Celulă de încărcare de tip S CZL301

Introducerea produsului

Celula de încărcare de tip S este un element de detecție sensibil la forță, bazat pe principiul rezistiv la deformație, având ca structură principală un elastomer simetric în formă de S. Atunci când este supusă unei forțe, deformarea la întindere sau compresiune a elastomerului determină modificarea rezistenței țesutului de deformare, care este apoi transformată în semnale electrice standardizate. Aceasta combină avantaje precum capacitatea de susținere a forței în ambele direcții, instalare flexibilă și precizie stabilă, fiind utilizată în mod frecvent în scenarii de măsurare pentru forțe de întindere, compresiune și forțe compuse în sarcini medii și reduse. Detaliile următoare sunt prezentate din dimensiunile principale pentru a satisface nevoile produs selecție, evaluare tehnică și redactare a soluțiilor:

1. Caracteristici și funcții ale produsului

Caracteristici de bază

• Proiectare structurală: Adoptă o structură integrată din elastomer în formă de S (grosime 5-30 mm, lungime 30-200 mm), cu distribuție concentrată și simetrică a tensiunilor, suportă forțe bidirecționale (se pot măsura atât tracțiunea, cât și compresiunea), are capacități puternice de rezistență la torsiune și forțe transversale (rezistă la forțe transversale de ±10%-±15% din sarcina nominală) și o eficiență ridicată a transmiterii forței.

• Performanță de precizie: Clasele de precizie acoperă domeniul C2-C6, modelele principale atingând clasa C3, eroare de neliniaritate ≤±0,02%FS, eroare de repetabilitate ≤±0,01%FS, deriva zero ≤±0,003%FS/℃, precizie redusă minim în scenariile de măsurare dinamică a sarcinilor mici și medii.

• Materiale și protecție: Elastomerul este realizat în mod obișnuit din oțel aliat de înaltă rezistență (rezistență la curgere ≥850MPa) sau oțel inoxidabil 304/316L, cu suprafața tratată prin nichelare sau pulverizare plastică (tratare de pasivare pentru tipurile rezistente la coroziune); nivelul de protecție este de obicei IP65/IP67, iar modelele personalizate pentru medii umede pot atinge IP68, fiind potrivite pentru aplicații industriale generale și unele medii speciale.

• Compatibilitate instalare: Ambele capete sunt prevăzute cu filete interioare, filete exterioare sau structuri cu inel de ridicare, permițând diverse metode de montare, cum ar fi cârlige, inele de ridicare și flanșe, oferind un spațiu flexibil de instalare și adaptabile la scenarii cu forțe multidirecționale, cum ar fi cele verticale, orizontale și înclinate, fiind utilizate în principal independent.

Funcții Principale

• Măsurare forță bidirecțională: Suportă măsurarea statică/ dinamică a tracțiunii și compresiunii (timp de răspuns ≤6 ms), cu o gamă de măsurare cuprinsă între 0,01 t și 50 t, aplicații obișnuite concentrate în intervalul 0,1 t - 20 t, iar unele modele de înaltă precizie pot măsura intervale mici de până la 0,001 t.

• Ieșire semnal standardizat: Furnizează semnale analogice (4-20 mA, 0-5 V, 0-10 V) și semnale digitale (RS485/Modbus RTU), iar unele modele inteligente susțin protocolul Profibus, permițând conectarea directă la instrumente de cântărire, PLC-uri, ecrane industriale tactice și alte dispozitive.

• Funcții de siguranță și protecție: Integrează compensarea temperaturii pe o gamă largă de temperaturi (-20 ℃ ~ 80 ℃), are protecție la suprasarcină (120%-200% din sarcina nominală, de obicei 150% în scenariile de tracțiune), iar unele modele includ pivoți anti-răsucire și conexiuni anti-tragere pentru cabluri.

• Stabilitate pe termen lung: Durata de viață la oboseală ≥10⁶ cicluri de încărcare, deriva anuală ≤±0,02%FS în condiții de sarcină nominală, potrivit pentru scenarii de monitorizare a forței intermitente sau continue.

2. Problemele Cheie Rezolvate

• Dificultăți în măsurarea forței bidirecționale: Abordând limitarea senzorilor tradiționali care pot măsura forța doar într-o singură direcție, structura în formă de S poate măsura cu precizie atât forțele de întindere, cât și cele de compresiune simultan (precum schimbările de valoare ale forței în timpul ridicării și coborârii materialelor), răspunzând cerinței de monitorizare a forței bidirecționale în scenarii precum ridicarea și tragerea.

• Adaptabilitate la scenarii complexe de instalare: Datorită metodelor flexibile de conectare și a unei structuri compacte, rezolvă provocările de instalare în echipamente cu spațiu limitat și forțe aplicate sub unghiuri multiple. aplicație (cum ar fi cântărirea jgărilor înclinate și monitorizarea tensiunii liniilor de transport suspendate), eliminând necesitatea modificărilor majore ale structurii echipamentelor.

• Precizie insuficientă la sarcini ușoare/domenii mici: În intervalul mic de 0,1t - 5t, prin optimizarea poziției de îmbinare a traductoare de tensiune și a proiectării solicitărilor ale elastomerului, eroarea de măsurare este controlată în limitele ±0,01%FS, corespunzând cerințelor de înaltă precizie ale aplicațiilor cu sarcină ușoară din laboratoare, prelucrarea alimentelor etc.

• Monitorizarea fluctuațiilor dinamice ale tensiunii: Cu un timp de răspuns ≤6ms, poate capta cu precizie fluctuațiile de tensiune din timpul proceselor continue de producție a cablurilor, filmelor etc., rezolvând problemele de calitate ale produselor cauzate de tensiunea instabilă în industrii precum textilele și tipografia.

• Probleme de compatibilitate în colaborarea între mai multe echipamente: Ieșirea standardizată a semnalului și suportul pentru mai multe protocoale rezolvă obstacolele de conectare cu sistemele de control ale diferitelor mărci (cum ar fi PLC-urile din seria Siemens S7 și DCS Delta), reducând erorile și costurile legate de conversia semnalului.

3. experiența utilizatorului

• Comoditate la instalare: Interfețele standardizate filetate/cu inel, împreună cu piesele de conectare standard (cum ar fi șuruburile și cuplele), nu necesită unelte speciale de instalare. O singură persoană poate finaliza instalarea și poziționarea unui singur senzor în mai puțin de 15 minute, având cerințe relativ reduse privind planitatea suprafeței de montaj (eroarea de planitate ≤0,1 mm/m este suficientă).

• Funcționare și calibrare: Permite zerozarea prin apăsarea unei taste pe instrumentul de cântărire, simplifică procesul de calibrare în două puncte (necesitând doar mase etalon de 10% și 100% din sarcina nominală), iar modelele digitale pot fi calibrate la distanță prin intermediul unei aplicații mobile sau al calculatorului principal, permițând utilizatorilor neexperimentați să opereze rapid.

• Costuri de întreținere controlabile: Structura etanșată izolează eficient praful și umiditatea, având o rată medie anuală de defectare ≤0,4%; proiectarea modulară a componentelor principale (traductoare tensometrice, blocuri de terminale) permite înlocuirea individuală a defecțiunilor locale, reducând costurile totale de înlocuire.

• Feedback intuitiv al datelor: Fluctuația statică a datelor de măsurare ≤±0,005%FS, fără întârziere evidentă în scenarii dinamice; modelele digitale sunt echipate cu alerte integrate pentru suprasarcină, tensiune scăzută etc., afișate vizual prin lumini indicatoare sau interfețe software pentru o depanare ușoară și rapidă.

• Adaptabilitate flexibilă la scenarii: Același senzor poate comuta între modurile de măsurare la tracțiune/comprimare fără înlocuirea hardware-ului, satisfăcând cerințele echipamentelor partajate între mai multe procese și îmbunătățind utilizarea echipamentelor.

4. Scenarii tipice de aplicare

1) Scenarii de măsurare la tracțiune/tensiune

• Controlul tensiunii cablurilor/frânghiilor: Monitorizarea tensiunii mașinilor de tras fir în industria textilă și cea a cablurilor. Senzorii de tip S sunt conectați în serie la mecanismul de tracțiune, oferind feedback în timp real privind valorile de tensiune și ajustând corespunzător viteza de tracțiune pentru a asigura un diametru uniform al cablului.

• Testarea de tracțiune a materialelor: Măsurarea tracțiunii mașinilor de testare a materialelor în laboratoare. Modelele de precizie C2 pot satisface cerințele pentru testarea rezistenței la tracțiune a materialelor precum firele metalice și filmele plastice, având o eroare de repetabilitate a datelor ≤±0,01%.

• Monitorizarea tensiunii echipamentelor de ridicat: Controlul limitării sarcinii pentru macarale mici și troliuri electrice. Instalat între cârlig și braț, declanșează o alarmă și întrerupe alimentarea în caz de suprasarcină, asigurând siguranța operațiunii.

2) Scenarii de cântărire suspendată

• Cântărirea buncărelor/rezervoarelor suspendate: Cântărirea buncărelor de dozare suspendate din industria chimică și furajeră. Unul sau două senzori sunt suspendați și instalați simetric pentru a aborda problema spațiului insuficient pe podea, cu o precizie de până la ±0,02%FS.

• Cântărire suspendată în prelucrarea alimentelor: cântărire și sortare suspendată în industria abatorului și a produselor acvatice. Modele din oțel inoxidabil (316L) care respectă standardele de igienă alimentară, ușor de curățat și dezinfectat, potrivite pentru operațiuni pe linii de asamblare.

3) Producția de instrumente de cântărire mici și mijlocii

• Cântare cu cârlig/cântare portabile: unități senzoriale principale pentru cântare cu cârlig de la 0,5t la 20t. Structura lor compactă este potrivită pentru proiectarea carcasei cântarului, iar rezistența la impact poate suporta suprasarcini instantanee în timpul operațiunilor de ridicare.

• Cântare de bandă/cântare dinamice: module de cântărire dinamică pentru benzi transportoare. Instalate pe suportul rolei benzii, calculează indirect greutatea materialelor prin măsurarea tensiunii benzii, adaptându-se la scenarii de transport continuu.

4) Echipamente pentru cercetare științifică și experimente

• Testare biomecanică: Monitorizarea valorii forței pentru echipamentele medicale de recuperare (cum ar fi testarea forței protezelor). Modelele de gamă mică și înaltă precizie (0,01t-1t) pot capta modificări subtile ale valorii forței.

• Controlul forței la capătul roboților: Retragerea forței pentru mecanismul de prindere al roboților industriali. Prin măsurarea forței de prindere, forța de strângere este ajustată pentru a evita deteriorarea pieselor delicate (cum ar fi sticla și ceramica).

5) Aplicații speciale în industrie

• Industria farmaceutică: Controlul presiunii mașinilor de umplere a capsulelor farmaceutice. Modelele din oțel inoxidabil de calitate igienică respectă standardele GMP, controlând cu precizie presiunea de umplere pentru a asigura o dozare uniformă a capsulelor.

• Industria tipografică și de ambalare: Monitorizarea tensiunii mașinilor de imprimare a foliilor. Ajustarea în timp real a vitezelor de derulare și de rulare previne întinderea, deformarea sau ruperea foliei, îmbunătățind precizia imprimării.

5. Instrucțiuni de utilizare (Ghid practic)

1) Procesul de instalare

• Pregătire: Curățați punctele de conexiune pentru instalare (eliminați bavurile și petele de ulei), verificați aspectul senzorului (fără deformări ale elastomerului, fără deteriorări ale cablului) și selectați metoda corectă de conectare în funcție de direcția forței (alegeți un inel de ridicare pentru tracțiune și fixare cu șuruburi pentru compresiune).

• Poziționare și fixare: Asigurați-vă că sarcina este transmisă în direcția axială a senzorului pentru a evita forțele laterale și cele de torsiune; utilizați o cheie dinamometrică la strângerea șuruburilor (se recomandă 10-30 N·m pentru senzori din oțel aliat, 8-25 N·m pentru cei din oțel inoxidabil) pentru a preveni strângerea excesivă care ar putea deteriora filetul.

• Specificații cablare: Pentru semnale analogice, urmați regula „roșu - alimentare +, negru - alimentare -, verde - semnal +, alb - semnal -”; pentru semnale digitale, conectați conform corespondenței pinilor Modbus; cablul trebuie fixat ferm pentru a evita tracțiuni mecanice, iar cablarea trebuie menținută departe de surse puternice de interferențe, cum ar fi convertizoarele de frecvență (distanță ≥ 20 cm).

• Tratament protecție: În cazul instalării în exterior, trebuie adăugată o acoperire impermeabilă; în medii umede/sau corozive, introduceți conectorul cablului într-o cutie de derivare etanșă, iar suprafața senzorului poate fi acoperită cu ulei anticoroziv comestibil (pentru industria alimentară).

2) Calibrare și reglare

• Calibrare la zero: Pornește alimentarea și lasă preîncălzirea timp de 15 minute, execută comanda „calibrare la zero”, asigură-te că ieșirea la zero este în limitele ±0,002%FS; dacă abaterea este prea mare, verifică dacă există forțe laterale în instalație.

• Calibrare sarcină: Așezați în mod secvențial greutăți standard de 10%, 50% și 100% din sarcina nominală, înregistrați semnalele de ieșire pentru fiecare punct, corectați eroarea de liniaritate prin software de calibrare și asigurați-vă că eroarea ≤ valoarea admisibilă pentru nivelul de precizie corespunzător (nivel C3 ≤ ±0,02%FS).

• Depanare dinamică: În scenarii dinamice, cum ar fi monitorizarea tensiunii, reglați frecvența de filtrare a aparatului (5-12 Hz) pentru a echilibra viteza de răspuns și stabilitatea datelor, evitând astfel alarmele false cauzate de fluctuațiile înalt-frecvență.

3) Întreținere curentă

• Verificare periodică: Curățați suprafața senzorului lunar, verificați dacă conexiunile filetate sunt slăbite; efectuați calibrarea la zero o dată pe trimestru, realizați calibrarea completă la scară o dată pe an și înregistrați datele de calibrare pentru referință ulterioară.

• Gestionarea defecțiunilor: Atunci când apar abateri ale datelor, verificați mai întâi tensiunea sursei de alimentare (stabilă la 12–24 V CC); atunci când nu există semnal de ieșire, verificați dacă cablul este rupt sau dacă senzorul este suprasolicitat (peste 200% din sarcina nominală poate cauza deteriorări).

6. Metodă de selecție (potrivire exactă a cerințelor)

1) Determinarea parametrilor principali

• Selectarea domeniului: Alegeți modelul conform valorii reale maxime a forței înmulțite cu 1,2 – 1,5 (de exemplu, dacă forța maximă de tracțiune este de 8t, se poate selecta un senzor de 10 – 12t). În cazul forțelor de tracțiune, se recomandă rezervarea unei marje suplimentare de suprasarcină de 10% pentru a evita deteriorarea datorită sarcinilor de impact.

• Clasa de precizie: Alegeți clasa C2 (eroare ≤ ±0,01%FS) pentru testări de laborator, clasa C3 (eroare ≤ ±0,02%FS) pentru metrologie industrială și clasa C6 (eroare ≤ ±0,03%FS) pentru monitorizare generală. • Tipul semnalului: Alegeți semnale analogice (4 – 20mA) pentru instrumente tradiționale de cântărire, semnale digitale (RS485) pentru sisteme inteligente și modele inteligente cu transmisie wireless (WiFi/4G) pentru scenarii de tip Industrial IoT.

2) Selectare 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 ~ 100°C) și modele rezistente la temperaturi joase pentru scenarii cu temperatură scăzută (-40°C ~ -20°C).

• Mediu: Selectați oțel aliat (cu acoperire superficială în pulbere) pentru medii uscate, oțel inoxidabil 304 pentru industriile umede/alimentare și oțel inoxidabil 316L pentru medii cu coroziune chimică.

• Clasă de protecție: ≥IP65 pentru medii interioare uscate, ≥IP67 pentru medii exterioare/umede și ≥IP68 pentru medii subacvatice sau cu mult praf.

3) Instalare și compatibilitate cu sistemul

• Metodă de instalare: Selectați conexiuni cu inel pentru scenarii cu forță de tracțiune, fixare cu șuruburi pentru scenarii cu presiune și modele cu pivoți de poziționare pentru aplicații cu forțe înclinate; în cazul spațiilor limitate, dați prioritate modelelor compacte cu lungimea ≤50 mm.

• Compatibilitate: Asigurați-vă că semnalul senzorului corespunde protocolului de comunicare al instrumentului/PLC existent. Atunci când mai mulți senzori funcționează împreună, selectați modele digitale care să permită setarea adresei pentru a evita conflictele de semnal.

4) Confirmarea cerințelor suplimentare

• Cerințe de certificare: Scenariile cu protecție antiexplozie necesită certificare Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4, industria alimentară necesită certificare FDA/GMP, iar scenariile metrologice necesită certificare CMC.

• Funcții speciale: Selectați modele cu timp de răspuns ≤5ms pentru monitorizarea dinamică a tensiunii, modele cu modul NB-IoT pentru monitorizare la distanță și modele igienice cu finisare fără unghiuri moarte (Ra ≤0,8μm) pentru aplicații igienice.

Rezumat

Celulele de încărcare de tip S au ca avantaje principale „suportul bidirecțional al forței, instalarea flexibilă și precizia ridicată la sarcini ușoare”, abordând în mod special probleme precum monitorizarea forței bidirecționale, instalarea în scenarii complexe și controlul precis la sarcini ușoare. Experiența utilizatorului se concentrează pe operare ușoară, întreținere fără complicații și adaptabilitate puternică la diverse scenarii. La alegerea unei celule de încărcare, este necesar să se clarifice mai întâi domeniul de măsurare, precizia, direcția forței și cerințele de mediu, 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 trebuie urmate riguros pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung. Este potrivită pentru aplicații precum măsurarea tensiunii, cântărirea suspendată și instrumentele de cântărire la sarcini ușoare, reprezentând soluția preferată de senzorizare pentru scenariile de monitorizare a forțelor medii, joase și bidirecționale.

Afişare detaliată

Parametrii