S tipo jėgos jutiklis CZL302AC

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

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

• Tikslumo charakteristikos: Tikslumo lygiai apima C2–C6, pagrindiniai modeliai pasiekia C3, netiesiškumo klaida ≤±0,02 %FS, kartojamumo klaida ≤±0,01 %FS, nulinio taško dreifas ≤±0,003 %FS/℃, o dinaminėse mažų ir vidutinių apkrovų matavimo situacijose tikslumas mažėja nedideliu mastu.

• Medžiaga ir apsauga: Elastomeris dažniausiai naudoja aukštos stiprybės lydinį plieną (takumo riba ≥850 MPa) arba 304/316L nerūdijantį plieną, paviršius padengtas nikeliu arba milteliniais polimeriniais dengalais (paviršiaus pasyvavimas 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 statinį/dinaminį tempimo ir suspaudimo matavimą (reakcijos laikas ≤6 ms), matavimo diapazonas nuo 0,01 t iki 50 t, įprastos taikymo sritys koncentruojasi nuo 0,1 t iki 20 t, kai kurie aukštos tikslumo modeliai gali matuoti mažus diapazonus iki 0,001 t.

• Standartinis signalo išvesties formatas: Pateikia analoginius signalus (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V) ir skaitmeninius signalus (RS485/Modbus RTU), kai kurie intelektiniai modeliai palaiko Profibus protokolą, leidžiantį tiesiogiai jungtis prie svarstyklių prietaisų, PLC, pramoninių jutiklinių ekranų ir kitų įrenginių.

• Apsaugos ir saugos funkcijos: Integruotas platų temperatūrų diapazoną apimančios temperatūros kompensacijos funkcija (-20 ℃ ~ 80 ℃), perkrovos apsauga (120%–200% nuo nominalios apkrovos, paprastai 150% tempimo situacijose), kai kuriose modeliuose yra prieš sukimo judesį saugantys fiksuojantys įtempimo ir kabelio atsijungimo jungiamieji mazgai.

• 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: Kad būtų pašalintas tradicinių jutiklių trūkumas – gebėjimas matuoti jėgą tik viena kryptimi, S formos konstrukcija gali tiksliai matuoti tiek tempimo, tiek gniuždymo jėgas vienu metu (pvz., jėgos reikšmių pokyčiai keliant ir nuleidžiant medžiagą), tenkindama dvikrypčio jėgos stebėjimo poreikius pakėlimo ir traukos scenarijuose.

• 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: Mažo diapazono scenarijuje nuo 0,1 t iki 5 t, optimizuojant deformacijos matavimo juostelių klijavimo vietą ir elastingųjų elementų apkrovos projektavimą, matavimo paklaida kontroliuojama ribose ±0,01 %FS, atitinkant laboratorijose, maisto perdirbimo ir kitose švelniosios apkrovos srities taikymo aukštąsias tikslumo reikalavimus.

• Dinaminės įtampos svyravimų stebėjimas: Turėdamas atsakymo laiką ≤ 6 ms, jis gali tiksliai užfiksuoti tempties svyravimus tolydiniuose gamybos procesuose, pvz., laidams, plėvelėms ir pan., išsprendžiant produktų kokybės problemas, kurias sukelia nestabili temptis tekstilės, spausdinimo ir kitose pramonės šakose.

• 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. Vartotojas Patirtis

• Montavimo patogumas: Standartiniai srieginiai/angelių jungtys, su standartiniais sujungimo elementais (pvz., varžtais ir kabliais), nereikalauja specialių įrengimo įrankių. Vienas asmuo gali įrengti ir nustatyti vieną jutiklį per 15 minučių, o prie montavimo paviršiaus plokštumoje keliami nedideli reikalavimai (pakanka plokštumo 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: Uždaroji konstrukcija efektyviai izoliuoja dulkes ir drėgmę, metinis vidutinis gedimo dažnis ≤ 0,4 %; pagrindinių komponentų ( deformacijos matuokliai , prijungimo blokai) modulinis dizainas leidžia pakeisti atskiras vietines problemas, sumažinant bendrus keitimo kaštus.

• Intuityvi duomenų grįžtamoji ryška: Statinio matavimo duomenų svyravimas ≤ ±0,005 % FS, dinaminėse situacijose nėra pastebimos vėlavimo; skaitmeniniai modeliai turi integruotus įspėjamuosius signalus apie perkrovą, žemą įtampą ir pan., kurie vizualiai rodomi per indikatorius arba programinės įrangos sąsajas, kad būtų lengviau ir greičiau nustatyti problemas.

