เซลล์วัดแรงแบบคอลัมน์ CZL425H

ข้อมูลผลิตภัณฑ์

คอลัมน์ load cells เป็นองค์ประกอบที่ไวต่อแรง ซึ่งทำงานตามหลักการของเกจวัดแรง โดยจะสร้างความเครียดจากการเปลี่ยนรูปร่างของวัตถุยืดหยุ่นทรงกระบอกเมื่อมีแรงมากระทำ แล้วแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านเกจวัดแรง จุดเด่น ได้แก่ ความแข็งแรงสูง ความสามารถในการต้านทานสัญญาณรบกวนได้ดี เป็นต้น และถูกใช้อย่างแพร่หลายในสถานการณ์การชั่งน้ำหนักปานกลางถึงหนัก รายละเอียดต่อไปนี้นำเสนอจากมิติหลัก เพื่อตอบสนองความต้องการของ ผลิตภัณฑ์ การคัดเลือก การประเมินทางเทคนิค และการจัดทำโซลูชัน:

1. คุณสมบัติและหน้าที่ของผลิตภัณฑ์

คุณสมบัติหลัก

• การออกแบบโครงสร้าง: ตัวยืดหยุ่นทรงกระบอก (เส้นผ่านศูนย์กลางเลือกได้ตั้งแต่ 10-100 มม.) ออกแบบให้มีความแข็งแรงสูง (ความถี่ธรรมชาติสูง) ทนต่อแรงที่ไม่สมมาตรหรือแรงด้านข้างได้ดี (โดยทั่วไปสามารถทนต่อแรงด้านข้างได้ ±5% ถึง ±10% ของแรงที่กำหนด) และมีความสม่ำเสมอของแรงที่ดี

• ความละเอียดการทํางาน: เกรดความแม่นยำสูง (โดยทั่วไปคือ C3, C6 โดยบางรุ่นระดับไฮเอนด์สามารถถึง C1), ข้อผิดพลาดจากความไม่เป็นเชิงเส้น ≤±0.01%FS, ข้อผิดพลาดการซ้ำได้ ≤±0.005%FS และการเคลื่อนตัวของศูนย์ต่ำ (≤±0.002%FS/℃)

• วัสดุและการป้องกัน: ตัวเลือกวัสดุอีลาสโตเมอร์ ได้แก่ เหล็กกล้าผสม (รุ่นประหยัด ความต้านทานแรงดึง ≥800MPa) หรือสแตนเลส (304/316L ทนต่อการกัดกร่อน) โดยสามารถเลือกระดับการป้องกัน IP67/IP68 ได้ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ฝุ่น และกัดกร่อนเล็กน้อย

• ความเข้ากันได้ในการติดตั้ง: ปลายทั้งสองด้านมีเกลียว (M12-M60) หรือต่อแบบแปลน มีพื้นที่ติดตั้งกะทัดรัด เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องวัดแรงในแนวตั้ง/แนวแกน และสามารถต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนานกันเพื่อสร้างเครื่องชั่ง (รองรับการทำงานพร้อมกัน 4-8 เซนเซอร์)

ฟังก์ชันหลัก

• การวัดแรง/น้ำหนัก: รองรับการชั่งน้ำหนักแบบสถิตและแบบพลวัต (เวลาตอบสนองแบบพลวัต ≤ 5ms) พร้อมช่วงการวัดที่กว้าง (1-500 ตัน บางรุ่นที่ออกแบบพิเศษสามารถถึง 1,000 ตัน)

• สัญญาณเอาต์พุต: ให้สัญญาณแบบแอนะล็อก (4 - 20mA, 0 - 10V) หรือสัญญาณดิจิทัล (RS485/Modbus, HART) เข้ากันได้กับเครื่องชั่งหลัก ระบบ PLC และระบบ DCS

• ฟังก์ชันเพิ่มเติม: บางรุ่นมีการรวมเทคโนโลยีชดเชยอุณหภูมิ (ช่วงชดเชย -20°C ถึง 80°C), การป้องกันการโอเวอร์โหลด (150% - 200% ของภาระตามอัตรา), การรับรองป้องกันการระเบิด (Ex ia IIC T6) และการออกแบบป้องกันฟ้าผ่า

• ความน่าเชื่อถือระยะยาว อายุการใช้งานยาวนานต่อการรับแรงซ้ำ (≥ 10⁶ รอบ), เสถียรภาพที่ศูนย์ดี และค่าการดริฟต์รายปี ≤ ±0.01%FS

2. ปัญหาหลักที่แก้ไข

•ความแม่นยำในการวัดไม่เพียงพอ: เพื่อแก้ไขปัญหาประสิทธิภาพต้านทานการรับน้ำหนักแบบเยื้องต่ำ และการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลมากในเซนเซอร์แบบดั้งเดิม จึงได้นำโครงสร้างความแข็งแรงสูงและเทคโนโลยีการติดตั้งเกจวัดแรงอย่างแม่นยำมาใช้ เพื่อให้มั่นใจว่าความคลาดเคลื่อนในการวัด ≤ ±0.02%FS ภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักแบบเยื้อง

•ความสามารถในการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายต่ำ: วัสดุสแตนเลส + การออกแบบป้องกันระดับ IP68 ช่วยแก้ปัญหาความเสียหายของเซ็นเซอร์และการเบี่ยงเบนของสัญญาณในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ฝุ่น และการกัดกร่อนจากกรด-เบส (เช่น ไซโลทางเคมีและเครื่องชั่งกลางแจ้ง)

•ข้อจำกัดด้านการติดตั้งและพื้นที่ โครงสร้างทรงกระบอกขนาดกะทัดรัด + วิธีการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น ช่วยแก้ปัญหาพื้นที่ติดตั้งจำกัดและการนำแรงในแนวแกนได้ยากในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ (เช่น หม้อปฏิกิริยาและเครน)

•ความเสถียรของการวัดน้ำหนักมาก อีลาสโตเมอร์ความแข็งแรงสูง + การออกแบบป้องกันการเกินพิกัด ช่วยป้องกันการเปลี่ยนรูปถาวรของเซ็นเซอร์ในสถานการณ์ที่ต้องรับน้ำหนักปานกลางถึงหนัก (เช่น เครื่องชั่งรถบรรทุกและเครื่องชั่งตู้คอนเทนเนอร์ท่าเรือ) เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำในการวัดระยะยาว

•ปัญหาความเข้ากันได้ของระบบ มีหลายโหมดการส่งสัญญาณให้เลือก เพื่อแก้ปัญหาความยากลำบากในการเชื่อมต่อกับระบบควบคุมต่างๆ (เช่น Siemens PLC และหน้าจอสัมผัส Kunlun Tongtai) โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงสัญญาณเพิ่มเติม

3.ประสบการณ์ผู้ใช้

•ความสะดวกในการติดตั้ง: อินเทอร์เฟซเกลียว/แปลนแบบมาตรฐาน พร้อมประแจติดตั้งและหมุดตำแหน่ง ช่วยให้ติดตั้งได้โดยบุคคลเดียว; มีรูปรับแนวในแนวนอนที่ด้านล่างสำรองไว้เพื่อการปรับเทียบทิศทางแรงได้อย่างง่ายดาย

• การดำเนินงานและการปรับเทียบ: การปรับศูนย์ทำได้ง่าย (การตั้งศูนย์ด้วยปุ่มเดียวผ่านเครื่องวัด) รองรับการปรับเทียบด้วยน้ำหนักมาตรฐาน (กระบวนการปรับเทียบใช้เวลาไม่เกิน 10 นาที) และบางรุ่นดิจิทัลสามารถปรับเทียบจากระยะไกลผ่านซอฟต์แวร์ได้

• ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ำ: ออกแบบโครงสร้างแบบปิดสนิท ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาระยะถี่; เกจวัดแรงดึง เคลือบด้วยวัสดุกันความชื้น ส่งผลให้อัตราความล้มเหลวต่ำ (อัตราความล้มเหลวเฉลี่ยรายปี ≤ 0.5%) ชิ้นส่วนที่เปลี่ยนได้ง่าย (เช่น บล็อกขั้วต่อ) สามารถเปลี่ยนทีละชิ้นได้

• ข้อมูลการตอบกลับ: ตอบสนองสัญญาณเร็ว ไม่มีข้อมูลล่าช้าในสถานการณ์ชั่งน้ำหนักแบบไดนามิก; รุ่นดิจิทัลมีฟังก์ชันวินิจฉัยข้อผิดพลาดในตัว (เช่น การแจ้งเตือนเมื่อโอเวอร์โหลด แจ้งเตือนสายไฟผิดปกติ) เพื่อแก้ปัญหาได้อย่างรวดเร็ว

• ประสบการณ์การใช้งานร่วมกัน: เข้ากันได้กับเครื่องชั่งและระบบควบคุมมากกว่า 90% ที่มีอยู่ในตลาด ไม่จำเป็นต้องแก้ไขอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์ เชื่อมต่อแล้วใช้งานได้ทันที (Plug and Play); รองรับการเชื่อมต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนานพร้อมการกระจายแรงโหลดโดยอัตโนมัติ

4. สถานการณ์การใช้งานทั่วไป

1) การชั่งน้ำหนักในอุตสาหกรรมและการวัดค่าทางมาตรวิทยา

• การชั่งน้ำหนักไซโล/ถัง: การตรวจสอบน้ำหนักของไซโลผงหรือของเหลวในอุตสาหกรรมเคมีและวัสดุก่อสร้าง รองรับการควบคุมระดับและความสามารถในการจัดการสต็อก (โดยทั่วไปติดตั้งเซนเซอร์ 4 ตัวแบบสมมาตร)

• เครื่องชั่งรถบรรทุก/เครื่องชั่งรางรถไฟ: การชั่งน้ำหนักรถบรรทุกบนถนนและรถไฟสินค้า โดยความจุของเซนเซอร์แต่ละตัวอยู่ที่ 50-200 ตัน เชื่อมต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนานเพื่อสร้างแท่นชั่ง (ตัวอย่างเช่น เครื่องชั่งรถบรรทุก 100 ตัน มักใช้เซนเซอร์ 4 ตัว ตัวละ 25 ตัน)

• การชั่งน้ำหนักเรคเตอร์: การตรวจสอบน้ำหนักเรคเตอร์แบบเรียลไทม์ในอุตสาหกรรมยาและเคมี ทำงานร่วมกับระบบควบคุมเพื่อให้เกิดการควบคุมการเติมวัตถุดิบอย่างแม่นยำ (ต้องใช้เซนเซอร์ชนิดกันระเบิด)

2) การรวมเข้ากับเครื่องจักรและอุปกรณ์

• การป้องกันการบรรทุกเกินของเครน/เครนเหนือศีรษะ: การตรวจสอบความจุในการยกของเครนในท่าเรือและโรงงาน โดยจะส่งสัญญาณเตือนเมื่อน้ำหนักเกินค่าที่กำหนด (ต้องใช้รุ่นที่ทนการสั่นสะเทือนและตอบสนองรวดเร็ว)

• เครื่องอัด/เครื่องทดสอบ: การวัดแรงดัน/แรงดึงในงานทดสอบกลศาสตร์วัสดุ ต้องการความแม่นยำสูง (ระดับ C1) และการตอบสนองแบบไดนามิกสูง (≤3ms)

• รถจักรกลก่อสร้าง: การชั่งน้ำหนักเพื่อผสมในโรงงานผลิตคอนกรีตและการป้องกันการบรรทุกเกินของเครนหมุนแนวตั้ง ใช้งานได้ดีในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่มีความชื้นและสั่นสะเทือน (ระดับการป้องกัน ≥IP67)

3) การผลิตเครื่องชั่ง

• ส่วนประกอบหลักของเครื่องชั่งโต๊ะ/เครื่องชั่งพื้น: หน่วยตรวจจับหลักสำหรับเครื่องชั่งโต๊ะขนาดเล็กถึงกลาง (1-5 ตัน) และเครื่องชั่งพื้นขนาดใหญ่ (50-500 ตัน) ต้องมีความสม่ำเสมอที่ดี (ข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์หลายตัว ≤±0.01%FS)

• เครื่องชั่งที่ออกแบบเฉพาะ: เช่น เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์กันระเบิดและเครื่องชั่งอุตสาหกรรมทนการกัดกร่อน โดยใช้วัสดุสแตนเลสและเซ็นเซอร์ที่ได้รับการรับรองกันระเบิด เหมาะสำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมพิเศษ

4) สถานการณ์พิเศษอื่นๆ

• อุตสาหกรรมอาหาร/ยา: เซ็นเซอร์สแตนเลสแบบสุขลักษณะ (วัสดุ 316L พื้นผิวขัดมัน) ใช้สำหรับการชั่งน้ำหนักวัตถุดิบและการวัดปริมาณผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ตรงตามมาตรฐาน GMP

• อุตสาหกรรมเหมืองแร่/โลหะวิทยา: รุ่นที่ออกแบบเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (≤120℃) ใช้สำหรับการชั่งน้ำหนักไซโลแร่และการตรวจสอบน้ำหนักของเตาหลอมโลหะ (ต้องมีฟังก์ชันชดเชยอุณหภูมิสูง)

5. คำแนะนำการใช้งาน (คู่มือปฏิบัติ)

1) ขั้นตอนการติดตั้ง

• การเตรียมงาน: ทำความสะอาดพื้นผิวที่ติดตั้ง (ตรวจสอบให้เรียบ ปราศจากน้ำมัน และความคลาดเคลื่อนของพื้นผิว ≤0.1 มม./ม.) และตรวจสอบสภาพภายนอกของเซ็นเซอร์ (ไม่บิดเบี้ยว ขั้วต่อสมบูรณ์) • การจัดตำแหน่งและการยึดตรึง: ติดตั้งเซ็นเซอร์ในแนวตั้งฉากกับจุดรับแรง เพื่อให้แรงถ่ายโอนในแนวแกน (หลีกเลี่ยงแรงในแนวข้าง); ใช้ประแจวัดแรงบิดในการขันตามค่าแรงบิดที่กำหนด (แนะนำ 20-50 นิวตัน·เมตร สำหรับเซ็นเซอร์เหล็กโลหะผสม และ 15-30 นิวตัน·เมตร สำหรับสแตนเลส)

• ข้อกำหนดการเดินสายไฟ: สำหรับสัญญาณแบบแอนะล็อก (แดง - ไฟฟ้า +, ดำ - ไฟฟ้า -, เขียว - สัญญาณ +, ขาว - สัญญาณ -) และสำหรับสัญญาณแบบดิจิทัล ให้เดินสายตามโปรโตคอล Modbus; เมื่อเดินสาย ควรอยู่ห่างจากสายไฟแรงสูง (≥10 ซม.) เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า

• การป้องกัน: สำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง ให้เพิ่มฝาครอบกันฝน และปิดผนึกขั้วต่อสายไฟด้วยขั้วต่อแบบกันน้ำ; ในสภาพแวดล้อมที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน ให้เคลือบผิวเซ็นเซอร์ด้วยสารป้องกันการกัดกร่อน

2）การปรับเทียบและการตรวจสอบ

• การปรับศูนย์: เปิดเครื่องและให้ความร้อนล่วงหน้าเป็นเวลา 30 นาที จากนั้นกดปุ่ม "ศูนย์" บนมิเตอร์เพื่อให้มั่นใจว่าค่าเอาต์พุตที่ศูนย์อยู่ในช่วง ±0.001%FS

• การปรับเทียบโหลด: วางน้ำหนักมาตรฐาน (แนะนำให้ใช้ 50% และ 100% ของน้ำหนักตามเรทติ้ง) บันทึกค่าที่มิเตอร์แสดง และแก้ไขข้อผิดพลาดผ่านมิเตอร์หรือซอฟต์แวร์ (ข้อผิดพลาดต้องไม่เกินข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้ตามระดับความแม่นยำ)

• การตรวจสอบและปรับแต่งแบบไดนามิก: ในสถานการณ์การชั่งน้ำหนักแบบไดนามิก ให้ทดสอบเวลาตอบสนองของเซนเซอร์ ปรับค่าพารามิเตอร์การกรองของมิเตอร์ (โดยทั่วไปความถี่การกรองจะอยู่ที่ 5-10 Hz) เพื่อหลีกเลี่ยงการผันผวนของข้อมูล

3) การบำรุงรักษาตามปกติ

• การตรวจสอบเป็นประจำ: ทำความสะอาดพื้นผิวของเซนเซอร์ทุกเดือน ตรวจสอบว่าสายไฟแน่นดีหรือไม่; ปรับเทียบจุดศูนย์ทุกไตรมาส และทำการปรับเทียบเต็มรูปแบบทุกปี

• การจัดการข้อผิดพลาด: หากเกิดการเบี่ยงเบนของข้อมูล ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย (ควรคงที่ที่ 12-24V DC); หากไม่มีสัญญาณเอาต์พุต ให้ตรวจสอบว่าการเดินสายถูกต้องหรือไม่ หรือเซ็นเซอร์มีการโอเวอร์โหลดและเสียหายหรือไม่

6. วิธีการเลือก (ตรงกับข้อกำหนดอย่างแม่นยำ)

1) การกำหนดพารามิเตอร์หลัก

• การเลือกช่วงการวัด: เลือกรุ่นที่มีช่วงการวัด 1.2 - 1.5 เท่าของน้ำหนักสูงสุดจริง (เช่น สำหรับน้ำหนักสูงสุด 50 ตัน สามารถเลือกเซ็นเซอร์ขนาด 60 - 75 ตันได้) เพื่อเผื่อสำรองกรณีรับน้ำหนักเกิน

• ระดับความแม่นยำ: สำหรับงานวัดทางอุตสาหกรรม ให้เลือกระดับ C3 (ความคลาดเคลื่อน ≤ ±0.02%FS); สำหรับงานทดสอบในห้องปฏิบัติการ ให้เลือกระดับ C1 (ความคลาดเคลื่อน ≤ ±0.01%FS); สำหรับการตรวจสอบทั่วไป ให้เลือกระดับ C6 (ความคลาดเคลื่อน ≤ ±0.03%FS)

• ประเภทสัญญาณ: สัญญาณแอนะล็อก (4 - 20mA) เหมาะกับเครื่องมือแบบดั้งเดิม ในขณะที่สัญญาณดิจิทัล (RS485) เหมาะกับระบบควบคุมอัจฉริยะ และรองรับการตรวจสอบระยะไกล

2) การเลือกตามความสามารถในการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อม

• อุณหภูมิ: สำหรับสภาวะปกติ (-20°C - 60°C) เลือกรุ่นมาตรฐาน; สำหรับสภาวะอุณหภูมิสูง (60°C - 120°C) เลือกรุ่นที่มีการชดเชยอุณหภูมิสูง; สำหรับสภาวะอุณหภูมิต่ำ (-40°C - -20°C) เลือกรุ่นทนอุณหภูมิต่ำ

• สื่อที่วัด: สำหรับสภาพแวดล้อมแห้ง ให้เลือกเหล็กกล้าผสม; สำหรับสภาพแวดล้อมชื้น/กัดกร่อน ให้เลือกสแตนเลส 304/316L; สำหรับสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนรุนแรง (เช่น สารละลายกรด-เบส) ให้เลือกฮาสเตลลอย

• ระดับการป้องกัน: สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง/สภาพแวดล้อมชื้น ต้องมีค่า ≥ IP67; สำหรับการใช้งานใต้น้ำหรือในสภาพที่มีฝุ่นมาก ต้องมีค่า ≥ IP68

3) การติดตั้งและความสามารถในการทำงานร่วมกับระบบ

• วิธีการติดตั้ง: สำหรับพื้นที่จำกัด ให้เลือกข้อต่อแบบเกลียว; สำหรับงานรับน้ำหนักมาก ให้เลือกข้อต่อแบบแปลน; หากมีความเสี่ยงจากแรงเหวี่ยงไม่สมมาตร ให้เลือกรุ่นที่มีการออกแบบป้องกันแรงเหวี่ยงไม่สมมาตร (ความคลาดเคลื่อนจากแรงเหวี่ยงไม่สมมาตร ≤ ±0.01%FS)

• ความเข้ากันได้: ยืนยันว่าสัญญาณเอาต์พุตของเซนเซอร์ตรงกับเครื่องมือ/PLC ที่มีอยู่ หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนาน ให้เลือกรุ่นดิจิทัลที่รองรับการตั้งค่าแอดเดรส

4) การยืนยันข้อกำหนดเพิ่มเติม

• ข้อกำหนดการรับรอง: สถานการณ์ที่ต้องกันระเบิดต้องใช้การรับรอง Ex ia IIC T6; อุตสาหกรรมอาหารต้องการการรับรอง FDA/GMP; สถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการวัดต้องการใบรับรอง CMC (ใบรับรองการอนุมัติประเภทเครื่องมือวัด)

• ฟังก์ชันพิเศษ: สำหรับการชั่งน้ำหนักแบบไดนามิก ให้เลือกรุ่นที่มีเวลาตอบสนอง ≤ 5 มิลลิวินาที; สำหรับการตรวจสอบระยะไกล ให้เลือกรุ่นอัจฉริยะที่มีการส่งสัญญาณไร้สาย (LoRa/NB-IoT)

สรุป

เซลล์วัดแรงที่คอลัมน์มีข้อได้เปรียบหลักในเรื่อง "ความแข็งแรงสูง ต้านทานการรบกวน และช่วงการวัดกว้าง" โดยเน้นแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำ การปรับตัวในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง และความเข้ากันได้ของระบบ ในสถานการณ์ที่ต้องรับน้ำหนักปานกลางถึงหนัก ประสบการณ์ผู้ใช้ให้ความสำคัญกับการติดตั้งที่ง่าย บำรุงรักษาง่าย และข้อมูลที่เสถียร เมื่อเลือกเซลล์วัดแรง จำเป็นต้องกำหนดความต้องการหลักสามประการให้ชัดเจน ได้แก่ ช่วงการวัด ความแม่นยำ และสภาพแวดล้อม จากนั้นจึงตัดสินใจโดยพิจารณาประกอบกับวิธีการติดตั้งและความเข้ากันได้ของระบบ; ขณะใช้งาน จำเป็นต้องปฏิบัติตามหลักการติดตั้งแรงในแนวแกนและทำการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว เหมาะสำหรับใช้ในสาขาต่างๆ เช่น การวัดปริมาณในอุตสาหกรรม การรวมระบบเชิงกล และการผลิตเครื่องชั่ง เป็นประเภทของเซนเซอร์ที่เหมาะที่สุดสำหรับสถานการณ์การชั่งน้ำหนักปานกลางถึงหนัก

การแสดงรายละเอียด

พารามิเตอร์