S-vormige krachtsensor CZL302AC

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

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

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

• Materiaal en Bescherming: Het elastomeer gebruikt doorgaans hoogwaardig legeringsstaal (vloeisterkte ≥850MPa) of roestvrij staal 304/316L, waarbij het oppervlak is behandeld met nikkelplating of poedercoating (passiveringsbehandeling voor corrosiebestendige types); het beschermingsniveau is doorgaans 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 reguliere toepassingen zich concentreren in het bereik van 0,1t-20t, en sommige hoge-nauwkeurigheidsmodellen zijn in staat kleine bereiken van 0,001t te meten.

• Gestandaardiseerde signaaluitgang: Biedt analoge signalen (4-20mA, 0-5V, 0-10V) 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 trekscenario's) en sommige modellen zijn uitgerust met anti-torsie positioneringspennen 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 krachtwijzigingen tijdens het optillen en neerlaten van materialen), waardoor aan de eis wordt voldaan voor tweerichtingskrachtmontoring in toepassingen zoals hijs- en tractiewerkzaamheden.

• 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 0,1 t - 5 t wordt, door de positie van de rekstrookjes en het spanningsontwerp van het elastomeer te optimaliseren, 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 spanningsvariaties registreren tijdens continue productieprocessen van kabels, folies, enz., en lost het kwaliteitsproblemen op die worden veroorzaakt door onstabiele spanning in industrieën zoals textiel en drukwerk.

• 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. Gebruiker Ervaring

• Installatiegemak: Gestandaardiseerde schroefdraad-/ooglasverbindingen, met standaard bevestigingsonderdelen (zoals bouten en karabijnhaken), vereisen geen speciale installatiegereedschappen. Eén persoon kan de installatie en positionering van een enkele sensor binnen 15 minuten voltooien, met lage eisen aan de vlakheid van het installatieoppervlak (een vlakheidstolerantie van ≤ 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 afgesloten constructie isoleert effectief stof en vocht, met een jaarlijkse gemiddelde foutfrequentie ≤ 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 meetgegevensfluctuatie ≤ ±0,005%FS, zonder duidelijke vertraging in dynamische scenario's; digitale modellen zijn uitgerust met ingebouwde foutalarmen voor overbelasting, onderspanning, enz., zichtbaar gemaakt via LED-indicatoren of softwareinterfaces voor eenvoudige en snelle probleemoplossing.

• 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/Trekkrachtregeling: Trekkrachtmontoring van draadtrekmachines in de textiel- en kabelindustrie. S-vormige sensoren zijn in serie geschakeld met het trekmechanisme, waardoor in realtime informatie over de trekkracht wordt gegeven en de treksnelheid op gecoördineerde wijze wordt aangepast om een uniforme kabeldiameter te garanderen.

• Treksterkte van materiaal: Trekkrachtmeting met materiaaltestapparatuur in laboratoria. C2-precisiemodellen kunnen voldoen aan de eisen voor treksterktetests van materialen zoals metalen draden en kunststof folie, met een herhaalbaarheidsfout van ≤ ±0,01%.

• Trekkrachtmonitoring van hijstoestellen: Lastbeperkingscontrole voor kleine kranen en elektrische lieren. Tussen de haak en de arm bevestigd, zorgt het voor een alarm en uitschakeling bij overbelasting om de veiligheid tijdens gebruik te waarborgen.

2) Weegtoepassingen bij opgehangen lasten

• Wegen van opgehangen doseerbak/tank: Wegen van opgehangen doseerbakken 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%WG.

• Ophangingweegtoestellen in de voedselverwerking: Ophanging en sorteren bij slachterijen en in de aquacultuur. 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 weegschalen: Kernsensorunits voor hakensc scales van 0,5t - 20t. Hun compacte structuur is geschikt voor weegschaallichaamontwerp, en hun slagvastheid kan omgaan met momentane overbelasting tijdens hijswerkzaamheden.

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

4) Wetenschappelijk onderzoek en laboratoriumapparatuur

• Biomechanisch testen: Krachtmomentmonitoring van medische revalidatieapparatuur (zoals krachttesten van prothesen). Kleine, hoge-nauwkeurigheidsmodellen (0,01t - 1t) kunnen subtiele veranderingen in krachtniveau 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 nauwkeurig de vuldruk 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).

• Bescherming: Bij installatie buitenshuis dient een regenafdekking te worden toegevoegd; in een vochtige/corrosieve omgeving moet de kabelconnector in een waterdichte aansluitdoos worden geplaatst, en kan het sensorsoppervlak worden behandeld met een voedselveilige corrosiewerende olie (voor de voedingsindustrie).

2) Kalibratie en afstellen

• Nulcalibratie: Schakel de stroom in en warm het apparaat 15 minuten voor, voer daarna het "nulcalibratie"-commando uit. Zorg ervoor dat de nuluitgang binnen ±0,002% FS ligt. Indien de afwijking te groot is, controleer dan of er zijwaartse krachten aanwezig zijn in de installatie.

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

• Dynamische debugging: Pas bij dynamische scenario's zoals spanningsmonitoring de filterfrequentie van de meter aan (5-12 Hz) om een balans te creëren 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: Voor laboratoriumtests kiest u klasse C2 (fout ≤ ±0,01%FS); voor industriële meetkunde kiest u klasse C3 (fout ≤ ±0,02%FS); voor algemene monitoring kiest u klasse C6 (fout ≤ ±0,03%FS).

• Signaaltype: Voor traditionele weeginstrumenten kiest u analoge signalen (4 - 20mA); voor intelligente systemen kiest u digitale signalen (RS485); voor industriële IoT-scenario's kiest u intelligente modellen met draadloze transmissie (WiFi/4G).

2) Selectie op basis van omgevingsbestendigheid

• Temperatuur: Voor normale omstandigheden (-20°C ~ 60°C) gewone modellen kiezen; voor hoge-temperatuur omstandigheden (60°C ~ 100°C) modellen met hoge-temperatuurcompensatie kiezen; voor lage-temperatuur omstandigheden (-40°C ~ -20°C) koudebestendige modellen kiezen.

• Medium: Voor droge omgevingen gelegeerd staal (oppervlak poedercoating) kiezen; voor vochtige/levensmiddelenindustrie 304 roestvrij staal kiezen; voor chemische corrosieomgevingen 316L roestvrij staal kiezen. • Beschermklasse: Voor binnen droge omgevingen, ≥IP65; voor buiten/vochtige omgevingen, ≥IP67; voor onderwater- of stofintensieve omgevingen, ≥IP68.

3) Installatie en systeemcompatibiliteit

• Montagemethode: Voor trekkrachtomstandigheden oogverbinding kiezen; voor drukomstandigheden boutbevestiging kiezen; voor scheve krachtoverdracht modellen met centreerpennen kiezen; voor beperkte ruimte compacte modellen met een lengte ≤50 mm verkiezen.

• Compatibiliteit: Controleer of het sensorsignaal overeenkomt met het communicatieprotocol van de bestaande meter/PLC. Wanneer meerdere sensoren samenwerken, kies 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 is FDA/GMP-certificering vereist; voor meettoepassingen is CMC-certificering vereist.

• Speciale functies: Voor dynamisch spanningsmeten kiest u modellen met een responstijd ≤5 ms; voor afstandsbediening kiest u modellen met een NB-IoT-module; voor hygiënische toepassingen kiest u hygiënische modellen met spoothoekvrije polijsting (Ra ≤0,8 μm).

Samenvatting

S-type loadcellen onderscheiden zich door hun 'tweerichtingse krachtoverdracht, flexibele installatie en hoge precisie bij lichte belastingen' als kernvoordelen, en lossen vooral problemen op zoals tweerichtingse krachtmeting, installatie in complexe scenario's en precisiebeheersing bij lichte belastingen. De gebruikerservaring richt zich op eenvoudige bediening, onderhoudsvrij gebruik en sterke aanpasbaarheid aan diverse toepassingen. Bij de keuze 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 aanvullende functies. Tijdens het gebruik dienen zijdelingse krachten en overbelasting vermeden te worden, en moeten regelmatige kalibraties strikt worden nageleefd om een stabiele werking op lange termijn te waarborgen. De S-type loadcel is geschikt voor toepassingen zoals trekkrachtmeting, opgehangen weging en weeginstrumenten voor lichte belastingen, en is de aangewezen sensortechnologie voor toepassingen met gemiddelde en lage belastingen en tweerichtingse krachtmeting.

Detail weergave

Parameters