Parallellbalk vägningssensor CZL638

Produktintroduktion

Parallellbalk lastceller är kraftkänsliga detektorer baserade på töjningsmotståndsprincipen, med en dubbelparallell balk eller enkelparallell balk som elastisk kärnstruktur. När de utsätts för kraft orsakar balkens böjdeformation att töjningsgivaren genererar motståndsändringar, vilka sedan omvandlas till standardiserade elektriska signaler. De kombinerar fördelar som hög precision vid lätt belastning, plattform för motverkande excentrisk last och enkel installation, och används flitigt inom vägning med litet mätområde, plan kraftmätning samt inbyggda mätsituationer. Följande detaljer presenteras utifrån kärndimensionerna för att möta behoven av produkt val, teknisk utvärdering och lösningsskrivning:

1. Produktfunktioner och egenskaper

Kärnfunktioner

• Konstruktionsdesign: Använder en integrerad parallellbalkstruktur (balktjocklek 2–15 mm, längd 20–150 mm), med jämn spänningsfördelning koncentrerad till mitten av balken, som klarar flerriktade krafter i planet, utmärkt kapacitet att motstå excentriska laster (klarar plana excentriska laster på ±20 % till ±30 % av märklasten) och inga tydliga spänningsdöda zoner.

• Precisionsegenskaper: Precisionnivåer täcker C1–C3, där de vanligaste modellerna når C2. Icke-linjäritetsfel ≤ ±0,01 %FS, repeterbarhetsfel ≤ ±0,005 %FS, nolldrift ≤ ±0,002 %FS/℃, och bättre prestanda än liknande sensorer i små områden från 0,1 kg till 500 kg.

• Material och skydd: Elastomerer använder ofta aluminiumlegering (för lättviktsscenarier), legerat stål (för konventionella industriella scenarier) eller 304/316L rostfritt stål (för korrosiva scenarier), med ytbehandling av anodisering, nickladeckning eller passivering; skyddsnivåer är typiskt IP65/IP67, och livsmedelsdugliga modeller kan nå IP68, lämpliga för olika komplexa miljöer.

• Monteringskompatibilitet: Standardiserade monteringshål (gängade eller släta hål) finns i botten, vilket möjliggör fästning med skruvar eller lim. Vissa mikromodeller kan inbyggas, lämpliga för de trånga installationsutrymmena hos bordvågar och automatiserad utrustning, och en enskild enhet kan klara planviktsmätning. Kärnfunktioner

• Mätning av låg belastning: Fokuserar på statisk/kvastatisk vägning med lätt last (svarstid ≤ 4 ms), med ett mätområde från 0,1 kg till 500 kg, där konventionella tillämpningar främst ligger inom intervallet 1 kg till 200 kg. Mikromodeller kan uppnå extremt små mätområden på 0,01 kg.

• Flera typer av signalutgång: Tillhandahåller analoga signaler (4–20 mA, 0–3 V, 0–5 V) och digitala signaler (RS485/Modbus RTU, I2C). Mikrointelligenta modeller integrerar signalkonditioneringsmoduler och kan direkt anslutas till mikrokontrollenheter och IoT-moduler.

• Säkerhetsfunktioner: Innefattar temperaturkompensation för brett temperaturintervall (-10 ℃ till 70 ℃), har överbelastningsskydd (150 % till 200 % av den nominella lasten, vanligtvis 150 % för modeller i aluminiumlegering) och vissa modeller har även chockdämpande buffertstrukturer.

• Långsiktig stabilitet: Tröttningslivslängd ≥ 10⁷ belastningscykler, med årlig drift ≤ ±0,01 % FS vid nominell last, lämplig för långsiktig kontinuerlig drift i scenarier som supermarknader och laboratorier.

2. Kärnproblem som lösts

• Otillräcklig precision vid lätta belastningar: Med fokus på problemet med överdrivna fel hos traditionella sensorer i scenarier med små vikter under 10 kg, kontrolleras mätfel inom ±0,005 %FS genom en optimerad design av balkspänning, vilket löser problem kopplade till högprestandakrav inom livsmedelsvägning och läkemedelsdosering, etc.

• Felaktig mätning vid excentrisk planbelastning: Den likformiga spänningsfördelningskaraktären hos parallellbalkstrukturen kan effektivt kompensera för inverkan av excentrisk belastning orsakad av förskjutning av vägningsobjektet, vilket löser noggrannhetsproblemet vid icke-fasta materialplaceringspositioner i skrivbordsvägar och sorteringsutrustning.

• Svårigheter med integrerad installation av utrustning: Den kompakta konstruktionen och flexibla installationsmetoden möjliggör inbyggd installation i automatiserad utrustning och smarta hushållsapparater, utan behov av att modifiera utrustningens huvudkonstruktion, vilket minskar integrationskostnader.

• Dålig anpassningsförmåga till flera miljöer: Genom material- och skyddsnivåuppgraderingar löser det problemen med sensorskador och signaldrift i scenarier som fuktighet (t.ex. vikttagning inom akvakultur), korrosion (t.ex. vikttagning av kemikalier) och damm (t.ex. mjölprocessning).

• Kostnadstryck på liten utrustning: En enskild sensor kan uppfylla kraven för planvikttagning, vilket eliminerar behovet av flera kombinationer. Samtidigt minskar aluminiumlegeringsmaterialet produktens vikt och kostnad, vilket löser problemet med kostnadskontroll för små väginstrument och konsumentelektronik.

3. användarupplevelse

• Extremt förenklad installation: Standardiserade monteringshål och positioneringsreferensytor eliminerar behovet av professionella kalibreringsverktyg. Installation kan utföras med en vanlig skruvmejsel, med låga krav på planhet (≤0,1 mm/m), och en person kan slutföra inställning inom 10 minuter. .

• Låg driftströskel: Stöder enkelknappsnollställning och envärdeskalibrering av vägningsinstrumentmätare (kräver endast en standardvikt på 100 % av märkbelastningen). Digitala modeller kan snabbt kalibreras via datorprogramvara, vilket gör att obehöriga personer enkelt kan utföra kalibreringen.

• Extremt låg underhållskostnad: Den helt förseglade konstruktionen minskar damm- och fuktinträngning, med en genomsnittlig årlig felfrekvens ≤0,2 %. Modellen i aluminiumlegering är lättviktig (minsta vikt endast 5 g), enkel att byta ut och kräver inte demontering av stora strukturer vid underhåll.

• Noggrann datamätning: Statisk mätdatafluktuation ≤±0,003 %FS, ingen hysteresis i kvasidynamiska scenarier. Digitala modeller har funktion för kompensering av nolldrifting, vilket eliminerar behovet av frekvent kalibrering och säkerställer stark datostabilitet.

• Bra integrationsförmåga och anpassningsbarhet: Mikromodellen är liten i storlek (minsta storlek 20 mm × 10 mm × 5 mm) och kan integreras inuti smarta enheter utan att påverka enhetens design. Signalsignalen är kompatibel med vanliga små styrenheter, plug and play.

4. Typiska användningsscenarier

1) Civila och kommersiella lättviktiga vägningsinstrument

• Prissättningsskal för supermarknad/elektroniska plattformsvågar: Den känsliga kärnenheten för prissättningsskal 3-30 kg, med lättviktsdesign i aluminiumlegering. Egenskapen mot excentrisk last säkerställer konsekvent vägningsnoggrannhet vid olika placeringspositioner, med ett fel ≤±1 g.

• Elektroniska paketvågar: 1-50 kg paketviktutrustning, tillverkad i rostfritt stål för smutsavvisande och enkel rengöring. Skyddsnivån IP67 är lämplig för fuktiga och dammiga miljöer vid paketstationer, stödjer snabb och kontinuerlig vägning.

• Köksvågar/bakvågar: 0,01–5 kg högprestanda köksvågar med mikro parallella balksensorer som uppnår milligramnoggrannhet. Digital signalutgång är kompatibel med skärmar i högupplösning, vilket uppfyller kraven på exakt ingrediensproportionering.

2) Industriell automationsutrustning

• Automatisk sortering: Viktsorterare inom livsmedels- och järnvaruindustrin, installerade under sorteringsbandet, detekterar produkters vikt i realtid och samverkar med sorteringsmekanismen, med en sorteringsnoggrannhet på upp till ±0,1 g.

• Materialdetektering på monteringslinor: Upptäckande av materialbrist på elektronikkomponentmonteringslinor, avgör om material saknas genom vägning (t.ex. mobiltelefonbatteriemontering), med en responstid ≤4 ms anpassad för höghastighetspipelines.

• Kvantitativ kontroll av förpackningsmaskiner: Kvantitativ vägning för småpartikelförpacknings- och pulverförpackningsmaskiner, där modeller med C2-precision säkerställer att viktfel per påse ≤ ±0,2 %, vilket uppfyller metrologiska standarder.

3) Livsmedels- och läkemedelsindustrier

• Vägning av läkemedelsingredienser: Vägning av små doser råvaror (0,1–10 kg) inom läkemedelsindustrin, tillverkad i rostfritt stål 316L + GMP-certifierad, med polerad yta utan döda hörn för enkel desinfektion och sterilisering, och noggrannhet ≤ ±0,01 %FS.

• Vägning av fisk- och köttprodukter: Vägningsutrustning för skärning och vägning i slakterier och marknader för fisk- och skaldjursprodukter, med vattentät och korrosionsbeständig design (IP68), kan spolas direkt, lämplig för fuktiga och vattenrika arbetsmiljöer.

4) Vetenskaplig forskning och experimentell utrustning

• Vägning i biologiska experiment: Vägning av reagens och prover i laboratorier, ultrasmå modeller (0,01–1 kg) kan uppfylla högprecisionskraven för mikrobiell odling och proportionering av kemikalier.

• Kraftmätning i medicinsk utrustning: Kraft-/viktmätning för rehabiliteringsutrustning (såsom handdynamometrar) och medicinska vågar (barnvågar), med lättviktig design i aluminiumlegering för att förbättra utrustningens portabilitet och precision upp till ±0,005 %FS.

5) Smarta konsumentelektronik- och IoT-enheter

• Hushållsapparater för smart hemmiljö: Detektering av tvättmängd i tvättmaskiner och viktbestämning av kaffebönor i kaffebryggare, med mikroinbyggda sensorer som möjliggör intelligent styrning av utrustningen och förbättrar användarupplevelsen.

• IoT-slutenheter: Viktövervakning av smarta hyllor och smarta soptunnor, med energisparande digitala modeller som stöder NB-IoT trådlös överföring, anpassade till scenarier för fjärrhantering via IoT.

5. Anvisningar för användning (praktisk guide)

1) Installationsprocess

• Förberedelse: Rengör monteringsytan (ta bort oljefläckar och skarvar), kontrollera sensorns yttre (ingen deformation av balkkroppen och inget skador på kabeln) och välj lämpliga monteringsbultar enligt mätomfång (undvik användning av höghållfasta bultar för aluminiumlegeringsmodeller).

• Positionering och fixering: Montera sensorn horisontellt på bärande yta, se till att lasten verkar vertikalt ovanför balkkroppen (undvik sidokrafter); använd momentnyckel vid åtdragning av bultar (5–10 N·m för aluminiumlegeringsmodeller, 10–20 N·m för legerat stål) för att förhindra överåtdragning som kan skada balkkroppen.

• Kablingsanvisningar: För analoga signaler, följ "röd – ström +, svart – ström –, grön – signal +, vit – signal –"; för digitala signaler, anslut enligt kontaktspecifikationen; undvik att dra i kabeln vid installation av mikromodeller, och rekommenderas att lämna 5 cm extra kabellängd.

• Skyddande behandling: I en fuktig miljö ska kabelförbindningen tätnas med vattentät tejp; i livsmedelsindustrin ska sensorytan rengöras omedelbart efter användning för att undvika korrosion från restmaterial.

2) Kalibrering och felsökning

• Nollkalibrering: Slå på strömmen och förvärma i 10 minuter, utför kommandot "nollkalibrering", se till att nollutgången ligger inom ±0,001 %FS, och om avvikelsen är för stor, kontrollera att installationsytan är plan.

• Lastkalibrering: Placera en standardvikt motsvarande 100 % av märklasten (använd standardvikter vid små mätområden), registrera utsignalvärdet och korrigerar felet via mätinstrumentet eller programvaran, säkerställ att felet ≤ tillåtet värde för motsvarande noggrannhetsnivå (C2-nivå ≤ ±0,01 %FS).

• Excentrisk lasttest: Placera samma vikt vid olika positioner på sensorns bärningsyta, observera läsningarnas konsekvens, och avvikelsen bör vara ≤ ±0,02 %FS, annars krävs justering av installationsplanheten.

3) Regelbunden underhåll

• Reguljära kontroller: Rengör sensorytan veckovis, kontrollera lösa kablar månatligen; kalibrera supermarknadsvägningsinstrument kvartalsvis och laboratorieutrustning månatligen.

• Felhantering: När data förskjuts, kontrollera först spänningsmatningen (stabil vid 5–24 V likström, vanligtvis 5 V för mikromodeller); när avläsningen är onormal, kontrollera om det föreligger överbelastning (modeller i aluminiumlegering är benägna att permanent deformeras vid överbelastning) och byt ut sensorn om nödvändigt.

6. Urvalsmetod (exakt anpassad efter krav)

1) Bestämning av kärnparametrar

• Urval av mätområde: Välj en modell med ett mätområde som är 1,2–1,4 gånger den faktiska maxvikten (till exempel, för en maximal vägningskapacitet på 10 kg kan en sensor på 12–14 kg väljas). Undvik alltför stort mätområde vid lätt belastning för att förhindra otillräcklig noggrannhet.

• Noggrannhetsklass: Välj klass C1 (fel ≤ ±0,005 %FS) för laboratorie-/medicinska tillämpningar, klass C2 (fel ≤ ±0,01 %FS) för industriell metrologi och klass C3 (fel ≤ ±0,02 %FS) för civila vägningsinstrument.

• Signaltyp: Välj analog signal (0–5 V) för civila vägningsinstrument, digital signal (I2C/RS485) för smarta enheter och modeller med trådlösa moduler för IoT-scenarier.

2) Urval baserat på anpassningsförmåga till miljön

• Temperatur: Välj vanliga modeller för normala scenarier (-10°C~60°C), modeller med lågtemperaturmotstånd för kylning i lågtemperatur (-20°C~0°C) och modeller med högtemperaturkompensation för högtemperaturscenarier (60°C~80°C).

• Medium: Välj aluminiumlegering för torra miljöer, rostfritt stål 304 för fuktiga/matindustrier och rostfritt stål 316L för kemiskt korrosiva miljöer.

• Skyddsklass: ≥IP65 för inomhus torra miljöer, ≥IP67 för fuktiga/rengjorda miljöer och ≥IP68 för undervattens- eller mycket korrosiva miljöer.

3) Installation och systemkompatibilitet

• Installationsmetod: Välj bultfixering för vägningsinstrument med bordmontering, inbyggd installation för smarta enheter; i scenarier med begränsat utrymme, prioritera mikromodeller med längd ≤30 mm.

• Kompatibilitet: Se till att sensorns spänningsmatning och signaltyp är kompatibla med kontrollenheten, och för mikromodeller, kontrollera pindefinitionerna för att undvika kopplingsfel som kan förstöra modulen.

4) Bekräftelse av ytterligare krav

• Certifieringskrav: Livsmedels- och läkemedelsindustrin kräver FDA/GMP-certifiering, mättekniska tillämpningar kräver CMC-certifiering och exporterade produkter kräver OIML-certifiering.

• Särskilda funktioner: Välj modeller med svarstid ≤3 ms för sortering i hög hastighet, IoT-modeller med vänteström ≤10 μA för lågenergisituationer och integrerade modeller utan gängor och döda hörn för hygieniska tillämpningar.

Sammanfattning

Lastcellen med parallellbalk har kärnfördelar som "låg last, hög precision, plan yta med motverkan mot excentrisk belastning och enkel integration", vilket främst löser problem såsom exakt vägning vid små mätområden, excentrisk materialbelastning och inbyggd installation av utrustning. Användarupplevelsen fokuserar på enkel operation, underhållsfrihet och kontrollerade kostnader. Vid modellval är det nödvändigt att först tydliggöra de fyra kärnkraven om mätområde, noggrannhet, installationsutrymme och miljö, för att därefter fatta beslut utifrån systemkompatibilitet och ytterligare funktioner; under användning ska överlast och sidokrafter undvikas, och regelbunden kalibrering måste strikt följas för att säkerställa långsiktig och stabil drift. Den är lämplig för vägningsinstrument vid lätt belastning, automationsutrustning samt livsmedels- och läkemedelsindustrier, och utgör den optimala sensortekniska lösningen för vägningsscenarier med små mätområden och plan yta.

Detaljerad visning

Parametrar