S tipo apkrovos jutiklis CZL301

Produkto aprašymas

S tipo apkrovos jutiklis yra jėgos jautrus aptikimo elementas, veikiantis pagal įtempio-varžos principą, kurio pagrindinę struktūrą sudaro simetriškas S formos elastingasis kūnas. Veikiamas jėgos, elastingojo kūno tempimas ar suspaudimas sukelia deformaciją, dėl kurios deformacijos matuoklis keičia savo varžą, o šis pokytis paverčiamas standartizuotais elektriniais signalais. Jis derina tokias privalumų kaip dvikrypčio apkrovimo galimybę, lankstų montavimą ir stabilų tikslumą bei plačiai naudojamas matavimo situacijose, kur reikia matuoti tempimą, gniuždymą ir sudėtines jėgas vidutinėse ir mažose apkrovose. Toliau išsamiau aprašoma pagrindinėmis kryptimis, kad būtų patenkintos produktas pasirinkimo, techninės vertinimo ir sprendimų rašymo poreikius:

1. Produkto savybės ir funkcijos

Pagrindiniai bruožai

• Konstrukcinis dizainas: Naudoja integruotą S formos elastingumo struktūrą (storis 5–30 mm, ilgis 30–200 mm), su koncentruota ir simetriška apkrova, palaikančia dviem kryptimis nukreiptą jėgą (galima matuoti tiek temptį, tiek gniuždymą), stipriai atsparią sukimo ir skersinėms jėgoms (išlaiko ±10 %–±15 % nominalios apkrovos skersines jėgas) bei aukšta jėgos perdavimo efektyvumu.

• Tikslumo charakteristikos: Tikslumo klasės apima C2–C6, pagrindiniai modeliai pasiekia C3, netiesiogumo klaida ≤±0,02 %FS, kartojamumo klaida ≤±0,01 %FS, nulinio taško dreifas ≤±0,003 %FS/℃, o dinaminėse matavimo sąlygose esant mažoms ir vidutinėms apkrovoms tikslumas mažėja nežymiai.

• Medžiagos ir apsauga: Elastomeris dažniausiai pagamintas iš aukštos stiprybės lydinio plieno (takumo riba ≥850 MPa) arba 304/316L nerūdijančio plieno, paviršius padengtas nikeliu arba polimerine danga (priespaudinimo apdorojimas korozijai atsparioms versijoms); apsaugos lygis paprastai yra IP65/IP67, o specialūs modeliai drėgnoms aplinkoms gali pasiekti IP68 lygį, tinka bendrosioms pramoninėms ir kai kurioms specialioms aplinkoms.

• Montavimo suderinamumas: Abu galai suprojektuoti su vidiniais, išoriniais sriegiais arba kilpomis, palaikant įvairias montavimo galimybes, tokiomis kaip kabliai, kilpos ir flanšai, montavimo erdvė lanksti, prisitaikoma prie daugiakrypčių apkrovų, tokių kaip vertikali, horizontali ir pasvirusi, ir dažniausiai naudojamas atskirai.

Pagrindinės funkcijos

• Dvikrypčio apkrovos matavimo funkcija: Palaiko statinius/kininius tempties ir gniuždymo matavimus (reakcijos laikas ≤6 ms), matavimo diapazonas nuo 0,01 t iki 50 t, įprastinės taikymo sritys susitelkusios 0,1 t–20 t diapazone, kai kurie aukštos tikslumo modeliai geba matuoti mažesnius diapazonus – iki 0,001 t.

• Standartinis signalo išvesties formatas: Pateikiami analogeniai signalai (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) ir skaitmeniniai signalai (RS485/Modbus RTU), kai kurie protingi modeliai palaiko Profibus protokolą, leidžiantį tiesiogiai prijungti prie svarstyklių, PLC, pramoninių jutiklinių ekranų ir kitų įrenginių.

• Apsaugos ir saugos funkcijos: Integruotas temperatūros kompensavimas platesniame temperatūrų diapazone (-20 ℃...80 ℃), perkrovos apsauga (120 %–200 % nuo nominalios apkrovos, paprastai 150 % tempimo scenarijams), kai kurie modeliai turi anti-sukimo fiksavimo kaištus ir laidų traukimo atjungimo jungčių konstrukciją.

• Ilgalaikė stabilumas: Išgyvenamumas ≥10⁶ apkrovos ciklų, metinė kryptis ≤±0,02 % FS esant nominaliai apkrovai, tinka periodinėms arba nuolatinėms jėgos stebėsenos sąlygoms.

2. Išspręstos pagrindinės problemos

• Sudėtingumas dviem kryptimis matuojant jėgą: Kompensuojant tradicinių jutiklių apribojimą, kurie gali matuoti jėgą tik viena kryptimi, S formos konstrukcija tiksliai gali matuoti tiek temptį, tiek suspaudimo jėgas vienu metu (pvz., jėgos pokyčiai kilnojant medžiagą aukštyn ir žemyn), atitinkant dvikrypčio jėgos stebėjimo poreikius tokiomis situacijomis kaip kėlimas ir trauka.

• Pritaikomumas sudėtingoms įrengimo sąlygoms: Dėka lankstaus prijungimo būdo ir kompaktinės struktūros sprendžiamos montavimo problemos įrengimuose su ribotu vietos kiekiu bei įvairiais kampais veikiančiomis jėgomis pROGRAMA (pvz., pasvirusių bunkerių sverimas ir kablių transportavimo linijų tempimo stebėjimas), nebereikia didelio masto keisti įrenginių konstrukcijos.

• Nepakankamas tikslumas mažoje apkrovoje/mažame diapazone: Mažame diapazone nuo 0,1 t iki 5 t, optimizuojant sukibimo vietą ir elastingosios medžiagos apkrovos projektavimą, deformacijos matuokliai matavimo paklaida kontroliuojama ribose ±0,01 % FS, atitinkant laboratorijose, maisto perdirbime ir kt. taikomų lengvosios apkrovos aukšto tikslumo reikalavimus.

• Dinaminės įtampos svyravimų stebėjimas: Turėdamas reakcijos laiką ≤6 ms, gali tiksliai užfiksuoti įtampos svyravimus tolydiniuose kabelių, plėvelių ir kt. gamybos procesuose, sprendžiant tekstilės, spaudos ir kitų pramonės šakų produktų kokybės problemas, atsirandančias dėl nestabilios įtampos.

• Daugiakanalės įrangos bendradarbiavimo suderinamumo problemos: Standartinis signalo išvesties formatas ir palaikymas kelių protokolų leidžia pašalinti trukdžius jungiantis prie skirtingų gamintojų valdymo sistemoms (pvz., Siemens S7 serijos PLC ir Delta DCS), sumažinant signalų konvertavimo klaidas ir sąnaudas.

3. Vartotojo patirtis

• Montavimo patogumas: Standartiniai srieginiai/auselės jungtys su standartinėmis sujungimo detalėmis (pvz., varžtais ir kabliais) nereikalauja specialių įrengimo įrankių. Vienas asmuo gali baigti vieno jutiklio įrengimą ir pozicionavimą per 15 minučių, o prie montavimo paviršiaus reikalavimai yra santykinai žemi (pakanka plokštumos klaidos ≤0,1 mm/m).

• Eksploatacija ir kalibravimas: Palaiko nulio nustatymą vienu mygtuku sverimo prietaise, supaprastina dviejų taškų kalibravimo procesą (reikia tik standartinių svorių, sudarančių 10 % ir 100 % nominalios apkrovos), o skaitmeniniai modeliai gali būti nuotoliniu būdu kalibruojami naudojant mobiliąją programėlę arba pagrindinį kompiuterį, leidžiant neprofesionalams greitai dirbti.

• Valdomos techninės priežiūros išlaidos: Uždaras konstrukcija efektyviai izoliuoja dulkes ir drėgmę, metinis vidutinis gedimų dažnis ≤0,4 %; pagrindinių komponentų (deformacijos matuokliai, terminalinės juostelės) modulinė konstrukcija leidžia keisti atskiras sugedusias dalis, sumažinant bendras keitimo išlaidas.

• Intuityvi duomenų grįžtamoji ryška: Statiniai matavimo duomenys kinta ≤±0,005 % PS, dinaminėse situacijose nėra pastebimos vėlavimo; skaitmeniniai modeliai turi integruotus gedimų įspėjimus dėl perkrovos, žemos įtampos ir pan., kurie vizualiai rodomi per indikatorius ar programinės įrangos sąsajas, kad būtų lengva ir greita nustatyti gedimus.

