Senzor de cântărire tip consolă CZL803

Celula de încărcare cu grindă în consolă este un element de detecție sensibil la forță, bazat pe principiul rezistenței la deformare, având ca structură principală un corp elastic în formă de grindă în consolă, fixată la un capăt și suspendată la celălalt. Atunci când este supusă unei forțe, deformarea prin încovoiere a grinzii determină modificarea rezistenței țesutului de deformare, care este apoi transformată în semnale electrice standardizate. Combină avantaje precum capacitatea de încărcare medie, spațiu flexibil de instalare și rezistență mare la șocuri, fiind utilizată în mod frecvent în aplicații cu forțe concentrate de sarcină medie și joasă, cum ar fi rezervoarele industriale pentru materiale, cântarele de platformă și cântarele cu bandă. Următoarele oferă o explicație detaliată din dimensiunile principale pentru a satisface nevoile de produs selecție, evaluare tehnică și redactare a soluțiilor:

1. Caracteristici ale produsului și funcții principale

Caracteristici de bază

1) Proiectarea structurală: Adoptă o structură integrată în consolă (grosimea grinzii 8 - 50 mm, lungime 50 - 300 mm), cu mai multe seturi de găuri de montaj la capătul fix pentru a spori stabilitatea. Tensiunea la capătul încărcat este concentrată în secțiunea centrală a grinzii, permițând măsurarea sarcinii concentrate verticale descendente, cu o rezistență excepțională la impact (capabilă să suporte un impact instantaneu de 200% - 300% din sarcina nominală) și o eficiență ridicată a transferului de efort.

2) Performanță de precizie: Clasa de precizie acoperă domeniul C3 - C6, modelele principale atingând nivelul C3. Eroarea de neliniaritate ≤ ±0,02%FS, eroarea de repetabilitate ≤ ±0,01%FS, deriva la zero ≤ ±0,003%FS/℃, iar stabilitatea preciziei este superioară senzorilor similari în scenariile medii de 50 kg - 5 t.

3) Materiale și protecție: Corpul elastic utilizează în mod obișnuit oțel aliat (Q235, 40CrNiMoA) sau oțel inoxidabil 304/316L, cu suprafața tratată prin sablare și decapare + nichelare (oțel aliat) sau pasivare (oțel inoxidabil); clasa de protecție este în mod tipic IP66/IP67, iar modelele industriale heavy-duty pot atinge IP68, fiind potrivite pentru medii industriale complexe, precum cele cu praf și umiditate.

4) Compatibilitate instalare: Capătul fix acceptă fixarea cu șuruburi sau sudura, iar capătul încărcat poate fi conectat prin filete, flanșe sau tije de presiune, fiind potrivit pentru instalare multi-pozițională în partea inferioară, laterală etc. a echipamentelor. Se pot utiliza unități individuale sau multiple în paralel, oferind o mare flexibilitate de combinare.

Funcții Principale

1) Măsurare forță medie: Se concentrează pe cântărirea statică/cuasi-dinamică a sarcinilor medii și ușoare (timp de răspuns ≤ 7 ms), cu o gamă cuprinsă între 50 kg - 20 t, iar aplicațiile tipice sunt concentrate în intervalul 1 t - 10 t. Unele modele robuste pot fi extinse până la 50 t, satisfăcând cerințele majorității scenariilor industriale cu sarcini medii.

2) Ieșire standardizată de semnal: Furnizează semnale analogice (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) și semnale digitale (RS485/Modbus RTU), iar unele modele de clasă industrială acceptă protocolul HART, permițând conectarea directă la PLC, DCS și sisteme de gestionare a cântăririi fără module suplimentare de condiționare a semnalului.

3) Funcție de protecție pentru siguranță: Integrează compensarea temperaturii pe o gamă largă (-20℃ ~ 80℃), are protecție la suprasarcină (150% - 250% din sarcina nominală, ajungând la 300% pentru modelele din oțel aliat), modelele antiexplozive fiind certificate conform Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, iar unele modele includ conectori anti-tragere pentru cabluri.

