S-tip opterećenja CZL301

Увођење производа

Сензор оптерећења типа S је елемент за детектовање силе осетљив на деформацију, заснован на принципу отпорности при деформацији, са симетричном еластичном структуром облика слова S као својом основном конструкцијом. Када је изложен сили, истегнута или компримована деформација еластомера потискује промену отпора у тензометру, која се затим претвара у стандардизоване електричне сигнале. Комбинује предности попут двосмерног преношења силе, флексибилне инсталације и стабилне тачности, а често се користи у мерењу сценарија за истезање, притисак и комбиноване силе у средњим и ниским оптерећењима. Даље следе детаљи из основних димензија како би испунили потребе производ одабира, техничке процене и писања решења:

1. Карактеристике и функције производа

Ključne karakteristike

• Конструктивни дизајн: Примењује интегрисану S-образну еластомерну структуру (дебљина 5-30мм, дужина 30-200мм), са концентрисаном и симетричном расподелом напона, подржава двосмерну силу (мерење истезања и притиска), има изузетну отпорност на увртање и трансверзалне силе (може да поднесе трансверзалне силе од ±10%-±15% номиналног оптерећења) и високу ефикасност преноса силе.

• Прецизност извршења: Класе тачности обухватају C2-C6, са главним моделом на нивоу C3, нелинеарна грешка ≤±0,02%ПО, грешка понављања ≤±0,01%ПО, дрифт нуле ≤±0,003%ПО/℃, и мали пад прецизности у динамичким условима мерења при малим и средњим оптерећењима.

• Материјали и заштита: Еластомер је уобичајено направљен од легираног челика високе чврстоће (чврстоћа при вучењу ≥850MPa) или нерђајућег челика 304/316L, са површином која је премазана никлом или пластиком (пасивацијска обрада за типове отпорне на корозију); степен заштите је уобичајено IP65/IP67, а прилагођени модели за влажне средине могу достићи IP68, погодни за општу индустријску употребу и неке специјалне услове.

• Компатибилност инсталације: Оба завршетка су дизајнирана са унутрашњим навојима, спољашњим навојима или структуром за подизање, што омогућава разне методе инсталације као што су куке, прстенови за подизање и фланце, са флексибилним простором за монтажу, прилагодљивим сценаријима са силима у више смерова као што су вертикални, хоризонтални и коси, и углавном се користе независно.

Основне функције

• Мерење силе у оба смера: Подржава статичко/динамично мерење истезања и притиска (време одзива ≤6мс), са опсегом мерења од 0,01t-50t, уобичајене примене у распону 0,1t-20t, док поједини високопрецизни модели могу мерити мале опсеге од 0,001t.

• Стандардизовани излазни сигнал: Обезбеђује аналогне сигнале (4-20mA, 0-5V, 0-10V) и дигиталне сигнале (RS485/Modbus RTU), а неки интелигентни модели подржавају Profibus протокол, омогућавајући директну везу са инструментима за мерење тежине, ПЛК-овима, индустријским тачскреен панелима и другим уређајима.

• Функције сигурности и заштите: Укључује компензацију температуре у широком опсегу (-20℃~80℃), има заштиту од прекотерета (120%-200% номиналног оптерећења, обично 150% у случајевима истезања), а неки модели поседују кључеве против увртања и конекторе за каблове отпорне на издизање.

• Дуготрајна стабилност: Век трајања при оптерећењу ≥10⁶ циклуса, годишњи дрифт ≤±0,02%FS под номиналним оптерећењем, погодно за интермитентно или континуирано надгледање сила.

2. Основни проблеми који су решени

• Тешкоће у бидирекционој мерењу силе: Решава ограничење традиционалних сензора који могу да мере силу само у једном правцу, тако што S-образна конструкција може прецизно да мери истовремено и уздуžне и притисне силе (као што су промене вредности силе током подизања и спуштања материјала), испуњавајући захтев за мониторингом силе у оба правца у сценаријима као што су дизање и вучење.

• Прилагодљивост сложеним условима инсталације: Флексибилни начини повезивања и компактна структура омогућавају решавање изазова приликом инсталације на опреми са ограниченим простором и вишеструким угловима деловања силе примена (као што је ваљање нагибаних хопера и надзор напетости лебдећих транспортних линија), елиминишући потребу за радикалним изменама структуре опреме.

• Недовољна тачност при малим оптерећењима/малим опсегама: У малим опсезима од 0,1т - 5т, оптимизацијом позиције везивања метери за мерење напетости и дизајна напона еластомера, грешка мерења држи се у оквиру ±0,01%FS, испуњавајући захтеве високе прецизности за примену малог оптерећења у лабораторијама, преради хране и сл.

• Мониторинг динамичких флуктуација затегања: Са временом одзива ≤6ms, тачно детектује флуктуације затегања током непрекидних производних процеса каблова, фолија и слично, чиме се решавају проблеми квалитета производа изазвани нестабилним затегањем у индустријама попут текстла и штампе.

• Проблеми компатибилности при сарадњи више уређаја: Стандардизовани излазни сигнали и подршка више протокола решавају проблеме повезивања са системима управљања различитих произвођача (на пример Siemens S7 серија PLC и Delta DCS), смањујући грешке и трошкове конверзије сигнала.

3. Korisničko iskustvo

• Лакоћа инсталације: Стандардизовани навојни/очицасте везе, са стандардним спојним деловима (као што су вијци и окови), не захтевају специјална алата за инсталацију. Једна особа може завршити инсталацију и позиционирање једног сензора у трајању од 15 минута, са релативно ниским захтевима за равност површине инсталације (довољна је грешка равности ≤0,1 mm/m).

• Рад и калибрисање: Подржава једнодугмско нуловање на мерном уређају, поједностављује процес двотачке калибрације (потребне су само стандардне тегове од 10% и 100% номиналног оптерећења), а дигитални модели се могу даљински калибрирати преко мобилне апликације или главног рачунара, омогућавајући непрофесионалцима брз рад.

• Контролисана цена одржавања: Запечаћена конструкција ефикасно изолује прашину и влагу, са просечном годишњом стопом отказа ≤0,4%; модуларни дизајн кључних компоненти (тензометри, терминалске траке) омогућава појединачну замену локалних кварова, смањујући укупне трошкове замене.

• Интуитивна повратна информација о подацима: Статичне мерење подацима флуктуације ≤±0,005%ФС, без израженог кашњења у динамичким ситуацијама; дигитални модели долазе са уграђеним алармима за прекорачење оптерећења, недовољан напон и сл., визуелно приказани кроз индикаторска светла или софтверски интерфејс ради једноставног и брзог отклањања грешака.

• Флексибилна прилагодљивост сценаријима: Исти сензор може прелазити између режима мерења затегнутости/притиска без замене хардвера, испуњавајући потребе опреме која се користи у више процеса и побољшавајући искоришћеност опреме.

4. Типичне примене

1) Сценарији мерења истезања/затегнутости

• Контрола затегнутости каблова/ужади: надзор затегнутости жичаних машина у текстилној и кабловској индустрији. S-образни сензори су спојени у низ са механизмом за вучење, обезбеђујући тренутну повратну информацију о вредностима затегнутости и усклађено подешавање брзине вучења како би се осигурала једнолика дебљина кабла.

• Испитивање чврстоће материјала на истезање: Мерење истезања материјала на машинама за испитивање у лабораторијама. C2 модел прецизности може задовољити захтеве за тестирањем чврстоће на истезање материјала као што су метални канап и пластика фолија, са грешком понављања података ≤±0,01%.

• Надзор оптерећења на уређајима за дизање: Контрола ограничења оптерећења за мале дизалице и електричне вуче. Инсталиран између куке и стреле, активира аларм и искључи напајање при прекомерном оптерећењу како би осигурао безбедност рада.

2) Сценарији ваљања испод

• Вађење хопера/резервоара: Важење суспендованих резервоара за дозирање у хемијској и фармацеутској индустрији. Један или два сензора симетрично су суспендована и инсталирана како би се решио проблем недовољног простора на поду, са тачношћу до ±0,02%НВ.

• Овисно вагање у преради хране: овисно вагање и сортирање у индустрији кланица и водених производа. Модели од нерђајућег челика (316L) испуњавају стандарде хигијене хране, лаки су за чишћење и дезинфекцију и погодни су за рад на тракастом систему.

3) Производња малих и средњих вага

• Канапске ваге/преносне ваге: кључни сензорски елементи за канапске ваге од 0,5t-20t. Њихова компактна конструкција погодна је за дизајн тела ваге, а отпорност на ударце омогућава управљање тренутним прекотеретама током подизних операција.

• Тракасте ваге/динамичке ваге: модули за динамичко вагање за тракасте транспортере. Монтирају се на носач ваљка траке и индиректно израчунавају тежину материјала мерењем напетости траке, прилагођени су сценаријима сталног транспорта.

4) Научна истраживања и експериментална опрема

• Биомеханичко тестирање: Мониторинг вредности силе опреме за медицинску рехабилитацију (као што је тестирање силе протезе). Модели малог опсега и високе прецизности (0,01t-1t) могу детектовати благе промене вредности силе.

• Контрола силе на крају робота: Снага повратне информације за механизам за хватање индустријских робота. Мерењем силе хватања, сила стезања се прилагођава како би се избегло оштећење крхких предмета (као што су стакло и керамика).

5) Примене у специјалним индустријама

• Фармацеутска индустрија: Контрола притиска машина за пуњење капсула. Хигијенски нерђајући челик модела испуњава GMP стандарде, тачно контролишући притисак пуњења ради осигуравања униформне дозе капсула.

• Индустрија штампе и паковања: Мониторинг напетости филмова на машинама за штампу. Тренутна регулација брзина одмотавања и мотавања спречава истезање, деформацију или прекид филма, побољшавајући тачност штампе.

5. Упутства за употребу (Практични водич)

1) Процес инсталације

• Припрема: Очистите тачке везе за инсталацију (уклоните бртове и мрље од уља), проверите изглед сензора (без деформације еластомера, без оштећења кабла) и одаберите исправан начин везе у складу са смером силе (одаберите ушичасто вијак за затезање и причвршћивање вијцима за притисак).

• Позиционирање и фиксирање: Осигурајте да се оптерећење преноси у осном правцу сензора како бисте избегли бочне и увртне силе; користите кључ за момент затезања приликом затезања вијака (препоручује се 10-30 N·m за сензоре од легираног челика, 8-25 N·m за сензоре од нерђајућег челика) како бисте спречили превелико затезање које може оштетити навој.

• Specifikacija kablova: Za analognе signale, pratite pravilo „crvena - napajanje +, crna - napajanje -, zelena - signal +, bela - signal -“; za digitalne signale, povežite prema odgovarajućim pinovima Modbus-a; kabl treba čvrsto fiksirati kako bi se izbeglo vučenje, a žicanje treba držati podalje od jakih izvora smetnji kao što su frekventni pretvarači (rastojanje ≥ 20 cm).

• Zaštitna obrada: Kod spoljne instalacije, dodajte poklopac protiv kiše; u vlažnim/korozivnim sredinama, postavite kabelski spoj u vodootpornu razvodnu kutiju, a površinu senzora može se premazati hranljivim antikorozivnim uljem (za prehrambenu industriju).

2) Калибрисање и испитивање

• Kalibracija na nulu: Uključite napajanje i zagrejte 15 minuta, izvršite komandu „kalibracija na nulu“, osigurajte da je izlaz na nuli unutar ±0,002%NS, a ako je odstupanje previše veliko, proverite da li postoji bočna sila u instalaciji.

• Калибрација оптерећења: Посебно ставите стандардне тегове од 10%, 50% и 100% номиналног оптерећења, забележите излазне сигнале у свакој тачки, исправите линеарну грешку помоћу софтвера за калибрацију и обезбедите да грешка буде ≤ дозвољена вредност одговарајућег степена тачности (C3 ниво ≤ ±0,02%FS).

• Динамичко отклањање грешака: У динамичким ситуацијама као што је надзор напетости, подесите фреквенцију филтрирања инструмента (5-12 Hz) како бисте избалансирани брзину одзива и стабилност података и избегли лажне аларме услед високих фреквенцијских флуктуација.

3) Redovno održavanje

• Редовна провера: Месечно чистите површину сензора, проверите да ли су навојни прикључци ослобођени; вршите нулту калибрацију једном у тромесечју, а потпуну калибрацију на целој скали једном годишње и забележите податке о калибрацији ради будуће употребе.

• Опште рукување са грешкама: Када се подаци разилажу, прво проверите напон напајања (стабилан на 12-24 V DC); када нема излазног сигнала, проверите да ли је кабл прекинут или је сензор прекорећен (преко 200% номиналног оптерећења може узроковати оштећење).

6. Метода избора (прецизно усклађивање захтева)

1) Утврђивање основних параметара

• Избор опсега: Изаберите модел према 1,2 - 1,5 пута већој стварној максималној вредности силе (нпр. ако је максимална затега 8t, може се изабрати сензор од 10 - 12t). За сценарије затега, додатно треба предвидети маргину прекорећења од 10% како би се избегло оштећење услед удара.

• Класа тачности: За лабораторијска испитивања изаберите класу C2 (грешка ≤ ±0,01%FS), за индустријску метрологију класу C3 (грешка ≤ ±0,02%FS), а за опште надгледање класу C6 (грешка ≤ ±0,03%FS). • Тип сигнала: За традиционалне ваге изаберите аналогне сигнале (4 - 20mA), за интелигентне системе дигиталне сигнале (RS485), а за индустријске IoT сценарије интелигентне моделе са безжичним преносом (WiFi/4G).

2) Избор на основу прилагођености средини

• Температура: изаберите обичне моделе за нормалне услове (-20°C ~ 60°C), моделе са компензацијом високе температуре за услове високе температуре (60°C ~ 100°C) и моделе отпорне на ниске температуре за услове ниских температура (-40°C ~ -20°C).

• Медијум: изаберите легирани челик (са прахом прекривеном површином) за суве средине, нерђајући челик 304 за влажне/хранску индустрију и нерђајући челик 316L за средине са хемијском корозијом.

• Класа заштите: ≥IP65 за унутрашње суве средине, ≥IP67 за спољашње/влажне средине и ≥IP68 за подводне или прашњаве средине.

3) Инсталација и компатибилност система

• Начин инсталације: изаберите везе са очитом за ситуације са затезном силом, фиксацију вијцима за случајеве притиска и моделе са позиционим штифтовима за нагибне оптерећења; када је простор ограничен, предност имају компактни модели дужине ≤50mm.

• Kompatibilnost: Proverite da li signal senzora odgovara protokolu komunikacije postojećeg instrumenta/PLC-a. Kada više senzora radi zajedno, izaberite digitalne modele koji podržavaju postavljanje adrese kako biste izbegli konflikte signala.

4) Потврђивање додатних захтева

• Zahtevi za sertifikaciju: Za aplikacije sa eksplozijom potrebna je sertifikacija Ex ia IIC T6/Ex d IIB T4, za prehrambenu industriju FDA/GMP sertifikacija, a za merne aplikacije CMC sertifikacija.

• Posebne funkcije: Izaberite modele sa vremenom odziva ≤5 ms za dinamičko praćenje napetosti, modele sa NB-IoT modulom za daljinsko praćenje i modele za higijenske uslove sa poliranjem bez mrtvih uglova (Ra ≤0,8 μm).

Резюме

S-tip opterećenja karakteriše „nosivost sile u oba smera, fleksibilna instalacija i visoka preciznost pri malim opterećenjima“ kao glavne prednosti, prvenstveno rešavajući problematiku poput praćenja sile u oba smera, ugradnje u kompleksnim situacijama i precizne kontrole pri malim opterećenjima. Korisničko iskustvo fokusira se na jednostavnu upotrebu, održavanje bez brige i izuzetnu prilagodljivost različitim scenarijima. Prilikom odabira senzora za merenje sile, neophodno je najpre precizirati opseg, tačnost, smer sile i zahteve okoline, a zatim doneti odluku na osnovu kompatibilnosti sa sistemom i dodatnih funkcija. Tokom upotrebe, treba izbegavati bočne sile i preopterećenje, a postupci redovne kalibracije moraju se strogo poštovati kako bi se osigurala dugoročna stabilna radna sposobnost. Pogodan je za primenu u merenju zatezanja, suspendovanom merenju mase i instrumentima za merenje pri malim opterećenjima, te predstavlja preferirano rešenje za senzore u scenarijima srednjih i niskih opterećenja i praćenja sile u oba smera.

Детаљни приказ

Параметри