Cantilever Beam Weegsensor CZL803KB

De cantileverbalk belastingscel is een krachtgevoelig detectie-element dat is gebaseerd op het weerstandsrekkingsprincipe, met een aan één uiteinde vastgemaakte en aan het andere uiteinde vrijdragende cantilevervormige elastische lichaam als kernstructuur. Wanneer er een kracht op wordt uitgeoefend, zorgt de buigende vervorming van de balk ervoor dat de rekstrookjes weerstandsveranderingen produceren, die vervolgens worden omgezet in genormaliseerde elektrische signalen. Het combineert voordelen zoals een middellange belastingscapaciteit, flexibele installatieruimte en hoge slagvastheid, en wordt veel gebruikt in toepassingen met geconcentreerde krachten van middelgrote en lage belastingen, zoals industriële opslagtanks, weegplaten en bandweegschalen. Hieronder worden details gegeven vanaf de kernafmetingen om tegemoet te komen aan de behoeften van productselectie, technische beoordeling en oplossingsontwikkeling:

1. Producteigenschappen en kernfuncties

Kernfuncties

1)Structurele ontwerp: Keurt een geïntegreerde cantileverbalkstructuur goed (balkdikte 8-50 mm, lengte 50-300 mm), met meerdere sets montagegaten aan het vaste uiteinde om de stabiliteit te verbeteren. De spanning bij het belaste uiteinde is geconcentreerd in het midden van de balk, waardoor meting van verticale neerwaartse puntlasten mogelijk is, met uitstekende slagvastheid (kan een momentane slagbelasting van 200%-300% van de nominale belasting weerstaan) en hoge efficiëntie van spanningsoverdracht.

2) Precisieprestaties: De nauwkeurigheidsklasse varieert van C3 tot C6, waarbij de gangbare modellen C3 bereiken. Niet-lineariteitsfout ≤±0,02%WS, herhaalbaarheidsfout ≤±0,01%WS, nuldrijf ≤±0,003%WS/℃, en nauwkeurigheidsstabiliteit die superieur is aan vergelijkbare sensoren in middelgrote toepassingen van 50 kg tot 5 ton.

3) Materialen en bescherming: De elastische behuizing gebruikt doorgaans gelegeerd staal (Q235, 40CrNiMoA) of RVS 304/316L, waarbij het oppervlak is behandeld met stralen en ontroesten + vernikkelen (gelegeerd staal) of passiveren (roestvrij staal); de beschermklasse is meestal IP66/IP67, en industriële zware modellen kunnen IP68 bereiken, geschikt voor complexe industriële omgevingen zoals stof en vochtigheid.

4) Installatiecompatibiliteit: De vaste zijde ondersteunt boutbevestiging of lassen, en de belaste zijde kan worden aangesloten via schroefdraad, flenzen of drukkoppen, geschikt voor installatie op meerdere posities aan de onderkant, zijkant, enz. van apparatuur. Enkele of meerdere eenheden kunnen parallel worden gebruikt, met hoge combinatieflexibiliteit.

Kernfuncties

1) Krachtmeting op middellange afstand: Gericht op statische/quasi-dynamische weging van middelzware en lichte belastingen (reactietijd ≤7 ms), met een bereik van 50 kg tot 20 ton. Conventionele toepassingen liggen meestal tussen 1 en 10 ton, en sommige zware modellen kunnen worden uitgebreid tot 50 ton, waarmee aan de eisen van de meeste industriële middelzware scenario's wordt voldaan.

2) Gestructureerde signaaluitgang: Biedt analoge signalen (4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V) en digitale signalen (RS485/Modbus RTU), en sommige industriële modellen ondersteunen het HART-protocol, waardoor directe aansluiting op PLC's, DCS-systemen en wegingsbeheersystemen mogelijk is zonder extra signaalconditioneringsmodules.

3) Functie voor veiligheidsbescherming: Integreert temperatuurcompensatie over een breed temperatuurbereik (-20℃~80℃), heeft overbelastingsbeveiliging (150%-250% van de nominale belasting, tot 300% voor modellen van gelegeerd staal), explosieveilige modellen zijn gecertificeerd volgens Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, en sommige modellen zijn uitgerust met kabelbeveiliging tegen losscheuren.

4) Langdurige betrouwbaarheid: Levensduur bij vermoeiing ≥10⁶ belastingscycli, met een jaarlijkse driftdaling ≤±0,015%FS onder nominale belasting, geschikt voor langdurige continu toepassing in scenario's zoals industriële productielijnen en bewaking van materiaaltanks.

2. Kernproblemen opgelost

1) Moeilijkheden bij installatie aan de rand van apparatuur: Om de beperking van traditionele sensoren die symmetrische montage vereisen op te lossen, kan de "vaste enkelzijdige" constructie van de cantileverbalk rechtstreeks worden gemonteerd op de onderrand van de apparatuur of de zijkant van de steun, waardoor het probleem van onvoldoende montageplaats in het midden van apparatuur zoals silo's en weegplatforms wordt opgelost.

2) Met afstand bepaalde meting van geconcentreerde belasting: In het middenbereik van 1t - 10t wordt, dankzij het geoptimaliseerde ontwerp van de balkspanning, de meetfout van geconcentreerde belasting beperkt tot ±0,02%FS, waarmee aan de nauwkeurigheidseisen wordt voldaan voor middelzware belastingsscenario's zoals industriële dosering en weging van eindproducten.

3) Beschadiging door dynamische stootbelasting: De buffervervormingseigenschappen van het elastomeer van de kantelbalk kunnen effectief de plotselinge schokken opnemen die worden veroorzaakt door het vallen van materialen en trillingen van apparatuur, waardoor de problemen van gemakkelijke beschadiging en nauwkeurigheidsafdrifting van traditionele sensoren in dynamische situaties worden opgelost.

4) Weegmethode met meerdere sensoren gecombineerd: De sensoren vertonen een goede consistentie (fout ≤ ±0,01%FS voor dezelfde productiebatch), ondersteunen 2 tot 4 parallelle combinatieweegsystemen en lossen daarmee de problemen op van gewichtssommatie en uniforme nauwkeurigheid in toepassingen met verdeelde krachten, zoals grote platformweegschalen en silo's.

5) Geschiktheid voor zware industriële omgevingen: Door het gebruik van versterkt gelegeerd staal en het ontwerp met beschermingsgraad IP67 of hoger, worden problemen met sensorcorrosie en signaalafwijkingen opgelost in omgevingen met stof (zoals mijnen), vochtigheid (zoals chemische fabrieken) en lichte corrosie (zoals in galvanisatie).

3. gebruikerservaring

1) Hoge flexibiliteit bij installatie: De genormaliseerde bevestigingsgaten aan het vaste uiteinde zijn compatibel met diverse apparatuurstructuren, waardoor geen professionele positioneerhulpmiddelen nodig zijn. Installatie en kalibratie kunnen worden uitgevoerd met behulp van een waterpas, en één persoon kan de bevestiging en bedrading van een enkele sensor binnen 20 minuten voltooien.

2) Eenvoudige bediening en kalibratie: Ondersteunt eenmalige nulstelling van de weeginrichting; het driedelige kalibratieproces (25%, 50%, 100% van de nominale belasting) is geschikt voor middellange afstandsscenario's. Het digitale model kan op afstand parameterconfiguratie en kalibratie uitvoeren via de hostcomputer-software.

3) Beheersbare onderhoudskosten: De volledig gesloten constructie vermindert stofinfiltratie, met een gemiddelde jaarlijkse foutfrequentie ≤ 0,5%; de belangrijkste componenten ( rekstrookjes , terminals) zijn afzonderlijk verpakt, en lokale fouten kunnen afzonderlijk worden gerepareerd zonder dat een volledige vervanging nodig is.

4) Stabiele datafeedback: De fluctuatie van statische meetgegevens ≤ ±0,005%WS, reageert snel zonder vertraging in quasi-dynamische scenario's (zoals bandtransporteur); het digitale model beschikt over een ingebouwde foutdiagnosefunctie die real-time waarschuwingen geeft bij anomalieën zoals overbelasting en ondervoltage.

5) Sterke combinatieaanpasbaarheid: Bij parallelle aansluiting van meerdere sensoren ondersteunt het automatische beladingsverdeling, waardoor geen extra verdeelbalk nodig is. Het past aan de ontwerpeisen van weegplatforms en silo's van verschillende maten en vermindert de complexiteit van systeemintegratie.

4. Typische toepassingsscenario's

1 Wegen van industriële silo's/tanks
• Tanks voor chemische grondstoffen: Wegen van opslagtanks voor chemische grondstoffen van 1 - 10 ton, 2 - 4 cantileverbuisensoren zijn symmetrisch geïnstalleerd op de tankonderbeugel. Het gelegeerde staal is corrosiebestendig, de IP67-bescherming is geschikt voor de vochtige omgeving van de werkplaats en de nauwkeurigheid van ±0,02%WS zorgt voor nauwkeurige inventarismeting.
• Voer-/meelbunkers: Wegen van doseringsbunkers in de graanverwerkende industrie; sensoren zijn geïnstalleerd op de steunpoten onderaan de bunker. Het anti-impact ontwerp weerstaat de klap van vallend materiaal en werkt samen met het regelsysteem om nauwkeurige dosering te realiseren.

2) Wegen van bandweegschalen/conveyors
• Industriële bandweegschalen: Wegen van bulkmateriaaltransportbanden in mijnen en elektriciteitscentrales. Sensoren zijn geïnstalleerd op de looprolbeugel, dragen de gecombineerde belasting van de band en het materiaal, de responstijd ≤ 7 ms is geschikt voor continue transportscenario's, en de meetnauwkeurigheid is ±0,1%.

• Conveyor: Gebruikt voor weging in de lopende band en sortering in de elektronica- en voedingsindustrie. Sensoren zijn ingebed aan de onderzijde van de conveyor, kunnen het gewicht van producten in real time detecteren en interageren met het sorteermechanisme. Nauwkeurigheid op middellange termijn voldoet aan de behoeften van massaproductie.

3) Weegschalen voor middelgrote en kleine vrachtwagens/platformweegschalen

• Workshop Weegschaal: 1-5 ton weegschaalplatform voor werkplaatsgebruik. Vier afschuifbalksensoren zijn geïnstalleerd op de vier hoeken van het weegplatform. Het vaste uiteinde is vastgemaakt aan de grond, terwijl het dragende uiteinde de belasting van het platform opneemt. De weerstand tegen excentrische belasting zorgt voor constante weegenauwkeid, ongeacht de positie.

• Vorkheftruckweegschaal: Draagbare weeginrichting voor vorkheftrucks. Sensoren zijn geïnstalleerd op het vorkframe van de heftruck en nemen de verticale belasting van de lading op. Gemaakt van gelegeerd staal, slagvast en geschikt voor dynamisch wegen tijdens het gebruik van vorkheftrucks.

4) Krachtregeling van automatiseringsapparatuur

• Drukmonitoring van persapparatuur: Krachtregeling van kleine persmachines. Sensoren zijn geplaatst tussen het stempelhoofd en het machinehuis, waarmee de stempelkracht in real time kan worden gecontroleerd, om schade aan matrijzen door overbelasting te voorkomen. Een nauwkeurigheid van ±0,01%WS garandeert de kwaliteit van het stempelen.

• Krachtregeling bij robotassemblage: Drukmonitoring tijdens het assemblageproces van industriële robots. Schuifbuis-sensoren zijn geïntegreerd aan het uiteinde van de robotarm, die de assemblagedruk kunnen detecteren en de kracht aanpassen. Geschikt voor de assemblage van auto-onderdelen en elektronische componenten.

5) Speciale industrie-toepassingen

• Ontploffingsveilige toepassingen: Ontploffingsveilige weegapparatuur voor de kolenmijn- en olie- en gasindustrie. Ex d IIB T4 ontploffingsveilige schuifbuis-sensoren worden gebruikt en geïnstalleerd in ontploffingsveilige weegbehuizingen om te voldoen aan de veiligheidseisen in explosieve omgevingen.

• Corrosieve omgevingen: Weegapparatuur voor de galvanisering- en chemische industrie. Sensoren vervaardigd uit RVS 316L zijn oppervlakteschoner gemaakt, bestand tegen zure en alkalische corrosie, en geschikt voor toepassingen zoals concentratiebepaling van galvaniseerbaden en het wegen van chemische reagentia.

5. Gebruiksaanwijzing (praktische handleiding)

1) Installatieproces

• Voorbereiding: Reinig het montageoppervlak (zorg dat het vlak is, vetvrij, en de vlakheidstolerantie ≤0,1 mm/m), controleer het uiterlijk van de sensor (geen vervorming van de balk en geen beschadiging van de kabel), en kies montagebouten volgens M12-M24 specificatie op basis van het bereik.

• Positionering en Bevestiging: Bevestig het vaste uiteinde van de sensor met bouten aan de apparatuurbeugel om te waarborgen dat deze stevig en zonder speling is bevestigd; het belaste uiteinde moet strak tegen de dragende constructie aanliggen, zodat de belasting verticaal op de balk werkt, waardoor zijwaartse en wringkrachten worden voorkomen.

• Bedradingsspecificaties: Gebruik bij analoge signalen de bedradingvolgorde "rood - voeding +, zwart - voeding -, groen - signaal +, wit - signaal -"; bij digitale signalen dient u de aansluiting uit te voeren volgens de overeenkomstige pinnen van het Modbus-protocol; de bedrading dient zich op minstens 15 cm afstand te bevinden van sterke interferentiebronnen zoals frequentie-omvormers.

• Bescherming: Bij installatie buitenshuis dient een regenafdekking te worden toegevoegd; in een vochtige omgeving moeten de kabelaansluitingen worden afgedicht met een waterdichte aansluitdoos; in een corrosieve omgeving moet een speciale anti-corrosiecoating worden aangebracht op het niet-dragende oppervlak van de sensor.

2) Kalibratie en afstellen

• Nulcalibratie: Schakel de stroom in en warm de sensor 30 minuten voor, voer vervolgens het 'nulcalibratie'-commando uit om ervoor te zorgen dat de nuloutput binnen het bereik van ±0,002%FS ligt. Als de afwijking te groot is, controleer dan of de installatie stevig is en of er zijwaartse krachten aanwezig zijn.

• Belastingscalibratie: Plaats achtereenvolgens standaardgewichten van 25%, 50% en 100% van de nominale belasting, noteer de uitgangssignaalwaarden bij elk punt, corrigeer de lineaire fout via kalibratiesoftware, en zorg ervoor dat de fout bij elk belastingspunt ≤ de toelaatbare waarde van klasse C3 (±0,02%FS) is.

• Lineaire Test: Kies 5 gelijkmatig verdeelde testpunten binnen het bereik, controleer de lineariteit van het uitgangssignaal, en de lineaire fout mag niet meer bedragen dan ±0,015%WS, om de stabiliteit van de volledige schaalnauwkeurigheid in het middenbereik te waarborgen.

3) Regelmatig onderhoud

• Regelmatige inspectie: Maandelijks het stof en de olie van het sensorsoppervlak reinigen, de aanhaakspanning van de bevestigingsbouten controleren; eenmaal per kwartaal nulpuntskalibratie uitvoeren en jaarlijks volledige schaal- en prestatietesten uitvoeren.

• Storing afhandelen: Wanneer gegevens afwijken, controleer eerst de voedingsspanning (stabiel bij 12-24V DC); wanneer de meting abnormaal is, controleer op overbelasting (meer dan 300% van de nominale belasting kan schade veroorzaken) of balkvervorming, en vervang de sensor indien nodig.

6. Selectiemethode (precies afgestemd op vereisten)

1) Bepaling van kernparameters

• Bereikselectie: Kies een model met een bereik van 1,3-1,6 keer de werkelijke maximale belasting (bijvoorbeeld bij een maximale belasting van 5 ton kan een sensor van 6,5-8 ton worden gekozen), om ruimte te laten voor stootbelasting en een veiligheidsmarge.

