Паралелни гредни сензор за мерење тежине CZL601AA

Увођење производа

Паралелни сензор за мерење тежине зрака је елемент за детекцију осетљив на силу, заснован на принципу отпорности деформације, са двоструким паралелним зрацима или еластичним телима једног паралелног зрака као основном структуром. Када је изложен сили, деформација савијања тела зрака покреће отпорник деформације да произведе промене отпора, које се затим претварају у стандардизоване електричне сигнале. Има предности попут мале тежине, високе прецизности, равне отпорности на бочни терет и лаке инсталације, те се често користи у сценаријима мерења мале тежине, равне силе и уграђеног мерења. У наставку следи детаљно објашњење од кључне димензије ради задовољавања потреба производ одабира, техничке процене и писања решења.

1. Карактеристике и функције производа

Ključne karakteristike

• Структурни дизајн: Примењује интегрисану паралелну структуру зрака (дебљина тела зрака 2 - 15 mm, дужина 20 - 150 mm), са равномерном расподелом напона концентрисаном у средњем делу тела зрака, подржава сили у више равни, поседује изузетну способност против ексцентричних оптерећења (може издржати ексцентрична оптерећења у равни од ±20% - ±30% номиналног оптерећења) и нема изражене мртве тачке напона.
• Прецизне перформансе: Нивои тачности обухватају C1 - C3, са главним моделом на нивоу C2. Грешка нелинеарности ≤ ±0,01%ГВ, грешка поновљивости ≤ ±0,005%ГВ, дрифт нуле ≤ ±0,002%ГВ/℃, а показује боље перформансе тачности у односу на сличне сензоре у сценаријима са малим опсегом од 0,1 kg - 500 kg.
• Материјали и заштита: Еластично тело се обично израђује од алуминијумске легуре (за лаке примене), легираног челика (за конвенционалне индустријске примене) или нерђајућег челика 304/316L (за корозивне услове), а површина се обрађује анодизацијом, никловањем или пасивирањем; степен заштите је уобичајено IP65/IP67, док модели за хранску индустрију могу достићи IP68, погодни за разне сложене средине.
• Компатибилност инсталације: На доњој страни су стандардизоване причврсне рупе (са навојем или глатке), што омогућава фиксацију вијком или лепљењем. Неки микро модели могу бити уграђени, погодни за уске просторе за монтажу на апаратима за мерење на стоцима и аутоматизованој опреми, а једна јединица може задовољити захтеве за мерење у равни.

Основне функције

• Мерење силе на малом оптерећењу: Фокусиран на мерење статичких/квазидинамичких благих оптерећења (време одзива ≤ 4 ms), са опсегом мерења од 0,1 kg - 500 kg, а типичне примене су у опсегу од 1 kg - 200 kg. Микро модел може остварити ултра-мали опсег мерења од 0,01 kg.
• Више типова излазних сигнала: Обезбеђује аналогне сигнале (4 - 20mA, 0 - 3V, 0 - 5V) и дигиталне сигнале (RS485/Modbus RTU, I2C). Микро интелигентни модел интегрише модул за кондиционирање сигнала и може се директно повезивати са микроконтролерима и IoT модулима.
• Функција заштите и безбедности: Укључује компензацију температуре у широком опсегу температура (-10°C - 70°C), има заштиту од прековлагаћања (150% - 200% номиналног оптерећења, уобичајено 150% за моделе од алуминијумске легуре), а неки модели укључују структуру за заштиту од удара.
• Dugoročna stabilnost: Век трајања услед замора ≥ 10⁷ циклуса оптерећења, са годишњим дрифтом ≤ ±0,01%FS под номиналним оптерећењем, погодан за сценарије дугорочне континуиране употребе као што су супермаркети и лабораторије.

2. Основни проблеми који су решени

• Недовољна тачност у условима малог оптерећења: Како би се решио проблем велике грешке код традиционалних сензора у сценаријима са малим опсезима испод 10кг, оптимизованим дизајном напона на греди, грешка мерења је контролисана у оквиру ±0,005%ПВ, чиме се испуњавају захтеви за високу прецизност као што су мерење хране и дозирање лекова.

•Netačno merenje ekscentričnog opterećenja u ravni: Каркатеристика равномерне расподеле напона код паралелне греди може ефикасно поништити утицај ексцентричног оптерећења изазваног померајем мереног објекта, чиме се решава проблем тачности код непостојаног положаја позиције материјала на апаратима за мерење на стоцу и опреми за сортирање.

• Тешкоће при интеграцији и инсталацији опреме: Компактна структура и флексибилан метод инсталације испуњавају захтеве за уграђивањем у аутоматизовану опрему и паметне кућне апликације, без потребе за изменама главне конструкције опреме и смањују трошкове интеграције.

• Слаба прилагодљивост на више средина: Надоградњом материјала и нивоа заштите решени су проблеми као што су оштећење сензора и дрифт сигнала у сценаријима влажности (нпр. мерење масе водених производа), корозије (нпр. мерење масе хемијских реактивија) и прашине (нпр. прерада брашна).

• Притисак трошкова код малих уређаја: Један сензор може задовољити захтеве равног мерења, тако да није потребно комбиновање више сензора. Уз то, алуминијумски легурни материјал смањује тежину и трошкове производа, чиме се решава проблем контроле трошкова код малих мерних инструмената и потрошачке електронике.

3. Korisničko iskustvo

• Ултра-поједностављена инсталација: Стандардизовани отвори за монтирање и референтне површине за позиционирање елиминишу потребу за професионалним калибрационим алатима. Инсталација се може завршити обичним одвртачем, са ниском захтеваношћу равнине (≤0,1 mm/m), а појединачно покретање може бити завршено у року од 10 минута.
• Низак степен захтеваности за рад: Подржава једнотастерско нулирање и калибрацију теговног инструмента у једној тачки (потребна је само стандардна тежина од 100% номиналног оптерећења). Дигитални модели се могу брзо калибратисати помоћу рачунарског софтвера, омогућавајући лаку употребу чак и за непрофесионалце.
• Изузетно ниска цена одржавања: Потпуно запечаћена структура смањује продирanje прашине и влаге, са годишњом просечном стопом кварова ≤0,2%. Модели од алуминијумске легуре су лаки (минимално само 5g), лаки за замену и не захтевају демонтажу великих конструкција током одржавања.
• Прецизно повратно информисање подацима: Флуктуација статичних мерних података ≤±0,003%ФС, без застоја у квази-динамичким сценаријима. Дигитални модели долазе са уграђеном функцијом компензације нулте дрифтне грешке, што елиминише потребу за честом калибрацијом и осигурава високу стабилност података.
• Добра интеграција и прилагодљивост: Микро модели су малих димензија (минималне димензије 20mm×10mm×5mm), могу се уграђивати у паметне уређаје без утицаја на дизајн изгледа уређаја. Излаз сигнала је компатибилан са најчешћим малим контролерима, Plug and Play.

4. Типични сценарији употребе

1) Инструменти за мерење оптерећења у грађанској и пословној употреби

• Кантина за ценоуказнике у супермаркетима/Електронска платформа за тежење са тачношћу на различитим позицијама постављања, са грешком ≤ ±1g.

• Електронске ваге за брзу испоруку: ваге за претегљавање терета од 1-50кг приликом брзе испоруке, направљене од нерђајућег челика за отпорност на запрљање и лако чишћење, са степеном заштите IP67, погодне за влажне и прашњаве услове на тачкама брзе испоруке, са могућношћу брзог континуираног претегљавања.

• Кухињске ваге/пекарске ваге: високопрецизне кухињске ваге 0,01-5кг, са микропаралелним сензором греде који остварује прецизност на нивоу милиграма, излазом дигиталног сигнала у складу са дисплејима високе резолуције, задовољавајући потребу за прецизним дозирањем састојака.

2) Опрема за индустријску аутомацију

• Аутоматска опрема за сортирање: сортери тежине за индустрију хране и металне производе, инсталирани испод транспортера за сортирање, који у реалном времену детектују тежину производа и повезани су са механизмом за сортирање, са прецизношћу сортирања до ±0,1г.

• Детекција материјала на монтажној линији: Детекција недостатка материјала за монтажне линије електронских компоненти, одређивање да ли материјали недостају кроз вежење (нпр. монтажу батерије мобилног телефона), са временом одговора ≤ 4 мс погодан за брзе производне линије.

• Квантитативна контрола паковачких машина: Квантитативна тежина за мале машине за паковање честица/праха, модели прецизности класе Ц2 осигурају грешку тежине по врећи ≤ ±0,2%, испуњавајући метролошке стандарде.

3) Hrana i farmaceutska industrija

• Вагање фармацеутских састојака: Вагање сировина мале дозе (0,1-10 кг) у фармацеутској индустрији, израђеног од нержавећег челика 316Л + сертификације ГМП, са полираној површини без мртвих углова за једноставну дезинфекцију и стерилизацију

• Vaganje vodenične robe/mesa: Oprema za sečenje i vaganje za klanice i riblje pijace, sa vodootpornim i antikorozivnim dizajnom (IP68), može se direktno prati, pogodna za vlažno i vodeno bogato radno okruženje.

4) Naučna istraživanja i laboratorijska oprema

• Vaganje bioloških eksperimenata: Vaganje reagenasa i uzoraka u laboratorijama, ultra-mali modeli opsega (0,01-1 kg) mogu zadovoljiti visoke preciznosti za gajenje mikroorganizama i doziranje hemijskih reagenasa.

• Merenje sile medicinske opreme: Merenje sile/težine za opremu za rehabilitaciju (npr. meraci jačine stiska) i medicinske vagе (vage za bebe), lak dizajn od aluminijumskog legura poboljšava prenosivost opreme, sa tačnošću do ±0,005%NS.

5) Паметна потрошачка електроника и уређаји из Интернета ствари (IoT)

• Pametni kućni aparati: Detekcija težine odeće za veš mašine i vaganje zrna za mašine za kafu, mikro ugrađeni senzori omogućavaju pametnu kontrolu uređaja, poboljšavajući korisničko iskustvo.

• IoT крајње тачке: Мониторинг тежине за паметне полице и паметне сандучиће за отпад, модели са ниском потрошњом енергије подржавају безжичну трансмисију NB-IoT, погодно за сценарије даљинског управљања у IoT мрежи.

5. Упутства за употребу (Практични водич)

1) Процес инсталације

• Припрема: Очистите површину за инсталацију (уклоните масне мрље и бртове), проверите изглед сензора (није деформисано тело греде, није оштећен кабл), одаберите одговарајуће навртке за монтажу у складу са опсегом (избегавајте употребу високочврстих навртаки за моделе од алуминијумског легура).

• Позиционирање и фиксирање: Инсталирајте сензор хоризонтално на носећу површину, осигурајте да оптерећење делује вертикално изнад тела греде (избегавајте бочни удар); користите кључ за момент затезања за затезање навртака (5-10 N·m за моделе од алуминијумског легура, 10-20 N·m за легуре челика), спречите превише затезање које може оштетити тело греде.

• Спецификације жица: За аналогне сигнале, следите „црвени - напајање +, црни - напајање -, зелени - сигнал +, бели - сигнал -“, за дигиталне сигнале, повежите према дефиницији пина; избегавајте повлачење кабла приликом жижења за микромоделе, препоручује се да оставите 5 cm додатне дужине.

• Zaštitna obrada: U vlažnoj sredini, zapečatite konektor kabla vodootpornom trakom, odmah očistite površinu senzora nakon upotrebe u prehrambenoj industriji kako biste izbegli koroziju usled ostataka materijala.

2) Kalibracija i podešavanje

• Kalibracija na nulu: Uključite napajanje i zagrejte uređaj 10 minuta, pokrenite komandu „kalibracija na nulu“, osigurajte da izlaz na nuli bude unutar opsega ±0,001%NS. Ako je odstupanje preveliko, proverite da li je površina za montažu ravna.

• Kalibracija opterećenja: Postavite standardne utege ekvivalentne 100% nazivnog opterećenja (koristite standarne utege u scenarijima sa malim opsegom), zabeležite vrednost izlaznog signala, ispravite grešku putem indikatora ili softvera i osigurajte da greška ≤ dopuštenoj vrednosti odgovarajuće klase tačnosti (Klasa C2 ≤ ±0,01%NS).

• Тест ексцентричног оптерећења: поставите исте тегове на различите позиције носеће површине сензора, пратите конзистентност мерења, а одступање треба да буде ≤ ±0,02%ПО; у супротном, подесите ниво инсталације.

3) Редовно одржавање

• Редовни преглед: чистите површину сензора недељно, месечно проверавајте да ли су жице labave; калибришите комерцијалне ваге свака три месеца, а лабораторијску опрему месечно.

• Опслуживање кварова: када дође до дрифта података, прво проверите напон напајања (стабилан на 5–24V једносмерне струје, обично 5V за микромоделе); када је мерење неправилно, проверите да ли постоји прекорећење (модели од алуминијумске легуре склони су трајној деформацији при прекорећењу), и замените сензор ако је неопходно.

6. Метода избора (прецизно усклађивање захтева)

1) Утврђивање основних параметара

• Избор опсега: изаберите модел према 1,2–1,4 пута већем стварном максималном терету (нпр. за максимално мерење од 10 kg, може се изабрати сензор од 12–14 kg), а избегавајте избор превеликог опсега у ситуацијама са малим оптерећењем како би се спречила недовољна тачност.

• Klasa tačnosti: Za laboratorijske/medicinske primene odaberite klasu C1 (greška ≤ ±0,005%PS), za industrijsku metrologiju klasu C2 (greška ≤ ±0,01%PS), a za građevinske vagove klasu C3 (greška ≤ ±0,02%PS).

• Тип сигнала: изаберите аналогне сигнале (0–5 V) за цивилне ваге, дигиталне сигнале (I2C/RS485) за паметне уређаје и моделе са безжичним модулом за IoT примене.

2) Odabir na osnovu prilagodljivosti sredini

• Температура: Изаберите обичне моделе за нормалне услове (-10°C~60°C), моделе отпорне на ниске температуре за хлађење на ниским температурама (-20°C~0°C) и моделе са компензацијом високе температуре за услове високе температуре (60°C~80°C).

• Средине: Изаберите алуминијумску легуру за суве средине, нерђајући челик 304 за влажне/хранљиве индустрије и нерђајући челик 316L за средине са хемијском корозијом.

• Класа заштите: ≥IP65 за унутрашње суве средине, ≥IP67 за влажне/перене средине и ≥IP68 за подводне или високо корозивне средине.

3) Монтажа и компатибилност система

• Начин инсталирања: Изаберите причвршћивање вијцима за инструменте за мерење на радној површини и уграђено постављање за паметне уређаје; у ситуацијама са ограниченим простором, преимућство имају микро модели дужине ≤30mm.

• Компатибилност: Потврдите да напон напајања и тип сигнала сензора одговарају контролеру, а код микромодела проверите дефиниције пинова како би се избегле грешке у прикључивању које могу довести до уништења модула.

4) Потврђивање додатних захтева

• Захтеви за сертификате: Хранљива и фармацеутска индустрија захтевају FDA/GMP сертификате, метролошке примене захтевају CMC сертификате, а производи за извоз захтевају OIML сертификате.

• Специјалне функције: Изаберите моделе са временом одзива ≤3ms за брзо сортирање, IoT моделе са струјом у стању миру ≤10μA за сценарије са ниском потрошњом и интегрисане моделе без навоја и мртвих зона за хигијенске услове.

Резюме

Паралелна греда тензометар има кључне предности „мала оптерећења са високом прецизношћу, раванска отпорност на ексцентрично оптерећење и једноставна интеграција“, које углавном решавају проблеме попут тачног мерења у малим опсезима, ексцентричног оптерећења материјала и уграђене инсталације опреме. Корисничко искуство фокусирано је на једноставну употребу, одржавање без бриге и контролисане трошкове. Приликом бирања модела, неопходно је прво разјаснити четири кључна захтева: опсег, тачност, простор за инсталацију и радни услови, а затим доњети одлуку на основу компатибилности система и додатних функција; током употребе, избегавати прекорачење оптерећења и бочни утицај, те строго поштовати прописе о редовној калибрацији ради осигуравања дуготрајног стабилног рада. Погодан је за инструменте за мерење малих оптерећења, аутоматизовану опрему, храну и фармацеутску индустрију итд., те представља оптимално сензорно решење за сценарије мерења малих опсега и раванског оптерећења.

Детаљни приказ

Параметри