• 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

• Kablio / virvės įtempimo valdymas: siūlų traukimo mašinų įtempimo stebėjimas tekstilės ir kabelių pramonėje. S formos jutikliai yra prijungiami nuosekliai prie traukos mechanizmo, teikiantys realaus laiko grįžtamąją informaciją apie įtempimo reikšmes ir deramai reguliuojantys traukos greitį, užtikrinant vienodą kabelio skersmenį.

• Medžiagų temptinio bandymo: medžiagų bandymo mašinų temptinio matavimo laboratorijose. C2 tikslumo modeliai atitinka tokių medžiagų kaip metaliniai laidai ir plastikinės plėvelės temptinės stiprybės bandymo reikalavimus, o duomenų kartojamumo klaida ≤ ±0,01 %.

• Kėlimo įrangos temptinio stebėjimas: mažų kranų ir elektrinių keltuvų apkrovos ribos valdymas. Įrengiamas tarp kablio ir strėlės, peržengus apkrovą įjungia įspėjamąjį signalą ir atjungia maitinimą, užtikrindamas darbo saugą.

2) Kabantys sverimo scenarijai

• Pakabintų talpų / rezervuarų sverimas: pakabintų dozavimo talpų sverimas chemijos ir pašarų pramonėje. Vienas ar du jutikliai tvirtinami simetriškai ir pakabinami, kad būtų išspręsta nepakankamo grindų ploto problema, tikslumas iki ±0,02 % FS.

• Pakabinti sverimo priemonės maisto perdirbimo pramonėje: pakabintas sverimas ir rūšiavimas skerdyklose bei vandens produktų pramonėje. Nerūdijančio plieno (316L) modeliai atitinka maisto higienos standartus, lengvai valomi ir dezinfekuojami, tinka montavimo linijų operacijoms.

3) Mažųjų ir vidutinių sveriamųjų prietaisų gamyba

• Kablių svarstyklės/nešiojamosios svarstyklės: pagrindiniai jutiklių blokai kablių svarstyklėms nuo 0,5 t iki 20 t. Jų kompaktiška konstrukcija tinka svarstyklių korpuso dizainui, o smūgiams atsparus konstrukcijos sprendimas leidžia išlaikyti trumpalaikį perkrovimą kėlimo metu.

• Juostinės svarstyklės/dinaminės svarstyklės: dinaminio sverimo moduliai konvejeriams. Montuojami ant juostos riedlėkščių atramų, jie netiesiogiai apskaičiuoja medžiagos svorį matuodami juostos įtempimą, pritaikytas nuolatiniam pervežimui.

4) Moksliniai tyrimai ir eksperimentinė įranga

• Biomechaniniai bandymai: jėgos vertės stebėjimas medicinos reabilitacijos įrangai (pvz., protezų jėgos bandymas). Mažo diapazono, didelės tikslumo modeliai (0,01 t – 1 t) gali užfiksuoti menkas jėgos vertės 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

• Vaistų pramonė: slėgio valdymas kapsulių pildymo mašinose. Higieniškųjų klasės nerūdijančio plieno modeliai atitinka GMP standartus, tiksliai kontroliuodami pildymo slėgį, kad būtų užtikrintas vienodas kapsulių dozavimas.

• 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 apdorojimas: montuojant lauke, reikia pridėti lietaus dangčius; drėgnoje/aguoninėje aplinkoje kabelio jungtį reikia įdėti į sandarųjį jungiamąjį dėžutę, o jutiklio paviršių galima padengti maisto pramonei tinkamu priešaktyviu aliejumi (maisto pramonei).

2) Kalibravimas ir derinimas

• Nulinė kalibracija: Įjunkite maitinimą ir įkaitinkite 15 minučių, vykdykite „nulinės kalibracijos“ komandą, įsitikinkite, kad nulinis išėjimas yra ±0,002 % FS ribose, o jei nuokrypis per didelis, patikrinkite, ar montavime nėra šoninės jėgos.

• apkrovos kalibravimas: paeiliui įdėkite standartines 10 %, 50 % ir 100 % nominaliosios apkrovos masės, užrašykite išvesties signalus kiekviename taške, ištaisykite tiesinį klaidą naudodami kalibravimo programinę įrangą ir užtikrinkite, kad klaida ≤ atitinkamo tikslumo lygio leidžiamosios vertės (≤±0,02 % FS C3 lygiui).