• Lanksti scenarijų pritaikomumas: Tas pats jutiklis gali perjungtis tarp tempties / spaudimo matavimo režimų nepakeitusios aparatūros, atitinkant daugiaprocio bendro naudojimo įrangos poreikius ir didinant įrangos naudojimo efektyvumą.

4. Tipinės naudojimo situacijos

1) Tempiamųjų / tempimo matavimo scenarijai

• Kabelio / virvės įtempimo valdymas: vielinių traukimo mašinų įtempio stebėjimas tekstilės ir kabelių pramonėje. S formos jutikliai prijungiami nuosekliai prie traukos mechanizmo, teikiant realaus laiko atsiliepimą apie įtempio vertes ir derinti traukos greitį, užtikrinant vienodą kabelio skersmenį.

• Medžiagų temptinio bandymo: medžiagų bandymo mašinų tempimo matavimas laboratorijose. C2 tikslumo modeliai atitinka metalinių vielų ir plastikinių plėvelių temptinės stiprybės bandymo reikalavimus, o duomenų kartojamumo klaida ≤±0,01 %.

• Keltuvų įrangos tempimo stebėjimas: krovinio ribos valdymas mažiems kranams ir elektriniams keltuvams. Įrengiamas tarp kablio ir strėlės, suveikia įspėjamasis signalas ir automatiškai išjungiama, jei perkraunama, užtikrinant darbo saugą.

2) Kabantys sverimo scenarijai

• Kabančių bunkerių/talpų sverimas: kabančių dozavimo talpų sverimas chemikalų ir pašarų pramonėje. Vienas ar du jutikliai simetriškai kabina ir montuojami, kad būtų išspręsta nepakankamo grindų ploto problema, tikslumas siekia iki ±0,02 % DN.

• Pakabinti sverimo prietaisai maisto perdirbimo pramonėje: pakabinti sverimo ir rūšiavimo įrenginiai skerdyklose bei vandens produktų pramonėje. Iš nerūdijančio plieno (316L) pagaminti modeliai atitinka maisto higienos standartus, lengvai valomi ir dezinfekuojami, tinka montažinėms linijoms.

3) Mažųjų ir vidutinių sveriamųjų prietaisų gamyba

• Kablių svarstyklės/nešiojamosios svarstyklės: pagrindiniai jutiklių mazgai kablių svarstyklių svoriui nuo 0,5 t iki 20 t. Jų kompaktiška konstrukcija tinka svarstyklių korpuso projektavimui, o stiprumas leidžia išlaikyti trumpalaikius perkrovimus kėlimo metu.

• Juostinės svarstyklės/dinaminės svarstyklės: dinaminio sverimo moduliai konvejeriams. Montuojami ant juostinio konvejeriaus ritinėlio atramų, netiesiogiai apskaičiuoja medžiagos svorį matuodami juostos įtempimą, pritaikyti tolydžiai veikiančioms transportavimo sąlygoms.

4) Moksliniai tyrimai ir eksperimentinė įranga

• Biomechaninė bandomoji: Jėgos verčių stebėjimas medicinos reabilitacijos įrangai (pvz., protezų jėgos bandomoji). Mažo diapazono, aukštos tikslumo modeliai (0,01 t–1 t) gali užfiksuoti menkas jėgos verčių kaitą.

• Jėgos valdymas robotų galuose: Jėgos atsakos valdymas pramoninių robotų griebimo mechanizmams. Matuojant griebimo jėgą, reguliuojama spaustuvų jėga, kad nebūtų pažeisti trapūs gamybos dalykai (pvz., stiklas ir keramika).

5) Specialios pramonės taikymo sritys

• Farmacinė pramonė: Slėgio valdymas kapsulių pildymo mašinose. Higieniški nerūdijančio plieno modeliai atitinka GMP standartus, tiksliai kontroliuoja pildymo slėgį, užtikrindami vienodą dozavimą kapsulėse.

• Spaudos ir pakuotės pramonė: Tampriosios plėvelės spausdinimo mašinose stebėjimas. Realiojo laiko reguliavimas vyniojimo ir išvyniojimo greičiui neleidžia plėvelei ištempti, deformuotis ar nutrūkti, padidinant spausdinimo tikslumą.

