Sensor Elastomer CZL201

Produktintroduktion

Spokesensorn är ett kraftkänsligt detekteringselement baserat på principen om töjningsmotstånd, med en elastomer i spokform som kärnstruktur. När den utsätts för en kraft leder deformationen av elastomeren till att töjningsgivaren genererar en förändring i motstånd, vilket sedan omvandlas till ett mätbart elektriskt signal. Den kombinerar fördelar som kompakt konstruktion och utmärkt motståndskraft mot excentriska laster och används brett inom vägningsapplikationer med medelstora till låga laster och begränsat utrymme. Följande ger en detaljerad förklaring från kärndimensionerna för att möta behoven av produkt val, teknisk utvärdering och lösningsskrivning:

1. Produktfunktioner och egenskaper

Kärnfunktioner

• Konstruktionsdesign: Använder en ekrutypintegrerad struktur (fälg och nav är förbundna med ekrar, med en höjd som vanligtvis varierar mellan 20 och 80 mm), vilket kännetecknas av jämn styvhetsfördelning, utmärkt motståndskraft mot excentriska laster/sidokrafter (kan klara en excentrisk lastkraft på ±15 % – ±20 % av den nominella lasten), effektivt sprider påverkan av icke-axiala laster och har stark lastbärande stabilitet.

• Precisionsegenskaper: Precisionnivåer täcker C2 – C6, där standardmodeller når C3. Icke-linjärt fel ≤ ±0,02 %FS, repeterbarhetsfel ≤ ±0,01 %FS, nolldrift kontrollerad inom ≤ ±0,003 %FS/°C och god precisionssäkerhet i dynamiska, avbrottsvisa lastscenarier.

• Material och skydd: Elastomeren är vanligtvis tillverkad av legerat stål (brottgräns ≥ 900 MPa) eller 304/316L rostfritt stål, med yta som är passiverad eller nickelbelagd för förbättrad korrosionsmotstånd; skyddsnivån är vanligtvis IP66/IP67, och särskilda anpassade modeller kan nå IP68, lämpliga för fuktiga och dammiga industriella miljöer.

• Monteringskompatibilitet: Övre och undre ändytor använder bultfixering eller flänskoppling, med vissa modeller som stöder trådadaptering, låg installationshöjd (minst ner till 18 mm), lämplig för smala utrymmen främst utsatta för vertikala krafter, och kan användas fristående eller i flera kombinationer.

Kärnfunktioner

• Vikt/Kraftvärdesdetektering: Stödjer statisk vägning och kvasidynamisk vägning (svarstid ≤ 8 ms), med ett mätomfång som täcker 0,1 t - 200 t, och typiska tillämpningar koncentrerade inom området 1 t - 50 t. Vissa anpassade modeller kan uppfylla särskilda krav ovan 200 t.

• Signalsignal: Levererar standardanaloga signaler (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V) och digitala signaler (RS485/Modbus RTU), med vissa intelligenta modeller som stöder CANopen-protokollet, vilket möjliggör direktanslutning till PLC, DCS och viktsystem för hantering.

• Ytterligare funktioner: Integrerar temperaturkompensation för brett temperaturområde (-30°C - 80°C), har överbelastningsskydd (150 % - 250 % av märkbelastningen), explosionssäkra modeller är certifierade enligt Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, och vissa modeller har inbyggd kabelskydd mot utdragning.

• Långsiktig tillförlitlighet: Tröttningslivslängd ≥ 10⁷ belastningscykler, utmärkt stabil kontinuerlig drift under märkbelastning, årlig drifthastighet ≤ ±0,015 %FS, lämplig för långvarig kontinuerlig drift i industriella scenarier.

2. Kärnproblem som lösts

• Felaktig mätning vid excentriska lastförhållanden: För att lösa problemet med överdriven felmätning i traditionella sensorer vid icke-axiala laster har excentriska lastfel minskats till ±0,03 %FS genom optimering av kraftöverföringen i navstrukturen, vilket därmed löser noggrannhetsproblem i scenarier som siloexcentricitet och materialpåverkan.

• Svår installation i trånga utrymmen: Tack vare sin "kort och tjock" konstruktion (diameter 50–200 mm, höjd 20–80 mm) löser den installationsanpassningsproblem i utrymmesbegränsade scenarier såsom inuti utrustning, små vägningsinstrument och inbyggda vägningsmoduler, utan behov av extra onödigt utrymme.

• Känslig för skador vid vibrationer och stötar : Spänningsfördelningen i elastomeren av spoktyp är mer jämn, och dess slagstyrka är förbättrad med över 30 % jämfört med kolonntypsensorer, vilket effektivt undviker permanent deformation av sensorn vid till exempel mekaniska vibrationer och påverkan från fallande material, samt förlänger livslängden.

• Otillräcklig anpassningsförmåga till flera scenarier: Genom materialuppgradering (t.ex. rostfritt stål 316L) och förbättrad skyddsklass (IP68) löser det korrosionsproblemet för sensorer i fuktiga och korrosiva miljöer som livsmedelsindustri och kemisk blandning, medan explosionssäkra modeller uppfyller säkerhetskraven i brandfarliga och explosiva miljöer.

• Omständlig systemintegration och sammanlänkning: Den stöder flera typer av signalutgång och dominerande industriprotokoll, löser kompatibilitetsproblem med olika märken av PLC:ar (t.ex. Mitsubishi, Schneider) och väginstrument, samt minskar investeringen i mellanliggande utrustning såsom signalomvandlare.

3. användarupplevelse

• Installationsbekvämlighet: Standardiserade monteringshål i ändyta och positioneringsreferensytor, tillsammans med specifika tätningsplattor och fästanordningar, gör att horisontell positionering kan utföras utan behov av professionella kalibreringsverktyg, och en enskild person kan slutföra installation och igångsättning av en enskild sensor inom 30 minuter.

• Drift och kalibrering: Den stöder enkelknapps-nollställning och tvåpunktskalibrering på instrumentet, förenklar kalibreringsprocessen (kräver endast standardvikter motsvarande 20 % och 100 % av den nominella lasten), och den digitala modellen kan genom huvuddatorprogramvara uppnå fjärrkalibrering och parameterkonfiguration, vilket minskar driftshinder.

• Låg underhållskostnad: Den helt förslutna konstruktionen minskar intrång av damm och fukt, med en genomsnittlig årlig felfrekvens ≤0,3 %; anslutningsblocket har en lösningskyddad design, och kabelförbindningen har vattentät och dammtät tätningsfunktion, vilket kräver endast kvartalsvis rengöring och nollpunktskontroll i dagligt bruk, med låg underhållspåfrestning.

• Dataläge: Statisk vägningsdata har en svängning ≤±0,005 %FS, utan märkbar tröghet i kvasidynamiska scenarier; den digitala modellen har en inbyggd feldiagnostikmodul som kan ge realtidsfeedback om överbelastning, frånkoppling, onormal temperatur och andra tillstånd, vilket underlättar snabb lokalisering av problem.

• Kompatibilitetsupplevelse: Den är kompatibel med över 95 % av vägningsstyrningsenheter på marknaden, stöder automatisk lastfördelning när flera sensorer används parallellt, utan behov av ytterligare jämnare; den intelligenta modellen kan direkt anslutas till plattformen för industriell Internet of Things för att möjliggöra fjärrövervakning av data.

4. Typiska användningsscenarier

1) Tillverkning av industriell vägutrustning
• Plattformvågar och golvvågar i liten och medelstor storlek: Kärnidentifieringsenhet för plattformvågar och golvvågar 1–50 ton, med kompakt struktur lämplig för inbyggnad i vägutrustning samt egenskaper som motverkar excentriska laster för att säkerställa konsekvent noggrannhet vid olika vägningspositioner (t.ex. prissättningsskala för supermarknad, golvvåg för lagerhantering i verkstäder).
• Specialanpassad vägutrustning: Används för explosionssäkra elektroniska vågar och korrosionsbeständiga kemikalievågar. Material 316L tillsammans med explosionssäkerhetscertifiering kan möta kraven inom särskilda branscher, och spolstruktur kan anpassas till den mångfaldiga konstruktionsdesignen hos vägutrustning.

2) Anläggnings- och byggnadsutrustning
• Vägning av lastmaskiner/skottkärror: Installerad i kärlens hydraulsystem, indirekt vägning genom mätning av hydraultryck, spolstruktur med starka egenskaper mot vibrationer och stötar, anpassad till de hårda driftsförhållandena för byggnadsutrustning, med en noggrannhet på upp till ±0,5 %FS.
• Tryckövervakning av hydraulstöd: Övervakning av arbetsmotståndet hos hydraulstöd i kolgruvmiljöer, använder explosionssäkra navsensorer med skyddsnivå IP67, kapabla att fungera stabilt under lång tid i dammiga och fuktiga miljöer, vilket ger datamässigt stöd för säkerheten hos stöden.

3) Industriell processstyrning
• Vägning av små och medelstora materialtankar/silos: Vägning av batchtankar och buffertankar inom läkemedels- och livsmedelsindustrin, med 4 sensorer symmetriskt installerade, där egenskaper mot excentrisk last löser problemet med tyngdpunktsförskjutning i materialtanken, och samverkar med styrsystemet för att uppnå exakt påfyllning.
• Vägning av förpackningsmaskiner: Dynamiska vägmoduler för partikelförpackningsmaskiner och vätskefyllningsmaskiner, med en responstid ≤8 ms för att möta kraven på höghastighetsförpackning, och noggrannhet inom ±0,1 %FS för att säkerställa överensstämmelse med förpackningsmätteknik.

4) Materialprovning och vetenskaplig utrustning
• Drag- och tryckprovning: Statisk kraftmätning vid materialmekanisk provning, C2-nivå noggrannhet uppfyller kraven för forskningsnivå, och spolstruktur med jämn belastning säkerställer upprepbarhet och noggrannhet i testdata.
• Trötthetsprovutrustning: Lastövervakning vid trötthetslivslängdsprov av komponenter, med en cykellevnadsvaraktighet ≥10⁷ gånger och stabila mekaniska egenskaper, kan uppfylla kraven för långsiktiga provningsförsök.

5) Särskilda industriella tillämpningar
• Livsmedels- och läkemedelsindustrier: Hygieniska sensorer i 316L rostfritt stål, med ytpolering (Ra ≤ 0,8 μm), som uppfyller GMP-standarder, används vid vägning av råvaror, mätning av färdiga produkter och andra processer, vilket underlättar rengöring och desinficering.
• Gruv- och metallindustri: Högtemperaturstrålsensorer (kompensationstemperatur -40°C~120°C), används för malmsepareringsutrustning och vägning av metallurgiska ugnshinkar, kan anpassas till användningskrav i högtempererade och dammiga miljöer.

5. Anvisningar för användning (praktisk guide)

1) Installationsprocess

• Förberedelse: Rengör monteringsytan (se till att den är plan och fri från spån, med planhetsfel ≤0,05 mm/m), kontrollera sensorns yttre utseende (elastomeren ska vara fri från deformation och kabeln ska vara oskadad) samt verifiera kompatibiliteten mellan skruvspecifikationen och sensorn.

• Positionering och fixering: Placera sensorn vertikalt på monteringsbasen så att belastningen överförs axiellt, använd en momentnyckel för att dra åt enligt det angivna momentet (15–40 N·m rekommenderas för legeringsstålsensorer, 10–30 N·m för rostfria stålsensorer) och undvik att dra åt för hårt för att förhindra skador på elastomeren.

• Kablagebestämmelser: För analoga signaler, följ kablageprincipen "röd - ström +, svart - ström -, grön - signal +, vit - signal -"; för digitala signaler, anslut motsvarande pinnar enligt Modbus-protokollet; kablaget bör hållas på avstånd från starka elektromagnetiska störkällor (såsom frekvensomvandlare och högspänningskablar), med ett avstånd ≥15 cm.

• Skyddshanteringen: Vid installation i utomhus- eller fuktiga miljöer, använd vattentäta fördelboxar för att täta kabelförbindningarna, och skyddshöljen kan monteras på de utsatta delarna av sensorn; i korrosiva miljöer applicera en särskild anti-korrosionsbeläggning på ytor som inte utsätts för mekanisk påfrestning.

2) Kalibrering och felsökning

• Nollkalibrering: Slå på strömmen och förvärma i 20 minuter, utför kommandot "nollkalibrering" via vägningsinstrumentet eller huvuddatorn för att säkerställa att nollutgången ligger inom ±0,002 %FS; om avvikelsen är för stor, kontrollera installationsnivån.

• Lastkalibrering: Placera standardvikter motsvarande 20 % och 100 % av märklasten i ordning, registrera sensorns utgångssignaler, korrigerar linjärfel genom kalibreringsprogramvara och säkerställ att felet vid varje belastningspunkt ≤ tillåtet värde för motsvarande noggrannhetsklass (t.ex. ≤±0,02 %FS för klass C3).

• Dynamisk felsökning: I ett nära-dynamiskt scenario, justera instrumentets filterparametrar (filterfrekvens 8–15 Hz), testa sensorns svarshastighet och datostabilitet och undvik signalvariationer orsakade av materialpåverkan.

3) Regelbunden underhåll

• Regelbunden inspektion: Rengör damm och olja på sensorn varje månad, kontrollera trängseln på ledningsterminalen, utföra nollkalibrering var sjätte månad och slutföra fullskalig kalibrering och prestandaprovning en gång om året.

• Felhantering: Om dataförvirring uppstår, kontrollera först strömförsörjningens spänning (stabil vid 10-30 V likström) och planheten på installationsytan. Om signalen är onormal, kontrollera om kabeln är skadad eller spänningsmätaren är överbelastad och skadad och byta ut sens

6. Valmetod (exakt matchande krav)

1) Bestämning av kärnparametrar

• Val av räckvidd: Välj en modell med ett intervall på 1,3 - 1,6 gånger den faktiska maxbelastningen (t.ex. för en maxbelastning på 10 t kan en 13 - 16 t-sensor väljas), vilket ger tillräcklig överbelastningsmarginal för att undvika skador från slagbelastningar.

• Noggrannhetsklass: För industriell metrologi, välj klass C3 (fel ≤ ±0,02 %FS); för vetenskaplig forskningstestning, välj klass C2 (fel ≤ ±0,01 %FS); för allmän övervakning, välj klass C6 (fel ≤ ±0,03 %FS).

• Signaltyp: För traditionella styrssystem, välj analoga signaler (4–20 mA); för intelligenta IoT-system, välj digitala signaler (RS485); för byggmaskiner, välj modeller med CANopen-protokoll.

2) Val baserat på miljöanpassning

• Temperatur: För normala förhållanden (-30°C ~ 60°C), välj vanliga modeller; för högtemperaturförhållanden (60°C ~ 120°C), välj modeller med högtemperaturkompensation; för lågtemperaturförhållanden (-50°C ~ -30°C), välj kalltåliga modeller.

• Medium: För torra miljöer, välj legerat stål; för fuktiga/lätt korrosiva miljöer, välj rostfritt stål 304; för starkt korrosiva miljöer (syra-baslösningar), välj rostfritt stål 316L eller Hastelloy-material.

• Skyddsklass: För inomhus/torra miljöer, ≥IP66; för utomhus/fuktiga miljöer, ≥IP67; för undervattens- eller dammrika miljöer, ≥IP68.

3) Installation och systemkompatibilitet

• Monteringsmetod: För trånga utrymmen, välj ändyttsboltförbindningar; för höglastscenarier, välj flänsförbindningar; om det föreligger tydlig excentrisk belastning, föredra förstärkta modeller med excentrisk belastningsfel ≤ ±0,01 %FS.

• Kompatibilitet: Bekräfta att sensorsignalen överensstämmer med kommunikationsprotokollet för det befintliga instrumentet/PLC:n. När flera sensorer används i kombination ska digitala modeller som stöder adresskodning väljas för att undvika signalkonflikter. 4) Bekräftelse av ytterligare krav

• Certifieringskrav: Explosionsskyddade scenarier kräver motsvarande explosionsskyddsklassificering (t.ex. Ex d I för gruvor, Ex ia IIC T6 för kemisk industri), livsmedelsindustrin kräver FDA/GMP-certifiering och mätsituationer kräver CMC-certifiering.

• Särskilda funktioner: För dynamisk vägning, välj modeller med svarstid ≤ 5 ms; för fjärrövervakning, välj intelligenta modeller med LoRa/NB-IoT trådlösa moduler; för högtemperaturscenario, välj specialmodeller med temperaturkompensationschip.

Sammanfattning

Vågsensorn av spoktyp har kärnfördelarna "hög motståndskraft mot snedlast, kompakt struktur och hög stabilitet", vilket löser problemet med noggrann vägning vid medelhöga och låga belastningar, begränsat utrymme och snedlastförhållanden. Användarupplevelsen fokuserar på enkel installation, underhållsfrihet och tillförlitlig data. Vid val bör de fyra kärnkraven på mätområde, noggrannhet, installationsutrymme och miljö prioriteras, tillsammans med bedömning av systemkompatibilitet och eventuella ytterligare funktioner. Under användning ska principen om axial kraftplacering och regelbunden kalibrering strikt efterlevas för att säkerställa långsiktig stabil drift. Den är lämplig för industriella vågar, anläggningsmaskiner, processstyrning och andra områden, och är en idealisk lösning för vägningssensorer vid medelhöga och låga belastningar samt särskilda installationscenario.

Detaljerad visning

Parametrar