S-type weegcel CZL301

Productintroductie

De S-type load cell is een krachtgevoelig detectie-element dat is gebaseerd op het spanningsweerstandsprincipe, met een symmetrische S-vormige elastomeer als kernstructuur. Wanneer er een kracht op wordt uitgeoefend, zorgt de rek- of drukvervorming van de elastomeer ervoor dat de rekstrook weerstandsveranderingen produceert, die vervolgens worden omgezet in genormaliseerde elektrische signalen. Het combineert voordelen zoals tweerichtingse krachtopname, flexibele installatie en stabiele nauwkeurigheid, en wordt veel gebruikt in meettoepassingen voor trek-, druk- en samengestelde krachten bij middelgrote en lage belastingen. De volgende details worden gepresenteerd aan de hand van de kernaspecten om aan de behoeften te voldoen. productselectie, technische beoordeling en oplossingsontwikkeling:

1. Productkenmerken en functies

Kernfuncties

• Constructieontwerp: Keurt een geïntegreerde S-vormige elastomeerstructuur (dikte 5-30 mm, lengte 30-200 mm) goed, met geconcentreerde en symmetrische spanningsverdeling, ondersteunt tweerichtingskracht (zowel trek- als drukkracht zijn meetbaar), heeft sterke anti-torsie- en anti-zijwaartse krachtcapaciteiten (kan zijwaartse krachten van ±10%-±15% van de nominale belasting weerstaan) en hoge krachtoverdragefficiëntie.

• Precisieprestaties: Nauwkeurigheidsklassen omvatten C2-C6, waarbij mainstream modellen C3 bereiken, niet-lineaire fout ≤±0,02%FS, herhaalbaarheidsfout ≤±0,01%FS, nulafdrift ≤±0,003%FS/℃, en geringe precisievermindering in dynamische meetomstandigheden bij lichte en middelzware belastingen.

• Materialen en bescherming: Het elastomeer is doorgaans vervaardigd uit hoogwaardig gelegeerd staal (vloeisterkte ≥850MPa) of roestvrij staal 304/316L, waarbij het oppervlak is behandeld met nikkelplating of plasticcoating (passivering voor corrosiebestendige types); de beschermingsgraad is meestal IP65/IP67, en op maat gemaakte modellen voor vochtige omgevingen kunnen IP68 bereiken, geschikt voor algemene industriële toepassingen en sommige speciale omgevingen.

• Installatiecompatibiliteit: Beide uiteinden zijn uitgerust met inwendige draad, uitwendige draad of oogstructuren, waardoor diverse montage methoden zoals haken, ogen en flenzen worden ondersteund, met flexibele installatieruimte, aanpasbaar aan krachtsituaties in meerdere richtingen zoals verticaal, horizontaal en schuin, en voornamelijk zelfstandig gebruikt.

Kernfuncties

• Tweerichtingse krachtmeting: Ondersteunt statische/dynamische trek- en drukmeting (reactietijd ≤6 ms), met een meetbereik van 0,01t-50t, waarbij conventionele toepassingen voornamelijk geconcentreerd zijn op het bereik van 0,1t-20t, en sommige hoge-nauwkeurigheidsmodellen in staat zijn om kleine bereiken van 0,001t te meten.

• Gestandaardiseerde signaaluitgang: Levert analoge signalen (4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V) en digitale signalen (RS485/Modbus RTU), en sommige intelligente modellen ondersteunen het Profibus-protocol, waardoor directe aansluiting op weeginstrumenten, PLC's, industriële touchscreens en andere apparaten mogelijk is.

• Veiligheids- en beveiligingsfuncties: Integreert temperatuurcompensatie over een breed temperatuurbereik (-20℃~80℃), beschikt over overbelastingsbeveiliging (120%-200% van de nominale belasting, meestal 150% in trektoepassingen) en sommige modellen zijn uitgerust met anti-wringingspositioneringspennen en kabelbeveiliging tegen losscheuren.

