Kolonnformad belastningscell CZL110

Produktintroduktion

Kolumn lastceller är kraftkänsliga komponenter baserade på töjningsgauge-principen. De genererar töjning genom deformation av en cylindrisk elastisk kropp under påverkan av kraft, vilken sedan omvandlas till ett elektriskt signal av töjningsgaugen. De har hög styvhet, stark motståndskraft mot störningar, etc., och används brett i medelstor och tung belastningsvägningsscenarier. Följande detaljer presenteras från de centrala dimensionerna för att möta behoven av produkt val, teknisk utvärdering och lösningsskrivning:

1. Produktfunktioner och egenskaper

Kärnfunktioner

• Konstruktionsdesign: Cylindrisk elastomer (diameter 10–100 mm, valfritt), design med hög styvhet (hög egenfrekvens), stark motståndskraft mot excentriska laster/sidokrafter (klarar vanligtvis sidokrafter på ±5 % – ±10 % av den märkta lasten), god kraftfördelning.
• Precisionsprestanda: Hög precision (vanligen klass C3, C6, vissa högpresterande modeller når C1), linjäritetsfel ≤ ±0,01 %FS, repeterbarhetsfel ≤ ±0,005 %FS, liten nolldrift (≤ ±0,002 %FS/℃).
• Material och skydd: Elastomermaterial kan väljas från legerat stål (ekonomisk modell, sträckgräns ≥800 MPa) eller rostfritt stål (304/316L, korrosionsbeständigt), skyddsklass IP67/IP68 valfri, lämplig för fuktiga, dammiga och lätt korrosiva miljöer. • Installationskompatibilitet: Båda ändar med gängor (M12 – M60) eller flänsanslutningar, kompakt installationsutrymme, lämplig för vertikala/axiala kraftscenarier, flera sensorer kan kopplas parallellt för att bilda en våg (stödjer 4 – 8 sensorer som arbetar synkront).

Huvudsaklig funktion

• Kraft/viktmätning: Stödjer statisk/dynamisk vägning (dynamisk responstid ≤ 5 ms), med ett brett mätområde (1 t – 500 t, vissa anpassade modeller kan nå 1000 t).
• Signaluppkoppling: Levererar analoga signaler (4 - 20 mA, 0 - 10 V) eller digitala signaler (RS485/Modbus, HART), kompatibla med vanliga vägningsinstrument, PLC:ar och DCS-system.
• Ytterligare uppgifter: Vissa modeller har integrerad temperaturkompensation (-20°C – 80°C kompensationsområde), överbelastningsskydd (150 % – 200 % av märkbelastning), explosionssäker certifiering (Ex ia IIC T6) och åskskyddskonstruktion.
• Långsiktig tillförlitlighet: Lång utmattningslivslängd (≥ 10⁶ belastningscykler), god nollpunktsstabilitet och årlig drift ≤ ±0,01 %FS.

2. Kärnproblem som lösts

• Otillräcklig mätprecision: För att lösa problemen med dålig motståndskraft mot excentriska laster och stora datavariationer i traditionella sensorer används en högstyv struktur och exakt teknik för limning av töjningsgivare, vilket säkerställer att mätfel under excentriska belastningsförhållanden är ≤ ±0,02 %FS.

• Dålig anpassningsförmåga till hårda miljöer: Material av rostfritt stål + IP68-skyddslösning löser problem med sensorskador och signaldrift i miljöer med fukt, damm och syra-bas-korrosion (till exempel kemikaliesilosar och utomhusvågutrustning).

• Installations- och platsbegränsningar: Kompakt cylindrisk struktur + flexibel anslutningsmetod löser problemen med begränsat installationsutrymme och svår axialkraftledning i stora anläggningar (till exempel reaktionskärl och kranar).

• Stabilitet vid mätning av tunga laster: Högstyv elastomer + överbelastningsskydd förhindrar permanent deformation av sensorer i medeltyngre och tunga belastningsscenarier (till exempel lastbilsvågar och hamncontainervägning), vilket säkerställer långsiktig mätningssäkerhet.

• Kompatibilitetsproblem med system: Olika signalutmatningslägen finns tillgängliga, vilket löser problemet med anslutning till olika styrsystem (till exempel Siemens PLC och Kunlun Tongtai touchskärm) utan behov av ytterligare signalomvandlare.

3. användarupplevelse

• Installationsbekvämlighet: Standardiserade gängade/flänsade gränssnitt, kompletta med monteringsnycklar och positioneringspinnar, gör att en enda person kan utföra installationen; horisontella justeringshål är reserverade i botten för enkel kalibrering av kraftriktningen.

• Drift och kalibrering: Nollställning är enkel (enknappsnollställning via mätaren), stödjer kalibrering med standardvikter (kalibreringsprocess ≤ 10 minuter), och vissa digitala modeller kan kalibreras på distans via programvara.

• Låg underhållskostnad: Tätad konstruktionsdesign eliminerar behovet av frekvent underhåll; töjningsgivare är belagda med fuktskyddande material, vilket resulterar i en låg felfrekvens (årlig genomsnittlig felfrekvens ≤ 0,5 %); sårbara delar (till exempel klemblock) kan bytas ut individuellt.

• Dataläge: Snabb signalrespons, ingen datadelay i dynamiska vägningsituationer; digitala modeller har inbyggda feldiagnostikfunktioner (till exempel överbelastningslarm, varning för ledningsfel) för enkel och snabb felsökning.

• Kompatibilitetsupplevelse: Kompatibel med över 90 % av väginstrument och styrsystem på marknaden, inget behov av att modifiera hårdvarugränssnitt, plug-and-play; stöder parallellanslutning av flera sensorer med automatisk lastfördelning.

4. Typiska användningsscenarier

1) Industriell vägning och metrologi

• Silo/tankvåg: Viktövervakning av pulver/vätskesilor inom kemisk industri och byggmaterialindustri, stödjer nivåstyrning och lagerhantering (vanligtvis med 4 sensorer symmetriskt installerade).

• Lastbilsvåg/Järnvägsvåg: Vägning av väg- och järnvägsfrakt, med en enskild sensor med kapacitet på 50–200 t, och flera sensorer kopplade parallellt för att bilda en vägningsplattform (till exempel använder en 100-t lastbilsvåg ofta 4 st 25-t sensorer).

• Reaktorvägning: Verifierad viktmätning av reaktorer inom läkemedels- och kemibranschen, i samarbete med styrsystem för att uppnå exakt styrning av påfyllning av material (explosionsäkra sensorer krävs).

2) Integration av maskiner och utrustning

• Kran/Hisskran Överbelastningsskydd: Övervakning av lyftkapaciteten för kranar i hamnar och fabriker, utlöser larm när lasten överskrider det märkta värdet (modeller med vibrationsmotstånd och snabb respons krävs).

• Press/Provningmaskin: Mätning av tryck/draghållfasthet vid materialmekaniska provningar, kräver hög precision (klass C1) och hög dynamisk respons (≤3 ms).

• Byggmaskiner: Vågning av ingredienser i betongblandningsanläggningar och överbelastningsskydd för tornkranar, lämpliga för utomhusbruk i fuktiga och vibrerande miljöer (skyddsnivå ≥IP67).

3) Tillverkning av väginstrument

• Kompontenter för bordsvågar/golvvågar: Kärnidentifieringsenheterna i små och medelstora bordsvågar (1–5 t) och stora golvvågar (50–500 t), kräver god konsekvens (fel hos flera sensorer ≤±0,01 %FS).

• Anpassade väginstrument: Till exempel explosionssäkra elektroniska vågar och korrosionsbeständiga industriella vågar, tillverkade med rostfritt stål och explosionssäkra certifierade sensorer för att möta krav från särskilda branscher.

4) Andra särskilda scenarier

• Livsmedels-/läkemedelsindustrin: Hygieniska givare i rostfritt stål (material 316L, polerad yta), används för vägning av råvaror och mätning av färdiga produkter, i enlighet med GMP-krav.

• Gruv-/metallurgisk industri: Anpassade modeller för höga temperaturer (≤120℃), används för att väga malmbunkrar och övervaka vikten av metallurgiska ugnar (kräver funktion för högtemperaturkompensering).

5. Användningsanvisningar (praktisk guide)

1) Installationsprocess

• Förberedelse: Rengör installationsytan (se till att den är plan, fri från olja, med planhetsavvikelse ≤0,1 mm/m) och kontrollera givarens yttre utseende (ingen deformation, intakta anslutningsklemmar).

• Positionering och fixering: Installera sensorn vertikalt vid kraftbärande punkt för att säkerställa att belastningen överförs axiellt (undvik laterala krafter); använd en momentnyckel för att dra åt enligt det angivna momentet (20–50 N·m rekommenderas för legerat stålsensorer, 15–30 N·m för rostfritt stål).

• Kablingsföreskrifter: För analoga signaler (röd – ström +, svart – ström –, grön – signal +, vit – signal –), anslut digitala signaler enligt Modbus-protokollet; håll kablar på avstånd från högspänningsledningar (≥10 cm) för att undvika elektromagnetisk störning.

• Skyddshandling: För utomhusinstallation, lägg till en regnöverdrag och täta ledningsanslutningen med en vattentät koppling; applicera en korrosionsskyddande beläggning på sensorytan i en korrosiv miljö.

2) Kalibrering och felsökning

• Nollkalibrering: Slå på strömmen och förvärma i 30 minuter, tryck sedan på "noll"-knappen på mätaren för att säkerställa att nollutgången ligger inom ±0,001 %FS.

• Lastkalibrering: Placera standardvikter (rekommenderat 50 % och 100 % av märklasten), notera vägningsvisningens värde och korrigerar felet via vägningsinstrumentet eller programvaran (felet måste vara ≤ tillåtet fel enligt noggrannhetsklass).

• Dynamisk felsökning: I ett dynamiskt vägningsscenario testas sensorns svarstid, justera vägningsinstrumentets filterparametrar (vanligtvis filterfrekvens 5–10 Hz) för att undvika datavariationer.

3) Regelbunden underhåll

• Reguljära kontroller: Rengör sensorytan varje månad, kontrollera om kablaget sitter fast; kalibrera nollpunkten en gång per kvartal och utför en fullständig kalibrering en gång per år.

• Felhantering: Om datadrift uppstår, kontrollera spänningsmatningen (bör vara stabil vid 12–24 V likström); om det inte finns någon signalutgång, kontrollera om kopplingen är korrekt eller om sensorn är överbelastad och skadad.

6. Valmetod (exakt matchande krav)

1) Bestämning av kärnparametrar

• Urval av mätområde: Välj en modell med ett mätområde på 1,2–1,5 gånger den faktiska maximala lasten (till exempel för en maxlast på 50 t kan en sensor på 60–75 t väljas), med marginal för överbelastning.

• Noggrannhetsklass: För industriell metrologi, välj klass C3 (fel ≤ ±0,02 %FS); för laboratorieprovning, välj klass C1 (fel ≤ ±0,01 %FS); för allmän övervakning, välj klass C6 (fel ≤ ±0,03 %FS).

• Signaltyp: Analoga signaler (4–20 mA) är lämpliga för traditionella instrument, medan digitala signaler (RS485) är lämpliga för intelligenta styrsystem och stödjer fjärrövervakning.

2) Val baserat på miljöanpassning

• Temperatur: För normala förhållanden (-20°C - 60°C), välj en standardmodell; för högtemperaturförhållanden (60°C - 120°C), välj en modell med högtemperaturkompensation; för lågtemperaturförhållanden (-40°C - -20°C), välj en kalltålig modell.

• Medium: För torra miljöer, välj legerat stål; för fuktiga/korrosiva miljöer, välj rostfritt stål 304/316L; för starkt korrosiva miljöer (t.ex. syra-bas-lösningar), välj Hastelloy.

• Skyddsklass: För utomhus-/fuktiga miljöer, ≥IP67; för undervattens- eller dammrika miljöer, ≥IP68.

3) Installation och systemkompatibilitet

• Installationsmetod: För begränsat utrymme, välj gängförening; för tunga laster, välj flänsförening; om det finns risk för excentrisk belastning, välj en modell med design mot excentrisk belastning (excentrisk belastningsfel ≤ ±0,01 %FS).

• Kompatibilitet: Bekräfta att sensorns utsignalsignal överensstämmer med befintliga instrument/PLC:er; om flera sensorer behöver anslutas parallellt, välj en digital modell som stöder adressinställning.

4) Bekräftelse av ytterligare krav

• Certifieringskrav: För explosionssäkra scenarier krävs Ex ia IIC T6-certifiering; för livsmedelsindustrin krävs FDA/GMP-certifiering; för metrologiscenarier krävs CMC (Godkännandecertifikat för mätinstrumentstyp).

• Särskilda funktioner: För dynamisk vägning, välj en modell med svarstid ≤ 5 ms; för fjärrövervakning, välj en intelligent modell med trådlös överföring (LoRa/NB-IoT).

Sammanfattning

Kolonnlastceller har "hög styvhet, anti-störning och brett omfång" som sina kärnfördelar och löser främst problem som noggrann vägning, anpassning till hårda miljöer och systemkompatibilitet i medeltynga och tunga belastningsscenarier. Användarupplevelsen fokuserar på enkel installation, enkel underhåll och stabil data. Vid val måste man först tydliggöra de tre kärnkraven om mätområde, noggrannhet och miljö, och därefter fatta beslut utifrån installationsmetod och systemkompatibilitet; under användning är det nödvändigt att strikt följa principerna för axialkraftinstallation och regelbunden kalibrering för att säkerställa långsiktig tillförlitlighet. Lämplig för industriell metrologi, mekanisk integration, tillverkning av vägningsinstrument och andra områden, är den den föredragna sensortypen för medeltyng och tung vägning.

Detaljerad visning

Parametrar