5. Naudojimo instrukcijos (praktinis vadovas)

1) Montavimo procesas

• Paruošimas: Išvalykite montavimo sujungimo taškus (pašalinkite griovelius ir aliejaus dėmes), patikrinkite jutiklio išvaizdą (elastomero deformacijų nebūtų, laidų pažeidimų nebūtų) ir pagal apkrovos kryptį parinkite tinkamą prijungimo būdą (tempties atveju naudokite kilpą, o spaudžiant – varžtų tvirtinimą).

• Pozicionavimas ir tvirtinimas: Užtikrinkite, kad apkrova būtų perduodama ašine jutiklio kryptimi, kad būtų išvengta šoninių ir sukimo jėgų; veržiant varžtus naudokite dinamometrinį raktą (lydinio plieno jutikliams rekomenduojama 10–30 N·m, nerūdijančiam plienui – 8–25 N·m), kad pernelyg stiprus veržimas nepažeistų sriegių.

• Jungimo specifikacija: Analoginiams signalams taikykite taisyklę „raudona – maitinimas +, juoda – maitinimas –, žalia – signalas +, balta – signalas –“; skaitmeniniams signalams prijunkite pagal Modbus pinei atitinkančius kontaktus; kabelis turi būti tvirtai pritvirtintas, kad nebūtų traukiamas jėga, o laidai turi būti laikomi toli nuo stiprių trikdžių šaltinių, tokių kaip dažnio keitikliai (atstumas ≥ 20 cm).

• Apsaugos priemonės: Montuojant lauke, reikia įrengti lietaus dangčią; drėgnoje/aguoninėje aplinkoje kabelio jungtį reikia patalpinti hermetiškame sujungimo bloke, o jutiklio paviršių galima padengti maisto pramonei tinkamu priešakoros aliejumi (naudojimui maisto pramonėje).

2) Kalibravimas ir derinimas

• Nulinė kalibracija: Įjunkite maitinimą ir įkaitinkite 15 minučių, vykdykite „nulinės kalibracijos“ komandą, įsitikinkite, kad nulinis išvesties signalas yra ribose ±0,002 %FS; jei nuokrypis per didelis, patikrinkite, ar montavime neveikia šoninė jėga.

• Kalibravimas apkrova: Paeiliui dėkite standartines svorines apkrovas – 10 %, 50 % ir 100 % nuo nominalios apkrovos, užregistruokite išvesties signalus kiekviename taške, taisykite tiesinę klaidą naudodami kalibravimo programinę įrangą ir užtikrinkite, kad klaida būtų mažesnė arba lygi atitinkamo tikslumo lygio leistinai reikšmei (C3 lygis ≤ ±0,02 %FS).

• Dinaminis derinimas: Tokie dinaminiai scenarijai kaip įtempimo stebėjimas, reguliuokite prietaiso filtravimo dažnį (5–12 Hz), kad subalansuotumėte reakcijos greitį ir duomenų stabilumą, bei išvengtumėte klaidingų įspėjimų, sukeltų dėl aukšto dažnio svyravimų.

3) Standartinė priežiūra

• Reguliarios apžiūros: Kas mėnesį valykite jutiklio paviršių, tikrinkite, ar neatsilaisvinęs srieginis sujungimas; kas ketvirtį atlikite nulinės reikšmės kalibravimą, kartą per metus – visos skalės kalibravimą ir užfiksuokite kalibravimo duomenis ateities nuorodai.

• Gedimų šalinimas: Kai duomenys kinta, pirmiausia patikrinkite maitinimo įtampą (stabilumas 12–24 V DC); kai nėra signalo išvesties, patikrinkite, ar kabelis nepertrūktas, ar jutiklis neperkrautas (virš 200 % nominalios apkrovos gali sukelti pažeidimus).

6. Pasirinkimo metodas (tiksli atitiktis reikalavimams)

1) Pagrindinių parametrų nustatymas

• Diapazono parinkimas: Pasirinkite modelį pagal 1,2–1,5 karto didesnę faktinę maksimalią jėgą (pvz., jei maksimali temptoji jėga yra 8 t, galima pasirinkti 10–12 t jutiklį). Temptosioms jėgos situacijoms reikėtų palikti papildomą 10 % perkrovos atsarga, kad būtų išvengta pažeidimų dėl smūginės apkrovos.