• Lange-termijn stabiliteit: Vermoeiingslevensduur ≥10⁶ belastingscycli, jaarlijkse drift ≤±0,02%WS onder nominale belasting, geschikt voor intermitterende of continue krachtmontage-toepassingen.

2. Kernproblemen die worden opgelost

• Moeilijkheden bij bidirectionele krachtmeting: Om de beperking van traditionele sensoren die slechts kracht in één richting kunnen meten, op te lossen, kan de S-vormige constructie zowel trek- als drukkrachten tegelijkertijd nauwkeurig meten (zoals krachtveranderingen tijdens het optillen en neerlaten van materialen), waardoor aan de eis voor bidirectionele krachtopvolging in toepassingen zoals hijs- en tractiewerk wordt voldaan.

• Aanpasbaarheid aan complexe installatiesituaties: Dankzij flexibele aansluitmogelijkheden en een compacte bouw oplost dit de installatieproblemen bij apparatuur met beperkte ruimte en krachten onder meerdere hoeken toepassing (zoals weging van schuin opgestelde trechters en spanningsmonitoring van opgehangen transportbanden), zonder dat grote aanpassingen aan de constructie van de apparatuur nodig zijn.

• Onvoldoende nauwkeurigheid bij lichte belasting/klein bereik: In het kleine bereik van 0,1t - 5t, door de hechtingspositie van rekstrookjes en het spanningsontwerp van het elastomeer te optimaliseren, wordt de meetfout beperkt tot ±0,01%FS, waardoor wordt voldaan aan de hoge precisie-eisen voor lichte belastingtoepassingen in laboratoria, voedselverwerking, enz.

• Monitoring van dynamische spanningsfluctuaties: Met een responstijd ≤6 ms kan het nauwkeurig spanningsfluctuaties vastleggen tijdens continue productieprocessen van kabels, folies, enzovoort, waardoor kwaliteitsproblemen als gevolg van onstabiele spanning in industrieën zoals textiel en drukkerij worden opgelost.

• Verenigbaarheidsproblemen bij samenwerking van meerdere apparaten: Gestandaardiseerde signaaluitgang en ondersteuning van meerdere protocollen lossen de koppelingsoverlast met besturingssystemen van verschillende merken (zoals Siemens S7-serie PLC's en Delta DCS) op, waardoor fouten en kosten bij signaalomzetting worden verlaagd.

3. gebruikerservaring

• Installatiegemak: Gestandaardiseerde schroef-/ooglasinterfaces, met standaardverbindingsdelen (zoals bouten en haken), vereisen geen speciale installatiegereedschappen. Eén persoon kan de installatie en positionering van een enkele sensor binnen 15 minuten voltooien, met relatief lage eisen ten aanzien van de vlakheid van het installatieoppervlak (vlakheidfout ≤0,1 mm/m is voldoende).

• Bediening en kalibratie: Ondersteunt een-knop-nulstelling op de weeginstrument, vereenvoudigt het tweepuntscalibratieproces (alleen standaardgewichten van 10% en 100% van de nominale belasting nodig), en digitale modellen kunnen op afstand worden gecalibreerd via mobiele app of hostcomputer, waardoor niet-professionals snel kunnen bedienen.

• Controleerbare onderhoudskosten: De afgedichte constructie isoleert effectief stof en vocht, met een jaarlijks gemiddeld foutenpercentage ≤0,4%; het modulaire ontwerp van kerncomponenten (rekstrookjes, aansluitblokken) maakt individuele vervanging van lokale defecten mogelijk, waardoor de totale vervangingskosten worden verlaagd.

• Intuïtieve datafeedback: Statische meetgegevens fluctuatie ≤±0,005%FS, zonder duidelijke vertraging in dynamische scenario's; digitale modellen zijn uitgerust met ingebouwde foutalarmen voor overbelasting, ondervoltage, enz., die visueel worden weergegeven via indicatielampjes of softwareinterfaces voor eenvoudige en snelle storingsoptreding.

