Deformacijos matuoklio jutiklio mechanizmas PT306

Produkto aprašymas

Deformacijos matuoklio jutiklio branduolys yra esminis funkcinis deformacijos matuoklio jutiklių komponentas. Jo pagrindinis principas naudoja metalo ar puslaidininkio medžiagų „deformacijos efektą“ – kai medžiagos deformuojasi veikiamos jėgos, pasikeičia varža. Keičiant šį varžos pokytį į matuojamus elektrinius signalus, tai leidžia tiksliai nustatyti mechaninius dydžius, tokius kaip jėga, slėgis, svoris ir sukimo momentas. Kaip jutiklio „širdis“, jis tiesiogiai lemia matavimo našumą ir yra plačiai taikomas pramonės matavimuose ir valdyme, sverimo sistemose, transporto logistikoje, medicinos įrangoje ir kitose srityse.

1. Pagrindinės savybės ir funkcijos

1) Pagrindiniai našumo pranašumai

• Didelis tikslumas ir jautrumas: Naudojant tikslumą užtikrinančius metalus deformacijos matuokliai (pvz., Kevlar, Kama lydinys) ar puslaidininkinius deformacijos matuoklius, šie komponentai pasižymi stabiliais deformacijos koeficientais ir matavimo tikslumu nuo ±0,01 %FS iki ±0,1 %FS. Jie gali tiksliai aptikti mažiausias mechanines deformacijas (mikrodeformacijų lygiu) ir yra idealūs tiksliesiems matavimams.

• Platus pritaikomumas: Optimizuojant deformacijos matuoklių klijavimo technologijas ir parenkant įvairius tampriuosius jutiklius (pvz., sijos, stulpo ar žiedo tipų), sistema užtikrina matavimo diapazoną nuo gramų iki šimtų tonų. Ši galimybė atitinka tiek elektroninių svarstyklių mažo masto reikalavimus, tiek pramoninių presų didelio masto stebėjimo poreikius.

• Gera stabilumas ir kartojamumas: Elastinė jautrioji dalis apdorojama senėjimo būdu, kad būtų sumažintas dreifas dėl įtempimo atsileidimo; deformacijos matuoklis naudojamas aukštoje temperatūroje senęs ir hermetiškai apsaugotu procesu, užtikrinant, kad varžos reikšmė ilgą laiką išliktų pastovi, pakartojamumo klaida būtų mažesnė nei ±0,05 % FS, ir būtų garantuojama duomenų vientisumas.

2) Pagrindiniai funkcionaliniai rodikliai

• Mechaninio signalo verčiamas į elektrinį: Šis procesas fizikinius dydžius, tokius kaip išorinės jėgos ir slėgis, paverčia tiksliais varžos signalais, pasižyminčiais puikiu tiesiškumu. Kartu su vėlesniais derinimo grandinėmis jis generuoja standartinius pramoninius išvesties signalus, pvz., 4–20 mA ir 0–10 V, leidžiančius tiesiogiai integruoti su matavimo ir valdymo sistemomis mechaninių parametrų skaitmeniniam stebėjimui.

• Temperatūros kompensavimo funkcija: Sistema integruoja įmontuotus temperatūros kompensavimo apkrovos jutiklius arba naudoja specialią kompensavimo grandinę, kad priešintųsi aplinkos temperatūros svyravimams (-20 ℃ iki 80 ℃, standartinis veikimo diapazonas). Šis mechanizmas neleidžia matavimo klaidoms dėl temperatūros poslinkio, užtikrindamas stabilų veikimą visame temperatūrų diapazone.

• Triukšmo slopinimas ir apsaugos funkcijos: Apkrovos jutiklis yra izoliuotas ir hermetiškai uždarytas, o tampriojo kūno paviršius padengtas korozijai atspariomis medžiagomis (pvz., cinku arba milteliniais dažais), kad atlaikytų drėgmę ir dulkes tipiškose pramoninėse aplinkose. Kai kurios aukščiausios kokybės modelių versijos turi integruotus elektromagnetinio skydo sluoksnius, kurie sumažina trikdžius iš elektros tinklų ir elektromagnetinių prietaisų.

3) Konstrukcijos ir integracijos savybės

• Kompaktiškas ir lengvas dizainas: Elastinis jautrusis elementas pasižymi kompaktišta struktūra, kurios visas mechanizmas užima tik kelerių kubinių centimetrų tūrį ir yra lengvas. Tai leidžia jį puikiai integruoti į įvairius mažo formato jutiklių produktus, tokius kaip išmanieji nešiojamieji ir miniatiūriniai slėgio jutikliai .

