Sensor de Pesagem de Viga Paralela CZL602A

Introdução do Produto

Viga paralela células de carga são elementos de detecção sensíveis à força baseados no princípio da resistência à deformação, com um elástico de viga paralela dupla ou viga paralela simples como estrutura principal. Quando submetidos a uma força, a deformação por flexão da viga impulsiona o extensômetros a produzir mudanças na resistência, que são então convertidas em sinais elétricos padronizados. Eles combinam vantagens como alta precisão sob cargas leves, capacidade planar de carga excêntrica e instalação conveniente, sendo amplamente utilizados em pesagem de pequeno alcance, força planar e cenários de medição embutida. O seguinte fornece uma descrição detalhada das dimensões principais para atender às necessidades de produto seleção, avaliação técnica e elaboração de soluções:

1. Características e Funções do Produto

Principais Funcionalidades

• Design estrutural: Adota uma estrutura integrada de viga paralela (espessura da viga 2-15 mm, comprimento 20-150 mm), com distribuição uniforme de tensão concentrada na seção central da viga, suportando forças em múltiplos ângulos no plano, excelente capacidade de resistência a cargas excêntricas (capaz de suportar cargas excêntricas planares de ±20% a ±30% da carga nominal) e sem pontos cegos de tensão evidentes.

• Performance de precisão: Os níveis de precisão abrangem C1-C3, com modelos principais alcançando C2. Erro de não linearidade ≤±0,01%FM, erro de repetibilidade ≤±0,005%FM, deriva do zero ≤±0,002%FM/℃, e desempenho de precisão superior ao de sensores semelhantes em cenários de pequena escala de 0,1 kg a 500 kg.

• Materiais e Proteção : Os elastômeros comumente utilizam liga de alumínio (para cenários leves), aço-liga (para cenários industriais gerais) ou aço inoxidável 304/316L (para cenários corrosivos), com superfícies tratadas por anodização, niquelagem ou passivação; os níveis de proteção são 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 (orifícios roscados ou lisos) na parte inferior, suportando fixação por parafusos ou instalação com adesivo. Alguns modelos miniatura podem ser instalados de forma embutida, adequados para espaços estreitos de instalação em instrumentos de pesagem de bancada e equipamentos automatizados, e uma única unidade pode atender requisitos de pesagem planar.

Funções principais

• Medição de Força em Carga Leve: Foca na pesagem estática/quase-dinâmica de cargas leves (tempo de resposta ≤4 ms), com faixa que abrange de 0,1 kg a 500 kg, sendo as aplicações comuns concentradas na faixa de 1 kg a 200 kg. Modelos miniatura podem alcançar medição em faixas ultra-baixas de 0,01 kg.

• Múltiplos Tipos de Saída de Sinal: Fornece sinais analógicos (4-20mA, 0-3V, 0-5V) e sinais digitais (RS485/Modbus RTU, I2C). Modelos inteligentes miniaturizados integram módulos de condicionamento de sinal e podem ser conectados diretamente a microcontroladores e módulos IoT.

•Função de Proteção de Segurança: Integra compensação de temperatura em ampla faixa (-10℃~70℃), possui proteção contra sobrecarga (150%-200% da carga nominal, geralmente 150% para modelos de liga de alumínio) e alguns modelos incluem estruturas amortecedoras antichoque.

• 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 de longo prazo, como supermercados e laboratórios.

2. Problemas Principais Solucionados

• Precisão Insuficiente em Cenários de Carga Leve: Visando resolver o problema do erro excessivo de sensores tradicionais em cenários de pequena faixa abaixo de 10 kg, por meio do design otimizado da tensão da viga, o erro de medição é controlado dentro de ±0,005%FS, solucionando as exigências de alta precisão em pesagem de alimentos e dosagem de medicamentos, entre outros.

• 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 em posições variáveis de colocação de materiais em instrumentos de pesagem de mesa e equipamentos de classificação.

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

• Baixa adaptabilidade a múltiplos ambientes: Por meio de melhorias nos materiais e nível de proteção, resolve os problemas de danos aos sensores e desvios de sinal em cenários como umidade (por exemplo, pesagem em aquicultura), corrosão (por exemplo, pesagem de reagentes químicos) e poeira (por exemplo, processamento de farinha).

• Pressão de custo em equipamentos 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 em 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 extremamente 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 depuração por uma única pessoa pode ser finalizada em até 10 minutos.

• Baixo nível de operação: Suporta a zeragem com uma tecla e a calibração em um único ponto de medidores de instrumentos de pesagem (requer apenas um peso padrão de 100% da carga nominal). Modelos digitais podem ser calibrados rapidamente por meio de software para computador, e não especialistas podem operá-los facilmente.

•Custo extremamente baixo de manutenção: A estrutura totalmente selada reduz a entrada de poeira e umidade, com taxa média anual de falhas ≤0,2%. O modelo em liga de alumínio é leve (mínimo apenas 5g), fácil de substituir e não requer desmontagem de grandes estruturas durante a manutenção.

• Retorno preciso de dados: Flutuação dos dados de medição estática ≤±0,003%FS, sem histerese em cenários quase dinâmicos. Os modelos digitais possuem função de compensação de deriva zero, eliminando a necessidade de calibrações frequentes, com forte estabilidade dos dados.

•Boa adaptabilidade de integração: O modelo micro é pequeno em tamanho (tamanho mínimo 20 mm × 10 mm × 5 mm), podendo ser embutido dentro de dispositivos inteligentes sem afetar o design estético do dispositivo. A saída de sinal é compatível com controladores pequenos mais utilizados, plug and play.

4. Cenários típicos de aplicação

1) Instrumentos de Pesagem Leve para Uso Civil e Comercial

• Balanças de supermercado/plataformas eletrônicas: unidade sensorial principal de balanças de precificação de 3-30 kg, com design leve em material de liga de alumínio. A característica antidesequilíbrio garante precisão constante de pesagem em diferentes posições de colocação, com erro ≤ ±1 g.

• Balanças eletrônicas para entrega expressa: equipamento de pesagem para entrega expressa de 1-50 kg, com material em aço inoxidável para resistência à sujeira e fácil limpeza. O nível de proteção IP67 é adequado para ambientes úmidos e empoeirados de pontos de entrega expressa, suportando pesagem rápida e contínua.

• Balanças de cozinha/balanças para confeitaria: balanças de alta precisão de 0,01-5 kg, com sensores de feixe paralelo micro que alcançam precisão em nível de miligrama. A saída de sinal digital é compatível com displays de alta definição, atendendo aos requisitos de dosagem precisa de ingredientes.

2) Equipamentos para Automação Industrial

• Equipamentos de Classificação Automatizada: classificadores por peso nas indústrias alimentícia e de ferragens, instalados sob a esteira transportadora de classificação, detectam em tempo real o peso do produto e se integram ao mecanismo de separação, com precisão de classificação de até ±0,1 g.

• Detecção de material em linhas de montagem: detecção de falta de material em linhas de montagem de componentes eletrônicos, determinando se há ausência de materiais por meio de pesagem (por exemplo, montagem de baterias de telefone celular), com tempo de resposta ≤4 ms, adaptado a linhas de alta velocidade.

• Controle quantitativo em máquinas de embalagem: pesagem quantitativa para máquinas de embalagem de partículas/pó finos, com modelos de precisão classe C2 garantindo erro de peso por embalagem ≤ ±0,2%, atendendo aos padrões metrológicos.

3) Indústrias de alimentos e farmacêutica

• Pesar de ingredientes farmacêuticos: Pesar de matérias-primas de baixa dose (0,1 - 10 kg) na indústria farmacêutica, fabricado em aço inoxidável 316L + certificado GMP, com superfície polida sem cantos mortos para facilitar a desinfecção e esterilização, e precisão ≤ ±0,01%FS.

• Pesagem de produtos aquáticos/carne: Equipamentos de corte e pesagem em frigoríficos e mercados de produtos aquáticos, com design à prova d'água e anticorrosão (IP68), podem ser lavados diretamente, adequados para ambientes de trabalho úmidos e ricos em água.

4) Equipamentos para pesquisa científica e experimentação

• Pesar em experimentos biológicos: Pesar de reagentes e amostras em laboratórios, modelos de faixa ultrapequena (0,01 - 1 kg) podem atender aos requisitos de alta precisão para cultivo de microrganismos e dosagem de reagentes químicos.

