Sensor de Peso de Viga Paralela CZL639MB

Introdução do Produto

Viga paralela células de carga são elementos de detecção sensíveis à força baseados no princípio da resistência à deformação, com um elástomo de viga paralela dupla ou viga paralela simples como estrutura principal. Quando submetidos a uma força, a deformação por flexão da viga impulsiona o extensômetro a produzir alterações na resistência, que são então convertidas em sinais elétricos padronizados. Eles combinam vantagens como alta precisão sob cargas leves, capacidade planar de resistência a cargas excêntricas e instalação conveniente, sendo amplamente utilizados em pesagens de pequeno alcance, forças planares e cenários de medição embutida. Os seguintes detalhes são apresentados a partir 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 de viga paralela integrada (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% - ±30% da carga nominal) e sem pontos cegos de tensão evidentes.

• Desempenho de Precisão: Os níveis de precisão abrangem C1 - C3, com modelos convencionais atingindo C2. Erro de não linearidade ≤ ±0,01%FM, erro de repetibilidade ≤ ±0,005%FM, deriva do zero ≤ ±0,002%FM/°C e desempenho de precisão superior ao de sensores semelhantes em aplicações de pequena escala de 0,1 kg - 500 kg.

• Materiais e Proteção: Os elastômeros geralmente utilizam liga de alumínio (para aplicações leves), aço-liga (para aplicações industriais gerais) ou aço inoxidável 304/316L (para ambientes corrosivos), com superfícies tratadas por anodização, niquelação ou passivação; os graus de proteção são tipicamente IP65/IP67, e modelos para uso alimentício podem alcançar IP68, adequados para diversos ambientes complexos.

• Compatibilidade de Instalação: São fornecidos orifícios de montagem padronizados (furos roscados ou lisos) na parte inferior, permitindo fixação por parafusos ou adesivo. Alguns modelos micro podem ser instalados de forma embutida, adequados para espaços reduzidos de instrumentos de pesagem de mesa e equipamentos automatizados, sendo que uma única unidade pode atender requisitos de pesagem plana.

Funções principais

• Medição de Força em Cargas Leves: Foca em pesagem estática/quase-dinâmica com carga leve (tempo de resposta ≤ 4 ms), com uma faixa que abrange de 0,1 kg a 500 kg, e aplicações típicas concentradas na faixa de 1 kg a 200 kg. Modelos micro podem alcançar medição de 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). Modelos micro inteligentes integram módulos de condicionamento de sinal e podem ser diretamente conectados a microcontroladores e módulos IoT.

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

• Estabilidade de 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 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 decorrente da posição não fixa 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 atendem aos requisitos de instalação embutida em 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: 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 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 uma única pessoa pode realizar o ajuste 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. Modelos digitais possuem função de compensação de deriva do zero, eliminando a necessidade de calibrações frequentes e garantindo forte estabilidade dos dados.

• Boa adaptabilidade à 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 de Aplicação Típicos

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 expresso: equipamento de pesagem rápida 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 cozinha 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 o peso do produto em tempo real e se integram ao mecanismo classificador, 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 de máquinas de embalagem: pesagem quantitativa para máquinas de embalagem de partículas/pós finos, com modelos de precisão C2 garantindo erro de peso por saco ≤ ±0,2%, atendendo aos padrões metrológicos.

3) Indústrias de alimentos e farmacêutica

• Pesar de ingredientes farmacêuticos: Pesar de matérias-primas de baixa dosagem (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, precisão ≤ ±0,01%FS.

• Pesar de produtos aquáticos/carne: Equipamento de pesagem para corte e pesagem em matadouros e mercados de produtos aquáticos, com design à prova d'água e anticorrosão (IP68), pode ser lavado diretamente, adequado 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 dos equipamentos, 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. 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 e sem danos ao cabo), 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, assegurando que a carga atue verticalmente acima do corpo da viga (evite impactos laterais); 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), evitando superaperto que possa danificar o corpo da viga.

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

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

2) Calibração e Depuração

• Calibração de Zero: Ligue a alimentação e aqueça por 10 minutos, execute o comando "calibração de zero", certifique-se de que a saída em zero esteja dentro de ±0,001%FS; se o desvio for 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, garantindo que o erro ≤ ao valor permitido para a classe de exatidão correspondente (classe C2 ≤ ±0,01%FS).

• Teste de Carga Excêntrica: Posicione o mesmo peso em diferentes posições na superfície de apoio 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 Padrão

• Inspeção Regular: Limpe a superfície do sensor semanalmente, verifique a fiação solta mensalmente; calibre os instrumentos de pesagem de supermercado trimestralmente e os 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 de Faixa: Selecione um modelo com faixa de 1,2 a 1,4 vezes o peso máximo real (por exemplo, para uma capacidade máxima de pesagem de 10 kg, pode-se selecionar um sensor de 12 a 14 kg) e evite escolher uma faixa excessivamente grande em situações de carga leve, para evitar insuficiência de precisão.

• Classe de precisão: selecionar a classe C1 (erro ≤ ± 0,005%FS) para aplicações laboratoriais/médicas, a classe C2 (erro ≤ ± 0,01%FS) para metrologia industrial e a classe C3 (erro ≤ ± 0,02%FS) para instrumentos de pesagem civis.

• 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 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.

• pro classe de resistência: ≥ IP65 para ambientes secos interiores, ≥ IP67 para ambientes molhados/lavados e ≥ IP68 para ambientes subaquáticos ou altamente corrosivos.

3) Instalação e Compatibilidade do Sistema

• Método de instalação: selecionar a fixação de parafusos para instrumentos de pesagem de computador, instalação embutida para dispositivos inteligentes; em cenários de espaço limitado, dar prioridade a micro modelos com um comprimento ≤ 30 mm.

• Compatibilidade: confirmar que o sen a tensão da fonte de alimentação e o tipo de sinal do sor correspondem ao controlador, e para os micro modelos, verifique as definições dos pines para evitar erros de fiação que possam queimar 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

As células de carga de feixe paralelo possuem 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, cargas descentralizadas 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 definir claramente os quatro requisitos principais de faixa de medição, 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 funcionamento estável a longo prazo. Adequado para instrumentos de pesagem de carga leve, equipamentos de automação, indústrias alimentícia e farmacêutica, entre outros, é a solução de sensoriamento ideal para cenários de pesagem em pequenas faixas e superfícies planas.

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