• Modulinis dizainas: Kai kurie komponentai turi standartizuotus sąsajos elementus (pvz., srieginius tvirtinimus ir kontaktinius sujungimus), leidžiančius greitai surinkti juos su įvairiais korpusais ir signalo kondicionavimo grandinėmis, todėl sumažinant jutiklių gamintojų tyrimų ir plėtros bei surinkimo kaštus.

• Perkrovos apsaugos konstrukcija: Elastinis jautrusis elementas pagamintas iš nuovargio atsparios medžiagos, gali būti perkraunamas 120 %~200 % pilnos skalės (FS). Jis atsparus nuolatiniam deformavimuisi dėl akimirkinės smūginės jėgos, todėl ilgesnis judančiosios dalies tarnavimo laikas.

2. Pagrindinės pramonės problemos, kurias reikia išspręsti

Mechaninio matavimo scenarijus tradicinės jutiklių sistemos dažnai susiduria su tokiais iššūkiais kaip matavimo netikslumai, prasta prisitaikymo geba, trumpas tarnavimo laikas ir integravimo sunkumai. Deformacijos matuoklio jutiklio sistema ypač skirta šiems pagrindiniams problemiškiems aspektams spręsti:

• Tikslių matavimų sprendimas: Kad būtų išspręsta žema tikslumo ir didelės skaitymo klaidos problema tradicinėse mechaninėse jutiklinėse komponentėse (pvz., paremtose spyruokle ar svirtimi), ši technologija atitinka griežtus duomenų tikslumo reikalavimus pramonės taikymuose, tokiuose kaip medžiagų dozavimas ir metrologinė patikra, užtikrindama patikimus matavimo rezultatus.

• Diapazono prisitaikymo apribojimas: Tai sprendžia vienos sistemos negalėjimą atitikti kelių diapazonų reikalavimus. Taikant skirtingų elastingų elementų konstrukcijas, galima pasiekti matavimo prisitaikymą nuo minimalios jėgos (pvz., medicininė infuzijos slėgis) iki ekstremalios jėgos (pvz., tiltų sverimas) toje pačioje techninėje struktūroje, taip sumažinant scenarijų keitimo sąnaudas.

• Aplinkos trikdžių klausimai: Sistema įveikia matavimų poslinkį, kurį sukelia temperatūra, drėgmė ir vibracija, taikydama temperatūros kompensavimo ir hermetizavimo technologijas, užtikrindama stabilų veikimą sunkiomis sąlygomis, tokiomis kaip aukštos/žemos temperatūros dirbtuvės, drėgni sandėliai ir vibruojanti įranga (pvz., staklės).

• Jutiklių gamintojų mokslinių tyrimų ir plėtros efektyvumo iššūkiai: Kad būtų išvengta ilgų plėtojimo ciklų ir didelių pagrindinių komponentų kainų, moduliarūs mechanizmai leidžia tiesioginę integraciją, sumažinant medžiagų parinkimo ir deformacijos matuoklių taikymo sąnaudas bei pagreitinant produktas komercijalizavimą.

• Ilgalaikė stabiliyvė: Spręstina tradicinių mechanizmų trumpa tarnavimo trukmė dėl nuovargio ir senėjimo. Atsparios nuovargiui elastingos medžiagos ir tikslus gamybos procesas užtikrina vidutinį gedimo laiką (MTBF) ≥50 000 valandų, mažindami priežiūros kaštus, susijusius su dažnu jutiklių keitimu.

3. Vartotojo patirties privalumai

• Lengva integruoti: Turėdamas standartizuotą konstrukcinį dizainą ir sąsajas, jis gali būti surinktas su jutiklių korpusais ir grandinių moduliais be sudėtingų pakeitimų, suderinamas su automatizuotomis gamybos linijomis. Surinkimo laikas sutrumpėja iki mažiau nei 10 minučių, žymiai padidinant gamybos efektyvumą.

• Derinimo patogumas: Varžos išvestis pasižymi puikia tiesiškumu, todėl derinant nereikia sudėtingų algoritmų koregavimo. Paprastas nulio taško ir diapazono kalibravimas užtenka atitikti eksploatacinius reikalavimus, žymiai sumažinant techninio personalo operacinių veiksmų sudėtingumą.

• Ilgaamžiškumas: Naudojant ilgą laiką, duomenų poslinkis išlieka ≤±0,1 % FS/metus, todėl nebūtina dažnai perkalibruoti ir mažėja techninės priežiūros apimtis. Dėl to jis puikiai tinka nuotolinės kontrolės scenarijams be žmogaus priežiūros, pvz., vamzdynų slėgio stebėjimui.

