Spokesbelastningscell CZL204

Produktintroduktion

Spoke-typ lastceller är kraftkänsliga detektorer baserade på töjningsresistiv princip, med en spoke-formad elastomer som kärnkonstruktion. När de utsätts för kraft deformeras elastomeren och driver töjningsgaugen att producera resistansändringar, vilka sedan omvandlas till mätbara elektriska signaler. De kombinerar fördelar som kompakt konstruktion och utmärkt motståndskraft mot excentriska laster och används brett inom vägningsapplikationer med medelhög till låg belastning 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 ekratypintegrerad struktur (fälg och nav förbundna med ekrar, med en höjd som typiskt varierar mellan 20 och 80 mm), vilket ger jämn styvhetsfördelning, utmärkt motståndskraft mot excentriska laster/sidokrafter (kan klara en excentrisk pålagd kraft på ±15 % – ±20 % av den nominella lasten), effektiv spridning av inverkan från icke-axiala krafter samt stark bärstabilitet.

• Noggrannhetsprestanda: Noggrannhetsklass täcker C2 – C6, där standardmodeller når C3. Icke-linjäritetsfel ≤ ±0,02 %FS, repeterbarhetsfel ≤ ±0,01 %FS, nolldrift kontrollerad inom ≤ ±0,003 %FS/℃ samt god behållning av noggrannhet vid dynamiska, avbrottsvisa belastningar.
• Material och skydd: Elastomeren använder vanligtvis legerat stål (brottgräns ≥ 900 MPa) eller 304/316L rostfritt stål, med ytpassivering eller nickelbeläggning för förbättrad korrosionsmotståndsförmåga; skyddsklassen är typiskt IP66/IP67, och särskilda anpassade modeller kan nå IP68, lämpliga för fuktiga och dammiga industriella miljöer.
• Installationskompatibilitet: Övre och undre ändytor använder bultfixering eller flänsanslutning, med vissa modeller som stöder trådanpassning. Installationshöjden är låg (minst 18 mm), lämplig för smala utrymmen främst utsatta för vertikala krafter, och kan användas fristående eller i kombinationer av flera enheter.

Huvudsaklig funktion

• Viktkraftvärdesdetektering: Stödjer statisk vägning och kvasidynamisk vägning (svarstid ≤ 8 ms), med ett mätområde som täcker 0,1 t – 200 t. Vanliga tillämpningar koncentreras inom området 1 t – 50 t, och vissa specialanpassade modeller kan uppfylla särskilda krav över 200 t.
• Signaluppkoppling: Ger standardmässiga analoga signaler (4 – 20 mA, 0 – 5 V, 0 – 10 V) och digitala signaler (RS485/Modbus RTU). Vissa intelligenta modeller stöder CANopen-protokollet och kan anslutas direkt till PLC, DCS och vägledningssystem.
• Ytterligare funktioner: Integrerad temperaturkompensation för brett temperaturområde (-30 °C ~ 80 °C), har överbelastningsskydd (150 % – 250 % av märkbelastning), explosionssäkra modeller är certifierade enligt Ex d IIB T4 Ga/Ex ia IIC T6 Ga, och vissa modeller har kabelbrytsäker design.
• 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

• Oexakt mätning vid excentrisk belastning: För att lösa problemet med överdriven felmätning i traditionella sensorer vid icke-axiala belastningar, kontrolleras excentrisk belastningsfel inom ±0,03 % FS genom optimering av kraftöverföringen i navstrukturen, vilket löser noggrannhetsproblem i scenarier som siloexcentricitet och materialpåverkan.
• Svår installation i trånga utrymmen: Med sina "korta och tjocka" strukturella egenskaper (diameter 50–200 mm, höjd 20–80 mm) löser den installationsanpassningsproblem i platsspecifika situationer såsom inuti utrustning, små vägningsinstrument och inbyggda vägningsmoduler, utan behov av extra onödigt utrymme.
• Känslig för skador vid vibration och stöt: Spänningsfördelningen i elastomeren av spoktyp är mer jämn, och dess slagstyrka förbättras med mer än 30 % jämfört med kolonn-sensorer, vilket effektivt undviker permanent deformation av sensorn i scenarier som mekanisk vibration och materialnedslag, samt förlänger dess livslängd.
• Otillräcklig anpassningsförmåga till flera scenarier: Genom materialuppgradering (till exempel 316L rostfritt stål) och förstärkt skydd (IP68) löser det korrosionsproblemet för sensorer i fuktiga och korrosiva miljöer såsom livsmedelsindustri och kemisk dosering, samtidigt som explosionssäkra modeller uppfyller säkerhetskraven i lättantändliga och explosiva scenarier.
• Omständlig systemintegration och koppling: Den stöder flera typer av signalkoppling och dominerande industriprotokoll, vilket löser kompatibilitetsproblem med olika märken av PLC:ar (till exempel Mitsubishi, Schneider) och vägningsinstrument, samt minskar investeringen i mellanliggande utrustning såsom signalomvandlare.

3. användarupplevelse

• Installationsbekvämlighet: Standardiserade monteringshål i ändyta och positioneringsreferensytor, tillsammans med speciella monteringstätningar och fästanordningar, möjliggör horisontell positionering utan behov av professionella kalibreringsverktyg. En enda person kan slutföra installation och igångsättning av en sensor inom 30 minuter.
• Drift och kalibrering: Stödjer envägesnollställning och tvåpunktskalibrering av instrumentet, vilket förenklar kalibreringsprocessen (kräver endast standardvikter på 20 % och 100 % av den märkta belastningen), och den digitala modellen kan genomföras via fjärrkalibrering och parameterkonfiguration med hjälp av programvaran på huvuddatorn, vilket sänker driftshinder.
• Låga underhållskostnader: Den helt förslutna konstruktionen minskar intrång av damm och fukt, med en genomsnittlig årlig felfrekvens ≤ 0,3 %; klemblocket har en lösnings­säker design, och kabelförbindningen har vattentät och dammtät tätningsfunktion. Endast kvartalsvis rengöring och nollpunktskontroll krävs i dagligt bruk, vilket innebär låg underhållsbelastning.
• Dataåterkoppling: Statisk vägningsdatafluktuation ≤ ±0,005 %FS, utan märkbar tröghet i kvasi-dynamiska scenarier; den digitala modellen har en inbyggd feldomningsmodul som kan ge realtidsåterkoppling om överbelastning, frånkoppling, onormal temperatur och andra tillstånd, vilket underlättar snabb problemidentifiering.
• Kompatibilitetsupplevelse: Kompatibel med över 95 % av vägningsstyrningsenheter på marknaden, stöder automatisk lastfördelning när flera sensorer används parallellt, vilket eliminerar behovet av ytterligare jämnare; den intelligenta modellen kan anslutas direkt till den industriella IoT-plattformen för att möjliggöra fjärrövervakning av data.

4. Typiska användningsscenarier

1) Tillverkning av industriell vägutrustning

• Plattformsvågar och golvvågar i liten och medelstor storlek: Kärnidentifieringsenhet för plattformsvågar och golvvågar 1-50 ton, med kompakt struktur lämplig för inbyggnad i vägutrustning samt egenskaper som motverkar excentrisk belastning vilket säkerställer konsekvent noggrannhet vid olika väglägen (till exempel prissättningsskalor för supermarknader och golvvågar för materialomsättning 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) Maskiner för anläggning och bygg

• Vägning av laddare/skopor: Installerad i hydraulsystemet för skopan, indirekt vägning genom detektering av hydraultryck, har navstrukturen starka vibrations- och stötvilande egenskaper, anpassad till den hårda driftsmiljön för byggmaskiner, 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 materialbehållare/silos: Vägning av batchbehållare och buffertankar i läkemedels- och livsmedelsindustrin, med 4 symmetriskt installerade sensorer, anti-excentriska belastningsegenskaper som löser problemet med viktminskning av materialbehållare

• Vägning av förpackningsmaskiner: Dynamiska vägningsmoduler för partikelförpackningsmaskiner och flytande fyllmaskiner med en svarstid ≤8 ms för att uppfylla kraven på höghastighetsförpackning och en noggrannhet som kontrolleras inom ±0,1% FS för att säkerställa överensstämmelse med förpackningsmätningen.

4) Materialprovning och vetenskaplig utrustning

• Tånga/kompressionsprovningsmaskiner: mätning av statiska kraftvärden vid materialmekanisk provning, C2-nivå noggrannhet kan uppfylla krav på vetenskaplig forskning nivå provning, och spakstrukturen är jämnt stressad, vilket säkerställer repeterbarhet och noggrannhet av provningsdata.

• Trötthetsprovutrustning: Lastövervakning vid trötthetslivslängdsprov av komponenter, med en cykellevnadsvaraktighet på ≥10⁷ gånger och stabila mekaniska egenskaper, kapabel att möta kraven för långsiktiga provningsförsök.

5) Särskilda industriella tillämpningar

• Livsmedels- och läkemedelsindustrier: Hygieniska sensorer i 316L rostfritt stål, med ytpolering (Ra ≤0,8 μm), i enlighet med GMP-standarder, används vid vägning av råvaror, mätning av färdiga produkter och andra processer, underlättar rengöring och desinficering.

• Gruv- och metallindustri: Spoke-typssensorer för hög temperatur (kompensationstemperatur -40°C~120°C), används för malmsepareringsutrustning och vägning av metallurgiska ugnsbunkrar, kapabla att 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 en planhetsavvikelse ≤0,05 mm/m), kontrollera sensorns yttre skick (elastomeren får inte vara deformeras och kabeln ska vara oskadad) samt verifiera kompatibiliteten mellan skruvspecifikationerna för montering och sensorn.

• Positionering och fixering: Placera sensorn lodrätt på monteringsbasen för att säkerställa att lasten överförs axiellt, använd en momentnyckel för att dra åt enligt det angivna momentet (15–40 N·m rekommenderas för legeringsstålsensorer och 10–30 N·m för rostfria stålsensorer) och undvik att dra åt för hårt eftersom det kan skada elastomeren.

• Kablager: För analoga signaler, följ kableringsprincipen "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 ska en vattentät fördelbox användas för att täta kabelanslutningarna, och en dammskydd kan monteras på den exponerade delen av sensorn; i en korrosiv miljö bör en särskild anti-korrosionsbeläggning appliceras på ytor som inte utsätts för mekanisk belastning.

2) Kalibrering och felsökning

• Nollkalibrering: Slå på strömmen och värm upp i 20 minuter, kör kommandot "nollkalibrering" via vägningsinstrumentet eller huvuddatorn för att säkerställa att nollutgången ligger inom ±0,002 %FS. Om avvikelsen är för stor ska installationens horisontalitet kontrolleras.

• 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 byggnadsanläggningar, välj modeller med CANopen-protokoll.

2) Val baserat på miljöanpassning

• Temperatur: För normala scenarier (-30 °C ~ 60 °C), välj vanliga modeller; för högtemperaturscenarier (60 °C ~ 120 °C), välj högtemperaturkompenserade modeller; för lågtemperaturscenarier (-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 under vatten eller dammrika miljöer, ≥ IP68.

3) Installation och systemkompatibilitet

• Installationsmetod: För smala utrymmen, välj ändyttsbultsförbindningar; för scenarier med stor belastning, välj flänsförbindningar; om det föreligger betydande excentrisk belastning, föredra förstärkta modeller med excentrisk belastningsfel ≤ ±0,01 %FS.

• Kompatibilitet: Bekräfta att sensorns signal överensstämmer med kommunikationsprotokollet hos befintlig instrument/PLC. När flera sensorer används i kombination, välj digitala modeller som stöder adresskodning för att undvika signalkonflikter. 4. Bekräftelse av ytterligare krav

• Certifieringskrav: Scenarier som kräver explosionsskydd måste ha motsvarande certifiering för explosionsskyddsklass (t.ex. Ex d I för gruvor, Ex ia IIC T6 för kemisk industri), livsmedelsindustrin kräver FDA/GMP-certifiering, och mättekniska tillämpningar 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

Lastcellen av spoktyp kännetecknas av "hög motståndskraft mot excentriska laster, kompakt struktur och hög stabilitet" som sina främsta fördelar och adresserar huvudsakligen problem med exakt vägning vid medelhöga till låga belastningar, begränsat utrymme och excentriska lastförhållanden. Användarupplevelsen fokuserar på enkel installation, underhållsfrihet och tillförlitlig data. Vid modellval är det nödvändigt att först klargöra de fyra grundläggande kraven på mätomfång, noggrannhet, installationsutrymme och miljö, för att därefter fatta ett beslut i kombination med systemkompatibilitet och ytterligare funktioner; under användning måste principen för axialkraftinstallation och regelbunden kalibrering strikt efterlevas för att säkerställa långsiktig stabil drift. Produkten är lämplig för industriella vägningsinstrument, anläggningsmaskiner, processstyrning och andra områden och utgör en idealisk lösning för vägningssensorik vid medelhöga till låga belastningar samt särskilda installationsförhållanden.

Detaljerad visning

Parametrar