• Nauwkeurigheidsklasse: Kies klasse C3 (fout ≤ ±0,02%WS) voor industriële metrologie, klasse C6 (fout ≤ ±0,03%WS) voor algemene monitoring, en een model van klasse C3 met een responstijd ≤ 7 ms voor dynamisch wegen.

• Signaaltype: Kies analoge signalen (4-20mA) voor traditionele besturingssystemen, digitale signalen (RS485) voor intelligente systemen, en modellen met draadloze transmissiemodules voor industriële IoT-scenario's.

2) Keuze op basis van omgevingsbestendigheid

• Temperatuur: Kies standaardmodellen voor normale toepassingen (-20°C~60°C), modellen met hoge-temperatuurcompensatie voor hoge-temperatuurtoepassingen (60°C~120°C) en koudebestendige modellen voor lage-temperatuurtoepassingen (-40°C~-20°C).

• Medium: Kies gelegeerd staal (vernikkeld) voor droge omgevingen, RVS 304 voor vochtige/licht corrosieve omgevingen, en RVS 316L voor sterk corrosieve omgevingen (zuur-basissoplossingen).

• Beveiligingsklasse: ≥IP66 voor binnen droge omgevingen, ≥IP67 voor buiten/vochtige omgevingen en ≥IP68 voor onderwater- of stofintensieve omgevingen.

3) Installatie en systeemcompatibiliteit

• Montagemethode: Kies boutbevestiging voor onderkantinstallatie van apparatuur, flensverbinding voor zijinstallatie; wanneer meerdere sensoren worden gebruikt in een weegsysteem, kies digitale modellen die adrescodering ondersteunen om signaalconflicten te voorkomen.

• Compatibiliteit: Controleer of het sensorsignaal overeenkomt met het communicatieprotocol van de bestaande meter/PLC, bijvoorbeeld voor Siemens PLC is het raadzaam om modellen te kiezen die het Profibus-protocol ondersteunen om de integratiemoeilijkheden te verkleinen.

4) Bevestiging van Aanvullende Eisen

• Certificatie-eisen: Voor explosiegevaarlijke omgevingen zijn overeenkomstige explosieveiligheidsclassificaties vereist (Ex d I voor steenkoolmijnen, Ex ia IIC T6 voor de chemische industrie), voor meettoepassingen is CMC-certificering vereist en voor exportproducten is OIML-certificering vereist.

• Speciale kenmerken: Voor dynamisch wegen dient het slagvaste uitgebreide type (stootbelasting ≥300%FS) gekozen te worden; voor afstandsbediening dient het model met NB-IoT/LoRa-module geselecteerd te worden; voor hoge-temperatuur toepassingen dient het speciale model met temperatuurcompensatiechip gekozen te worden.

Samenvatting

Cantileverbalk belastingscellen hebben de kernvoordelen van "precisie op middellange afstand, flexibele installatie en hoge slagvastheid", en richten zich voornamelijk op problemen zoals installatie aan de rand van apparatuur, meting van geconcentreerde belasting en bescherming tegen dynamische schokken in industriële toepassingen met middelzware belasting. De gebruikerservaring ligt vooral op het vlak van gemakkelijke installatie, onderhoudsvrij gebruik en goede systeemcompatibiliteit. Bij het kiezen van een model dient men eerst de vier kernvereisten van bereik, nauwkeurigheid, installatielocatie en omgeving duidelijk te definiëren, en vervolgens een keuze te maken op basis van systeemcompatibiliteit en aanvullende functies; tijdens het gebruik dienen zijdelingse krachten en overbelasting vermeden te worden, en dienen de regelmatige kalibratievoorschriften strikt nageleefd te worden om een langdurig stabiele werking te garanderen. Het is geschikt voor industriële opslagtanks, bandweegschalen, kleine en middelgrote weeginstrumenten en andere toepassingsgebieden, en vormt de gangbare sensorsoplossing voor lichte en middelzware industriële weegtoepassingen.