4) Fiabilitate pe termen lung: Durata de viață la oboseală ≥ 10⁶ cicluri de sarcină, cu deriva anuală ≤ ±0,015%FS în condiții de sarcină nominală, potrivită pentru scenarii de funcționare continuă pe termen lung, cum ar fi liniile de producție industrială și monitorizarea rezervoarelor de materiale.

2. Problemele Cheie Rezolvate

1) Dificultate în instalarea echipamentelor la margine: Abordând limitarea senzorilor tradiționali care necesită instalare simetrică, structura în consolă cu „un capăt fix” poate fi instalată direct pe marginea inferioară a echipamentului sau pe latura suportului, rezolvând astfel problema spațiului insuficient de instalare în centrul unor echipamente precum silozurile și cântarele platformă.
2) Măsurarea sarcinii concentrate în domeniul mediu: În domeniul mediu de 1t - 10t, prin proiectarea optimizată a tensiunii în grindă, eroarea de măsurare a sarcinii concentrate este menținută sub ±0,02%FS, îndeplinind cerințele de precizie pentru scenariile cu sarcini medii, cum ar fi dozarea industrială și cântărirea produselor finite.

3) Deteriorarea datorată sarcinii de impact dinamic: Caracteristicile de deformare ale amortizorului din cauciucul în consolă pot absorbi eficient impactul instantaneu cauzat de căderea materialului și vibrațiile echipamentului, rezolvând problemele de deteriorare ușoară și deriva preciziei senzorilor tradiționali în scenarii dinamice.

4) Cântărire combinată cu mai mulți senzori: Senzorii au o bună consistență (eroare ≤ ±0,01%FS pentru aceeași serie), suportă cântărirea paralelă în 2-4 bucăți, rezolvând problemele de suprapunere a greutății și uniformitatea preciziei în scenarii cu forțe distribuite, cum ar fi platformele mari de cântărire și silozurile.

5) Adaptare la medii industriale severe: Prin utilizarea unui oțel aliat consolidat și proiectarea unor grade de protecție IP67 sau superioare, se rezolvă problemele de coroziune a senzorilor și anomalii ale semnalului în medii cu praf (de exemplu, mine), umiditate (de exemplu, industria chimică) și coroziune ușoară (de exemplu, galvanizare).

3. experiența utilizatorului

1) Flexibilitate mare la instalare: Găurile standardizate de montare la capătul fix sunt compatibile cu diverse structuri de echipamente, eliminând necesitatea unor unelte profesionale de poziționare. Instalarea și calibrarea pot fi realizate cu ajutorul unui nivel, iar o singură persoană poate finaliza fixarea și cablarea unui singur senzor în mai puțin de 20 de minute.

2) Funcționare și calibrare ușoară: Sprijină funcția de zero automat pe aparatul de cântărire, procesul de calibrare în trei puncte (25%, 50%, 100% din sarcina nominală) fiind potrivit pentru scenarii de medie precizie; modelul digital poate finaliza la distanță configurarea parametrilor și calibrarea prin intermediul software-ului de calculator.

3) Costuri de întreținere controlabile: Structura complet etanșată reduce pătrunderea prafului, având o rată medie anuală de defectare ≤ 0,5 %; componentele principale ( traductoare de tensiune , terminalele sunt ambalate separat, iar defecțiunile locale pot fi reparate individual, fără a fi necesară înlocuirea întregului ansamblu.

4) Răspuns stabil al datelor: Fluctuația datelor statice de măsurare ≤ ±0,005%FS, răspunde rapid fără întârziere în scenarii cuasi-dinamice (de exemplu, benzi transportoare); modelul digital are o funcție încorporată de diagnosticare a defecțiunilor, oferind avertizări în timp real pentru anomalii precum suprasarcina și tensiunea scăzută.