• Medição de força em equipamentos médicos: medição de força/peso em equipamentos de reabilitação (como dinamômetros manuais) e balanças médicas (balanças infantis), com design leve em liga de alumínio para melhorar a portabilidade do equipamento, e precisão de até ±0,005%FS. 5. Eletrônicos de consumo inteligentes e dispositivos IoT

• Eletrodomésticos inteligentes: Detecção do peso da roupa em máquinas de lavar e pesagem de reservatórios de grãos de café em cafeteiras, com sensores microembutidos permitindo controle inteligente dos equipamentos e melhorando a experiência do usuário.

• Pontos finais IoT: monitoramento de peso em prateleiras inteligentes e lixeiras inteligentes, com modelos digitais de baixo consumo que suportam transmissão sem fio NB-IoT, adaptados a cenários de gerenciamento remoto IoT.

5. Método 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 do corpo da viga e sem danos ao cabo) e selecione os parafusos de montagem adequados conforme a faixa (evite usar parafusos de alta resistência em modelos de liga de alumínio).

• Posicionamento e Fixação: Instale o sensor horizontalmente na superfície de carga, garantindo que a carga atue verticalmente acima do corpo da viga (evite impacto lateral); utilize 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), para evitar danos ao corpo da viga por superaperto.

• 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, sendo recomendado deixar 5 cm de comprimento adicional reservado.

• Tratamento de proteção: Em ambientes úmidos, vedar o conector do cabo com fita impermeável; na indústria alimentícia, limpar imediatamente a superfície do sensor após o uso para evitar corrosão por resíduos de materiais.

2) Calibração e ajuste

• Calibração de Zero: Ligue a energia e aqueça por 10 minutos, execute o comando "calibração de zero", garanta que a saída em zero esteja dentro de ±0,001%FS; caso o desvio seja muito grande, verifique se a superfície de instalação está plana.

• Calibração de carga: Coloque um peso padrão equivalente a 100% da carga nominal (utilize pesos padrão em cenários de pequena escala), registre o valor do sinal de saída, corrija o erro por meio do medidor ou software, e assegure que o erro ≤ ao valor permitido do nível de precisão correspondente (nível C2 ≤ ±0,01%FS).

• Teste de Carga Excêntrica: Coloque o mesmo peso em diferentes posições na superfície de carga do sensor, observe a consistência das leituras, sendo que o desvio deve ser ≤ ±0,02%FS; caso contrário, é necessário ajustar o nivelamento da instalação.

3) Manutenção rotineira

• Inspeção Regular: Limpe a superfície do sensor semanalmente, verifique fiações soltas mensalmente; calibre balanças comerciais trimestralmente e equipamentos de laboratório mensalmente.

• Tratamento de Falhas: Quando houver desvio de 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 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

• Seleção da Faixa: Selecione um modelo com faixa 1,2 a 1,4 vezes o peso máximo real (por exemplo, para pesagem máxima de 10 kg, pode-se selecionar um sensor de 12 a 14 kg) e evite faixas excessivas em cenários de carga leve para prevenir precisão insuficiente.

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

• Tipo de Sinal: Selecione sinal analógico (0-5V) para balanças civis, sinal digital (I2C/RS485) para dispositivos inteligentes e modelos com módulos sem fio para cenários de IoT.

2) Seleção com Base na Adaptabilidade Ambiental

• 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 com altas temperaturas (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 com água e ≥IP68 para ambientes subaquáticos ou altamente corrosivos.

3) Instalação e Compatibilidade do Sistema

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

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

4) Confirmação de 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 essenciais como "alta precisão em cargas leves, resistência planar a cargas descentralizadas e integração conveniente", solucionando principalmente problemas como pesagem precisa em pequenas escalas, descentralização do material e instalação embutida de equipamentos. A experiência do usuário foca em operação simples, manutenção sem preocupações e custo controlável. Ao selecionar um modelo, é necessário definir claramente os quatro requisitos essenciais de faixa, precisão, espaço de instalação e ambiente, e depois tomar a decisão com base na compatibilidade do sistema e funções adicionais; durante o uso, devem-se evitar sobrecargas e impactos laterais, além de seguir rigorosamente as especificações de calibração periódica para garantir operação estável a longo prazo. É adequada para balanças de carga leve, equipamentos de automação, indústrias alimentícia e farmacêutica, entre outros, sendo a solução de sensoriamento ideal para cenários de pesagem em pequenas faixas e superfícies planas.

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