• dinaminis derinimas: esant dinaminėms sąlygoms, pvz., tempimo stebėjimui, sureguliuokite matuoklio filtro dažnį (5–12 Hz), kad būtų išlaikytas pusiausvyros tarp reakcijos greičio ir duomenų stabilumo, bei išvengtumėte klaidingų įspėjimų 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.

• tikslumo klasė: laboratoriniams tyrimams pasirinkite C2 klasę (klaida ≤ ±0,01 % FS); pramoninei metrologijai – C3 klasę (klaida ≤ ±0,02 % FS); bendram stebėjimui – C6 klasę (klaida ≤ ±0,03 % FS).

• signalo tipas: tradiciniams svertams pasirinkite analoginius signalus (4–20 mA); intelektualiesiems sprendimams – skaitmeninius signalus (RS485); pramoninės IoT aplinkoms – intelektualius modelius su belaidžiu perdavimu (WiFi/4G).

2) Pasirinkimas pagal aplinkos prisitaikymą

• Temperatūra: Įprastoms sąlygoms (-20 °C ~ 60 °C) pasirinkite įprastus modelius; aukštos temperatūros sąlygoms (60 °C ~ 100 °C) – aukštos temperatūros kompensuotus modelius; žemos temperatūros sąlygoms (-40 °C ~ -20 °C) – žemą temperatūrą atlaikančius modelius.

• Aplinka: Sausoms aplinkoms pasirinkite legiruotą plieną (paviršius dengtas milteliniais dažais); drėgnoms/maisto pramons aplinkoms – 304 nerūdijantį plieną; cheminės korozijos aplinkoms – 316L nerūdijantį plieną. • Apsaugos klasė: Vidinėms sausoms aplinkoms – ≥IP65; lauko/drėgnoms aplinkoms – ≥IP67; po vandeniu ar dulkių prisotintose aplinkose – ≥IP68.

3) Montavimas ir sistemos suderinamumas

• Montavimo būdas: Tempiamajai jėgai – pasirinkite akies sujungimą; spaudžiamajai jėgai – varžtų tvirtinimą; pasvirusiai apkrovai – modelius su fiksuojančiais kaiščiais; ribotam erdvės tūriui – teikite pirmenybę kompaktiškiems modeliams, kurių ilgis ≤50 mm.

• Suderinamumas: Įsitikinkite, kad jutiklio signalas atitiktų esamo skaitiklio/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: Sprogstančioms aplinkoms reikalingas Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4 sertifikatas; maisto pramonei – FDA/GMP sertifikatas; matavimo scenarijams – CMC sertifikatas.

• Specialios funkcijos: Dinaminiam įtempimui stebėti pasirinkite modelius su reakcijos laiku ≤5 ms; nuotoliniam stebėjimui – modelius su NB-IoT moduliu; higieniškoms aplinkoms – higieniškojo lygio modelius be kampų, poliruotus iki be priekabių paviršiaus (Ra ≤0,8 μm).

SANTRAUKA

S tipo apkrovos jutikliai išsiskiria „dvikrypčiu jėgos perdavimu, lankstiu montavimu ir dideliu tikslumu veikiant mažoms apkrovoms“ kaip pagrindiniais pranašumais, kurie daugiausia skirti spręsti problemas, susijusias su dvikrypčiu jėgos stebėjimu, montavimu sudėtingomis sąlygomis bei tikslumu veikiant mažoms apkrovoms. Vartotojo patirtis orientuota į paprastą naudojimą, lengvą techninę priežiūrą ir didelę prisitaikymo prie įvairių scenarijų galią. Pasirenkant apkrovos jutiklį, būtina iš anksto nustatyti matavimo diapazoną, tikslumą, jėgos kryptį ir aplinkos reikalavimus, o po to priimti sprendimą atsižvelgiant į sistemos suderinamumą ir papildomas funkcijas. Naudojimo metu reikia vengti šoninių jėgų ir perkrovos, taip pat būtina nuosekliai laikytis reguliarios kalibravimo procedūros, kad užtikrinti ilgalaikį stabilų veikimą. Jis tinka tokiose srityse kaip tempimo matavimas, kabanti sverimo įranga ir mažos apkrovos sverimo prietaisai bei yra pageidaujamas jutiklių sprendimas vidutinėms, žemoms apkrovoms ir dvikrypčiam jėgos stebėjimui.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai