Parallellbalkvågsensor CZL650

Produktintroduktion

Parallellbalk lastceller är kraftkänsliga detektorer baserade på töjningsresistiv princip, med en dubbel parallellbalk eller enkel parallellbalk av elastomer som kärnstruktur. När de utsätts för kraft orsakar balkens böjdeformation att töjningsgivaren genererar resistansförändringar, vilka sedan omvandlas till standardiserade elektriska signaler. De kombinerar fördelar såsom hög precision vid lättlast, plan motverkan mot excentriska laster samt enkel installation, och används brett inom vägning med litet mätområde, plan kraft och inbyggda mätsituationer. Följande detaljer presenteras utifrån kärndimensionerna för att möta behoven hos produkt val, teknisk utvärdering och lösningsskrivning:

1. Produktfunktioner och funktioner 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: Noggrannhetsnivåer täcker C1 – C3, där dominerande modeller når C2. Icke-linjäritetsfel ≤ ±0,01 %FS, upprepbarhetsfel ≤ ±0,005 %FS, nolldrift ≤ ±0,002 %FS/°C, samt bättre prestanda än liknande sensorer i tillämpningar med litet mätområde från 0,1 kg till 500 kg.

• Material och skydd: Elastomerer använder ofta aluminiumlegering (för lättviktsapplikationer), legerat stål (för allmänna industriapplikationer) eller 304/316L rostfritt stål (för korrosiva miljöer), med ytbehandling i form av anodisering, nicklade eller passivering; skyddsnivå är vanligtvis IP65/IP67, och modeller för livsmedelsgrad kan nå IP68, lämpliga för olika komplexa miljöer.

• Monteringskompatibilitet: Standardiserade monteringshål (gängade hål eller blanka hål) finns i botten, vilket stödjer montering med skruvar eller lim. Vissa mikromodeller kan monteras inbyggt, lämpliga för trånga installationsutrymmen i bordsvågar och automatiserad utrustning, och en enskild enhet kan klara plana vägningskrav.

Kärnfunktioner

• Mätning av låg belastning: Fokuserar på statisk/semi-dynamisk lättlastvågning (svarstid ≤ 4 ms), med ett omfång från 0,1 kg till 500 kg, och vanliga tillämpningar koncentreras 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: Integrerar temperaturkompensation för brett temperaturområde (-10°C ~ 70°C), har överbelastningsskydd (150 % – 200 % av den nominella lasten, vanligtvis 150 % för modeller i aluminiumlegering) och vissa modeller är utrustade med chockdämpande buffertstrukturer.

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

2. Kärnproblem som lösts

• Otillräcklig precision vid lätta belastningar: Med fokus på problemet med överdrivna fel hos traditionella sensorer i små områden under 10 kg, styrs mätfel inom ±0,005 % FS genom optimerad design av balkspänning, vilket löser problemen med livsmedelsvägning, medicinskt räknande och andra krav på hög precision.

• 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 skyddsnivåuppgradering löses problem som sensorskador och signaldrift i scenarier med 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 felsökning kan genomföras av en person 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.

• God integrationsanpassningsförmåga: 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

• Supermarknadsprisskalor/elektroniska plattformsvågar: Den känsliga kärnenheten i 3-30 kg prisskalor, med lättviktsdesign i aluminiumlegering. Motstånd mot excentriska laster säkerställer konsekvent vägningsnoggrannhet vid olika placeringspositioner, med ett fel ≤±1 g.

• Elektroniska paketvågar: 1-50 kg utrustning för paketvägning, med rostfritt stål som material för smutsbeständighet och enkel rengöring. Skyddsklass IP67 är lämplig för fuktiga och dammiga miljöer vid paketutlämning, och stödjer snabb och kontinuerlig vägning.

• Köksvågar/bagerivågar: 0,01–5 kg högprecisionsköksvågar, med mikroparallellbalksensorer som uppnår milligramsnoggrannhet. Digital signalutmatning är kompatibel med högupplösta displayenheter, vilket möter kraven på exakt ingrediensproportionering.

2) Industriell automationsutrustning

• Automatisk sorteringsutrustning: Viktstyrenheter inom livsmedels- och järnvaruindustrin, installerade under sorteringsbältet, detekterar produkters vikt i realtid och kopplas samman med sorteringsmekanismen, med sorteringsnoggrannhet upp till ±0,1 g.

• Materialdetektering på monteringslinjer: Identifiering av materialbrist på monteringslinjer för elektronikkomponenter, där frånvaro av material fastställs genom vägning (t.ex. montering av mobiltelefonbatterier), med en responstid ≤4 ms lämplig för höghastighetsledningar.

• Kvantitativ kontroll av förpackningsmaskiner: Kvantitativ vägning för maskiner som förpackar små partiklar/mjölformiga ämnen, där modeller med C2-noggrannhet säkerställer att viktfel per påse är ≤ ±0,2 %, vilket uppfyller metrologiska standarder.

3) Livsmedels- och läkemedelsindustrier

• Vägning av läkemedelsråvaror: Vägning av små doser råmaterial (0,1–10 kg) inom läkemedelsindustrin, med material i 316L rostfritt stål + GMP-certifiering, yta slipad utan hörn eller kanter för enkel desinfektion och sterilisering, noggrannhet ≤ ±0,01 %FS.

• Vägning av fisk- och köttprodukter: Skär- och vägningsutrustning i slakterier och marknader för fiskprodukter, med vattentät och korrosionsbeständig design (IP68), kan rengöras direkt, lämplig för fuktiga och vattenrika arbetsmiljöer.

4) Vetenskaplig forskning och experimentell utrustning

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

• Kraftmätning i medicinsk utrustning: Kraft-/viktmätning i rehabiliteringsutrustning (till exempel greppkraftsmätare) och medicinska vågar (barnvågar), lättviktig design i aluminiumlegering förbättrar utrustningens portabilitet, noggrannhet kan nå ±0,005 %FS.

5) Intelligenta konsumentelektronik- och IoT-enheter

• Smarta hushållsapparater: Detektering av tvättens vikt i tvättmaskiner, vägning av kaffebönor i kaffemaskiner, mikroinbyggda sensorer möjliggör intelligent styrning av utrustning och förbättrar användarupplevelsen.

• IoT-terminaler: Viktövervakning av smarta hyllor och smarta soptunnor, lågenergibaserade digitala modeller som stöder NB-IoT trådlös överföring, lämpliga för fjärrhanteringsscenarier inom IoT.

5.Användningsmetod (praktisk guide)

1)Installationsprocess

• Förberedelse: Rengör monteringsytan (ta bort fettfläckar och spår), kontrollera sensorns yttre utseende (ingen deformation av balken, inget skador på kabeln), välj lämpliga fästskruvar enligt mätomfånget (undvik användning av höghållfasta skruvar för aluminiumlegeringsmodeller).

• Positionering och fixering: Montera sensorn horisontellt på bärande yta, se till att lasten verkar vertikalt ovanför balkkroppen (undvik sidokrafter); använd momentnyckel för att dra åt bultarna (5–10 N·m för modeller i aluminiumlegering, 10–20 N·m för legerat stål), undvik att dra åt för hårt så att balkkroppen skadas.

• Kablagekrav: För analoga signaler, följ "röd - ström +, svart - ström -, grön - signal +, vit - signal -". För digitala signaler, anslut enligt kontaktpinne-definitionen; undvik att dra i kabeln vid kablaget för mikromodeller, det rekommenderas att lämna 5 cm extra kabel.

• Skyddsanordningar: I fuktiga miljöer ska kabelförbindelsen tätnas med vattentät tejp; inom livsmedelsindustrin ska sensorytan rengöras i tid efter användning för att undvika korrosion från restmaterial.

2) Kalibrering och justering

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

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

• Excentrisk lasttest: Placera samma vikt vid olika positioner på sensorns lastyta, observera läsningarnas konsekvens, avvikelsen bör vara ≤ ±0,02 % FS, annars måste installationsnivån justeras.

3) Daglig underhåll

• Reguljära kontroller: Rengör sensorytan varje vecka, kontrollera kablagets fastsättning varje månad; kalibrera supermarknadsvågen varje kvartal och laboratorieutrustningen varje månad.

• Felhantering: Kontrollera först spänningsförsörjningen när datan avviker (stabil vid 5–24 V likström, vanligtvis 5 V för mikromodeller); kontrollera om det föreligger överbelastning vid onormal avläsning (modeller i aluminiumlegering är benägna att permanent deformeras vid överbelastning) och byt ut sensorn vid behov.

6. Urvalsmetod (exakt anpassning till kraven)

1）Kärnparameterbestämning

• Räckviddval: Välj enligt 1,2–1 gånger den faktiska maxvikten (till exempel vid maxvikt 10 kg, välj en sensor på 12–14 kg), undvik otillräcklig noggrannhet orsakad av för stor räckvidd vid lätta belastningar.

• Noggrannhetsnivå: Laboratorie-/medicinområden väljer nivå C1 (fel ≤ ± 0,005 % FS), industriell metrologi väljer nivå C2 (fel ≤ ± 0,01 % FS), medan civila vägningsinstrument väljer nivå C3 (fel ≤ ± 0,02 % FS).

• Signaltyp: Civila vägningsinstrument använder analog signal (0–5 V), intelligenta enheter använder digital signal (I2C/RS485), och IoT-scenarier använder modeller med trådlösa moduler.

2) Miljöanpassningsval

• Temperatur: För vanliga scenarier (-10 ℃ till 60 ℃) väljs standardmodellen; för kallkylscenarier (-20 ℃ till 0 ℃) väljs kallbeständig modell; för högtemperaturscenarier (60 ℃ till 80 ℃) väljs modell med högtemperaturkompensation.

• Medium: För torra miljöer, välj aluminiumlegering; för fuktiga/matindustrier, välj rostfritt stål 304; för kemiskt korrosiva miljöer, välj rostfritt stål 316L.

• Skyddsnivå: För inomhus torra miljöer, ≥ IP65; för fuktiga/rengöringsmiljöer, ≥ IP67; för undervattens- eller starkt korrosiva miljöer, ≥ IP68.

3) Installation och systemkompatibilitet

• Installationsmetod: För bordsvågar, välj bultfixering; för smarta enheter, välj inbyggd installation; för platsspecifika scenarier, prioritera mikromodeller med längd ≤ 30 mm.

• Kompatibilitet: Bekräfta att sensorns spänningsmatning och signaltyp är kompatibla med kontrollenheten. För mikromodeller, kontrollera pindefinitionen för att undvika felanslutning och att modulen brinner upp.

4) Bekräftelse av ytterligare krav

• Certifieringskrav: FDA/GMP-certifiering krävs för livsmedels- och läkemedelsindustrin, CMC-certifiering krävs för mätsituationer, och OIML-certifiering krävs för exportprodukter.

• Speciella funktioner: För sortering i hög hastighet, välj en modell med en responstid på ≤ 3 ms; för scenarier med låg energiförbrukning, välj en IoT-modell med en vilostrom på ≤ 10 μA; för hygienkänsliga scenarier, välj en integrerad modell utan gängor eller döda hörn.

Sammanfattning

Vågscensor med parallell balk har kärnfördelarna "låg belastning, hög precision, plan motverkan till snedlast och enkel integration". Kärnlösningen är att lösa problem som exakt vägning vid små mätområden, materialens snedlast och inbyggd installation av utrustning. Användarupplevelsen fokuserar på enkel användning, underhållsfrihet och kontrollerade kostnader. Vid val bör de fyra centrala kraven om mätområde, noggrannhet, installationsutrymme och miljö prioriteras, varefter systemkompatibilitet och önskade extra funktioner bedöms. Under användning bör överbelastning och sidokrafter undvikas, och regelbunden kalibrering ska strikt följas för att säkerställa långsiktig stabil drift. Produkten är lämplig för lättlastade väginstrument, automationsutrustning samt livsmedels- och läkemedelsindustrier, och utgör den optimala sensorslösningen för små mätområden och platta vägscenarier.

Detaljerad visning

Parametrar