos problema mažose svarstymo ribose, kurios yra žemiau 10 kg, optimizuojant sijos kūno įtempių konstrukciją, matavimo klaida kontroliuojama ribose ±0,005 % FS, atitinkant aukšto tikslumo reikalavimus, tokius kaip maisto sverimas ir vaistų dozavimas.

•Netikslus plokščiosios ekscentrinės apkrovos matavimas: Lygiagrečios sijos struktūros vienodas įtempio pasiskirstymas efektyviai kompensuoja sveriamo objekto poslinkio sukelto šoninio krūvio poveikį, išspręsdamas tikslumo problemas, kai medžiagų padėjimo vietos nėra fiksuotos staliniuose sverimo prietaisuose ir rūšiavimo įrangose.

• Įrangos integravimo ir montavimo sunkumai: Kompaktiška konstrukcija ir lanksti įrengimo metodika atitinka automatizuotos įrangos ir išmaniosios buities technikos integruoto įrengimo reikalavimus, pašalinant būtinybę keisti įrangos pagrindinę konstrukciją ir sumažinant integravimo sąnaudas.

• Prasta prisitaikymo prie kelių aplinkų savybė: Medžiagos ir apsaugos lygio patobulinimai išsprendžia tokius problemas kaip jutiklių pažeidimas ir signalo pasislinkimas drėgnose (pvz., vandens produktų sverimas), korozijoje (pvz., cheminio reagento sverimas) ir dulkinėse (pvz., miltų apdorojimas) aplinkose.

• Kainos spaudimas mažiems įrenginiams: Vienas jutiklis gali patenkinti plokštuminio sverimo reikalavimus, todėl nereikia naudoti kelių jutiklių kombinacijos. Tuo pačiu aliuminio lydinys sumažina produkto svorį ir kainą, išspręsdamas kainos kontrolės problemą mažuose sverimo prietaisuose ir vartojimo elektronikoje.

3. Vartotojo patirtis

• Ultra paprastas montavimas: Standartiniai tvirtinimo skylės ir pozicionavimo atramos paviršiai pašalina poreikį naudoti specialius kalibravimo įrankius. Įrengimą galima atlikti paprastu varžtuvu, reikalaujant mažo plokštumo (≤0,1 mm/m), o vienas asmuo gali užbaigti paleidimą per 10 minučių.
• Žemas eksploatacijos slenkstis: Palaiko svertuvų nulinio taško nustatymą vienu mygtuku ir vieno taško kalibravimą (reikalingas tik standartinis svoris, atitinkantis 100 % nominalią apkrovą). Skaitmeniniai modeliai gali būti greitai sureguliuojami per kompiuterinę programinę įrangą, todėl juos gali lengvai naudoti net nekvalifikuoti specialistai.
• Labai žemos techninės priežiūros išlaidos: Visiškai užsandarinta konstrukcija sumažina dulkių ir drėgmės patekimą, metinė vidutinė gedimo dažnis ≤0,2 %. Aliuminio lydinio modeliai yra lengvi (mažiausias tik 5 g), lengvai keičiami ir didelių konstrukcijų remontuojant išmontuoti nereikia.
• Tiksli duomenų grįžtamoji informacija: Statinio matavimo duomenų svyravimas ≤±0,003 % FS, be vėlavimo kvazidinaminėse situacijose. Skaitmeniniai modeliai turi įmontuotą nulinio poslinkio kompensavimo funkciją, todėl nereikia dažnai kalibruoti ir užtikrinama aukšta duomenų stabilumas.
• Gera integracija ir pritaikomumas: Mažieji modeliai yra kompaktūs (mažiausi matmenys 20 mm × 10 mm × 5 mm), gali būti integruojami į protingus įrenginius, nekeičiant įrenginio dizaino. Signalų išvestis suderinama su pagrindiniais mažais valdikliais, įjunk ir dirbk.

4. Tipiški naudojimo scenarijai

1) Civiliniai ir komerciniai lengvojo apkrovimo svertai

• Prekybos centrų kainų skalės / elektroniniai platforminiai svarstykliai – tikslumas skirtingose padėtyse, klaida ≤ ±1 g.

• Išraiškos pristatymo elektroniniai svarstykliai: 1-50 kg išraiškos pristatymo sverimo įranga, pagaminta iš nerūdijančio plieno, atsparaus užteršimui ir lengvai valomos, su IP67 apsaugos klase, tinkančia drėgnoms ir dulkingoms išraiškos pristatymo vietų aplinkoms, palaikančios greitą nuolatinį sverimą.

• Virtuvės svarstyklės/kepimo svarstyklės: 0,01-5 kg aukštos tikslumo virtuvės svarstyklės, su mikro lygiagrečiojo spindulio jutikliu, pasiekiančiu miligramų tikslumą, skaitmeninis signalo išvestis, suderinama su aukštos raiškos ekranais, atitinkanti tikslaus ingredientų proporcingumo poreikius.

2) Pramoninės automatizacijos įranga

• Automatinė rūšiavimo įranga: svorio rūšiavimo įrenginiai maisto ir įrankių pramonoje, montuojami po rūšiavimo konvejeriu, realiu laiku nustato produkto svorį ir susiejami su rūšiavimo mechanizmu, rūšiavimo tikslumas iki ±0,1 g.

• Surinkimo linijos medžiagos aptikimas: Medžiagos trūkumo aptikimas elektroninių komponentų surinkimo linijose, nustatant, ar trūksta medžiagų, sveriant (pvz., mobiliųjų telefonų baterijų surinkimas), reakcijos laikas ≤ 4 ms, tinka greitosioms gamybos linijoms.

• Pakavimo mašinų kiekio kontrolė: Kiekybinis sverimas mažų dalelių/miltelių pakuotėms, C2 klasės tikslumo modeliai užtikrina, kad maišelio svorio paklaida būtų ≤ ±0,2 %, atitinkant metrologines normas.

3) Maisto ir farmacinė pramonė

• Vaistinių sudėtinių sverimas: Mažų dozių žaliavų (0,1–10 kg) sverimas farmacinėje pramonėje, pagaminta iš 316L nerūdijančio plieno + GMP sertifikavimas, poliruota paviršius be negyvų kampų, lengvai dezinfekuojama ir sterilizuojama, tikslumas ≤ ±0,01 %FS.

• Vandenžolių/mėsos sverimas: Įrenginiai mėsinėms ir vandenžolių rinkoms, atsparūs vandeniui ir korozijai (IP68), gali būti tiesiogiai plauti, tinka drėgnai ir vandens prisotintai darbo aplinkai.

4) Moksliniai tyrimai ir eksperimentinė įranga

• Biologinių eksperimentų sverimas: Reagentų ir mėginių sverimas laboratorijose, ultra mažo diapazono modeliai (0,01–1 kg) atitinka mikroorganizmų auginimo ir cheminių reagentų maišymo tikslumo reikalavimus.

• Medicinos prietaisų jėgos matavimas: Jėgos/svorio matavimas rehabilitacijos prietaisams (pvz., rankos sugriebimo jėgos matuokliai) ir medicinos svarstyklėms (kūdikių svarstyklės), lengvas aliuminio lydinio dizainas padidina prietaisų nešiojamumą, tikslumas iki ±0,005 % FS.

5) Išmanieji vartotojo elektronikos prietaisai ir dalykų interneto (IoT) įrenginiai

• Išmaniosios buitinės technikos: Drabužių svorio nustatymas skalbimo mašinoms ir pupelių kiekio matavimas kavos aparatams, mikro įmontuoti jutikliai leidžia protingai valdyti įrenginius, pagerinant naudotojo patirtį.

• IoT galiniai taškai: svorio stebėjimas išmanioms lentynoms ir išmaniems šiukšliadėžiams, energiją taupančios skaitmeninės versijos palaiko NB-IoT belaidį perdavimą, tinka IoT nuotolinio valdymo scenarijams.

5. Naudojimo instrukcijos (praktinis vadovas)

1) Montavimo procesas

• Paruošimas: išvalykite montavimo paviršių (pašalinkite aliejines dėmes ir užuolaidas), patikrinkite jutiklio išvaizdą (sijos kūnas neturi būti deformuotas, laidui žalos nepakenkta), pasirinkite tinkamus tvirtinimo varžtus pagal diapazoną (vengti naudoti aukštos stiprybės varžtų aliuminio lydinio modeliams).

• Pozicionavimas ir fiksavimas: jutiklį horizontaliai įrengti ant apkrovos nešančio paviršiaus, užtikrinti, kad apkrova veiktų griežtai vertikaliai virš sijos kūno (vengti šoninių smūgių); veržles priveržti sukimo momento raktu (5–10 N·m aliuminio lydinio modeliams, 10–20 N·m lydinio plienui), išvengti pernelyg stipraus veržimo, kuris gali pažeisti sijos kūną.

• Elektros instaliacijos specifikacijos: Analoginiams signalams laikytis „raudona – maitinimo +, juoda – maitinimo –, žalia – signalo +, balta – signalo –“, skaitmeniniams signalams prijungti pagal kontaktų apibrėžimą; mikromodeliams instaliuojant kabelį nerekomenduojama jo tempti, rekomenduojama palikti 5 cm atsarginio ilgio.

• Apsaugos apdorojimas: Drėgnoje aplinkoje užsandarinkite kabelio jungtį vandeniui atsparia juosta, maisto pramonėje naudojus, nedelsiant nuvalykite jutiklio paviršių, kad išvengtumėte korozijos dėl likusių medžiagų.

2) Kalibravimas ir derinimas

• Nulinė kalibracija: Įjunkite maitinimą ir įkaitinkite 10 minučių, vykdykite „nulinės kalibracijos“ komandą, Įsitikinkite, kad nulinis išėjimas yra ±0,001 %FS ribose. Jei nuokrypis per didelis, patikrinkite, ar montavimo paviršius yra lygus.

• Kalibravimas su apkrova: Padėkite standartines svorines, atitinkančias 100 % nominalios apkrovos (mažo diapazono atvejams naudokite standartines svorines), užrašykite išėjimo signalo reikšmę, pataisykite klaidą per matavimo prietaisą arba programinę įrangą ir įsitikinkite, kad klaida ≤ leistina atitinkamos tikslumo klasės reikšmė (C2 klasė ≤ ±0,01 %FS).

• Ekscentrinės apkrovos testas: Įdėkite tokį patį svorį į skirtingas vietas ant jutiklio guolių paviršiaus, stebėkite rodmenų nuoseklumą, paklaida turi būti ≤ ±0,02 % FS; priešingu atveju sureguliuokite montavimo lyginimą.

3) Standartinė techninė priežiūra

• Reguliarios apžiūros: valykite jutiklio paviršių kas savaitę, mėnesio bėgyje tikrinkite laidų tvirtumą; komercinius svarstyklių prietaisus kalibruokite kas ketvirtį, laboratorinę įrangą – kas mėnesį.

• Gedimų šalinimas: kai duomenys dreifuoja, iš pradžių patikrinkite maitinimo įtampą (stabilu 5–24 V nuolatinės srovės, dažniausiai 5 V mikromodeliams); kai rodmenys yra netinkami, patikrinkite, ar nėra perkrovos (aliuminio lydinio modeliai linkę į pastovų deformavimąsi esant perkrovai), ir, jei reikia, pakeiskite jutiklį.

6. Pasirinkimo metodas (tiksli atitiktis reikalavimams)

1) Pagrindinių parametrų nustatymas

• Diapazono parinkimas: Pasirinkite modelį pagal 1,2–1,4 karto didesnį nei faktinis maksimalus svoris (pvz., maksimaliam sverimui iki 10 kg galima pasirinkti 12–14 kg jutiklį), o mažos apkrovos situacijose venkite per didelio diapazono, kad nebūtų sumažinta tikslumo laipsnis.

• Tikslumo klasė: laboratoriniams/medicinos taikymams pasirinkite C1 klasę (paklaida ≤ ±0,005 %FS), pramonei skirtai metrologijai – C2 klasę (paklaida ≤ ±0,01 %FS), o buitinėms svertuvėms – C3 klasę (paklaida ≤ ±0,02 %FS).

• Signalų tipas: Civilinėms sverimo sistemoms pasirinkite analoginius signalus (0–5 V), išmaniesiems įrenginiams – skaitmeninius signalus (I2C/RS485), o IoT scenarijams – modelius su belaidžiais moduliais.

2) Parinkimas pagal aplinkos prisitaikymą

• Temperatūra: Pasirinkite įprastinius modelius įprastoms sąlygoms (-10 °C ~ 60 °C), žemą temperatūrą atlaikančius modelius šaltų šaldymo sąlygų atveju (-20 °C ~ 0 °C) ir aukštą temperatūrą kompensuojančius modelius aukštos temperatūros sąlygoms (60 °C ~ 80 °C).

• Medžiaga: sausiems aplinkos sąlygoms pasirinkite aliuminio lydinį, drėgniems/maisto pramonei – nerūdijantį plieną 304, o chemiškai agresyvioms korozijos aplinkoms – nerūdijantį plieną 316L.

• Apsaugos klasė: ≥IP65 vidaus saunoms aplinkoms, ≥IP67 drėgnoms/ploviamoms aplinkoms ir ≥IP68 panardintoms ar labai agresyvioms korozijos aplinkoms.

3) Montavimas ir sistemos suderinamumas

• Montavimo būdas: Stalo svertuvams pasirinkite varžtais tvirtinamą montavimą, o išmaniesiems įrenginiams – įmontuojamą; riboto erdvės atveju teikite pirmenybę mikromodeliams, kurių ilgis ≤30 mm.

• Suderinamumas: Įsitikinkite, kad jutiklio maitinimo įtampa ir signalo tipas atitiktų valdiklį, o mikromodeliams patikrinkite kontaktų paskirtį, kad išvengtumėte laidų sujungimo klaidų, galinčių sudeginti modulį.

4) Papildomų reikalavimų patvirtinimas

• Sertifikavimo reikalavimai: maisto ir farmacijos pramonei reikalingas FDA/GMP sertifikatas, matavimo taikymui – CMC sertifikatas, eksporto produktams – OIML sertifikatas.

• Specialios funkcijos: Greitam rūšiavimui pasirinkite modelius su reakcijos laiku ≤3 ms, mažos galios sąlygoms – IoT modelius su laukimo srove ≤10 μA, o higieniškoms sąlygoms – integruotus modelius be sriegių ir negyvų kampų.

SANTRAUKA

Lygiagrečiojo spindulio jėgos jutiklis pasižymi pagrindiniais pranašumais „maža apkrova su didelio tikslumo, plokščios konstrukcijos atsparumas ekscentriškai apkrovai ir patogus integravimas“, kuris daugiausia išsprendžia problemas, susijusias su tiksliu sverimu mažuose diapazonuose, medžiagos ekscentriška apkrova bei įrangos įmontavimu. Vartotojo patirtis orientuota į paprastą naudojimą, be rūpesčių aptarnavimą ir kontroliuojamas išlaidas. Renkantis modelį, būtina aiškiai nustatyti keturis pagrindinius reikalavimus: matavimo ribas, tikslumą, montavimo vietos erdvę ir aplinkos sąlygas, o po to priimti sprendimą atsižvelgiant į sistemos suderinamumą ir papildomas funkcijas; naudojimo metu reikia vengti perkrovos ir šoninių smūgių bei griežtai laikytis reguliarios kalibravimo taisyklių, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus veikimas. Jis tinka mažos apkrovos svertams, automatizavimo įrangai, maisto ir farmacijos pramonei ir yra optimalus jutiklių sprendimas mažo diapazono ir plokščio sverimo situacijoms.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai