Spoke-type Load Cell CZL204

Uvod u proizvod

Типа спица merila opterećenja су елементи за детекцију силе засновани на принципу отпорности деформације, са еластомером у облику спице као основном структуром. Када су изложени сили, деформација еластомера покреће отпорну жицу да промени отпор, што се затим претвара у мерље електричне сигнале. Комбинују предности као што су компактна конструкција и изузетна отпорност на ексцентрично оптерећење и широко се користе у вагању при средњим до ниским оптерећењима и ограниченим простором. У наставку је дат детаљан објашњење од основних димензија ради задовољавања потреба proizvod одабира, техничке процене и писања решења:

1. Карактеристике и функције производа

Ključne karakteristike

• Структурни дизајн: Примењује спицирани интегрисани дизајн (налесак и средишњи део су повезани спицама, висина је уобичајено између 20 и 80 mm), са равномерном дистрибуцијом чврстоће, изузетном отпорношћу на ексцентрично оптерећење/бочну силу (способан да издржи ексцентрично оптерећење од ±15% - ±20% номиналног оптерећења), ефикасно распрши утицај неаксијалних оптерећења и има изузетну стабилност при преносу сила.

• Тачност извршења: Класа тачности обухвата C2 - C6, са главним моделом на нивоу C3. Грешка нелинеарности ≤ ±0,02%ПО, грешка поновљивости ≤ ±0,01%ПО, дрифт нуле контролисан у оквиру ≤ ±0,003%ПО/℃, и добру задржавање тачности у условима динамичког прекидног оптерећења.
• Материјал и заштита: Еластомер обично користи легирани челик (чврстоћа при вучењу ≥ 900MPa) или нерђајући челик 304/316L, са пасивисаном површином или никлом за побољшање отпорности према корозији; степен заштите је уобичајено IP66/IP67, док посебни модели по наруџбини могу достићи IP68, погодан за влажне и прашне индустријске услове.
• Компатибилност инсталације: Горње и доње завршне површине користе фиксацију вијцима или фланец спој, док неки модели подржавају прилагођавање навоја. Висина инсталације је мала (минимум 18mm), погодна за тесне просторе који су углавном изложени вертикалним силама, и може се користити независно или у више комбинација.

Glavna funkcija

• Детекција вредности масе/силе: Подржава статичко мерење и квазидинамичко мерење (време одзива ≤ 8ms), са опсегом мерења од 0,1t - 200t. Уобичајене примене су концентрисане у опсегу 1t - 50t, док неки модел по наруџбини могу испунити специјалне захтеве изнад 200t.
• Излаз сигнала: Обезбеђује стандардне аналогне сигнале (4 - 20mA, 0 - 5V, 0 - 10V) и дигиталне сигнале (RS485/Modbus RTU). Неки интелигентни модели подржавају CANopen протокол и могу бити директно повезани са PLC, DCS и системима за мерење тежине.
• Dodatne funkcije: Интегрише компензацију температуре у широком опсегу (-30°C ~ 80°C), има заштиту од прековлагаћања (150% - 250% номиналног оптерећења), експлозијски сигурни модели су сертификовани према Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, а неки модели имају дизајн кабла заштићен од прекида.
• Dugoročna pouzdanost: Век трајања услед замора ≥ 10⁷ циклуса оптерећења, изузетна стабилност приликом континуираног рада под номиналним оптерећењем, годишњи дрифт ≤ ±0,015%FS, погодно за дуготрајан континуирани рад у индустријским условима.

2. Кључни проблеми решени

• Нетачно мерење у случају ексцентричног оптерећења: Да би се решио проблем превелике грешке традиционалних сензора под неаксијалним оптерећењима, оптимизацијом преноса силе у спичастој структури, грешка ексцентричног оптерећења контролише се у оквиру ±0,03% НП, чиме се решавају проблеми тачности у ситуацијама као што су ексцентричност силоса и удар материјала.
• Тешкоће приликом инсталације у уским просторима: Захваљујући својим структурним карактеристикама „кратак и дебео“ (пречник 50–200 мм, висина 20–80 мм), решава проблеме прилагођавања инсталације у сценаријима са ограниченом пространошћу, као што су унутрашњост опреме, мали мерни уређаји и уграђени модули за мерење тежине, без потребе за додатним редундантним простором.
• Склон повредама услед вибрација и удара: Расподела напона код еластомера са спицама је равномернија, а отпорност на удар је побољшана за више од 30% у односу на сензоре стубног типа, чиме се ефикасно спречава трајна деформација сензора у ситуацијама као што су механичка вибрација и удар опадања материјала, продужујући тако век трајања.
• Недовољна прилагодљивост више сценарија: Кроз унапређење материјала (на пример, нерђајући челик 316L) и побољшану заштиту (IP68), решава се проблем корозије сензора у влажним и корозивним срединама као што су прерада хране и дозирање хемикалија, док модел заштићен од експлозије испуњава сигурносне захтеве у запаљивим и експлозивним условима.
• Громоздка интеграција система и повезивање: Подржава више типова излазних сигнала и главне индустријске протоколе, чиме се решавају проблеми компатибилности са различитим брендовима ПЛК-ова (на пример, Мицубиси, Шнедер) и мерних уређаја за вађење, смањујући инвестиције у међуопрему као што су конвертори сигнала.

3. Korisničko iskustvo

• Pojednostavljena instalacija: Стандардизовани отвори за монтажу на крајњој површини и референтне позиционирајуће површине, заједно са посебним уплутама за монтажу и вијцима за причвршћивање, омогућавају хоризонтално позиционирање без потребе за професионалним калибрационим алатима. Једна особа може завршити инсталацију и пуштање у рад једног сензора у року од 30 минута.
• Рад и калибрисање: Подржава једнотастерско нулирање и калибрисање у две тачке инструмента, поједностављује процес калибрисања (потребни су само стандардни терети од 20% и 100% номиналног оптерећења), а дигитални модел омогућава даљинско калибрисање и конфигурисање параметара преко софтвера на домаћинском рачунару, чиме се смањује степен сложености рада.
• Niski troškovi održavanja: Потпуно запечаћена конструкција смањује продирање прашине и влаге, са годишњом просечном стопом отказа ≤ 0,3%; терминалска плоча има дизајн за спречавање ослабљивања, а кабелски прикључак има водонепропусно и прашинско запечаћење. У свакодневној употреби потребно је само тромесечно чишћење и провера нулте тачке, са ниским степеном одржавања.
• Повратне информације о подацима: Статичка колебања података о мерењу ≤ ±0,005%ФС, без израженог закашњења у квазидинамичким ситуацијама; дигитални модел има уграђени модул за дијагностику кварова који може обезбедити тренутне повратне информације о прекомерном оптерећењу, прекиду, аномалној температури и другим стањима, што олакшава брзо лоцирање проблема.
• Искуство компатибилности: Компатибилан са више од 95% уређаја за контролу мерења на тржишту, подржава аутоматску расподелу оптерећења када се више сензора користи паралелно, без потребе за додатним егалайзерима; интелигентни модел се може директно повезати са индустријском ИоТ платформом ради праћења података на даљину.

4. Типичне примене

1) Производња индустријске вагонске опреме

• Мале и средње платформене ваге/подне ваге: Кључни сензорски елементи за платформене и подне ваге капацитета 1-50 т, са компактном конструкцијом погодном за уградњу у вагонску опрему, као и својством против ексцентричног оптерећења које осигурава сталност тачности на различитим позицијама мерења (на пример, платформене ваге за ценообразложење у супермаркетима и подне ваге за промет у радњама).

• Прилагођена вагонска опрема: Користи се за експлозијско сигурне електронске ваге и хемијски отпорне ваге. Материјал 316L + сертификација за експлозијску сигурност задовољава потребе специјалних индустрија, док зиџаста конструкција омогућава прилагођавање разноврсним конструктивним захтевима вагонске опреме.

2) Грађевинска и машинска опрема

• Vađenje utovarivača/kopanja: Ugrađeno u hidraulični sistem kofe, indirektno merenje detektovanjem hidrauličnog pritiska, struktura sa rebrima ima jaku otpornost na vibracije i udare, prilagođena je teškim radnim uslovima mašina za građevinarstvo, sa tačnošću do ±0,5%NS.

• Praćenje pritiska hidrauličnih nosača: Praćenje radne otpornosti hidrauličnih nosača u ugljenim jamama, korišćenje eksplozivno bezbednih senzora sa rebrastom strukturom i nivoom zaštite IP67, sposobnost dugotrajnog stabilnog rada u prašnjavim i vlažnim sredinama, obezbeđuje podatke za sigurnost nosača.

3) Industrijska regulacija procesa

• Вагање резервоара и силоса мале и средње величине: Вагање дозационих резервоара и буферских силоса у фармацеутској и хранском индустрији, са 4 сензора симетрично инсталисана, карактеристике против ексцентричног оптерећења решавају проблем померања тежишта резервоара са материјалом, у сарадњи са системом управљања омогућава прецизно дозирање.

• Вагање паковних машина: Динамички модули за вагање за машине за паковање честица и напуњавање течности, са временом одзива ≤8ms како би испунили захтеве брзог паковања, а тачност је контролисана у оквиру ±0,1%НВ како би се осигурала исправност мерења приликом паковања.

4) Опрема за испитивање материјала и научна истраживања

• Уређаји за испитивање затегања/притиска: Мерење статичке силе у механичким испитивањима материјала, тачност нивоа C2 може задовољити захтеве научних истраживања, а спицира структура равномерно распоређује напон, обезбеђујући поновљивост и тачност података испитивања.

• Опрема за тестирење замора: Мониторинг оптерећења приликом испитивања трајања компоненти, са бројем циклуса ≥10⁷ пута и стабилним механичким карактеристикама, способна да испуни потребе експеримената дуготрајног тестирања.

5) Примене у специјалним индустријама

• Храна и фармацеутска индустрија: Сензори од хигијенског нерђајућег челика 316L, са полираним површинама (Ra ≤0,8μm), у складу са GMP стандардима, који се користе за мерење сировина, дозирање готових производа и друге процесе, олакшавајући чишћење и дезинфекцију.

• Рударство и металургија: Сензори звездастог облика за високе температуре (температурна компензација -40°C~120°C), који се користе на опреми за сортирање руде и за мерење масе у ливницама, прилагођени условима рада на високим температурама и у прашњавим срединама.

5. Упутства за употребу (Практични водич)

1) Процес инсталације

• Припрема: Очистите површину за инсталацију (осигурајте да је равна и без жилавих ивица, са грешком равнине ≤0,05 mm/m), проверите изглед сензора (еластомер нема деформације, а кабл је неповређен) и проверите компатибилност спецификација завртња за инсталацију са сензором.

• Позиционирање и фиксирање: Поставите сензор вертикално на монтажну подлогу како бисте осигурали да се оптерећење преноси аксијално, употребите кључ за момент затезања да бисте га затегли према наведеном моменту (препоручује се 15-40 N·m за сензоре од легираног челика и 10-30 N·m за сензоре од нерђајућег челика) и избегавајте превелико затезање које може оштетити еластомер.

• Спецификација жица: За аналогне сигнале, пратите принцип жичања „црвена - напајање +, црна - напајање -, зелена - сигнал +, бела - сигнал -“; за дигиталне сигнале, повежите одговарајуће пинове према Modbus протоколу; жичење треба да буде удаљено од извора јаког електромагнетног сметања (као што су инвертори и каблови под високим напоном), на растојању ≥15cm.

• Заштитна обрада: Приликом инсталирања у спољашњим или влажним срединама, користите водонепропусно разводно поље за запечаћивање прикључака каблова, а на отвореном делу сензора могуће је поставити заштитни поклопац од прашине; у корозивној средини, специјални антикорозивни премаз треба нанети на ненапрегнуте површине.

2) Калибрисање и испитивање

• Kalibracija nule: Uključite napajanje i zagrejte uređaj tokom 20 minuta, zatim izvršite komandu „kalibracija nule“ putem merne instrumentacije ili glavnog računara kako biste osigurali da izlaz na nuli bude unutar ±0,002%NS. Ako je odstupanje previše veliko, proverite horizontalnost instalacije.

• Kalibracija opterećenja: Postavite standardne tegove od 20% i 100% nazivnog opterećenja redom, zabeležite vrednosti izlaznog signala senzora, ispravite linearnu grešku pomoću softvera za kalibraciju i osigurajte da greška na svakoj tački opterećenja bude ≤ dopuštenoj vrednosti odgovarajuće klase tačnosti (npr. ≤±0,02%NS za klasu C3).

• Dinamičko podešavanje: U kvazi-dinamičnim uslovima, prilagodite parametre filtriranja instrumenta (frekvencija filtriranja 8–15 Hz), testirajte brzinu reakcije senzora i stabilnost podataka i izbegavajte fluktuacije signala uzrokovane udarom materijala.

3) Redovno održavanje

• Редовна провера: Месечно чистите прашину и мастило са површине сензора, проверите затезање прикључака жица; вршите нулту калибрацију једном на сваких шест месеци и потпуну калибрацију опсега и тест перформанси једном годишње.

• Опоравак од квара: Ако дође до померања података, прво проверите напон напајања (стабилан између 10-30V DC) и равнину површине инсталације; ако је сигнал неправилан, проверите да ли је кабл оштећен или је тензометар прекорачен и оштећен, и замените сензор уколико је неопходно.

6. Метода избора (тачно усклађивање захтева)

1) Утврђивање основних параметара

• Избор опсега: Одаберите модел чији опсег износи 1,3 - 1,6 пута више од стварне максималне оптерећености (нпр. за максимално оптерећење од 10t, може се одабрати сензор од 13 - 16t), остављајући довољан маргин за прекорачење како би се спречило оштећење услед ударних оптерећења.

• Класа тачности: За индустријску метрологију, изаберите класу C3 (грешка ≤ ±0,02%ГВ); за научна истраживања, изаберите класу C2 (грешка ≤ ±0,01%ГВ); за опште надгледање, изаберите класу C6 (грешка ≤ ±0,03%ГВ).

• Тип сигнала: За традиционалне системе управљања, изаберите аналогне сигнале (4 - 20mA); за интелигентне IoT системе, изаберите дигиталне сигнале (RS485); за грађевинске машине, изаберите моделе са CANopen протоколом.

2) Избор на основу прилагођености средини

• Температура: За нормалне услове (-30°C ~ 60°C), изаберите обичне моделе; за високе температуре (60°C ~ 120°C), изаберите моделе са компензацијом високе температуре; за ниске температуре (-50°C ~ -30°C), изаберите моделе отпорне на ниске температуре.

• Медијум: За суве услове, изаберите легиран челик; за влажне/благо корозивне услове, изаберите нерђајући челик 304; за високо корозивне услове (киселинско-базична раствора), изаберите нерђајући челик 316L или материјале од Хастелоја.

• Класа заштите: За унутрашње суве средине, ≥ IP66; за спољашње/влаžне средине, ≥ IP67; за подводне или прашњаве средине, ≥ IP68.

3) Инсталација и компатибилност система

• Метод инсталације: За уске просторе, изаберите везу са завртњем на торцу; за сценарије са великим оптерећењем, изаберите фланчну везу; ако постоји значајно ексцентрично оптерећење, преферирајте побољшане моделе са грешком ексцентричног оптерећења ≤ ±0,01%FS.

• Компатибилност: Потврдите да сигнал сензора одговара комуникационом протоколу постојећег инструмента/ПЛК-а. Када се више сензора користи у комбинацији, изаберите дигиталне моделе који подржавају адресно кодирање како бисте избегли конфликте сигнала. 4. Потврђивање додатних захтева

• Захтеви за сертификате: Сценарији са експлозивном опасношћу захтевају одговарајућу сертификацију степена заштите (нпр. Ex d I за руднике угља, Ex ia IIC T6 за хемијску индустрију), храна мора имати FDA/GMP сертификат, а метролошке примене захтевају CMC сертификат.

• Специјалне функције: За динамско мерење, одаберите моделе са временом одзива ≤ 5мс; за даљинско праћење, одаберите интелигентне моделе са LoRa/NB-IoT бежичним модулима; за високотемпературне услове, одаберите специјалне моделе са чиповима за компензацију температуре.

РЕЗИМЕ

Челична теговна ћелија звездастог типа има „велику отпорност на ексцентрично оптерећење, компактну структуру и високу стабилност” као кључне предности, првенствено решавајући проблеме прецизног мерења масе у условима средњих до ниских оптерећења, ограниченог простора и ексцентричних оптерећења. Корисничко искуство је фокусирано на лаку инсталацију, одржавање без бриге и поузивле податке. Приликом бирања модела, неопходно је прво разјаснити четири основна захтева: опсег, тачност, простор за инсталацију и радни услови, а затим донети одлуку у комбинацији са компатibilношћу система и додатним функцијама; током употребе, неопходно је строго придржавати се принципа инсталације у правцу осе и редовних калибрационих спецификација ради осигурања дуготрајног стабилног рада. Погодна је за индустријске инструменте за мерење масе, грађевинске машине, контролу процеса и друга подручја, те представља идеално решење за сензора масе у условима средњих до ниских оптерећења и специјалних инсталација.

Детаљни приказ

Parametri