• Flexibele aanpasbaarheid aan scenario's: Dezelfde sensor kan schakelen tussen trek-/drukmeetmodi zonder dat de hardware hoeft te worden vervangen, waardoor voldaan wordt aan de behoeften van gedeelde apparatuur voor meerdere processen en de apparatuurbeschikbaarheid wordt verbeterd.

4. Typische toepassingsscenario's

1) Trek-/spanningsmeettoepassingen

• Kabel-/lijnspanningsregeling: spanningsmonitoring van draadtrekmachines in de textiel- en kabelindustrie. S-vormige sensoren zijn in serie geschakeld met het trekmechanisme en geven realtime feedback over de spanningswaarden, en passen de treksnelheid gecoördineerd aan om een uniforme kabeldiameter te garanderen.

• Treksterkte van materialen: Trekkrachtmeting met materiaaltestapparatuur in laboratoria. Modellen van precisieklasse C2 voldoen aan de eisen voor treksterktemeting van materialen zoals metalen draden en kunststof folie, met een herhaalbaarheidsfout van ≤±0,01%.

• Spanningsbewaking van hijstoestellen: Belastingsbegrenzing voor kleine kranen en elektrische lieren. Tussen de haak en de arm bevestigd, waarschuwt het systeem bij overbelasting door een alarm en uitschakeling van stroom, om veilige werking te garanderen.

2) Weegtoepassingen bij opgehangen lasten

• Wegen van opgehangen mengers/tanks: Wegen van opgehangen batchtanks in de chemische en voederindustrie. Eén of twee sensoren worden symmetrisch opgehangen en geïnstalleerd om ruimtegebrek op de vloer op te lossen, met een nauwkeurigheid tot ±0,02%WS.

• Hangweegtoepassingen in de voedingsverwerkende industrie: hangend wegen en sorteren in de slachterij- en aquacultuurindustrie. Modellen van roestvrij staal (316L) voldoen aan voedselhygiënenormen, zijn gemakkelijk te reinigen en te desinfecteren, en geschikt voor lopende bandoperaties.

3) Fabricage van kleine en middelgrote weeginstrumenten

• Hakensc scales/draagbare schalen: Kernsensoren voor hakensc scales van 0,5t-20t. Hun compacte structuur is geschikt voor ontwerp van de weegschaal, en hun slagvastheid kan omgaan met momentane overbelasting tijdens hijswerkzaamheden.

• Bandweegschalen/dynamische weegschalen: Dynamische weegmodules voor transportbanden. Bevestigd op de bandrollensteun, berekenen zij indirect het gewicht van materialen door meting van bandspanning, aangepast aan continue transportscenario's.

4) Wetenschappelijk onderzoek en laboratoriumapparatuur

• Biomechanisch testen: Krachtmeterbewaking van medische revalidatieapparatuur (zoals krachttesten bij prothesen). Modellen met klein bereik en hoge precisie (0,01t-1t) kunnen subtiele veranderingen in krachtwaaarden registreren.

• Krachtregeling aan het einde van robots: Krachtrugkoppeling voor het grijpmiddel van industriële robots. Door de grijpkracht te meten, wordt de klemkracht afgesteld om te voorkomen dat breekbare werkstukken (zoals glas en keramiek) beschadigd raken.

5) Toepassingen in speciale industrieën

• Farmaceutische industrie: Drukregeling van vulmachines voor farmaceutische capsules. Hygiënische roestvrijstalen modellen voldoen aan GMP-normen en regelen de vuldruk nauwkeurig om een uniforme dosering van capsules te garanderen.

• Druk- en verpakkingsindustrie: Spanningsbewaking van foliedrukmachines. Realtime aanpassing van af- en opwikkel snelheden voorkomt uitrekking, vervorming of breuk van het folie, waardoor de druknauwkeurigheid wordt verbeterd.

5. Gebruiksaanwijzing (praktische handleiding)

1) Installatieprocedure

• Voorbereiding: Maak de installatieaansluitpunten schoon (verwijder bramen en olievlekken), controleer het uiterlijk van de sensor (geen vervorming van het elastomeer, geen beschadiging van de kabel) en kies de juiste aansluitmethode volgens de krachtrichting (kies een hijsoog voor trekkracht en boutbevestiging voor druk).

• Positionering en bevestiging: Zorg ervoor dat de belasting langs de asrichting van de sensor wordt overgedragen om zijwaartse en wringende krachten te voorkomen; gebruik een momentsleutel bij het vastzetten van bouten (10-30 N·m wordt aanbevolen voor gevoelens van gelegeerd staal, 8-25 N·m voor roestvrij staal) om te voorkomen dat schroefdraad beschadigd raakt door overmatig aandraaien.

• Bedradingsspecificatie: Voor analoge signalen geldt de regel "rood - voeding +, zwart - voeding -, groen - signaal +, wit - signaal -"; voor digitale signalen dient u de aansluiting overeenkomstig de Modbus-pinconfiguratie uit te voeren; de kabel moet stevig worden bevestigd om te voorkomen dat deze per ongeluk wordt getrokken, en de bedrading dient voldoende afstand te houden van sterke interferentiebronnen zoals frequentieregelaars (afstand ≥ 20 cm).

• Beschermingsmaatregelen: Bij installatie buitenshuis dient een regenafdekking te worden toegevoegd; in vochtige of corrosieve omgevingen moet de kabelconnector in een waterdichte aansluitdoos worden geplaatst, en kan het sensorenoppervlak worden behandeld met een voedselveilige anticorrosieolie (voor de levensmiddelenindustrie).

2) Kalibratie en afstellen

• Nulcalibratie: Schakel de stroom in en laat minimaal 15 minuten opwarmen, voer daarna het commando "nulcalibratie" uit. Zorg ervoor dat de nuloutput binnen ±0,002%FS blijft. Indien de afwijking te groot is, controleer dan of er laterale krachten op de installatie werken.

• Belastingcalibratie: Plaats standaardgewichten van 10%, 50% en 100% van de nominale belasting achtereenvolgens, noteer de uitgangssignalen op elk punt, corrigeer de lineaire fout via kalibratiesoftware en zorg ervoor dat de fout ≤ de toelaatbare waarde van het overeenkomstige nauwkeurigheidsniveau is (C3-niveau ≤ ±0,02%FS).

• Dynamische debugging: Pas bij dynamische scenario's zoals spanningsmonitoring de filterfrequentie van het instrument (5-12 Hz) aan om een balans te vinden tussen reactiesnelheid en gegevensstabiliteit, en voorkom valse alarmen door hoogfrequente schommelingen.

3) Regelmatig onderhoud

• Regelmatige inspectie: Maandelijks het sensorsoppervlak schoonmaken, controleren of de schroefverbindingen niet los zitten; eenmaal per kwartaal nulkalibratie uitvoeren, eenmaal per jaar volledige kalibratie uitvoeren en de kalibratiegegevens vastleggen voor toekomstig gebruik.

• Storing afhandelen: Wanneer gegevens afwijken, controleer eerst de voedingsspanning (stabiel tussen 12-24 V DC); wanneer er geen signaaluitgang is, controleer of de kabel kapot is of de sensor overbelast is (meer dan 200% van de nominale belasting kan schade veroorzaken).

6. Selectiemethode (precies afgestemd op vereisten)

1) Bepaling van kernparameters

• Bereikselectie: Kies het model op basis van 1,2 - 1,5 keer de daadwerkelijke maximale krachtwaarde (bijvoorbeeld bij een maximale trekkracht van 8t kan een sensor van 10 - 12t worden gekozen). Voor trekkrachtscenario's dient een extra marge van 10% overbelasting te worden gereserveerd om schade door stootbelastingen te voorkomen.

