Паралелни сензор за мерење тежине CZL642F

Увођење производа

Паралелна греда ћелије за оптерећење су елементи за детекцију сила осетљиви на деформацију, засновани на принципу отпорности при деформацији, са дуплом паралелном гредом или једном паралелном гредом као основном структуром. Када су изложени дејству силе, савијање греде покреће тензометар да производи промене отпора, које се затим претварају у стандардизоване електричне сигнале. Кombинују предности попут високе прецизности при малим оптерећењима, раванске отпорности на ексцентрично оптерећење и лаке инсталације, те се широко користе у мерењу малих опсега, раванских сила и уграђеним системима мерења. Даље детаље су приказани кроз основне димензије ради задовољавања захтева 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.

• Материјал и заштита: Elastomeri se najčešće izrađuju od aluminijumskih legura (za lagane primene), čelika sa legurama (za opšte industrijske primene) ili nerđajućeg čelika 304/316L (za korozivne sredine), sa površinskom obradom anodizacijom, cinkovanjem ili pasivacijom; nivoi zaštite su obično IP65/IP67, dok modeli za prehrambenu industriju mogu dostići IP68, pogodni za različite složene uslove.

• Компатибилност инсталације: На дну су обезбеђена стандардизована увртна места (навртна или обична отвора), која омогућавају причвршћивање вијцима или лепљењем. Неки микро модели могу бити уграђени на утапајући начин, погодан за уске просторе за монтажу на алатима за вагање и аутоматизовану опрему, а јединачна јединица може задовољити захтеве за раванским вагањем.

Основне функције

• Мерење силе на малом оптерећењу: Фокусира се на статичко/квазидинамичко лако оптерећење при вагању (време одзива ≤4ms), са опсегом од 0,1kg до 500kg, а најчешће примене су у опсегу од 1kg до 200kg. Микро модели могу остварити ултра-мали опсег мерења од 0,01kg.

• 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 условима малог оптерећења: Усмерено ка проблему прекомерне грешке традиционалних сензора у сценаријима са малим опсегом испод 10кг, кроз оптимизовани дизајн напона греде, грешка мерења је контролисана у оквиру ±0,005%ПО, чиме се решавају проблеми прецизних захтева као што су мерење хране, бројање лекова и друго.

• 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: Помоћу унапређења материјала и нивоа заштите, решавају се проблеми оштећења сензора и дрифта сигнала у сценаријима као што су влажност (нпр. вагање у аквакултури), корозија (нпр. вагање хемијских реагенаса) и прашина (нпр. прерада брашна).

• 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: Микро модел је малих димензија (минималне димензије 20мм×10мм×5мм), може бити уграђен у паметне уређаје без утицаја на дизајн изгледа уређаја; излаз сигнала је компатибилан са доминантним малим контролерима, једноставна уградња и коришћење.

4. Типичне примене

1) Грађевински и комерцијални мерни уређаји за мерење малог оптерећења

• Вежа за цене у супермаркетима/вежа за електронске платформе: Главна сензорска јединица од 3-30кг вежа за цене, лагана конструкција материјала од алуминијумске легуре и антиекцентричне карактеристике оптерећења обезбеђују доследну тачност вежања на различитим положа

• Екпресни електронски везери: опрема за екпресно тежину од 1-50 кг, материјал од нерђајућег челика је анти-попокрив и лако се чисти, ниво заштите IP67 погодан је за влажно и прашно окружење излаза за експресну испоруку и подржава брзо континуирано

• Кухињске везе/везе за печење: високопрецизне кухињске везе од 0,01-5 кг, микро паралелни сензори зрака постижу прецизност на милиграмском нивоу, а излаз дигиталног сигнала је компатибилан са дисплејима високе дефиниције, испуњавајући захтеве

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 монтажу: Откривање недостатка материјала на линијама за монтажу електронских компоненти, утврђује да ли недостају материјали преко мерења тежине (нпр. монтажа батерија за мобилне телефоне), са временом одзива ≤4ms, погодно за брзе линије производње.

• Квантитативна контрола машина за паковање: квантитативно мерење за машине за паковање мале честице/прашка, са моделима тачности C2 који осигуравају грешку у тежини по врећици ≤ ±0,2%, у складу са метролошким стандардима.

3) Храна и фармацеутска индустрија

• Мерење фармацеутских састојака: мерење сировина мале дозе (0,1 - 10kg) у фармацеутској индустрији, са материјалом од нерђајућег челика 316L + GMP сертификацијом, полирана површина без мртвих тачака за лаку дезинфекцију и стерилизацију, тачност ≤ ±0,01%FS.

• Мерење водених производа/меса: опрема за сецкање и мерење у кланицама и на тржиштима производа из воде, са водонепропусним и антикорозивним дизајном (IP68), може се директно прати, погодно за влажне радне услове и услове са вишком воде.

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 мерачи снаге шаке) и медицинска вага (ваге за бебе), са лаком конструкцијом од алуминијумске легуре за побољшање преносивости опреме, тачност до ±0,005%ФС.

5) Паметна потрошачка електроника и IoT уређаји

• Паметни кућни апарати: Откривање тежине веша у машина за прање веша и мерење тежине посуда за зрна кафе у апаратима за прављење кафе, са микросензорима у уграђеној верзији који омогућавају паметну контролу опреме и побољшавају корисничко искуство.

• IoT терминали: Мониторинг тежине паметних полица и паметних сандука за отпад, са моделом ниског потрошње енергије који подржава NB-IoT бежичну трансмисију, погодан за сценарије даљинског управљања IoT-ом.

5. Упутства за употребу (Практични водич)

1) Процес инсталације

• Припрема: Очистите површину за инсталацију (уклоните масна мрље и бртове), проверите изглед сензора (нема деформације тела греде и оштећења кабла), одаберите одговарајуће монтажне вијке у зависности од опсега (избегавајте употребу високочврстих вијака за моделе од алуминијумског легура).

• Позиционирање и фиксирање: Хоризонтално инсталирајте сензор на носећу површину, осигурајте да оптерећење делује вертикално изнад тела греде (избегавајте бочни утицај); употребите кључ за момент затезања за затезање вијака (5 - 10 N·m за моделе од алуминијумског легура, 10 - 20 N·m за легурани челик), спречите превише затезање које може оштетити тело греде.

• Specifikacija kablova: Za analognе signale, pratite „crveni - napajanje +, crni - napajanje -, zeleni - signal +, beli - signal -“, za digitalne signale povežite prema definiciji pina; izbegavajte vuču kabla prilikom povezivanja za mikro modele, preporučuje se da se ostavi 5 cm rezervne dužine.

• 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) Калибрисање и испитивање

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

• Kalibracija opterećenja: Stavite standardnu tegovinu ekvivalentnu 100% naznačenog opterećenja (za scenarije sa malim opsegom koristite standardne utege), zabeležite vrednost izlaznog signala, ispravite grešku putem mernog instrumenta ili softvera i osigurajte da greška bude ≤ dozvoljenoj vrednosti odgovarajućeg stepena tačnosti (C2 klasa ≤ ±0,01%NS).

• Тест ексцентричног оптерећења: Поставите исту тежину на различите позиције на носећој површини сензора, пратите конзистентност мерења, одступање треба да буде ≤ ±0,02% ПО, у супротном мора се подесити ниво инсталације.

3) Dnevno održavanje

• 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) Одабир према прилагођености условима средине

• 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