Senzor de cântărire în consolă CZL803KB

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. Aceasta combină avantaje precum capacitatea de încărcare medie, spațiu de instalare flexibil 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 platformă și cântarele cu bandă. Detaliile următoare sunt oferite 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 deosebită la impact (capabilă să suporte un impact instantaneu de 200%-300% din sarcina nominală) și o eficiență ridicată a transferului de tensiune.

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 rezistente 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 un domeniu cuprins între 50 kg și 20 t. Aplicațiile convenționale sunt concentrate în intervalul 1 t - 10 t, iar unele modele rezistente pot fi extinse până la 50 t, acoperind nevoile majorității scenariilor industriale cu sarcini medii.

2) Ieșire semnal standardizată: Oferă semnale analogice (4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V) și semnale digitale (RS485/Modbus RTU), iar unele modele de clasă industrială susțin 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 siguranță: Integrează compensarea temperaturii pe o gamă largă (-20℃~80℃), are protecție la suprasarcină (150%-250% din sarcina nominală, până la 300% pentru modelele din oțel aliat), modelele antiexplozive fiind certificate conform Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6, iar unele modele includ conectoare anti-ruptură pentru cablu.

4) Fiabilitate pe termen lung: Viață de oboseală ≥10⁶ cicluri de sarcină, cu o derivație 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. Probleme principale rezolvate

1) Dificultate în instalarea echipamentelor la margine: Abordează limitarea senzorilor tradiționali care necesită montare simetrică; structura în consolă cu fixare la un singur capăt 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 la distanță medie: În intervalul mediu de 1t - 10t, prin proiectarea optimizată a tensiunii grinzii, eroarea de măsurare a sarcinii concentrate este menținută în limitele ±0,02%FS, corespunzând cerințelor de precizie pentru scenariile cu sarcină medie, 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), susțin combinația paralelă de 2 - 4 senzori pentru cântărire și rezolvă problemele suprapunerii greutății și uniformității preciziei în scenarii cu forțe distribuite, cum ar fi platformele mari de cântărire și silozurile.

5) Adaptabilitate la mediile industriale dificile: Prin întărirea materialului din oțel aliat și proiectarea unui nivel de protecție IP67 sau superior, se rezolvă problemele de coroziune a senzorilor și de anomalii ale semnalului în medii cu praf (de exemplu, mine), umiditate (de exemplu, uzine chimice) și ușoară coroziune (de exemplu, electroplastie).

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 simple: Suportă zerozarea prin apăsarea unei singure taste a instrumentului de cântărire, iar procesul de calibrare în trei puncte (25%, 50%, 100% din sarcina nominală) este potrivit pentru scenarii de medie întindere; modelul digital poate finaliza la distanță configurarea parametrilor și calibrarea prin intermediul software-ului de pe calculatorul gazdă.

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, banda transportoare); modelul digital dispune de o funcție încorporată de diagnosticare a defecțiunilor, oferind alerte în timp real pentru anomalii precum suprasarcina sau 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/containerele industriale
• Rezervoare pentru materii prime chimice: Cântărirea rezervoarelor de stocare de 1 - 10 tone materii prime chimice, 2 - 4 senzori în consolă sunt instalați simetric pe suportul de la baza rezervorului, materialul din oțel aliat este rezistent la coroziune, protecția IP67 este potrivită pentru mediul umed al atelierului, iar precizia de ±0,02%FS asigură o măsurare exactă a stocului.
• 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)Păsarea balanțelor/conveyorelor
• Scale industriale de centură: cântărirea centurilor de transport de material în vrac în mine și centrale electrice, senzorii sunt instalați pe suportul de inactivitate, suportă sarcina combinată a centurii și a materialelor, timpul de răspuns ≤ 7 ms este potrivit pentru scenarii de transport continuu, iar precizia măsurării este

• Transportator: Utilizat pentru cântărirea și sortarea în linie în industria electronică și alimentară. Senzorii sunt încorporați în partea de jos a transportorului, care pot detecta greutatea produselor în timp real și pot interacționa cu mecanismul de sortare. Precizia medie satisface nevoile de producţie în masă.

3)Bale de camion mici și mijlocii/Bale de platformă

• Platformă de atelier pentru cântărire: Platformă de cântărire pentru atelier cu capacitate de 1-5 tone. Patru senzori cu fascicul în cruce sunt instalați în cele patru colțuri ale corpului platformei. Capătul fix este strâns de podea, iar capătul portant preia sarcina corpului platformei. Capacitatea de rezistență la sarcini excentrice asigură o precizie constantă a cântăririi în diferite poziții.

• Cântar pentru macara cu furcă: Dispozitiv portabil de cântărire pentru macara cu furcă. Senzorii sunt instalați pe caruciorul furcii macaralei, care preia sarcina verticală a mărfurilor. Realizat din oțel aliat, este rezistent la șocuri și potrivit pentru cerințele de cântărire dinamică în timpul operațiunilor cu macaraua cu furcă.

4) Controlul forței în echipamentele de automatizare

• Monitorizarea presiunii în echipamentele de presare: Controlul presiunii în mașinile mici de presare. Senzorii sunt instalați între capul de presare și corpul mașinii și pot oferi o retroalimentare în timp real a valorii forței de presare, prevenind deteriorarea matrițelor cauzată de suprasarcină. O precizie de ±0,01%FS asigură calitatea presării.

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

5) Aplicații în Industrii Speciale

• 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 de electroplacare și chimică. Senzorii realizați din oțel inoxidabil 316L sunt pasivați la suprafață, rezistenți la coroziunea acidă și alcalină, potriviți pentru scenarii precum detectarea concentrației soluțiilor de electroplacare și cântărirea reactivilor chimici.

5. Instrucțiuni de utilizare (Ghid practic)

1) Procesul de instalare

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

• Poziționare și fixare: Fixați capătul fix al senzorului de suportul echipamentului cu șuruburi, pentru a asigura o fixare fermă fără joc; capătul portant trebuie să fie în contact strâns cu structura portantă, astfel încât sarcina să acționeze vertical pe corpul grinzii, evitând forțele laterale și cele de torsiune.

• Specificații cablare: Pentru semnalele analogice, urmați principiul de cablare „roșu - alimentare +, negru - alimentare -, verde - semnal +, alb - semnal -”; pentru semnale 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, având 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 punere în funcțiune

• 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 liniaritate: Selectați 5 puncte de testare distribuite uniform în domeniu, verificați liniaritatea semnalului de ieșire, iar eroarea de liniaritate trebuie să fie ≤ ±0,015%FS, pentru a asigura stabilitatea preciziei la scară completă în zona mediană.

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.

• Gestionarea defecțiunilor: Atunci când apar deriveri ale datelor, verificați mai întâi tensiunea sursei de alimentare (stabilă la 12-24 V CC); atunci când indicația este anormală, verificați prezența suprasarcinii (depășirea a 300% din sarcina nominală poate cauza deteriorări) sau deformarea grinzii și înlocuiți senzorul dacă este necesar.

6. Metodă de selecție (potrivire exactă a cerințelor)

1) Determinarea parametrilor principali

• Alegerea gamei: Selectați un model cu o gamă de 1,3–1,6 ori sarcina maximă reală (de exemplu, pentru o sarcină maximă de 5 t, se poate selecta un senzor de 6,5–8 t), lăsând spațiu pentru sarcini de impact și o margine de siguranță.

• 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) Alegerea în funcție de adaptabilitatea la mediu

• Temperatura: Selectați modele obișnuite pentru scenarii normale (-20°C ~ 60°C), modele cu compensare la temperatură înalte pentru mediile calde (60°C ~ 120°C) și modele rezistente la frig pentru condiții de joasă temperatură (-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 corespunde protocolului de comunicare al contorului/PLC existent, de exemplu, pentru PLC Siemens, selectați în mod preferențial modele care susțin protocolul Profibus pentru a reduce dificultatea integrării.

4) Confirmarea cerințelor suplimentare

• Cerințe de certificare: Pentru scenariile antiexplozive sunt necesare certificate corespunzătoare de clasă antiexplozivă (Ex d I pentru minele de cărbune, Ex ia IIC T6 pentru industria chimică), pentru scenariile de măsurare este necesară certificarea CMC, iar pentru produsele destinate exportului este necesară certificarea OIML.

• Caracteristici speciale: Pentru cântărirea dinamică, trebuie selectat tipul consolidat rezistent la impact (sarcină de impact ≥300%FS); pentru monitorizarea la distanță, trebuie selectat modelul cu modul NB-IoT/LoRa; pentru scenariile cu temperaturi ridicate, trebuie selectat modelul special cu cip de compensare a temperaturii.

Rezumat

Grindă în consolă celule de sarcă au avantajele principale ale „preciziei în interval mediu, instalării flexibile și rezistenței mari la impact” și abordează în principal probleme precum instalarea pe margine a echipamentelor, măsurarea sarcinii concentrate și protecția la impact dinamic în scenariile industriale de sarcină medie. 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 principale privind intervalul, precizia, locația de instalare și mediu, apoi să se ia decizia în funcție de compatibilitatea cu sistemul și funcțiile suplimentare; în timpul utilizării, trebuie evitate forța laterală și supraîncărcarea, iar specificațiile de calibrare periodică trebuie urmate riguros pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung. Este potrivit 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 sarcină mică și medie.