5) Adaptabilitate puternică la combinații: Atunci când mai mulți senzori sunt conectați în paralel, susține distribuirea automată a sarcinii, eliminând necesitatea unui egalizator suplimentar, adaptându-se cerințelor de proiectare ale balanțelor platformă și silozurilor de dimensiuni diferite și reducând dificultatea integrării sistemului.

4. Scenarii tipice de aplicare

1) Cântărirea silozurilor/hopperelor industriale
• Rezervoare de materii prime chimice: Cântărirea rezervoarelor de stocare a materiilor prime chimice de 1 - 10 tone, 2 - 4 senzori cu grindă în consolă sunt instalați simetric pe suportul de fund al rezervorului, materialul din oțel aliat este rezistent la coroziune, protecția IP67 este potrivită pentru mediul umed din atelier, iar precizia de ±0,02%FS asigură măsurarea exactă a inventarului.
• Buncăre pentru alimente/făină: Cântărirea buncărilor de dozare în industria prelucrării cerealelor; senzorii sunt instalați pe picioarele de susținere de la baza buncărului, iar designul anti-impact rezistă lovirii materialelor care cad, cooperând cu sistemul de control pentru a realiza o alimentare precisă.

2) Cântărirea benzilor transportoare/conveioarelor
• Cântare industriale pentru benzi: Cântărirea benzilor de transport al materialelor în vrac din mine și centrale electrice; senzorii sunt instalați pe suportul rolei, preluând sarcina combinată a benzii și materialelor, având un timp de răspuns ≤ 7 ms, potrivit pentru scenarii de transport continuu, și o precizie de măsurare de ±0,1%.

• Conveior: Utilizat pentru cântărirea și sortarea în linie în industria electronică și alimentară. Senzorii sunt încorporați la baza conveiorului pentru a detecta în timp real greutatea produselor și pentru a interacționa cu mecanismul de sortare. Precizia medie răspunde cerințelor producției de masă.

3) Cântare pentru camioane mici și mijlocii/cântare platformă

• Platformă de cântărire pentru atelier: platformă de cântărire pentru atelier cu capacitate de 1-5 tone. Patru senzori cu fascicul în formă de forfecare sunt instalați în cele patru colțuri ale carcasei scalei. Capătul fix este strâns la podea, iar capătul portant preia sarcina corpului scalei. Capacitatea anti-sarcină excentrică asigură o precizie constantă a cântăririi în diferite poziții.

• Cântar pentru transpalete: dispozitiv portabil de cântărire pentru transpalete. Senzorii sunt instalați pe brațul furcii transpaletei pentru a prelua sarcina verticală a mărfurilor. Materialul din oțel aliat este rezistent la impact, potrivit pentru cerințele de cântărire dinamică în timpul operațiunilor cu transpalete.

4) Controlul forței echipamentelor automate

• Monitorizarea presiunii echipamentelor de ambutisare: controlul presiunii mașinilor mici de ambutisare. Senzorii sunt instalați între capul de ambutisare și corpul mașinii pentru a oferi un feedback în timp real al valorii forței de ambutisare, prevenind deteriorarea matrițelor cauzată de suprasarcină. O precizie de ±0,01%FS asigură calitatea ambutisării.

• Controlul Forței în Asamblarea Roboților: Monitorizarea presiunii în procesul de asamblare a roboților industriali. Senzorii tip grindă de forfecare sunt integrați la capătul brațului robotic pentru a detecta presiunea de asamblare și a regla forța de acțiune, fiind potriviți pentru asamblarea pieselor auto și a componentelor electronice.

5) Aplicații speciale în industrie

• Scenarii Antiexplozive: Echipamente de cântărire antiexplozive pentru industria minieră de cărbune și pentru industria petrolului și gazelor. Se utilizează senzori tip grindă de forfecare Ex d IIB T4 antiexplozivi, instalați în cutii de cântărire antiexplozive, pentru a satisface cerințele de siguranță în mediile explozive.