• Nauwkeurigheidsklasse: Kies klasse C2 (fout ≤ ±0,01%WS) voor laboratoriumtests, klasse C3 (fout ≤ ±0,02%WS) voor industriële metrologie, en klasse C6 (fout ≤ ±0,03%WS) voor algemene monitoring. • Signaaltype: Kies analoge signalen (4 - 20mA) voor traditionele weeginstrumenten, digitale signalen (RS485) voor intelligente systemen, en intelligente modellen met draadloze transmissie (WiFi/4G) voor industriële IoT-scenario's.

2) Selectie op basis van omgevingsbestendigheid

• Temperatuur: Kies standaardmodellen voor normale toepassingen (-20°C ~ 60°C), modellen met hoge-temperatuurcompensatie voor hoge-temperatuurtoepassingen (60°C ~ 100°C) en koudebestendige modellen voor lage-temperatuurtoepassingen (-40°C ~ -20°C).

• Middel: Kies gelegeerd staal (oppervlak poedercoating) voor droge omgevingen, roestvrij staal 304 voor vochtige/voedingsmiddelenindustrie en roestvrij staal 316L voor chemisch corrosieve omgevingen.

• Beschermklasse: ≥IP65 voor binnen droge omgevingen, ≥IP67 voor buiten/vochtige omgevingen en ≥IP68 voor onderwater- of stofrijke omgevingen.

3) Installatie en systeemcompatibiliteit

• Montagemethode: Kies oogverbindingen voor trekkrachtoverdracht, boutbevestiging voor druktoepassingen en modellen met centreerpennen voor scheve belasting; bij beperkte ruimte, geef de voorkeur aan compacte modellen met een lengte ≤50 mm.

• Compatibiliteit: Controleer of het sensorsignaal overeenkomt met het communicatieprotocol van het bestaande instrument/PLC. Wanneer meerdere sensoren samenwerken, kiest u digitale modellen die adresinstelling ondersteunen om signaalconflicten te voorkomen.

4) Bevestiging van aanvullende eisen

• Certificeringsvereisten: Voor explosieveilig toepassingen is Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4-certificering vereist, voor de levensmiddelenindustrie FDA/GMP-certificering en voor meettoepassingen CMC-certificering.

• Speciale functies: Kies modellen met een responstijd ≤5 ms voor dynamisch spanningsmeten, modellen met een NB-IoT-module voor afstandsmonitoring en hygiënische modellen met spoothygiënische polijsting zonder dode hoeken (Ra ≤0,8 μm) voor hygiënische toepassingen.

Samenvatting

S-type loadcellen onderscheiden zich door hun "tweerichting krachtondersteuning, flexibele installatie en hoge precisie bij lichte belastingen" als kernvoordelen, en lossen vooral problemen op zoals tweerichting krachtmonitoring, installatie in complexe scenario's en precisiebeheersing bij lichte belastingen. De gebruikerservaring richt zich op eenvoudige bediening, onderhoudsvrij gebruik en sterke aanpassingsvatbaarheid aan verschillende toepassingen. Bij het kiezen van een loadcel dient eerst het bereik, de nauwkeurigheid, de krachtrichting en de omgevingsvereisten duidelijk gedefinieerd te worden, waarna de keuze gemaakt kan worden op basis van systeemcompatibiliteit en extra functies. Tijdens het gebruik dienen zijdelingse krachten en overbelasting vermeden te worden, en moeten regelmatige kalibratieprocedures strikt nageleefd worden om langdurig stabiele werking te garanderen. Het is geschikt voor toepassingen zoals trekkrachtmeting, ophangweegtoestellen en weeginstrumenten voor lichte belastingen, en vormt de aangewezen sensorsoplossing voor middelzware tot lichte belastingen en tweerichting krachtmonitoringsscenario's.

Detail weergave

Parameters