Vzporedni žarek tehtanja senzor CZL650

Predstavitev produkta

Vzporedni nosilec merilnih celicah so elementi za zaznavanje sile, ki temeljijo na principu obtežne upornosti, z dvojnim ali enojnim vzporednim nosilcem kot osnovno strukturo. Ob obremenitvi upogibna deformacija nosilca povzroči spremembo upornosti tenzometra, ki se nato pretvori v standardizirane električne signale. Kombinirajo prednosti, kot so visoka natančnost pri majhnih obremenitvah, sposobnost prenašanja ekscentričnih obremenitev in enostavna namestitev, ter se pogosto uporabljajo pri tehtanju na majhnih razponih, merjenju ravninskih sil in vgrajenih merilnih sistemih. Naslednje podrobnosti so predstavljene glede na osnovne dimenzije, da bi izpolnile potrebe izdelek izbire, tehnične ocene in pisanja rešitev:

1. Značilnosti in funkcije izdelka Osnovne značilnosti

• Konstrukcijski dizajn: Uporablja integrirano paralelno nosilno konstrukcijo (debelina nosilca 2 - 15 mm, dolžina 20 - 150 mm), z enakomerno porazdeljenim napetostnim območjem, osredotočenim na srednji del nosilca, ki podpira večkotne sile v ravnini, izjemno sposobnost prenosa obremenitve zunaj središča (zmore planarne obremenitve zunaj središča ±20 % - ±30 % nazivne obremenitve) in nima opaznih slepih točk napetosti.

• Natančnostne lastnosti: Natančnostni nivoji zajemajo C1 - C3, pri čemer glavni modeli dosegajo C2. Napaka nelinarnosti ≤ ±0,01 %NS, napaka ponovljivosti ≤ ±0,005 %NS, drift ničle ≤ ±0,002 %NS/°C ter boljša točnostna zmogljivost v primerjavi s podobnimi senzorji v majhnih območjih merjenja od 0,1 kg do 500 kg.

• Materiali in zaščita: Elastomeri pogosto uporabljajo aluminijeve zlitine (za lahke primere), jeklene zlitine (za splošne industrijske primere) ali nerjaveče jeklo 304/316L (za korozivne pogoje), z površinsko obdelavo anodiranja, nikeljanja ali pasivacije; stopnja zaščite je navadno IP65/IP67, hrana-varen modeli pa lahko dosegajo IP68, kar jih omogoča uporabo v različnih kompleksnih okoljih.

• Kompatibilnost namestitve: Na dnu so standardizirane montažne luknje (z navojem ali gladke luknje), ki omogočajo pritrditev s sorniki ali lepljenje. Nekateri mikromodeli se lahko namestijo vgrajeno, kar je primerno za ozka namestitvena mesta pri tehtnicah na delovni površini in avtomatizirani opremi, posamezna enota pa lahko izpolnjuje zahteve ravninskega tehtanja.

JEDRNE FUNKCIJE

• Merjenje majhnih sil: Osredotočen na statično/kvazi-dinamično merjenje majhnih obremenitev (čas odziva ≤ 4 ms), z območjem merjenja od 0,1 kg do 500 kg, najpogostejše aplikacije pa so v območju od 1 kg do 200 kg. Mikromodeli omogočajo izredno natančno merjenje v območju 0,01 kg.

• Več vrst izhodnih signalov: Ponuja analognih signala (4 - 20 mA, 0 - 3 V, 0 - 5 V) in digitalna signala (RS485/Modbus RTU, I2C). Mikro inteligentni modeli vključujejo module za kondicioniranje signalov in se lahko neposredno povežejo s samostojnimi mikrokrmilniki ter IoT moduli.

• Funkcija varnostne zaščite: Vključuje kompenzacijo temperature v širokem temperaturnem obsegu (-10 °C ~ 70 °C), ima zaščito pred preobremenitvijo (150 % - 200 % nazivne obremenitve, običajno 150 % za modele iz aluminijeve zlitine) in nekateri modeli vključujejo tudi strukture za dušenje udarov.

• Dolgoročna stabilnost : Življenjska doba pri utrujanju ≥ 10⁷ ciklov obremenitve, letni drif ≤ ±0,01 % NS pri nazivni obremenitvi, primerno za scenarije dolgoročnega neprekinjenega delovanja, kot so supermarketi in laboratoriji.

2. Osnovni rešeni problemi

• Nezadostna natančnost pri majhnih obremenitvah: Z namenom reševanja problema prevelike napake tradicionalnih senzorjev v primerih z manjšim obsegom pod 10 kg, je s pomočjo optimiziranega dizajna napetosti nosilca napaka merjenja omejena na ±0,005 % FS, s čimer se rešujejo problemi visoke natančnosti pri tehtanju hrane, štetju zdravil in podobno.

• Neprecizno merjenje ekscentrične obremenitve na ravnini: Značilnost enakomerne porazdelitve napetosti pri paralelni nosilni konstrukciji učinkovito izniči vpliv ekscentrične obremenitve, ki jo povzroči odmik tehtanega predmeta, ter reši težave z natančnostjo pri nestalnih položajih postavitve materiala na namiznih tehtnicah in sortirnih napravah.

• Težave pri integrirani namestitvi opreme: Kompaktna konstrukcija in fleksibilna metoda namestitve rešita zahteve po vgradnji v avtomatizirano opremo in pametne gospodinjske aparate, pri čemer ni potrebno spreminjati glavne konstrukcije opreme, kar zmanjša stroške integracije.

• Slaba prilagodljivost različnim okoljem: S povečanjem kakovosti materiala in stopnje zaščite so rešeni problemi, kot so poškodbe senzorjev in drift signala v pogojih vlažnosti (npr. tehtanje v ribogojstvu), korozije (npr. tehtanje kemičnih reagentov) ter prahu (npr. mletje moke).

• Stroškovni pritisk na majhno opremo: En sam senzor lahko zadosti zahteve za ravninsko tehtanje, zaradi česar ni potrebe po večkratnih kombinacijah. Hkrati aluminijeva zlitina zmanjša težo in stroške izdelka ter tako reši težavo nadzora stroškov pri majhnih tehtnicah in potrošniški elektroniki.

3. Uporabniško izkušnjo

• Zelo poenostavljena namestitev: Standardizirane montažne luknje in ploskve za pozicioniranje odpravljajo potrebo po profesionalnih kalibracijskih orodjih. Namestitev je mogoče izvesti s ponavadičnim izvijačem, z nizkimi zahtevami po ravnosti (≤0,1 mm/m), samodejno urjenje pa je mogoče zaključiti v manj kot 10 minutah.

• Nizka zahtevnost za obratovanje: Podpira enojavno ničlenje in enotočkovno umerjanje tehtnih instrumentov (zahteva le standardno utež 100 % nazivne obremenitve). Digitalni modeli se lahko hitro umerijo prek računalniške programske opreme, kar omogoča enostavno uporabo tudi neprofesionalcem.

• Zelo nizki stroški vzdrževanja: Popolnoma tesna konstrukcija zmanjša prodor prahu in vlage, s povprečno letno stopnjo okvar ≤0,2 %. Model iz aluminijeve zlitine je lahkega telesa (minimalno le 5 g), enostaven za zamenjavo in med vzdrževanjem ni potrebno razstavljati velikih struktur.

• Natančna povratna informacija podatkov: Nihanje statičnih merjenih podatkov ≤±0,003 %NS, brez histerze v kvazidinamičnih pogojih. Digitalni modeli imajo funkcijo kompenzacije ničelne drife, kar odpravlja potrebo po pogostem umerjanju in zagotavlja visoko stabilnost podatkov.

• Dobro prilagodljivost integracije: Mikromodel je majhen (minimalna velikost 20 mm × 10 mm × 5 mm), lahko se vgradi v pametne naprave, ne da bi vplival na oblikovanje videza naprave. Izhodni signal je združljiv s priljubljenimi majhnimi krmilniki, vstavi in uporabi.

4. Tipični primeri uporabe

1) Civilne in komercialne merilne naprave za lahek tovor

• Supermarket tehtnice/elektronske platforme: Osnovna senzorska enota tehtnic za težo 3-30 kg, z lahkim aluminijastim zlitinim materialom. Lastnost proti ekscentričnemu obremenjevanju zagotavlja dosledno natančnost tehtanja pri različnih položajih postavitve, z napako ≤±1 g.

• Elektronske tehtnice za pošiljke: Oprema za tehtanje pošiljk 1-50 kg, iz nerjavnega jekla za zaščito pred umazanijo in enostavno čiščenje. Zaščitna raven IP67 je primerna za vlažna in prahasta okolja pošiljateljskih točk, omogoča hitro in neprekinjeno tehtanje.

• Kuhinjske tehtnice/tehtnice za peko: Natančne kuhinjske tehtnice 0,01-5 kg, z mikro paralelnimi nosilci senzorjev, ki dosegajo natančnost na ravni miligramov. Digitalni izhodni signal je združljiv z visokoločljivimi prikazi, izpolnjuje zahteve za natančno doziranje sestavin.

2) Oprema za industrijsko avtomatizacijo

• Oprema za avtomatizirano razvrščanje: Urejeni uteži v prehranski in tržni industriji, nameščene pod trakom za razvrščanje, v realnem času zaznajo težo izdelka in se povežejo s mehanizmom za razvrščanje, natančnost razvrščanja pa znaša do ±0,1 g.

• Zaznavanje materiala na montažnih sistemih: Zaznavanje manjkajočega materiala na montažnih sistemih elektronskih komponent, določitev odsotnosti materiala s tehtanjem (npr. sestava baterij za mobilne telefone), s časom reakcije ≤4 ms, primerno za hitre proizvodne linije.

• Kvantitativna kontrola pakirnih strojev: Kvantitativno tehtanje za pakirne stroje majhnih delcev/praškastih snovi, pri čemer modeli s točnostjo C2 zagotavljajo napako v teži na vrečko ≤ ±0,2 %, kar ustreza metrološkim standardom.

3) Prehrambna in farmacevtska industrija

• Tehtanje farmacevtskih sestavin: Tehtanje surovin z majhnimi odmerki (0,1–10 kg) v farmacevtski industriji, iz jekla razreda 316L + certifikat GMP, površina je polirana brez slepih kotov, primerna za enostavno dezinfekcijo in sterilizacijo, točnost ≤ ±0,01 % n.v.

• Tehtanje vodnih proizvodov/mesa: Oprema za rezanje in tehtanje v mesnicah in tržnicah z vodnimi proizvodi, z vodotesnim in protikorozijskim dizajnom (IP68), se lahko neposredno umiva, primerna za vlažna in vodo bogata delovna okolja.

4) Znanstvenoraziskovalna in eksperimentalna oprema

• Tehtanje v bioloških poskusih: Tehtanje reagentov in vzorcev v laboratorijih, modeli z zelo majhnim območjem (0,01–1 kg) izpolnjujejo zahteve po visoki natančnosti pri gojenju mikroorganizmov in doziranju kemičnih reagentov.

• Merjenje sile v medicinski opremi: Merjenje sile/teže pri opremi za rehabilitacijo (npr. merilniki moči stiska) in medicinskih tehtnicah (tehtnice za dojenčke), lahko aluminijevo zlitino izboljša prenosljivost opreme, natančnost pa lahko znaša do ±0,005 %NS.

5) Inteligentna potrošniška elektronika in naprave IoT

• Pametne gospodinjske naprave: Zaznavanje teže perila v perilnicah, tehtanje posode za kavne zrni v kavnikih, mikro vdelani senzorji omogočajo inteligentno krmiljenje naprav in izboljšajo uporabniško izkušnjo.

• IoT terminali: Spremljanje teže pametnih polic in pametnih košev za smeti, modeli z nizko porabo podpirajo brezžični prenos podatkov NB-IoT, primerni za scenarije oddaljenega upravljanja IoT.

5.Način uporabe (praktični vodnik)

1)Postopek namestitve

• Priprava: Očistite površino za namestitev (odstranite madeže in ostrine), preverite videz senzorja (nobena deformacija nosilca, nobena poškodba kabla), izberite primerni montažni vijake glede na razpon (izogibajte se uporabi visoko trdnih vijakov pri modelih iz aluminijeve zlitine).

• Pozicioniranje in pritrjevanje: Senzor vodoravno namestite na nosilno površino, poskrbite, da obremenitev deluje navpično nad telesom nosilca (izogibajte se stranskim udarom); privijte vijake s škljancem (5–10 N·m za modele iz aluminijeve zlitine, 10–20 N·m za zlitine jekla), preprečite prekomerno privijanje, ki bi lahko poškodovalo telo nosilca.

• Določila za ožičenje: Pri analognih signalih sledite »rdeči – napajanje +, črni – napajanje –, zeleni – signal +, beli – signal –«; pri digitalnih signalih priključite glede na definicijo kontaktov; pri mikromodelih se izogibajte vlečenju kabla med ožičenjem, priporočljivo je pustiti rezervo 5 cm dodatne dolžine.

• Zaščitna obravnava: V vlažnem okolju tesno zalepite kabelski priključek z vodoodpornim trakom, v živilski industriji po uporabi takoj očistite površino senzorja, da preprečite korozijo zaradi ostankov materialov.

2) Kalibracija in nastavitev

• Ničelna kalibracija: Vklopite napajanje in segrejte 10 minut, izvedite ukaz »ničelna kalibracija«, zagotovite, da je ničelni izhod znotraj ±0,001 %NS, če je odstopanje preveliko, preverite, ali je namestitvena površina ravna.

• Kalibracija obremenitve: Postavite standardno utež 100 % nazivne obremenitve (uporabite standardne uteži pri majhnih obsegih), zabeležite vrednost izhodnega signala, popravite napako prek merilnika ali programske opreme, zagotovite, da je napaka ≤ dovoljena vrednost ustreznega razreda natančnosti (za razred C2 ≤ ±0,01 %FS).

• Test ekscentričnega obremenjevanja: Postavite isto težo na različne položaje nosilne površine senzorja, opazujte konsistentnost meritev, odstopanje naj bo ≤ ±0,02 % NS; v nasprotnem primeru je treba prilagoditi namestitev ravnine.

3) Dnevna vzdrževanja

• Redni pregled: Površino senzorja čistite vsak teden, preverjajte napetost priključitve vsak mesec; uravnavajte trgovsko tehtnico vsak četrtletje in laboratorijsko opremo vsak mesec.

• Odpravljanje motenj: Ko pride do driftanja podatkov, najprej preverite napetost napajanja (stabilna pri 5–24 V enosmernega toka, ponavadi 5 V pri mikromodelih); pri nenavadnih branjih preverite preobremenitev (modeli iz aluminijeve zlitine so nagnjeni k trajni deformaciji zaradi preobremenitve) in po potrebi zamenjajte senzor.

6. Način izbire (natančno usklajevanje zahtev)

1）Določitev osnovnih parametrov

• Izbira obsega: Izbirajte glede na 1,2–1-kratno dejansko največjo težo (na primer največja teža 10 kg, senzor na voljo 12–14 kg), da se izognete nezadostni natančnosti zaradi prevelikega obsega v primerih majhnih obremenitev.

• Raven natančnosti: Za laboratorijske/medicinske namene izberite raven C1 (napaka ≤ ± 0,005 % NS), za industrijsko metrologijo raven C2 (napaka ≤ ± 0,01 % NS), za civilne tehtnice pa raven C3 (napaka ≤ ± 0,02 % NS).

• Vrsta signala: Za civilne tehtnice izberite analogni signal (0–5 V), za pametne naprave digitalni signal (I2C/RS485), za IoT scenarije pa modele z brezžičnimi moduli.

2) Izbira glede na prilagodljivost okolju

• Temperatura: Za običajne pogoje (-10 ℃ ~ 60 ℃) izberite običajni model; za nizkotemperaturne hladilne pogoje (-20 ℃ ~ 0 ℃) izberite model, odporen na nizke temperature; za visokotemperaturne pogoje (60 ℃ ~ 80 ℃) pa model z visokotemperaturno kompenzacijo.

• Sredstvo: Za suhe okolja izberite aluminijev zlitin; za vlažna/živilska industrijska okolja izberite nerjaveče jeklo 304; za kemično korozivna okolja izberite nerjaveče jeklo 316L.

• Stopnja zaščite: Za notranja suha okolja, ≥ IP65; za vlažna/oprskovalna okolja, ≥ IP67; za podvodna ali zelo korozivna okolja, ≥ IP68.

3) Namestitev in združljivost sistema

• Način namestitve: Za namizne tehtnice izberite pritrditev s čepi; za pametne naprave izberite vdelano namestitev; za scenarije z omejenim prostorom dajte prednost mikro modelom z dolžino ≤ 30 mm.

• Združljivost: Preverite, ali sta napetost napajanja in tip signala senzorja združna z regulatorjem. Pri mikro modelih preverite definicijo pine, da se izognete napakam pri ožičenju in poškodbi modula.

4) Potrditev dodatnih zahtev

• Zahteve po certifikaciji: za prehrano in farmacevtsko industrijo je potrebna certifikacija FDA/GMP, za merilne aplikacije CMC certifikacija, za izvozne izdelke pa OIML certifikacija.

• Posebne funkcije: Za hitro razvrščanje izberite model z odzivnim časom ≤ 3 ms; za scenarije z nizko porabo energije izberite IoT model s tokom v stanju mirovanja ≤ 10 μA; za higienske pogoje izberite integrirani model brez nitk ali slepih kotov.

Povzetek

Senzor za tehtanje z vzporednim nosilcem ima bistvene prednosti »merjenje majhnih obremenitev z visoko natančnostjo, ravna proti postranskim obremenitvam in priročna integracija«. Jedrno rešitev predstavlja reševanje problemov, kot so natančno tehtanje pri majhnih merilnih razponih, postranske obremenitve materiala in vgrajena namestitev opreme. Uporabniška izkušnja je osredotočena na preprosto uporabo, brezskrbno vzdrževanje in nadzorljive stroške. Pri izbiri je potrebno dati prednost štirim ključnim zahtevam: merilnemu razponu, natančnosti, prostoru za namestitev in okolju, nato pa dodatno upoštevati združljivost s sistemom in odločitve o dodatnih funkcijah. Med uporabo je treba izogibati preobremenitvi in stranskim udarcem ter strogo slediti rednim kalibracijskim predpisom, da se zagotovi dolgotrajno stabilno delovanje. Primerno je za naprave za tehtanje pri majhnih obremenitvah, avtomatizacijsko opremo, prehrano, farmacevtsko industrijo in druge panoge ter predstavlja optimalno senzorsko rešitev za scenarije tehtanja z majhnim razponom in ravnimi površinami.

Podrobnostni prikaz

Parametri