• Medii Corozive: Echipamente de cântărire pentru industria electrozaharisului și chimică. Senzorii fabricați din oțel inoxidabil 316L cu tratament de pasivare a suprafeței sunt rezistenți la acizi și baze, fiind potriviți pentru scenarii precum detectarea concentrației soluției de electrozaharire și cântărirea reactivilor chimici.

5. Instrucțiuni de utilizare (Ghid practic)

1) Procesul de instalare

• Pregătire: Curățați suprafața de montare (asigurați-vă că este plană, fără ulei și cu eroarea de planitate ≤0,1 mm/m), verificați aspectul senzorului (fără deformații ale corpului grinzii și fără deteriorări ale cablului) și selectați șuruburile de fixare de tip M12-M24 în funcție de domeniu.

• Poziționare și fixare: Fixați capătul fix al senzorului de suportul echipamentului cu șuruburi, asigurându-vă că este bine fixat, fără jocuri; capătul portant trebuie să se potrivească cu structura portantă, astfel încât sarcina să acționeze vertical asupra corpului grinzii, evitând forțele laterale și cele de torsiune.

• Norme privind cablarea: Pentru semnalele analogice, urmați principiul cablării „roșu - alimentare +, negru - alimentare -, verde - semnal +, alb - semnal -”; pentru semnalele digitale, conectați conform pinilor corespunzători ai protocolului Modbus; cablarea trebuie să fie situată la distanță de surse puternice de interferențe, cum ar fi convertizoarele de frecvență, cu o distanță ≥15 cm.

• Tratament de protecție: Pentru instalare în exterior, trebuie adăugată o acoperiș impermeabilă; într-un mediu umed, conexiunile cablurilor trebuie etanșate cu o cutie de joncțiune impermeabilă; într-un mediu coroziv, trebuie aplicat un strat special anticoroziv pe suprafața neportantă a senzorului.

2) Calibrare și reglare

• Calibrare la zero: Pornește alimentarea și preîncălzește timp de 30 de minute, apoi execută comanda „calibrare la zero” pentru a te asigura că ieșirea la zero este în limitele ±0,002%FS. Dacă abaterea este prea mare, verifică dacă montajul este stabil și dacă există forțe laterale.

• Calibrare la sarcină: Așezați în mod secvențial mase standard de 25%, 50% și 100% din sarcina nominală, înregistrați valorile semnalului de ieșire pentru fiecare punct, corectați eroarea de liniaritate prin intermediul software-ului de calibrare și asigurați-vă că eroarea pentru fiecare punct de sarcină ≤ valoarea admisă pentru clasa C3 (±0,02%FS).

• Test liniar: Selecția uniformă a 5 puncte de testare în cadrul domeniului de măsurare pentru a verifica liniaritatea semnalului de ieșire. Eroarea liniară trebuie să fie ≤ ±0,015%FS pentru a asigura stabilitatea preciziei la scară completă în zona medie.

3) Întreținere curentă

• Inspecție periodică: Curățarea lunara a prafului și uleiului de pe suprafața senzorului, verificarea strângerii șuruburilor de fixare; efectuarea calibrării punctului zero o dată la trei luni și finalizarea calibrării la scară completă și a testării performanței anual.

• Remediere defecțiuni: În cazul deriverii datelor, verificați mai întâi tensiunea sursei de alimentare (stabilă la 12-24V CC); când indicația este anormală, verificați dacă există suprasarcină (depășirea a 300% din sarcina nominală poate provoca deteriorări) sau deformarea grinzii, și înlocuiți senzorul dacă este necesar.

6. Metodă de selecție (potrivire exactă a cerințelor)

1) Determinarea parametrilor principali

• Selectarea domeniului: Alegeți un model cu un domeniu de 1,3-1,6 ori sarcina maximă reală (de exemplu, pentru o sarcină maximă de 5t, se poate selecta un senzor de 6,5-8t) pentru a rezerva un factor de siguranță împotriva sarcinilor de impact.

