Paralelný nosníkový vážiaci senzor CZL639MB

Úvod do produktu

Paralelný nosník vahových bunkách sú prvkami citlivými na silu, ktoré vychádzajú z princípu odporu pri deformácii, pričom ich jadrovou štruktúrou je elastomer s dvojitým alebo jednoduchým paralelným nosníkom. Keď je na ne pôsobená sila, ohybová deformácia nosníka spôsobí zmenu odporu tenzometra, ktorá sa následne premení na štandardizované elektrické signály. Spájajú výhody ako vysoká presnosť pri malých zaťaženiach, odolnosť voči bočnému zaťaženiu v rovine a pohodlná inštalácia, a sú široko využívané v aplikáciách merania hmotnosti na malé vzdialenosti, rovinových síl a zabudovaného merania. Nasledujúce podrobnosti sú uvedené z hľadiska kľúčových rozmerov, aby vyhovovali požiadavkám produkt výberu, technického hodnotenia a tvorby riešení:

1. Vlastnosti a funkcie produktu

Hlavné funkcie

• Konštrukčný dizajn: Používa integrovanú paralelnú nosníkovú štruktúru (hrúbka nosníka 2 – 15 mm, dĺžka 20 – 150 mm) s rovnomerným rozložením zaťaženia sústredeným do strednej časti nosníka, ktorá podporuje silové zaťaženia z viacerých uhlov v rovine, vynikajúcu odolnosť proti mimostrednému zaťaženiu (odolná voči mimostrednému rovinnému zaťaženiu ±20 % až ±30 % menovitého zaťaženia) a neobsahuje žiadne výrazné miesta slepého zaťaženia.

• Presnosť a výkon: Triedy presnosti pokrývajú C1 – C3, pričom najrozšírenejšie modely dosahujú úroveň C2. Chyba nelinearity ≤ ±0,01% HZ, chyba opakovateľnosti ≤ ±0,005% HZ, drift nuly ≤ ±0,002% HZ/°C a lepší výkon v presnosti v porovnaní s podobnými snímačmi v rozsahoch malých zaťažení 0,1 kg – 500 kg.

• Materiály a ochrana: Elastoméry bežne využívajú hliníkové zliatiny (pre ľahké aplikácie), oceľové zliatiny (pre bežné priemyselné aplikácie) alebo nehrdzavejúcu oceľ 304/316L (pre korózne prostredia), povrch je upravený anodizáciou, nikelovaním alebo pasiváciou; stupne ochrany sú zvyčajne IP65/IP67 a modely pre potravinársky priemysel dosahujú až IP68, čo ich robí vhodnými pre rôzne náročné prostredia.

• Kompatibilita inštalácie: Na spodnej strane sú štandardizované montážne otvory (závitové alebo hladké otvory), ktoré umožňujú upevnenie skrutkami alebo lepením. Niektoré mikro modely možno inštalovať zapusteným spôsobom, čo je vhodné pre úzke inštalačné priestory na stolných váhach a automatizovanom zariadení, pričom jednotlivá jednotka dokáže spĺňať požiadavky rovinového váženia.

Základné funkcie

• Meranie malej sily: Zameriava sa na statické/kvázi-dynamické váženie pri nízkych zaťaženiach (doba odozvy ≤ 4 ms), s rozsahom od 0,1 kg do 500 kg, pričom typické aplikácie sa nachádzajú v rozsahu 1 kg – 200 kg. Mikromodely dokážu dosiahnuť ultra-nízky rozsah merania 0,01 kg.

• Viacero typov výstupných signálov: Poskytuje analógové signály (4 – 20 mA, 0 – 3 V, 0 – 5 V) a digitálne signály (RS485/Modbus RTU, I2C). Mikrointeligentné modely integrujú moduly úpravy signálu a môžu byť priamo pripojené k jednočipovým mikropočítačom a IoT modulom.

• Funkcia ochrany a bezpečnosti: Obsahuje kompenzáciu teploty v širokom rozsahu (-10 °C ~ 70 °C), má ochranu proti preťaženiu (150 % – 200 % menovitej záťaže, bežne 150 % u modelov z hliníkovej zliatiny) a niektoré modely obsahujú štruktúry tlmiace rázy.

• Dlhodobá stabilita: Životnosť pri opakovanom zaťažení ≥ 10⁷ cyklov, ročná drifta ≤ ±0,01 % FS pri menovitom zaťažení, vhodné pre scenáre dlhodobého nepretržitého prevádzkovania, ako sú supermarkety a laboratóriá.

2. Základné vyriešené problémy

• Nedostatočná presnosť pri nízkych zaťaženiach: Rieši problém nadmerných chýb tradičných snímačov v aplikáciách s malým rozsahom pod 10 kg. Optimálnym návrhom napätia nosníka sa podarilo obmedziť meraciu chybu na ±0,005 % FS, čím sa vyriešili problémy s vysokými požiadavkami na presnosť pri vážení potravín a dávkovaní liekov.

• Nepresné meranie excentrického zaťaženia v rovine: Vlastnosť rovnomerne rozloženého namáhania paralelného nosníka efektívne odstraňuje vplyv excentrického zaťaženia spôsobeného posunutím váženého objektu, čím rieši problém s presnosťou pri nepevnej polohe materiálu na stolných váhach a triediacich zariadeniach.

• Obmedzenia pri integrovanej inštalácii zariadení: Kompaktná konštrukcia a flexibilná inštalačná metóda riešia požiadavky na zabudovanú inštaláciu automatizovaného vybavenia a inteligentných domácich spotrebičov, čo eliminuje potrebu úpravy hlavnej konštrukcie zariadenia a zníži náklady na integráciu. .

• Zlá prispôsobivosť viacerým prostrediam: Prostredníctvom vylepšenia materiálu a úrovne ochrany rieši problémy poškodenia senzorov a driftu signálu v scenároch, ako je vlhkosť (napr. váženie v akvakultúre), korózia (napr. váženie chemických činidiel) a prach (napr. spracovanie múky).

• Nákladový tlak na malé zariadenia: Jeden snímač dokáže spĺňať požiadavky rovinnej váhy, čo eliminuje potrebu použitia viacerých snímačov v kombinácii. Zároveň materiál z hliníkovej zliatiny zníži hmotnosť a náklady produktu, čím sa vyrieši problém kontroly nákladov u malých vážiacich prístrojov a spotrebného elektronického zariadenia.

3. Používateľské zážitky

• Ultra-zjednodušená inštalácia: Štandardizované montážne otvory a referenčné plochy na umiestnenie eliminujú potrebu odborných kalibračných nástrojov. Inštaláciu je možné dokončiť bežným skrutkovačom pri nízkych požiadavkách na rovinatosť (≤0,1 mm/m) a jedna osoba môže dokončiť ladenie do 10 minút.

• Nízka prevádzková náročnosť: Podporuje jednokľúčové vynulovanie a kalibráciu meracích prístrojov na jednom bode (vyžaduje iba štandardné závažie 100 % menovitej zaťažovacej kapacity). Digitálne modely je možné rýchlo skalibrovať pomocou softvéru na počítači, čo umožňuje jednoduché ovládanie aj pre neodborníkov.

• Extrémne nízke náklady na údržbu: Plne uzatvorená konštrukcia zníži prenikanie prachu a vlhkosti, priemerná ročná poruchovosť je ≤0,2 %. Model z hliníkovej zliatiny je ľahký (minimálne iba 5 g), ľahko vymeniteľný a počas údržby nie je potrebné demontovať veľké konštrukcie.

• Presná spätná väzba údajov: Kmitanie statických meracích údajov ≤±0,003 % FS, žiadne oneskorenie v kvázi-dynamických scenároch. Digitálne modely sú vybavené funkciou kompenzácie driftu nuly, čo eliminuje potrebu častých kalibrácií a zabezpečuje vysokú stabilitu údajov.

• Dobrá prispôsobivá integračná schopnosť: Mikromodel je malých rozmerov (minimálne rozmery 20 mm × 10 mm × 5 mm), môže byť zabudovaný do inteligentných zariadení bez ovplyvnenia dizajnu vzhľadu zariadenia. Výstup signálu je kompatibilný s bežnými malými ovládačmi, zapoj a hraj.

4. Typické aplikačné scenáre

1. Civilné a komerčné vážiace prístroje pre malé zaťaženie

• Supermarketové váhy na cenovky/elektronické plošinové váhy: Základná snímacia jednotka pre váhy s rozsahom 3-30 kg, s ľahkým dizajnom z hliníkového zliatiny. Vlastnosť odolnosti voči mimoosému zaťaženiu zabezpečuje konštantnú presnosť váženia pri rôznych polohách umiestnenia, s chybou ≤ ±1 g.

• Expresné elektronické váhy: vybavenie na expresné váženie 1-50 kg, s materiálom z nehrdajúcej ocele pre odolnosť voči znečisteniu a jednoduché čistenie. Stupeň ochrany IP67 je vhodný pre vlhké a prachom zatížené prostredie výdajní expedícií, podporuje rýchle a nepretržité váženie.

• Kuchynské váhy/pekarske váhy: 0,01-5 kg kuchynské váhy s vysokou presnosťou, s mikro paralelnými nosníkmi dosahujúcimi presnosť na úrovni miligramov. Digitálny výstup signálu je kompatibilný s displejmi vysokého rozlíšenia, spĺňa požiadavky na presné dávkovanie ingrediencií .

2) Priemyselné automatizačné zariadenia

• Automatické triediace zariadenia: Váhy na triedenie v potravinárskom a stavebnom priemysle, inštalované pod triediacim dopravníkom, detekujú hmotnosť výrobku v reálnom čase a sú prepojené s mechanizmom na triedenie, s presnosťou až ±0,1 g.

• Detekcia materiálu na montážnych linkách: detekcia nedostatku materiálu na linkách na montáž elektronických súčiastok, určuje, či nie sú chýbajúce materiály prostredníctvom váženia (napr. montáž batérií mobilných telefónov), s dobou odozvy ≤4 ms prispôsobené pre rýchle linky.

• Kvantitatívna kontrola balicích strojov: Kvantitatívne váženie pre stroje na balenie malých častíc/práškov, modely s presnosťou C2 zabezpečujú chybu hmotnosti na vrecko ≤ ±0,2 %, čo spĺňa metrologické normy.

3) Potravinársky a farmaceutický priemysel

• Váženie liečivých zložiek: Váženie surovín s malou dávkou (0,1 – 10 kg) v farmaceutickom priemysle, vyrobené z nehrdzavejúcej ocele 316L + certifikované podľa GMP, s lešteným povrchom bez mŕtvych uhlov pre jednoduchú dezinfekciu a sterilizáciu, presnosť ≤ ±0,01 % FS.

• Váženie vodných produktov/mäsa: Vážiace zariadenie na krájanie a váženie v poriach a na trhoch s vodnými produktmi, s vodotesným a protikoróznym dizajnom (IP68), možno priamo umývať, vhodné pre mokré a vlhké pracovné prostredia.

4) Vedecký výskum a skúsenostenské zariadenia

• Váženie v biologických experimentoch: Váženie činidiel a vzoriek v laboratóriách, modely s veľmi malým rozsahom (0,01 – 1 kg) spĺňajú vysoké požiadavky na presnosť pri kultivácii mikroorganizmov a dávkovaní chemických činidiel.

• Meranie sily v lekárskych prístrojoch: Meranie sily/hmotnosti v zariadeniach na rehabilitáciu (napr. dynamometre pre ruky) a lekárske váhy (detskej váhy), s ľahkou konštrukciou z hliníkovej zliatiny pre zlepšenie prenosnosti zariadenia, presnosť až do ±0,005 % FS.

5) Inteligentné spotrebné elektronické zariadenia a zariadenia IoT

• Chytré domáce spotrebiče: Detekcia hmotnosti prádla v práčkach a váženie nádob na kávové zrno v kávovaroch, s mikro vstavanými snímačmi umožňujúcimi inteligentnú kontrolu zariadení a zvyšujúcimi užívateľskú skúsenosť.

• Koncové body IoT: Monitorovanie hmotnosti chytrých polic a chytrých košov na odpad, s nízkoenergetickými digitálnymi modelmi podporujúcimi bezdrôtový prenos NB-IoT, prispôsobené scénarom diaľkového riadenia IoT.

5. Pokyny na použitie (Praktická príručka)

1) Inštalačný proces

• Príprava: Vyčistite inštalačný povrch (odstráňte mastné škvrny a ostré hrany), skontrolujte vonkajší stav snímača (žiadna deformácia nosníka a poškodenie kábla), vyberte vhodné upevňovacie skrutky podľa rozsahu (vyhýbajte sa použitiu vysokopevnostných skrutiek u modelov z hliníkovej zliatiny).

• Pozicionovanie a upevnenie: Snímač nainštalujte horizontálne na nosný povrch, zaistite, aby zaťaženie pôsobilo zvisle nad telom nosníka (vyhnite sa bočnému nárazu); na utiahnutie skrutiek použite momentový kľúč (5 – 10 N·m pre modely z hliníkovej zliatiny, 10 – 20 N·m pre zliatinovú oceľ), vyhýbajte sa nadmernému utiahnutiu, ktoré môže poškodiť telo nosníka.

• Špecifikácie zapojenia: Pre analógové signály dodržiavajte „červená – napájanie +, čierna – napájanie –, zelená – signál +, biela – signál –“, pre digitálne signály pripájajte podľa definície pinov; pri zapájaní mikromodelov nerajte káblom, odporúča sa nechať rezervu 5 cm nadbytočnej dĺžky.

• Ochranné opatrenia: Vo vlhkom prostredí utesnite konektor kábla vodotesnou páskou a v potravinárskom priemysle po použití okamžite vyčistite povrch snímača, aby ste predišli korózii zo zvyškových materiálov.

2) Kalibrácia a ladenie

• Kalibrácia nuly: Zapnite napájanie a nechajte sa predohriať 10 minút, spustite príkaz „kalibrácia nuly“, uistite sa, že výstup v nule je v rozmedzí ±0,001 %FS, ak je odchýlka príliš veľká, skontrolujte, či je inštalačná plocha rovná.

• Kalibrácia zaťaženia: Umiestnite štandardné závažie ekvivalentné 100 % menovitého zaťaženia (pri malých rozsahoch použite štandardné závažia), zaznamenajte hodnotu výstupného signálu, opravte chybu cez meradlo alebo softvér, zabezpečte, aby chyba ≤ prípustnej hodnote príslušnej triedy presnosti (trieda C2 ≤ ±0,01 %FS).

• Skúška bočného zaťaženia: Umiestnite rovnaké závažie na rôzne pozície na nosnú plochu snímača, sledujte konzistenciu údajov, odchýlka by mala byť ≤ ±0,02 %FS, inak je potrebné upraviť vodorovnosť inštalácie.

3) Bežná údržba

• Pravidelná kontrola: Týždenne čistite povrch snímača, mesačne skontrolujte uvoľnené vedenie; kalibrujte váhy v supermarketoch štvrťročne a laboratórne zariadenia mesačne.

• Riešenie chýb: Keď sa dáta posúvajú, najprv skontrolujte napätie napájania (stabilné na 5–24 V DC, zvyčajne 5 V u mikro modelov); ak je údaj neobvyklý, skontrolujte preťaženie (modely z hliníkovej zliatiny sú náchylné na trvalé deformácie pri preťažení) a v prípade potreby senzor vymeňte.

6. Spôsob výberu (presné prispôsobenie požiadavkám)

1) Určenie kľúčových parametrov

• Výber rozsahu: Vyberte model s rozsahom 1,2–1,4-násobku skutočnej maximálnej hmotnosti (napr. pri maximálnej váživej kapacite 10 kg možno vybrať snímač 12–14 kg) a vyhýbajte sa výberu nadmerného rozsahu pri nízkych zaťaženiach, aby ste predišli nedostatočnej presnosti.

• Trieda presnosti: Vyberte triedu C1 (chyba ≤ ±0,005 %FS) pre laboratórne/lekárske aplikácie, triedu C2 (chyba ≤ ±0,01 %FS) pre priemyselnú metrológiu a triedu C3 (chyba ≤ ±0,02 %FS) pre občianske vážiace prístroje.

• Typ signálu: Vyberte analógové signály (0-5 V) pre občianske vážiace prístroje, digitálne signály (I2C/RS485) pre chytré zariadenia a modely s bezdrôtovými modulmi pre IoT scenáre.

2) Výber podľa prispôsobenia prostrediu

• Teplota: Vyberte bežné modely pre bežné podmienky (-10°C~60°C), modely odolné voči nízkym teplotám pre chladiace scenáre s nízkymi teplotami (-20°C~0°C) a modely s kompenzáciou vysokých teplôt pre scenáre s vysokými teplotami (60°C~80°C).

• Prostredie: Vyberte hliníkové zliatiny pre suché prostredia, nehrdzavejúcu oceľ 304 pre vlhké prostredia/potravinársky priemysel a nehrdzavejúcu oceľ 316L pre chemicky agresívne prostredia.

• Pro tečná trieda: ≥IP65 pre suché interiérové prostredia, ≥IP67 pre mokré/omývané prostredia a ≥IP68 pre podvodné alebo vysoce koroze odolné prostredia.

3) Inštalácia a kompatibilita systému

• Spôsob inštalácie: Vyberte upevnenie skrutkami pre stolné vážiace prístroje, zapustenú inštaláciu pre chytré zariadenia; v prípadoch s obmedzeným priestorom uprednostnite mikro modely s dĺžkou ≤30 mm.

• Kompatibilita: Potvrďte, že napätie napájania snímača a typ signálu zodpovedajú riadiacej jednotke a u mikro modelov skontrolujte definíciu vývodov, aby ste predišli chybnému zapojeniu, ktoré by mohlo spáliť modul. sor's napätie napájania a typ signálu zodpovedajú riadiacej jednotke, a u mikro modelov skontrolujte definíciu vývodov, aby ste predišli chybnému zapojeniu, ktoré by mohlo spáliť modul.

4) Potvrdenie dodatočných požiadaviek

• Požiadavky na certifikáciu: Potravinársky a farmaceutický priemysel vyžaduje certifikáciu FDA/GMP, meracie scenáre vyžadujú certifikáciu CMC a vývozné výrobky vyžadujú certifikáciu OIML.

• Špeciálne funkcie: Vyberte modely s dobou odozvy ≤3 ms pre rýchle triedenie, modely IoT s pohotovostným prúdom ≤10 μA pre nízkoenergetické aplikácie a integrované modely bez závitov a mŕtvych rohov pre hygienické podmienky.

Zhrnutie

Paralelné nosníky záťažových článkov majú kľúčové výhody „vysoká presnosť pri malom zaťažení, rovinná odolnosť voči bočnému zaťaženiu a pohodlná integrácia“, ktoré hlavne riešia problémy ako presné váženie v malom rozsahu, bočné zaťaženie materiálu a zabudovaná inštalácia zariadení. Skúsenosti používateľa sa zameriavajú na jednoduché ovládanie, údržbu bez starostí a kontrolovateľné náklady. Pri výbere modelu je potrebné najprv objasniť štyri kľúčové požiadavky: rozsah, presnosť, inštalačný priestor a prostredie, a až potom rozhodnúť na základe kompatibility systému a dodatočných funkcií; počas používania je potrebné vyhýbať sa preťaženiu a bočným nárazom a prísne dodržiavať pravidelnú kalibráciu, aby sa zabezpečil dlhodobý stabilný prevádzka. Je vhodný pre prístroje na váženie pri malom zaťažení, automatizačné zariadenia, potravinársky a farmaceutický priemysel atď., čo predstavuje optimálne senzorické riešenie pre scenáre váženia s malým rozsahom a rovinným zaťažením.

Zobrazenie podrobností

Parametre