Sensor de Pesagem Tipo Viga Paralela CZL601AA

Introdução do Produto

O sensor de pesagem de viga paralela é um elemento de detecção sensível à força baseado no princípio da resistência à deformação, com corpos elásticos de dupla viga paralela ou de viga paralela simples como estrutura principal. Quando submetido a uma força, a deformação por flexão do corpo da viga faz com que a célula de carga produza alterações na resistência, que são então convertidas em sinais elétricos padronizados. Possui as vantagens de baixa carga, alta precisão, resistência plana a cargas excêntricas e fácil instalação, sendo amplamente utilizado em aplicações de pesagem em pequena escala, medição de força plana e medições embutidas. A seguir, uma explicação detalhada da dimensão principal para atender às necessidades de produto seleção, avaliação técnica e elaboração de projetos.

1. Características e Funções do Produto

Principais Funcionalidades

• Design estrutural: Adota uma estrutura de viga paralela integrada (espessura do corpo da viga de 2 - 15 mm, comprimento de 20 - 150 mm), com distribuição uniforme de tensão concentrada na seção central do corpo da viga, suporta forças em múltiplos ângulos no plano, possui excelente capacidade de resistência a cargas excêntricas (capaz de suportar cargas excêntricas no plano de ±20% - ±30% da carga nominal) e não apresenta pontos cegos de tensão evidentes.
• Performance de precisão: Os níveis de precisão abrangem C1 - C3, com modelos convencionais alcançando C2. Erro de não linearidade ≤ ±0,01%FS, erro de repetibilidade ≤ ±0,005%FS, deriva do zero ≤ ±0,002%FS/℃, apresentando desempenho de precisão superior ao de sensores semelhantes em cenários de pequena escala de 0,1 kg - 500 kg.
• Materiais e Proteção: O corpo elástico geralmente utiliza liga de alumínio (para cenários leves), aço-liga (para cenários industriais convencionais) ou aço inoxidável 304/316L (para cenários corrosivos), com superfície tratada por anodização, niquelagem ou passivação; o nível de proteção é tipicamente IP65/IP67, e modelos para uso alimentício podem atingir IP68, adequados para diversos ambientes complexos.
• Compatibilidade de Instalação: São fornecidos orifícios de montagem padronizados (com rosca ou lisos) na base, permitindo fixação por parafusos ou adesivo. Alguns modelos micro podem ser instalados de forma embutida, adequados para espaços reduzidos de instalação em instrumentos de pesagem de bancada e equipamentos automatizados, sendo que uma única unidade pode atender às necessidades de pesagem plana.

Funções principais

• Medição de Força em Carga Leve: Focado em pesagem estática/quase-dinâmica de carga leve (tempo de resposta ≤ 4 ms), com faixa de medição abrangendo 0,1 kg - 500 kg, e aplicações típicas concentradas na faixa de 1 kg - 200 kg. O modelo micro pode alcançar medição em faixa ultra-reduzida de 0,01 kg.
• Múltiplos Tipos de Saída de Sinal: Fornece sinais analógicos (4 - 20 mA, 0 - 3 V, 0 - 5 V) e sinais digitais (RS485/Modbus RTU, I2C). O modelo micro inteligente integra um módulo de condicionamento de sinal e pode ser conectado diretamente a microcontroladores e módulos IoT.
• Função de Proteção de Segurança: Integra compensação de temperatura em uma ampla faixa de temperatura (-10°C - 70°C), possui proteção contra sobrecarga (150% - 200% da carga nominal, normalmente 150% para modelos de liga de alumínio) e alguns modelos incluem uma estrutura amortecedora antiderrapante.
• Estabilidade a longo prazo: Vida útil à fadiga ≥ 10⁷ ciclos de carga, com deriva anual ≤ ±0,01% FS sob carga nominal, adequado para cenários de operação contínua prolongada, como supermercados e laboratórios.

2. Problemas Principais Solucionados

• Precisão inadequada em cenários de carga leve: Para resolver o problema de erro excessivo em sensores tradicionais em aplicações de pequena escala abaixo de 10 kg, por meio da otimização do projeto de tensão no corpo da viga, o erro de medição é controlado dentro de ±0,005% da escala completa, atendendo aos requisitos de alta precisão como pesagem de alimentos e dosagem farmacêutica.

•Medição imprecisa de carga excêntrica planar: A característica de distribuição uniforme de tensão da estrutura de viga paralela pode efetivamente compensar a influência da carga excêntrica causada pelo deslocamento do objeto pesado, resolvendo o problema de precisão decorrente da posição não fixa de colocação de materiais em instrumentos de pesagem de mesa e equipamentos de classificação.

• Dificuldades na integração e instalação do equipamento: A estrutura compacta e o método de instalação flexível atendem aos requisitos de instalação embutida de equipamentos automatizados e eletrodomésticos inteligentes, eliminando a necessidade de modificar a estrutura principal do equipamento e reduzindo os custos de integração.

• Baixa adaptabilidade a múltiplos ambientes: Através de melhorias nos materiais e nível de proteção, são resolvidos problemas como danos aos sensores e desvios de sinal em cenários de umidade (por exemplo, pesagem de produtos aquáticos), corrosão (por exemplo, pesagem de reagentes químicos) e poeira (por exemplo, processamento de farinha).

• Pressão de custo em dispositivos pequenos: Um único sensor pode atender aos requisitos de pesagem planar, eliminando a necessidade de uso combinado de múltiplos sensores. Ao mesmo tempo, o material de liga de alumínio reduz o peso e o custo do produto, resolvendo o problema de controle de custos em instrumentos de pesagem pequenos e eletrônicos de consumo.

3. experiência do utilizador

• Instalação ultra-simplificada: Furos de montagem padronizados e superfícies de referência de posicionamento eliminam a necessidade de ferramentas profissionais de calibração. A instalação pode ser concluída com uma chave de fenda comum, com baixos requisitos de planicidade (≤0,1 mm/m), e a comissionamento por uma única pessoa pode ser concluído em menos de 10 minutos.
• Baixo nível de operação: Suporta zeragem com um botão e calibração de ponto único do instrumento de pesagem (requer apenas um peso padrão de 100% da carga nominal). Modelos digitais podem ser calibrados rapidamente por meio de software de computador, permitindo operação fácil mesmo por não especialistas.
• Custo extremamente baixo de manutenção: A estrutura totalmente selada reduz a entrada de poeira e umidade, com uma taxa média anual de falhas ≤0,2%. Os modelos em liga de alumínio são leves (mínimo apenas 5g), fáceis de substituir e não exigem desmontagem de estruturas maiores durante a manutenção.
• Retorno preciso de dados: Flutuação dos dados de medição estáticos ≤±0,003%FS, sem atraso em cenários quase dinâmicos. Os modelos digitais possuem função integrada de compensação de deriva zero, eliminando a necessidade de calibrações frequentes e garantindo forte estabilidade dos dados.
• Boa integração e adaptabilidade: Os modelos micro são pequenos em tamanho (dimensões mínimas 20 mm × 10 mm × 5 mm), podendo ser embutidos no interior de dispositivos inteligentes sem afetar o design do aparelho. A saída de sinal é compatível com controladores pequenos mais comuns, plug and play.

4. Cenários Típicos de Uso

1) Instrumentos de Pesagem Leve para Uso Civil e Comercial

• Balanças de precificação em supermercados / Plataformas eletrônicas com alta precisão em diferentes posições de colocação, com erro ≤ ±1g.

• Balanças Eletrônicas para Entrega Expressa: equipamento de pesagem para entrega expressa de 1-50 kg, feito de aço inoxidável para resistência à sujeira e fácil limpeza, com classificação de proteção IP67 adequada para ambientes úmidos e poeirentos de pontos de entrega expressa, suportando pesagem contínua rápida.

• Balanças de Cozinha/Balanças para Confeitaria: balanças de cozinha de alta precisão de 0,01-5 kg, com sensor micro de viga paralela que alcança precisão em nível de miligrama, saída de sinal digital compatível com displays de alta definição, atendendo à necessidade de dosagem precisa de ingredientes.

2）Equipamentos de Automação Industrial

• Equipamento de Classificação Automatizada: classificadores por peso para as indústrias alimentícia e de ferragens, instalados sob a esteira transportadora de classificação, detectando em tempo real o peso do produto e integrando-se ao mecanismo de separação, com precisão de classificação de até ±0,1 g.

• Detecção de Material em Linha de Montagem: Detecção de falta de material para linhas de montagem de componentes eletrônicos, determinando se os materiais estão ausentes por meio de pesagem (por exemplo, montagem de baterias de telefone celular), com tempo de resposta ≤ 4 ms, adequado para linhas de produção de alta velocidade.

• Controle Quantitativo de Máquinas de Embalagem: Pesagem quantitativa para máquinas de embalagem de partículas/pó finos, modelos com precisão grau C2 garantem erro de peso por saco ≤ ±0,2%, atendendo aos padrões metrológicos.

3) Indústrias Alimentícia e Farmacêutica

• Pesagem de Ingredientes Farmacêuticos: Pesagem de matérias-primas em doses pequenas (0,1-10 kg) na indústria farmacêutica, fabricado em aço inoxidável 316L + certificação GMP, com superfície polida sem cantos mortos, facilitando desinfecção e esterilização, precisão ≤ ±0,01% FS.

• Pesagem Aquática/Carnes: Equipamentos de corte e pesagem para abatedouros e mercados aquáticos, com design à prova d'água e anti-corrosão (IP68), podem ser lavados diretamente, adequados para ambientes de trabalho úmidos e ricos em água.

4) Equipamentos para Pesquisa Científica e Experimentação

• Pesagem em Experimentos Biológicos: Pesagem de reagentes e amostras em laboratórios, modelos de faixa ultrapequena (0,01-1 kg) atendem aos requisitos de alta precisão para cultivo microbiano e dosagem de reagentes químicos.

• Medição de Força em Equipamentos Médicos: Medição de força/peso em equipamentos de reabilitação (por exemplo, dinamômetros de preensão) e balanças médicas (balanças infantis), design leve em liga de alumínio melhora a portabilidade dos equipamentos, com precisão de até ±0,005%FS.

5) Eletrônicos de Consumo Inteligentes e Dispositivos da Internet das Coisas (IoT)

• Eletrodomésticos Inteligentes: Detecção de peso de roupas em máquinas de lavar e pesagem de reservatório de grãos em cafeteiras, sensores microembutidos permitem o controle inteligente dos dispositivos, melhorando a experiência do usuário.

• Pontos de extremidade IoT: Monitoramento de peso para prateleiras inteligentes e lixeiras inteligentes, modelos digitais de baixo consumo suportam transmissão sem fio NB-IoT, adequados para cenários de gerenciamento remoto IoT.

5. Instruções de Uso (Guia Prático)

1) Processo de Instalação

• Preparação: Limpe a superfície de instalação (remova manchas de óleo e rebarbas), verifique a aparência do sensor (sem deformação no corpo da viga, sem danos ao cabo), selecione os parafusos de montagem apropriados conforme a faixa (evite usar parafusos de alta resistência em modelos de liga de alumínio).

• Posicionamento e Fixação: Instale horizontalmente o sensor na superfície de carga, garanta que a carga atue verticalmente acima do corpo da viga (evite impactos laterais); use uma chave de torque para apertar os parafusos (5-10 N·m para modelos de liga de alumínio, 10-20 N·m para aço-liga), evite superapertar para não danificar o corpo da viga.

• Especificações de Fiação: Para sinais analógicos, siga "vermelho - alimentação +, preto - alimentação -, verde - sinal +, branco - sinal -"; para sinais digitais, conecte conforme a definição dos pinos; evite puxar o cabo ao fazer a fiação em modelos micro, recomenda-se deixar 5 cm de comprimento adicional reservado.

• Tratamento de Proteção: Em um ambiente úmido, selar o conector do cabo com fita impermeável, limpar a superfície do sensor imediatamente após o uso na indústria alimentícia para evitar corrosão por materiais residuais.

2） Calibração e Depuração

• Calibração de Zero: Ligue a alimentação e aqueça por 10 minutos, execute o comando "calibração de zero", garanta que a saída em zero esteja dentro da faixa de ±0,001%FS. Se o desvio for muito grande, verifique se a superfície de montagem está plana.

• Calibração de Carga: Coloque pesos padrão equivalentes a 100% da carga nominal (utilize pesos padrão em cenários de pequena escala), registre o valor do sinal de saída, corrija o erro através do medidor ou software, e garanta que o erro ≤ ao valor permitido da classe de precisão correspondente (Classe C2 ≤ ±0,01%FS).

• Teste de carga excêntrica: colocar os mesmos pesos em posições diferentes na superfície de carga do sensor, observar a consistência das leituras e o desvio deve ser ≤ ± 0,02% FS; caso contrário, ajustar a nivelização da instalação.

3) Manutenção de rotina

• Inspecção regular: limpar a superfície do sensor semanalmente, verificar mensalmente se a fiação está solta; calibrar os instrumentos de pesagem comerciais trimestralmente e os equipamentos de laboratório mensalmente.

• Tratamento de Falhas: Quando ocorrer deriva nos dados, verifique primeiro a tensão da fonte de alimentação (estável entre 5-24V CC, geralmente 5V para modelos micro); quando a leitura estiver anormal, verifique se há sobrecarga (modelos de liga de alumínio são propensos a deformação permanente sob sobrecarga), e substitua o sensor se necessário.

6. Método de Seleção (Correspondência Precisa aos Requisitos)

1) Determinação dos Parâmetros Principais

• Selecção de faixa: selecionar o modelo de acordo com 1,2-1,4 vezes o peso máximo real (por exemplo, para um peso máximo de 10 kg, um sensor de 12-14 kg pode ser selecionado), e evitar a selecção de uma faixa que é muito grande em cenários de carga leve para evitar a precisão insuficiente.

• Classe de Precisão: Selecione a Classe C1 (erro ≤ ±0,005%FM) para aplicações laboratoriais/médicas, Classe C2 (erro ≤ ±0,01%FM) para metrologia industrial e Classe C3 (erro ≤ ±0,02%FM) para instrumentos de pesagem civil.

• Tipo de sinal: selecionar sinais analógicos (0-5V) para instrumentos de pesagem civis, sinais digitais (I2C/RS485) para dispositivos inteligentes e modelos com módulos sem fio para cenários de IoT.

2) Seleção com Base na Adaptabilidade ao Ambiente

• Temperatura: Selecione modelos comuns para cenários normais (-10°C~60°C), modelos resistentes a baixas temperaturas para refrigeração em ambientes frios (-20°C~0°C) e modelos com compensação de alta temperatura para cenários quentes (60°C~80°C).

• Meio: Selecione liga de alumínio para ambientes secos, aço inoxidável 304 para indústrias úmidas/alimentícias e aço inoxidável 316L para ambientes com corrosão química.

• Classe de Proteção: ≥IP65 para ambientes internos secos, ≥IP67 para ambientes úmidos/lavados e ≥IP68 para ambientes subaquáticos ou altamente corrosivos.

3) Instalação e Compatibilidade do Sistema

• Método de Instalação: Selecione fixação por parafuso para instrumentos de pesagem de bancada e instalação embutida para dispositivos inteligentes; em cenários com espaço limitado, priorize modelos micro com comprimento ≤30 mm.

• Compatibilidade: Confirme que a tensão de alimentação e o tipo de sinal do sensor são compatíveis com o controlador; para modelos micro, verifique as definições dos pinos para evitar erros de fiação que possam danificar o módulo.

4) Confirmação dos Requisitos Adicionais

• Requisitos de Certificação: As indústrias alimentícia e farmacêutica exigem certificação FDA/GMP, cenários de metrologia exigem certificação CMC e produtos para exportação exigem certificação OIML.

• Funções Especiais: Selecione modelos com tempo de resposta ≤3 ms para classificação de alta velocidade, modelos IoT com corrente em espera ≤10 μA para cenários de baixo consumo e modelos integrados sem roscas e cantos mortos para cenários higiênicos.

Resumo

A célula de carga de feixe paralelo possui vantagens principais como "carga leve com alta precisão, resistência a cargas excêntricas em plano e integração conveniente", solucionando principalmente problemas como pesagem precisa em pequenas escalas, carga excêntrica de materiais e instalação embutida de equipamentos. A experiência do usuário foca-se em operação simples, manutenção sem preocupações e custo controlável. Ao selecionar um modelo, é necessário primeiro definir os quatro requisitos principais: faixa de medição, precisão, espaço de instalação e ambiente, para então tomar uma decisão com base na compatibilidade do sistema e funções adicionais; durante o uso, evite sobrecarga e impactos laterais, seguindo rigorosamente as especificações de calibração periódica para garantir operação estável a longo prazo. É adequada para instrumentos de pesagem de carga leve, equipamentos de automação, indústrias alimentícia e farmacêutica, entre outros, sendo a solução ideal de sensoriamento para cenários de pesagem em pequena escala e superfícies planas.

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