• Clasa de precizie: Selectați clasa C3 (eroare ≤ ±0,02%FS) pentru metrologia industrială, clasa C6 (eroare ≤ ±0,03%FS) pentru monitorizarea generală și un model clasă C3 cu timp de răspuns ≤ 7 ms pentru cântărirea dinamică.

• Tip semnal: Selectați semnale analogice (4-20mA) pentru sistemele tradiționale de control, semnale digitale (RS485) pentru sistemele inteligente și modele cu module de transmisie wireless pentru scenariile industriale IoT.

2) Selecția în funcție de adaptabilitatea la mediu

• Temperatură: Selectați modele obișnuite pentru scenarii normale (-20°C~60°C), modele cu compensare la temperatură înalte pentru scenarii cu temperatură ridicată (60°C~120°C) și modele rezistente la temperaturi joase pentru scenarii cu temperatură scăzută (-40°C~-20°C).

• Mediul: Selectați oțel aliat (nichelat) pentru medii uscate, oțel inoxidabil 304 pentru medii umede/ușor corozive și oțel inoxidabil 316L pentru medii puternic corozive (soluții acido-bazice).

• Clasa de protecție: ≥IP66 pentru medii interioare uscate, ≥IP67 pentru medii exterioare/umede și ≥IP68 pentru medii subacvatice sau cu mult praf.

3) Instalare și compatibilitate cu sistemul

• Metoda de instalare: Selectați fixarea cu șuruburi pentru instalarea în partea de jos a echipamentului și racordul cu flanșă pentru instalarea laterală; atunci când se folosesc mai mulți senzori într-un sistem de cântărire, selectați modele digitale care să suporte codificarea adreselor pentru a evita conflictele de semnal.

• Compatibilitate: Confirmați că semnalul senzorului este compatibil cu protocolul de comunicație al contorului/PLC existent. De exemplu, pentru PLC Siemens, selectați în mod prioritar modele care să suporte protocolul Profibus, pentru a reduce dificultățile de integrare.

4) Confirmarea cerințelor suplimentare

• Cerințe de certificare: Pentru scenariile antiexplusive sunt necesare certificate corespunzătoare de tip antiexplosiv (Ex d I pentru minele de cărbune, Ex ia IIC T6 pentru industria chimică), pentru aplicațiile metrologice este necesară certificarea CMC, iar pentru produsele destinate exportului este necesară certificarea OIML.

• Caracteristici speciale: Pentru cântărirea dinamică, trebuie selectat un tip îmbunătățit rezistent la impact (încărcare de impact ≥300%FS); pentru monitorizarea la distanță, trebuie ales un model cu modul NB-IoT/LoRa; pentru scenarii cu temperaturi ridicate, trebuie selectat un model dedicat cu cip de compensare a temperaturii.

Rezumat

Celula de încărcare cu grindă în consolă are avantaje esențiale precum „precizie în domeniul mediu, instalare flexibilă și rezistență mare la impact” și abordează în principal probleme precum instalarea pe margine a echipamentelor, măsurarea sarcinii concentrate și protecția la impact dinamic în scenarii industriale cu sarcini medii. Experiența utilizatorului se concentrează pe instalare ușoară, întreținere fără griji și o bună compatibilitate cu sistemul. La alegerea unui model, este necesar să se clarifice mai întâi cele patru cerințe esențiale: plaja de măsurare, precizia, locația de instalare și mediul, apoi să se ia decizia în funcție de compatibilitatea cu sistemul și funcțiile suplimentare; în timpul utilizării, trebuie evitate forțele laterale și supraîncărcarea, iar procedurile de calibrare periodică trebuie urmate riguros pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung. Este potrivită pentru rezervoare industriale de materiale, cântare de bandă, instrumente de cântărire mici și mijlocii și alte domenii, reprezentând soluția senzorială dominantă pentru scenariile industriale de cântărire cu sarcini joase până la medii.