• Kainų kontrolė: Pagrindiniai medžiagų komponentai (deformacijos matuokliai, elastingosios medžiagos) yra subrendę ir lengvai pasiekiami, o gamybos procesai yra standartizuoti. Palyginti su piezoelektriniais ar talpuminiais mechanizmais, tai leidžia sumažinti iki 30–50 % sąnaudas, o ilgesnis tarnavimo laikas dar labiau mažina gyvavimo ciklo sąnaudas.
• Scenarijaus suderinamumas: Išėjimo signalas galima pervaduoti į pramoninius standartinius formatus, tokius kaip 4–20 mA arba RS485, naudojant paprastą signalo kondicionavimo grandinę, kad būtų užtikrinta sklandi integracija su pagrindinėmis PLC ir DCS sistemomis be papildomų signalo keitiklių.

4. Tipiniai naudojimo atvejai

1) Pramoninis sverimas ir matavimas

• Elektroniniai svertuvai: Kaip elektroninių platformų svarstyklių, grindų svarstyklių ir kranų svarstyklių pagrindinis komponentas, teikia tikslų krovinių svorio matavimą. Plačiai naudojami sandėliuose, logistikos parkuose ir uostuose, jų tikslumas atitinka prekybos apskaitos standartus.

• Medžiagų sistema stebi cheminės pramonės ir maisto apdirbimo automatiniame paruošime naudojamos medžiagos dėžės svorį arba įdėtos medžiagos kiekį, bendradarbiaudama su valdymo sistema siekiant tiksliai sumaišyti komponentus, išvengiant žaliavų švaistymo ar proporcijų klaidų.

2) Mechaninių kiekių stebėjimo ir valdymo sritis

• Konstrukcinių apkrovų stebėjimas: Ši technologija taikoma didelėms konstrukcijoms, tokioms kaip tiltai, pastatai ir vėjo turbinų mentės. Ji užfiksuoja realaus laiko mechaninius signalus iš konstrukcijų deformacijų, pateikdama svarbius duomenis konstrukcijų saugos vertinimui.

• Apkrovos stebėjimas: Montuojamas ant staklių špindelio, robotų sąnarių, krano kabliai ir kt., kad būtų galima stebėti apkrovos pokyčius darbo metu ir išvengti įrangos pažeidimų, sukeltų perdideliu apkrovimu.

3) Slėgio ir jėgos jutiminė sistema

• Pramoniniai slėgio jutikliai: kaip pagrindiniai hidraulinių ir pneumatinės sistemų komponentai, jie stebi slėgį vamzdynuose ir cilindruose, užtikrindami stabilų sistemos veikimą, pavyzdžiui, liejimo į formas mašinos hidraulinėse sistemose.

• Medicininiai jėgos matavimo prietaisai: šios sistemos stebi chirurgines ir reabilitacijos jėgas robotais pagalbomis atliekamuose įražuose, užtikrindamos tikslumą ir saugą, pavyzdžiui, jėgos grįžtamąjį ryšį ortopedinėse operacijose.

4) Transporto ir logistikos sektorius

• Transporto priemonių sverimas: naudojamas dinaminio sverimo sistemose (pvz., greitkelių perkrovos kontrolės stotyse) ir sunkvežimių svarstyklėse, siekiant kontroliuoti bendrą transporto priemonės svorį ir ašinę apkrovą, išvengiant kelio žalos dėl perkrovos.

• Pašto rūšiavimo įranga: automatinėse rūšiavimo linijose siuntas rūšiuoja pagal svorį realiu laiku stebint, padidinant rūšiavimo efektyvumą.

5) Vartotojo elektronika ir intelektualūs įrenginiai

• Intelektualūs nešiojamieji įrenginiai: šie įrenginiai, tokie kaip fizinio aktyvumo sekikliai ir sveikatos svarstyklės, stebi kūno svorį ir fizinio krūvio jėgą, kad palaikytų sveikatos duomenų analizę.

• Išmanieji namų įrenginiai: pavyzdžiui, gniaužomojo jėgos jutikliai išmaniuose durų užraktuose ir susidūrimo aptikimas robotuose dulkių siurbliuose, šios technologijos padidina įrenginių išmaniosios sąveikos patirtį.

SANTRAUKA

Deformacijos matuoklių jutiklių branduoliai, pasižymintys „aukšta tikslumu, plačiu matavimo diapazonu ir kainos efektyvumu“, tapo jutiklių produktų pagrindu, sprendžiant mechaninių matavimų tikslumo, stabilumo ir integracijos iššūkius. Turėdami brandžią techninę struktūrą, patogų naudojimąsi ir plačią taikymo sritį, jie užima nepakeičiamą vietą pramonės šakose, tokiose kaip gamyba, sveikatos priežiūra, transportas ir vartojimo elektronika, teikdami patikimą jutimo palaikymą automatizuotoms matavimo ir valdymo sistemoms.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai