Celulă de încărcare tip spiță CZL204

Introducerea produsului

de tip Spoke celule de sarcă sunt elemente de detecție sensibile la forță, bazate pe principiul rezistiv al deformației, având un elastomer în formă de spiță ca structură principală. Atunci când sunt supuse unei forțe, deformarea elastomerului determină traductorul tensometric să producă modificări ale rezistenței, care sunt apoi convertite în semnale electrice măsurabile. Acestea combină avantaje precum o structură compactă și o capacitate excepțională de rezistență la sarcini excentrice, fiind utilizate pe scară largă în scenarii de cântărire cu sarcini medii sau reduse și spațiu limitat. Mai jos este prezentată o explicație detaliată din dimensiunile principale pentru a răspunde nevoilor de produs selecție, evaluare tehnică și redactare soluții:

1. Caracteristici și funcții ale produsului

Caracteristici de bază

• Proiectarea structurală: Adoptă o structură integrată de tip spiță (janta și butucul sunt conectate prin spițe, având o înălțime cuprinsă în mod tipic între 20 și 80 mm), caracterizată printr-o distribuție uniformă a rigidității, rezistență excelentă la sarcina excentrică/forța laterală (capabilă să suporte o forță de sarcină excentrică de ±15% - ±20% din sarcina nominală), dispersând eficient impactul sarcinilor neaxiale și oferind o stabilitate ridicată în preluarea forțelor.

• Performanță de precizie: Clasa de precizie acoperă domeniul C2 - C6, modelele principale atingând nivelul C3. Eroarea de neliniaritate ≤ ±0,02%FS, eroarea de repetabilitate ≤ ±0,01%FS, deriva zero controlată în limitele ≤ ±0,003%FS/℃, precum și o bună menținere a preciziei în condiții de sarcină dinamică intermitentă.
• Material și protecție: Elastomerul utilizează în mod obișnuit oțel aliat (rezistență la curgere ≥ 900MPa) sau oțel inoxidabil 304/316L, cu suprafața pasivată sau nichelată pentru creșterea rezistenței la coroziune; clasa de protecție este în mod tipic IP66/IP67, iar modelele speciale personalizate pot atinge IP68, fiind potrivite pentru medii industriale umede și prăfuite.
• Compatibilitate instalare: Fețele superioară și inferioară folosesc fixare cu șuruburi sau racord flanșă, unele modele suportând adaptarea filetului. Înălțimea de instalare este redusă (minim 18 mm), potrivită pentru spații înguste supuse în principal forțelor verticale, putând fi utilizată independent sau în combinații multiple.

Funcție principală

• Detectare greutate/valoare forță: Suportă cântărirea statică și cântărirea cuasi-dinamică (timp de răspuns ≤ 8 ms), cu un domeniu de măsurare cuprins între 0,1 t - 200 t. Aplicațiile obișnuite sunt concentrate în intervalul 1 t - 50 t, iar unele modele personalizate pot satisface cerințe speciale peste 200 t.
• Ieșire semnal: Furnizează semnale analogice standard (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) și semnale digitale (RS485/Modbus RTU). Unele modele inteligente susțin protocolul CANopen și pot fi conectate direct la PLC, DCS și sisteme de gestionare a cântăririi.
• Funcții suplimentare: Integrează compensarea temperaturii pe o gamă largă de temperaturi (-30°C ~ 80°C), are protecție la suprasarcină (150% - 250% din sarcina nominală), modelele antiexplozive sunt certificate Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, iar unele modele includ un design anti-ruptură al cablului.
• Fiabilitate pe Termen Lung: Durata de viață la oboseală ≥ 10⁷ cicluri de încărcare, stabilitate excelentă în funcționarea continuă la sarcina nominală, deriva anuală ≤ ±0,015%FS, potrivit pentru funcționare continuă pe termen lung în scenarii industriale.

2. Problemele Cheie Rezolvate

• Măsurare inexactă în condiții de încărcare excentrică: Pentru a remedia problema erorii excesive a senzorilor tradiționali în condiții de sarcină neaxială, prin optimizarea transmiterii forței în structura spițelor, eroarea la încărcare excentrică este controlată în limitele ±0,03% FS, rezolvând astfel problemele de precizie în scenarii precum excentricitatea silozurilor și impactul materialului.
• Instalare dificilă în spații înguste: Datorită caracteristicilor sale structurale „scurt și gros” (diametru 50 - 200 mm, înălțime 20 - 80 mm), rezolvă problemele de adaptare la instalare în scenarii cu spațiu limitat, cum ar fi interiorul echipamentelor, instrumentele mici de cântărire și modulele integrate de cântărire, fără a necesita spațiu suplimentar redundant.
• Predispus la deteriorare în condiții de vibrații și impact: Distribuția tensiunilor în elastomerul de tip spiță este mai uniformă, iar rezistența la impact este îmbunătățită cu peste 30% în comparație cu senzorii de tip coloană, evitând eficient deformarea permanentă a senzorului în scenarii precum vibrațiile mecanice și impactul căderii materialelor, extinzând astfel durata sa de viață.
• Adaptabilitate insuficientă la multiple scenarii: Prin modernizarea materialului (de exemplu, oțel inoxidabil 316L) și protecție sporită (IP68), se rezolvă problema coroziunii senzorilor în medii umede și corozive, cum ar fi prelucrarea alimentelor și dozarea chimicalelor, în timp ce modelul antiexploziv respectă cerințele de siguranță pentru scenariile inflamabile și explozive.
• Integrare și conectare sisteme laborioase: Suportă mai multe tipuri de ieșiri de semnal și protocoale industriale frecvent utilizate, rezolvând problemele de compatibilitate cu PLC-uri de diferite mărci (cum ar fi Mitsubishi, Schneider) și aparate de cântărire, reducând investițiile în echipamente intermediare precum convertoarele de semnal.

3. experiența utilizatorului

• Conveniență la instalare: Găuri standardizate pentru montaj pe fața terminală și suprafețe de referință pentru poziționare, împreună cu garnituri speciale de montare și șuruburi de fixare, permit poziționarea orizontală fără a necesita unelte profesionale de calibrare. Un singur operator poate finaliza instalarea și punerea în funcțiune a unui singur senzor în mai puțin de 30 de minute.
• Funcționare și calibrare: Suportă zerozare prin apăsarea unui buton și calibrare în două puncte a instrumentului, simplificând procesul de calibrare (necesitând doar mase etalon de 20% și 100% din sarcina nominală), iar modelul digital poate realiza calibrare la distanță și configurarea parametrilor prin intermediul software-ului de calculator, reducând gradul de complexitate al operațiunilor.
• Cost de întreținere redus: Structura complet etanșată reduce pătrunderea prafului și a umidității, având o rată anuală medie de defectare ≤ 0,3%; blocul terminal adoptă un design anti-afanare, iar interfața cablului are etanșare impermeabilă și anti-praf. În utilizarea zilnică este necesară doar curățarea trimestrială și inspecția punctului zero, cu un volum redus de întreținere.
• Retroalimentare date: Fluctuația datelor de cântărire statică ≤ ±0,005%FS, fără întârziere vizibilă în scenariile quasi-dinamice; modelul digital dispune de un modul integrat de diagnosticare a defecțiunilor care poate oferi retroalimentare în timp real privind suprasarcina, întreruperea, temperatura anormală și alte stări, facilitând localizarea rapidă a problemelor.
• Experiență de compatibilitate: Compatibil cu peste 95% dintre dispozitivele de control al cântăririi de pe piață, acceptă distribuirea automată a sarcinii atunci când mai mulți senzori sunt utilizați în paralel, eliminând necesitatea unor egalizatoare suplimentare; modelul inteligent poate fi conectat direct la platforma industrială IoT pentru monitorizarea remota a datelor.

4. Scenarii tipice de aplicare

1)Producția echipamentelor industriale de cântărire

• Cântare platformă mici și mijlocii/cântare pentru podea: Unități senzoriale principale pentru cântare platformă și cântare pentru podea de 1-50 t, cu o structură compactă potrivită pentru instalare internă în echipamente de cântărire și caracteristici anti-încărcare excentrică care asigură o consistență a preciziei în diferite poziții de cântărire (de exemplu, cântare platformă pentru stabilirea prețurilor în supermarketuri și cântare pentru podea utilizate în ateliere).

• Echipamente de cântărire personalizate: Utilizate pentru cântare electronice antidetonante și cântare chimice rezistente la coroziune; materialul 316L + certificare antidetonantă poate satisface cerințele industiilor speciale, iar structura tip spiță se poate adapta la proiectările structurale diversificate ale echipamentelor de cântărire.

2)Mașini și utilaje pentru construcții și inginerie

• Cântărirea încărcătoarelor/excavatoarelor: Instalat în sistemul hidraulic al cupelor, cântărește indirect prin detectarea presiunii hidraulice, structura tip spiță având capacități puternice de rezistență la vibrații și șocuri, adaptabilă la mediile dure de funcționare ale mașinilor de construcții, cu o precizie de până la ±0,5%FS.

• Monitorizarea presiunii în susținerile hidraulice: Monitorizează rezistența la lucru a susținerilor hidraulice din minele de cărbune, utilizând senzori tip spiță cu protecție antiexplozivă și grad de protecție IP67, capabili să funcționeze stabil pe termen lung în medii prăfuite și umede, oferind suport de date pentru siguranța susținerilor.

3) Controlul proceselor industriale

• Cântărirea rezervoarelor/siloanelor mici și medii: Cântărirea rezervoarelor de dozare și a siloanelor tampon în industria farmaceutică și alimentară, cu 4 senzori instalați simetric, caracteristici anti-încărcare excentrică care rezolvă problema decalajului centrului de greutate al rezervoarelor cu materiale, cooperând cu sistemul de control pentru a realiza o alimentare precisă.

• Cântărirea mașinilor de ambalare: Module de cântărire dinamică pentru mașini de ambalare a particulelor și mașini de umplere lichide, cu un timp de răspuns ≤8 ms pentru a satisface cerințele de ambalare rapidă, iar precizia este controlată în limitele ±0,1%FS pentru a asigura conformitatea măsurării ambalării.

4) Echipamente pentru testarea materialelor și cercetare științifică

• Mașini de încercat la tracțiune/comprimare: Măsurarea statică a forței în testele de mecanică a materialelor, precizie de nivel C2 poate satisface cerințele de testare la nivel de cercetare științifică, iar structura tip spiță asigură o distribuție uniformă a eforturilor, garantând repetabilitatea și acuratețea datelor de test.

• Echipamente pentru testarea la oboseală: Monitorizare a sarcinii în testarea duratei de viață la oboseală a componentelor, cu o durată de ciclu de ≥10⁷ ori și proprietăți mecanice stabile, capabilă să răspundă nevoilor experimentelor de testare pe termen lung.

5) Aplicații speciale în industrie

• Industria alimentară și farmaceutică: Senzori din oțel inoxidabil igienic 316L, cu tratament de lustruire a suprafeței (Ra ≤0,8μm), conform standardelor GMP, utilizați la cântărirea materiilor prime, măsurarea produselor finite și alte procese, ușor de curățat și dezinfectat.

• Exploatare minieră și metalurgie: Senzori tip spiță rezistenți la temperaturi înalte (compensare temperatură -40°C~120°C), utilizați pentru echipamentele de sortare a minereului și cântărirea jgheaburilor de furnal metalurgic, capabili să se adapteze la cerințele de utilizare în medii cu temperaturi ridicate și praf.

5. Instrucțiuni de utilizare (Ghid practic)

1) Procesul de instalare

• Pregătire: Curățați suprafața de instalare (asigurați-vă că este plană și fără bavuri, cu o eroare de planitate ≤0,05 mm/m), verificați aspectul senzorului (elastomerul să nu aibă deformări și cablul să nu fie deteriorat) și verificați compatibilitatea specificațiilor șuruburilor de montaj cu senzorul.

• Poziționare și fixare: Așezați senzorul vertical pe baza de montare pentru a asigura transmiterea sarcinii axial, utilizați o cheie dinamometrică pentru strângerea acestuia conform cuplului indicat (se recomandă 15-40 N·m pentru senzori din oțel aliat și 10-30 N·m pentru cei din oțel inoxidabil) și evitați strângerea excesivă care ar putea deteriora elastomerul.

• Specificații cablare: Pentru semnalele analogice, urmați principiul de cablare „roșu - alimentare +, negru - alimentare -, verde - semnal +, alb - semnal -”; pentru semnale digitale, conectați pinii corespunzător conform protocolului Modbus; cablarea trebuie să fie depărtată de surse puternice de interferențe electromagnetice (cum ar fi convertizoarele de frecvență și cablurile de înaltă tensiune), la o distanță ≥15 cm.

• Tratament protecție: La instalarea în medii exterioare sau umede, utilizați o cutie de derivare impermeabilă pentru a etanșa conexiunile cablurilor, iar pe partea expusă a senzorului se poate monta o capotă anti-praf; într-un mediu coroziv, se va aplica un strat special anticoroziv pe suprafața fără solicitări mecanice.

2) Calibrare și reglare

• Calibrare zero: Pornește alimentarea și încălzește timp de 20 minute, execută comanda „calibrare zero” prin intermediul instrumentului de cântărire sau al calculatorului principal pentru a te asigura că ieșirea la zero este în limitele ±0,002%FS; dacă abaterea este prea mare, verifică nivelarea instalației.

• Calibrare sarcină: Așează în ordine mase etalon de 20% și 100% din sarcina nominală, înregistrează valorile semnalului de ieșire ale senzorului, corectează eroarea de liniaritate prin software-ul de calibrare și asigură-te că eroarea la fiecare punct de sarcină este ≤ valoarea admisă pentru clasa de precizie corespunzătoare (de exemplu, ≤±0,02%FS pentru clasa C3).

• Depanare dinamică: Într-un scenariu cuasi-dinamic, reglează parametrii de filtrare ai instrumentului (frecvență de filtrare 8-15 Hz), testează viteza de răspuns a senzorului și stabilitatea datelor și evită fluctuațiile semnalului cauzate de impactul materialului.

3) Întreținere curentă

• Inspecție periodică: Curățați praful și uleiul de pe suprafața senzorului lunar, verificați strângerea terminalelor cablurilor; efectuați calibrarea la zero o dată la șase luni și finalizați calibrarea completă a scalei și testele de performanță o dată pe an.

• Remedierea defecțiunilor: Dacă apare o derivație a datelor, verificați mai întâi tensiunea sursei de alimentare (stabilă între 10-30 V CC) și planitatea suprafeței de montare; dacă semnalul este anormal, verificați dacă cablul este deteriorat sau dacă celula de sarcină este suprasolicitată și deteriorată, înlocuind senzorul dacă este necesar.

6. Metodă de selecție (potrivire precisă a cerințelor)

1) Determinarea parametrilor principali

• Alegerea domeniului: Selectați un model cu un domeniu de 1,3 - 1,6 ori sarcina maximă reală (de exemplu, pentru o sarcină maximă de 10 t, se poate selecta un senzor de 13 - 16 t), lăsând un joc suficient pentru suprasarcină pentru a evita deteriorarea din cauza sarcinilor de impact.

• Clasa de precizie: Pentru metrologia industrială, selectați clasa C3 (eroare ≤ ±0,02%FS); pentru testarea în cercetarea științifică, selectați clasa C2 (eroare ≤ ±0,01%FS); pentru monitorizare generală, selectați clasa C6 (eroare ≤ ±0,03%FS).

• Tipul semnalului: Pentru sistemele tradiționale de control, selectați semnale analogice (4 - 20mA); pentru sistemele inteligente IoT, selectați semnale digitale (RS485); pentru utilajele de construcții, selectați modele cu protocol CANopen.

2) Selectare în funcție de adaptabilitatea la mediu

• Temperatură: Pentru scenarii normale (-30°C ~ 60°C), selectați modele obișnuite; pentru scenarii cu temperaturi ridicate (60°C ~ 120°C), selectați modele compensate pentru temperaturi înalte; pentru scenarii cu temperaturi scăzute (-50°C ~ -30°C), selectați modele rezistente la frig.

• Mediul: Pentru medii uscate, selectați oțel aliat; pentru medii umede/ușor corozive, selectați oțel inoxidabil 304; pentru medii puternic corozive (soluții acido-bazice), selectați materiale din oțel inoxidabil 316L sau Hastelloy.

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

3) Instalare și compatibilitate cu sistemul

• Metoda de instalare: Pentru spații înguste, selectați conexiuni cu șuruburi pe față; pentru scenarii cu sarcină mare, selectați conexiuni cu flanșă; dacă există o sarcină excentrică semnificativă, preferați modele îmbunătățite cu eroare de sarcină excentrică ≤ ±0,01%FS.

• Compatibilitate: Confirmați că semnalul senzorului corespunde Protocolului de comunicație al instrumentului/PLC existent. Atunci când mai mulți senzori sunt utilizați în combinație, selectați modele digitale care să suporte codificarea adreselor pentru a evita conflictele de semnal. 4. Confirmarea cerințelor suplimentare

• Cerințe de certificare: Scenariile antiexplozive necesită certificare corespunzătoare de grad antiexploziv (de exemplu, Ex d I pentru mine de cărbune, Ex ia IIC T6 pentru industria chimică), industria alimentară necesită certificare FDA/GMP, iar scenariile metrologice necesită certificare CMC.

• Funcții speciale: Pentru cântărirea dinamică, selectați modelele cu un timp de răspuns ≤ 5 ms; pentru monitorizarea la distanță, selectați modelele inteligente cu module wireless LoRa/NB-IoT; pentru scenariile cu temperaturi înalte, selectați modelele speciale cu cipuri de compensare a temperaturii.

Rezumat

Celula de încărcare de tip spiță se remarcă prin „capacitate puternică de rezistență la sarcini excentrice, structură compactă și stabilitate ridicată” ca avantaje principale, abordând în mod special problemele de cântărire precisă în condiții de sarcină medie sau joasă, spațiu limitat și sarcini excentrice. Experiența utilizatorului se concentrează pe instalare ușoară, întreținere fără complicații și date fiabile. La alegerea unui model, este necesar să se clarifice mai întâi cele patru cerințe esențiale: gamă, precizie, spațiu de instalare și mediu, pentru ca apoi să se ia decizia în combinație cu compatibilitatea sistemului și funcțiile suplimentare; în timpul utilizării, trebuie urmat strict principiul de instalare al forței axiale și normele de calibrare periodică pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung. Este potrivită pentru instrumente industriale de cântărire, mașini de construcții, control procese și alte domenii, reprezentând o soluție ideală de senzorizare pentru cântărire în aplicații cu sarcină medie sau joasă și condiții speciale de instalare.

Afişare detaliată

Parametrii