• Tiksliumo klasė: Laboratoriniams tyrimams pasirinkite C2 klasę (paklaida ≤ ±0,01 %FS), pramonei – C3 klasę (paklaida ≤ ±0,02 %FS), bendram stebėjimui – C6 klasę (paklaida ≤ ±0,03 %FS). • Signalų tipas: Tradicinėms svertuvėms pasirinkite analoginius signalus (4–20 mA), intelektualiniams sistemoms – skaitmeninius signalus (RS485), o pramonės IoT scenarijams – intelektualius modelius su belaidžiu perdavimu (WiFi/4G).

2) Pasirinkimas pagal aplinkos prisitaikymą

• Temperatūra: Pasirinkite įprastinius modelius normalioms sąlygoms (-20 °C ~ 60 °C), aukštos temperatūros kompensavimo modelius aukštos temperatūros sąlygoms (60 °C ~ 100 °C) ir žemos temperatūros atsparius modelius žemos temperatūros sąlygoms (-40 °C ~ -20 °C).

• Medžiaga: Sausoms aplinkoms pasirinkite lydinį plieną (paviršius dengtas miltelinėmis dažais), 304 nerūdijantį plieną drėgnoms/maisto pramons aplinkoms ir 316L nerūdijantį plieną chemiškai korozijai atsparioms aplinkoms.

• Apsaugos klasė: ≥IP65 vidinėms sausoms aplinkoms, ≥IP67 lauko/drėgnoms aplinkoms ir ≥IP68 panardintoms arba dulkių prisotintoms aplinkoms.

3) Montavimas ir sistemos suderinamumas

• Montavimo būdas: Tempiamosioms apkrovoms pasirinkite kilpelių sujungimus, spaudimo apkrovoms – varžtų tvirtinimą, o pasvirusios jėgos taikymui – modelius su fiksavimo kaiščiais; ribotam erdvės tūriui teikite pirmenybę kompaktiškiems modeliams, kurių ilgis ≤50 mm.

• Suderinamumas: Įsitikinkite, kad jutiklio signalas atitiktų esamo prietaiso/PLC ryšio protokolą. Kai kartu dirba keli jutikliai, pasirinkite skaitmeninius modelius, kurie palaiko adresų nustatymą, kad būtų išvengta signalų konfliktų.

4) Papildomų reikalavimų patvirtinimas

• Sertifikavimo reikalavimai: sprogiosioms aplinkoms reikalingas Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4 sertifikatas, maisto pramonei – FDA/GMP sertifikatas, matavimo scenarijams – CMC sertifikatas.

• Specialios funkcijos: dinaminiam tempties stebėjimui pasirinkite modelius su reakcijos laiku ≤5 ms, nuotoliniam stebėjimui – modelius su NB-IoT moduliu, higieniškosioms sąlygoms – higieniškos klasės modelius be negrįžtamų kampų (poliravimas Ra ≤0,8 μm).

SANTRAUKA

S tipo apkrovos jutikliai pasižymi „dviem kryptimis veikiančia jėga, lankstiu montavimu ir aukšta tikslumu mažoms apkrovoms“ kaip pagrindiniais pranašumais, daugiausia spręsdami problemas, susijusias su dviem kryptimis veikiančios jėgos stebėjimu, montavimu sudėtingose ​​situacijose ir tikslumo reguliavimu mažoms apkrovoms. Vartotojo patirtis orientuota į lengvą naudojimą, nesudėtingą priežiūrą ir didelę situacijų adaptaciją. Pasirinkdami apkrovos jutiklį, būtina iš anksto nustatyti diapazoną, tikslumą, jėgos kryptį ir aplinkos reikalavimus, o tada priimti sprendimą atsižvelgiant į sistemos suderinamumą ir papildomas funkcijas. Naudojimo metu reikia vengti šoninių jėgų ir perkrovos, taip pat griežtai laikytis reguliarios kalibravimo procedūros, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus veikimas. Jis tinka įtempimo matavimui, kabantiesiems svarstyklėms ir mažos apkrovos svertiems prietaisams, todėl yra pageidaujamas jutiklių sprendimas vidutinėms ir žemoms apkrovoms bei dvikrypčiams jėgos stebėjimo scenarijams.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai