Паралелни сензор за мерење тежине CZL632

Увођење производа

Паралелна греда ћелије за оптерећење су елементи за детекцију сила засновани на принципу отпорности при деформацији, са дуплом паралелном гредом или једноструком паралелном гредом као основном структуром. Када су изложени сили, савијање греде узрокује деформацију тензометра који производи промене отпора, које се затим претварају у стандардизоване електричне сигнале. Комбинују предности попут високе прецизности код малих оптерећења, способности да поднесу ексцентрично оптерећење у равни и лаке инсталације, те се често користе у мерењу малих опсега, мерењу силе у равни и уграђеним системима мерења. У наставку следи детаљан опис од основних димензија ради задовољавања потреба производ одабира, техничке процене и писања решења:

1. Карактеристике и функције производа

Ključne karakteristike

• Конструктивни дизајн: Примењује интегрисану паралелну гредну структуру (дебљина греде 2-15 мм, дужина 20-150 мм), са равномерном расподелом напона концентрисаним у средњем делу греде, која подржава силе под више углова у равни, изузетном способношћу против оптерећења ван центра (може да издржи планарна оптерећења ван центра од ±20%-±30% номиналног оптерећења) и без изражених слепих тачака напона.

• Прецизност извршења: Нивои тачности обухватају C1-C3, при чему најзаступљенији модели достижу ниво C2. Грешка нелинеарности ≤±0,01%ГВ, грешка поновљивости ≤±0,005%ГВ, дрифт нуле ≤±0,002%ГВ/℃, а прецизније перформансе у односу на сличне сензоре у сценаријима малих опсега од 0,1кг-500кг.

• Материјали и заштита: Еластомери се обично израђују од алуминијумског легура (за лаке примене), челика легуре (за конвенционалне индустријске примене) или нерђајућег челика 304/316L (за корозивне услове), са површинским обрадама анодизацијом, никалирањем или пасивирањем; нивои заштите су уобичајено IP65/IP67, док моделу за хранску индустрију могу достићи IP68, погодни за разне комплексне услове.

• Компатибилност инсталације: На дну су обезбеђена стандардизована увртна места (навојна или глатка отвора) која омогућавају причвршћивање вијцима или лепљењем. Неки микро модели могу се уграђивати утапањем, што је погодно за тесне просторе инсталације апарата за ваљке на радној површини и аутоматизоване опреме, а појединачна јединица може задовољити захтеве раванског мерења масе.

Основне функције

• Мерење силе на малом оптерећењу: Фокусира се на статичко/квазидинамичко мерење мале тежине (време одзива ≤4ms), са опсегом од 0,1 kg до 500 kg, а типичне примене су у опсегу од 1 kg до 200 kg. Микро модели могу постићи 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 модели интегришу модуле за кондиционирање сигнала и могу бити директно повезани са микроконтролерима и IoT модулима.

• Функција заштите и безбедности: Интегрише компензацију температуре у широком опсегу (-10℃~70℃), има заштиту од прековучења (150%-200% номиналног оптерећења, обично 150% за моделе од алуминијумске легуре) и неки модели укључују структуре за заштиту од удара.

• Дуготрајна стабилност: Век трајања услед замора ≥10⁷ циклуса оптерећења, са годишњим дрифтом ≤±0,01%ПО под номиналним оптерећењем, погодан за сценарије дуготрајног непрекидног рада као што су супермаркети и лабораторије.

2. Основни проблеми који су решени

• Недовољна прецизност у ситуацијама мерења мале тежине : Усмерено на проблем превелике грешке традиционалних сензора у сценаријима мерења испод 10кг, кроз оптимизовани дизајн напона греде, грешка мерења је контролисана у оквиру ±0,005%НВ, чиме су решени проблеми прецизног мерења хране, бројања лекова и других високих захтева у погледу тачности.

• Нетачно мерење ексцентричног оптерећења на равни: Каркатеристика равномерне расподеле напона код паралелне греде ефикасно може поништити утицај ексцентричног оптерећења изазваног померајем објекта који се мери, чиме се решава проблем тачности код инструмената за мерење на столу и опреме за сортирање где материјал није у фиксним позицијама.

• Тешкоће при интегрисаној инсталацији опреме: Kompaktna konstrukcija i fleksibilni način ugradnje rešavaju zahteve za ugradnju u automatizovanu opremu i pametne kućne aparate, bez potrebe za izmenom glavne konstrukcije uređaja, čime se smanjuju troškovi integracije.

• Слаба прилагодљивост на више средина: Kroz unapređenje materijala i nivoa zaštite, rešavaju se problemi poput oštećenja senzora i odstupanja signala u uslovima vlažnosti (npr. merenje u akvakulturi), korozije (npr. merenje hemijskih reagensa) i prašine (npr. prerada brašna).

• Притисак трошкова на малим уређајима: Један сензор може задовољити захтеве за раванским вагањем, чиме се елиминише потреба за више комбинација. У међувремену, материјал од алуминијумске легуре смањује тежину и трошак производа, чиме се решава проблем контроле трошкова код малих вага и потрошачке електронике.

3. Korisničko iskustvo

• Крајње поједностављена инсталација: Standardizovani otvori za montažu i površine za pozicioniranje, bez potrebe za profesionalnim kalibracionim alatima, instalacija se može izvršiti običnim odvijačem, niska zahtevana ravnanst (≤0,1 mm/m) i jednoliko podešavanje jednom osobom u roku od 10 minuta.

• Ниска праг рада: Podržava jednodugmičnu funkciju poništavanja i kalibraciju na jednoj tački kod mernih instrumenata (potreban je samo standardni teret od 100% nazivnog opterećenja), digitalni modeli se mogu brzo kalibrisati putem računarskog softvera, a operaciju mogu lako obaviti i nestručnjaci.

• Изузетно ниска цена одржавања: Potpuno zaptivena konstrukcija smanjuje prodiranje prašine i vlage, sa godišnjom prosečnom stopom kvarova ≤0,2%; model od legure aluminijuma je lak (minimalno samo 5 g), lako se zamenjuje i ne zahteva demontažu velikih struktura tokom održavanja.

• Прецизно повратно информисање података: Fluktuacija statičnih mernih podataka ≤±0,003%NS, bez histereze u kvazi-dinamičnim scenarijima; digitalni modeli dolaze sa funkcijom kompenzacije pomeranja nule, bez potrebe za čestom kalibracijom i obezbeđuju jaku stabilnost podataka.

• Добра прилагодљивост интеграцији: Микромодел је малих димензија (минималне димензије 20mm×10mm×5mm), може бити уграђен у паметне уређаје без утицаја на дизајн изгледа уређаја; излаз сигнала је компатибилан са доминантним малим контролерима, плуг-енд-плеј.

4. Типичне примене

1) Грађевински и комерцијални мерни уређаји за мерење малог оптерећења

• Касе у супермаркетима/електронске платформе за мерење: Основна сензорска јединица за мерење од 3-30 kg, лака конструкција од алуминијумског легура, карактеристика отпорности на ексцентрично оптерећење осигурава конзистентну тачност мерења на различитим позицијама постављања, са грешком ≤±1 g.

• Електронске ваге за курирске услуге: Опрема за мерење од 1-50 kg, од нерђајућег челика који је отпоран на запрљања и лак за чишћење, степен заштите IP67 прилагођен влажним и прашњавим условима на курирским објектима, подржава брзо и континуирано мерење.

• Кухињске ваге/ваге за пециво: Високотачне кухињске ваге 0,01-5 kg, микро паралелни сноп сензори остварују тачност на нивоу милиграма, дигитални излаз сигнала компатибилан је са дисплејима високе резолуције, задовољава потребу за прецизним дозирањем састојака.

2) Опрема за индустријску аутоматизацију

• Аутоматска опрема за сортирање: Сортери по тежини у индустрији хране и алата, инсталирани испод транспортне траке за сортирање, детектују тежину производа у реалном времену и повезани су са механизмом за сортирање, са тачношћу сортирања до ±0,1г.

• Детекција материјала на линијама за скупљање: Откривање недостатка материјала на линијама за скупљање електронских компоненти, утврђује да ли недостају материјали преко мерења тежине (нпр. скупљање батерија за мобилне телефоне), са временом одзива ≤4ms, прилагођено високобрзинским линијама.

• Квантитативна контрола паковних машина: Квантитативно мерење за мале честице/прашке на паковним машинама, C2 прецизни модели осигуравају грешку у тежини по врећици ≤ ±0,2%, испуњавајући метролошке стандарде.

3) Храна и фармацеутска индустрија

• Мерење тежине фармацеутских састојака: Мерење сировина мале дозе (0,1 - 10kg) у фармацеутској индустрији, израђено од нерђајућег челика 316L + GMP сертификовано, са полираним површинама без мртвих простора за једноставну дезинфекцију и стерилизацију, прецизност ≤ ±0,01%FS.

• Мерење водених производа/меса: Опрема за мерење приликом сецкања и мерења у кланицама и тржницама водених производа, са водоотпорним и антикорозијским дизајном (IP68), може се директно прати, погодно за влажна и водом засићена радна окружења.

4) Научна истраживања и експериментална опрема

• Важење у биолошким експериментима: Важење реагенаса и узорака у лабораторијама, моделу са врло малим опсегом (0,01 - 1kg) могу задовољити захтеве високе прецизности за гајење микроба и дозирање хемијских реагенаса.

• Мерење силе у медицинској опреми: Мерење силе/тежине у опреми за рехабилитацију (као што су динамометри за шаку) и медицинске ваге (ваге за бебе), са лаким дизајном од алуминијумске легуре ради побољшања преносивости опреме, са прецизношћу до ±0,005%FS.

5) Паметна потрошачка електроника и IoT уређаји

• Паметни домаћински апарати: Откривање тежине веша у машина за прање веша и вагање корпа за зрна кафе у апаратима за прављење кафе, са микросензорима у уграђеној верзији који омогућавају интелигентну контролу опреме и побољшавају корисничко искуство.

• IoT крајње тачке: Мониторинг тежине паметних полица и паметних сандука за отпатке, са моделом ниског потрошње енергије који подржава безжичну трансмисију NB-IoT, погодан за сценарије даљинског управљања преко IoT-а.

5. Начин употребе (практични водич)

1) Процес инсталирања

• Припрема: Очистите површину за инсталирање (уклоните масна мрље и буре), проверите изглед сензора (нема деформације тела греде и оштећења кабла) и одаберите одговарајуће монтажне вијке према опсегу (избегавајте коришћење високочврстих вијака за моделе од алуминијумске легуре).

• Позиционирање и фиксирање: Хоризонтално инсталирајте сензор на површину која преноси оптерећење, осигуравајући да оптерећење делује вертикално изнад тела греде (избегавајте бочни удар); користите кључ за момент затезања за причвршћивање вијака (5 - 10 N·m за моделе од алуминијумског легуре, 10 - 20 N·m за легуре челика), како бисте спречили оштећење тела греде услед превеликог затезања.

• Спецификације жица: За аналогне сигнале, пратите „црвени - напајање +, црни - напајање -, зелени - сигнал +, бели - сигнал -“, а за дигиталне сигнале повежите према дефиницији пина; избегавајте повлачење кабла приликом жичања за микро моделе, а препоручује се да оставите 5 cm дужине резервног кабла.

• Zaštitna obrada: U vlažnoj sredini, priključak kabla zapečatite vodootpornom trakom, a u prehrambenoj industriji čistite površinu senzora na vreme nakon upotrebe kako biste izbegli koroziju usled ostataka materijala.

2) Калибрација и подешавање

• Kalibracija na nulu: Uključite napajanje i zagrejte uređaj 10 minuta, pokrenite komandu „kalibracija na nulu“, osigurajte da je izlaz na nuli unutar ±0,001%NS, a ako je odstupanje previše veliko, proverite da li je površina postavljanja ravna.

• Калибрисање оптерећења: Поставите стандардно оптерећење од 100% номиналног капацитета (користите стандардне тегове у случајевима са малим опсегом), снимите вредност излазног сигнала и исправите грешку преко мерача или софтвера, осигуравајући да грешка буде ≤ дозвољене вредности одговарајућег степена прецизности (C2 ниво ≤ ±0,01%ПВ).

• Тест ексцентричног оптерећења: Ставите исту тежину на различите позиције на површини за пренос оптерећења сензора, посматрајте конзистентност мерења, а одступање треба да буде ≤ ±0,02% FS, у супротном мора се подесити ниво инсталације.

3) Дневно одржавање

• Редовна провера: Чистите површину сензора сваке недеље, проверавајте да ли су жице ослобођене сваког месеца; калибришите вагу у супермаркету свака три месеца, а опрему у лабораторији сваког месеца.

• Опслуживање кварова: Када се подаци померају, прво проверите напон напајања (стабилан на 5–24V једносмерне струје, обично 5V за микромоделе); када је читање неправилно, проверите да ли је дошло до прекорачења оптерећења (модели од алуминијумске легуре склони су трајној деформацији услед прекорачења), и замените сензор ако је неопходно.

6. Метода избора (прецизно усклађивање захтева)

1) Утврђивање основних параметара

• Избор опсега: Изаберите у складу са 1,2-1 пута стварном максималном тежином (на пример, при максималној тежини од 10кг, сензор може бити 12-14кг), како бисте избегли недовољну тачност услед превеликог опсега у ситуацијама малог оптерећења.

• Ниво тачности: За лабораторијске/медицине примене бира се ниво C1 (грешка ≤ ± 0,005% ПВ), за индустријску метрологију ниво C2 (грешка ≤ ± 0,01% ПВ), а за грађанске ваге ниво C3 (грешка ≤ ± 0,02% ПВ).

• Тип сигнала: Грађански мерни уређаји користе аналогни сигнал (0-5V), интелигентни уређаји дигитални сигнал (I2C/RS485), а у IoT сценаријима бирају се модели са безжичним модулима.

2) Избор према прилагодљивости условима околине

• Температура: За редовне услове (-10 ℃~ 60 ℃) бира се стандардни модел; за сценарије ниских температура (-20 ℃~ 0 ℃) бира се отпорни на ниске температуре модел; за високе температуре (60 ℃~ 80 ℃) бира се тип са компензацијом високе температуре.

• Медијум: За суве услове, изаберите алуминијумску легуру; за влажне/хрански индустрију, изаберите нерђајући челик 304; за хемијски корозивне услове, изаберите нерђајући челик 316L.

• Ниво заштите: За унутрашње суве услове, ≥ IP65; за влажне/перионице услове, ≥ IP67; за подводне или високо корозивне услове, ≥ IP68.

3) Инсталација и компатибилност система

• Начин инсталације: За таблете-ваге, изаберите причвршћивање вијком; за паметне уређаје, изаберите уграђену инсталацију; за ситуације са ограниченом простором, предност имају микро модели дужине ≤ 30мм.

• Компатибилност: Потврдите да напон напајања и тип сигнала сензора одговарају контролеру. За микро моделе, проверите дефиницију пина како бисте избегли грешке у жичанju и оштећење модула.

4)Потврђивање додатних захтева

• Захтеви за сертификацију: FDA/GMP сертификација је обавезна за храну и фармацеутску индустрију, CMC сертификација је обавезна за мерне сценарије, а OIML сертификација је обавезна за извозне производе.

• Специјалне функције: За сортирање у великим брзинама, одаберите модел са временом одзива ≤ 3ms; за сценарије са ниском потрошњом енергије, одаберите IoT модел са струјом мирувања ≤ 10μA; за хигијенске сценарије, одаберите интегрисани модел без навоја или мртвих простора.

Резюме

сензор за мерење паралелне греде има кључне предности „мала тежина, висока прецизност, равна отпорност на бочни терет и погодна интеграција“. Основно решење је уклањање проблема као што су прецизно мерење на малим опсезима, бочни терет и уграђена инсталација опреме. Корисничко искуство фокусирано је на једноставну употребу, одржавање без бриге и контролисане трошкове. Приликом избора, неопходно је првенствено узети у обзир четири основна захтева: опсег, тачност, простор за инсталацију и околина, а затим узети у обзир и компатибилност система и додатне функције. Током употребе, потребно је избегавати прекорећење и бочни удар, а исправно калибровање мора се редовно примењивати како би се осигурала дуготрајна стабилна радња. Погодан је за инструменте за мерење мале тежине, опрему за аутоматизацију, храну, лекове и друга подручја, те представља оптимално сензорско решење за сценарије мерења на малим опсезима и равним површинама.

Детаљни приказ

Параметри