เซลล์วัดแรงแบบคอลัมน์ CZL110

ข้อมูลผลิตภัณฑ์

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

1. คุณสมบัติและหน้าที่ของผลิตภัณฑ์

คุณสมบัติหลัก

• การออกแบบโครงสร้าง: ยางเอลาสโตเมอร์ทรงกระบอก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 - 100 มม. เป็นตัวเลือก), ออกแบบด้วยความแข็งแรงสูง (ความถี่ธรรมชาติสูง), มีความสามารถในการต้านทานแรงเฉือนและแรงที่ไม่สมมาตรได้ดี (โดยทั่วไปสามารถทนต่อแรงด้านข้างได้ ±5% - ±10% ของแรงที่กำหนด), การกระจายแรงสม่ำเสมอ
• ความละเอียดการทํางาน: เกรดความแม่นยำสูง (โดยทั่วไป C3, C6 บางรุ่นระดับไฮเอนด์ถึง C1), ความคลาดเคลื่อนเชิงไม่เป็นเส้นตรง ≤ ±0.01%FS, ความคลาดเคลื่อนซ้ำได้ ≤ ±0.005%FS, การดริฟต์ของศูนย์ต่ำ (≤ ±0.002%FS/℃)
• วัสดุและการป้องกัน: วัสดุอีลาสโตเมอร์สามารถเลือกได้จากเหล็กอัลลอย (รุ่นประหยัด ความต้านทานแรงดึง ≥800MPa) หรือสแตนเลส (304/316L ทนต่อการกัดกร่อน) มีระดับการป้องกัน IP67/IP68 เป็นทางเลือก เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ฝุ่น และกัดกร่อนเล็กน้อย • ความเข้ากันได้ในการติดตั้ง: ปลายทั้งสองด้านมีเกลียว (M12 - M60) หรือข้อต่อแบบแปลน พื้นที่ติดตั้งกะทัดรัด เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีแรงในแนวตั้ง/แกน สามารถเชื่อมต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนานกันเพื่อสร้างเครื่องชั่ง (รองรับการทำงานพร้อมกันของเซนเซอร์ 4 - 8 ตัว)

ฟังก์ชันหลัก

• การวัดแรง/น้ำหนัก: รองรับการชั่งน้ำหนักแบบสถิตและแบบไดนามิก (เวลาตอบสนองแบบไดนามิก ≤ 5ms) พร้อมช่วงการวัดกว้าง (1t - 500t โดยบางรุ่นที่ออกแบบพิเศษสามารถถึง 1000t)
• สัญญาณเอาต์พุต: ให้สัญญาณแบบแอนะล็อก (4 - 20mA, 0 - 10V) หรือสัญญาณดิจิทัล (RS485/Modbus, HART) เข้ากันได้กับเครื่องชั่งหลัก ระบบ PLC และระบบ DCS
• คุณสมบัติเพิ่มเติม: บางรุ่นมีการรวมระบบชดเชยอุณหภูมิ (ช่วงชดเชย -20°C ~ 80°C) การป้องกันการบรรทุกเกิน (150% - 200% ของน้ำหนักตามมาตรฐาน) การรับรองป้องกันการระเบิด (Ex ia IIC T6) และการออกแบบป้องกันฟ้าผ่า
• ความน่าเชื่อถือระยะยาว อายุการใช้งานยาวนานต่อการรับแรงซ้ำ (≥ 10⁶ รอบ), เสถียรภาพที่ศูนย์ดี และค่าการดริฟต์รายปี ≤ ±0.01%FS

2. ปัญหาหลักที่แก้ไข

• ความแม่นยำในการวัดไม่เพียงพอ: เพื่อแก้ไขปัญหาประสิทธิภาพการต้านทานการรับน้ำหนักแบบไม่สมมาตรที่ต่ำและการผันผวนของข้อมูลที่มากในเซนเซอร์แบบดั้งเดิม จึงได้นำโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูงและเทคโนโลยีการติดตั้งเกจวัดแรงดัดอย่างแม่นยำมาใช้ เพื่อให้มั่นใจว่าความคลาดเคลื่อนในการวัดภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักแบบไม่สมมาตรมีค่า ≤±0.02%FS

• ความสามารถในการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่ำ: วัสดุสแตนเลส + การออกแบบป้องกันตามมาตรฐาน IP68 แก้ปัญหาความเสียหายของเซนเซอร์และการเบี่ยงเบนของสัญญาณในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ฝุ่น และการกัดกร่อนจากกรด-เบส (เช่น ไซโลทางเคมี และอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักกลางแจ้ง)

• ข้อจำกัดด้านการติดตั้งและพื้นที่: โครงสร้างทรงกระบอกขนาดกะทัดรัด + วิธีการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น ช่วยแก้ปัญหาพื้นที่ติดตั้งจำกัดและการนำแรงในแนวแกนได้ยากในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ (เช่น หม้อปฏิกิริยาและเครน)

• ความเสถียรในการวัดน้ำหนักมาก: อีลาสโตเมอร์ความแข็งแรงสูง + การออกแบบป้องกันการเกินพิกัด ช่วยป้องกันการเปลี่ยนรูปถาวรของเซ็นเซอร์ในสถานการณ์ที่ต้องรับน้ำหนักปานกลางถึงหนัก (เช่น เครื่องชั่งรถบรรทุกและเครื่องชั่งตู้คอนเทนเนอร์ท่าเรือ) เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำในการวัดระยะยาว

• ปัญหาความเข้ากันได้ของระบบ: มีหลายโหมดการส่งออกสัญญาณ แก้ปัญหาการเชื่อมต่อกับระบบควบคุมที่แตกต่างกัน (เช่น Siemens PLC และหน้าจอสัมผัส Kunlun Tongtai) โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงสัญญาณเพิ่มเติม

3.ประสบการณ์ผู้ใช้

• ความสะดวกในการติดตั้ง: ติดตั้งช่องต่อเกลียว/แปลนแบบมาตรฐาน พร้อมประแจติดตั้งและหมุดตำแหน่ง ทำให้สามารถติดตั้งได้โดยบุคคลเพียงคนเดียว; มีการเว้นรูสำหรับปรับระดับแนวนอนที่ด้านล่างเพื่อการปรับเทียบทิศทางแรงได้อย่างง่ายดาย

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

• ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อย: ออกแบบโครงสร้างแบบปิดสนิท ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาระยะถี่; เกจวัดแรงดึง มีการเคลือบด้วยวัสดุกันความชื้น ทำให้อัตราการเกิดข้อผิดพลาดต่ำ (อัตราการเกิดข้อผิดพลาดเฉลี่ยต่อปี ≤ 0.5%) โดยชิ้นส่วนที่เสื่อมง่าย (เช่น บล็อกขั้วต่อ) สามารถเปลี่ยนทีละชิ้นได้

• การตอบกลับข้อมูล: ตอบสนองสัญญาณได้อย่างรวดเร็ว ไม่มีการหน่วงข้อมูลในสถานการณ์ชั่งน้ำหนักแบบไดนามิก; รุ่นดิจิทัลมาพร้อมฟังก์ชันวินิจฉัยข้อผิดพลาดในตัว (เช่น สัญญาณแจ้งเตือนเมื่อเกินพิกัด แจ้งเตือนเมื่อสายไฟต่อผิดปกติ) เพื่อให้ตรวจสอบและแก้ไขปัญหาได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว

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

4. สถานการณ์การประยุกต์ใช้งานทั่วไป

1) การชั่งอุตสาหกรรมและการวัดมาตรฐาน

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

• เครื่องชั่งรถบรรทุก/เครื่องชั่งรางรถไฟ: ใช้ชั่งน้ำหนักสินค้าทางถนนและทางราง โดยมีความจุของเซนเซอร์ตัวเดียวอยู่ที่ 50-200 ตัน และเชื่อมต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนานกันเพื่อสร้างแท่นชั่ง (ตัวอย่างเช่น เครื่องชั่งรถบรรทุก 100 ตัน มักใช้เซนเซอร์ขนาด 25 ตัน จำนวน 4 ตัว)

• การชั่งน้ำหนักเรคเตอร์: ตรวจสอบน้ำหนักเรคเตอร์แบบเรียลไทม์ในอุตสาหกรรมยาและเคมี โดยทำงานร่วมกับระบบควบคุมเพื่อให้สามารถควบคุมการเติมวัตถุดิบได้อย่างแม่นยำ (ต้องใช้เซนเซอร์ชนิดกันระเบิด)

2) การรวมเข้ากับเครื่องจักรและอุปกรณ์

• การป้องกันการบรรทุกเกินของเครน/เครนเหนือศีรษะ: การตรวจสอบความจุในการยกของเครนในท่าเรือและโรงงาน โดยจะส่งสัญญาณเตือนเมื่อน้ำหนักเกินค่าที่กำหนด (ต้องใช้รุ่นที่ทนการสั่นสะเทือนและตอบสนองรวดเร็ว)

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

• เครื่องจักรก่อสร้าง: การชั่งน้ำหนักส่วนผสมในโรงงานผสมคอนกรีตและการป้องกันการบรรทุกเกินของเครนก่อสร้าง เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่มีความชื้นและสั่นสะเทือน (ระดับการป้องกัน ≥IP67)

3) การผลิตเครื่องชั่ง

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

• เครื่องชั่งแบบกำหนดเอง: เช่น เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ชนิดกันระเบิดและเครื่องชั่งอุตสาหกรรมที่ทนต่อการกัดกร่อน โดยใช้วัสดุสแตนเลสและเซนเซอร์ที่ได้รับการรับรองกันระเบิด เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมพิเศษ

4) สถานการณ์พิเศษอื่นๆ

• อุตสาหกรรมอาหาร/เภสัชกรรม: เซนเซอร์สแตนเลสเกรดสุขอนามัย (วัสดุ 316L พื้นผิวขัดมัน) ใช้สำหรับชั่งน้ำหนักวัตถุดิบและการวัดปริมาณผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ตรงตามมาตรฐาน GMP

• อุตสาหกรรมเหมืองแร่/โลหะวิทยา: รุ่นที่ออกแบบพิเศษสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (≤120℃) ใช้สำหรับชั่งน้ำหนักบ่อเก็บแร่และตรวจสอบน้ำหนักของเตาหลอมโลหะ (ต้องมีฟังก์ชันชดเชยอุณหภูมิสูง)

5. คำแนะนำการใช้งาน (คู่มือปฏิบัติ)

1) ขั้นตอนการติดตั้ง

• การเตรียมการ: ทำความสะอาดพื้นผิวติดตั้ง (ให้มั่นใจว่าเรียบ ปราศจากน้ำมัน และมีความคลาดเคลื่อนของความเรียบ ≤0.1mm/m) และตรวจสอบสภาพภายนอกของเซนเซอร์ (ไม่บิดเบี้ยว ขั้วต่อสายไฟสมบูรณ์)

• การจัดตำแหน่งและการยึดติด: ติดตั้งเซนเซอร์ในแนวตั้งฉากกับจุดรับแรง เพื่อให้มั่นใจว่าน้ำหนักถูกถ่ายโอนตามแนวแกน (หลีกเลี่ยงแรงในแนวขวาง); ใช้ประแจวัดแรงบิดในการขันให้แน่นตามค่าแรงบิดที่กำหนด (แนะนำ 20-50N·m สำหรับเซนเซอร์เหล็กอัลลอย 15-30N·m สำหรับสแตนเลส)

• ข้อกำหนดสายไฟ: สำหรับสัญญาณแอนะล็อก (แดง - ไฟฟ้า +, ดำ - ไฟฟ้า -, เขียว - สัญญาณ +, ขาว - สัญญาณ -) ให้ต่อสัญญาณดิจิทัลตามโปรโตคอล Modbus; จัดวางสายไฟให้ห่างจากสายไฟแรงสูง (≥10 ซม.) เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า

• การป้องกันและดูแลรักษา: สำหรับการติดตั้งภายนอกอาคาร ควรติดตั้งฝาครอบกันฝน และปิดผนึกจุดต่อสายไฟด้วยขั้วต่อแบบกันน้ำ; ทาสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนบนพื้นผิวของเซนเซอร์ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน

2) การปรับเทียบและการทดสอบ

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

• การปรับเทียบโหลด: วางน้ำหนักมาตรฐาน (แนะนำให้ใช้ 50% และ 100% ของโหลดที่กำหนด) บันทึกค่าที่แสดงบนมิเตอร์ และแก้ไขข้อผิดพลาดผ่านมิเตอร์หรือซอฟต์แวร์ (ข้อผิดพลาดต้อง ≤ ข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้ตามระดับความแม่นยำ)

• การปรับแต่งแบบไดนามิก: ในสถานการณ์การชั่งน้ำหนักแบบไดนามิก ให้ทดสอบเวลาตอบสนองของเซนเซอร์ ปรับพารามิเตอร์การกรองของมิเตอร์ (โดยทั่วไปความถี่การกรองจะอยู่ที่ 5-10 Hz) เพื่อหลีกเลี่ยงการผันผวนของข้อมูล

3) การบำรุงรักษาตามปกติ

• การตรวจสอบเป็นประจำ: ทำความสะอาดพื้นผิวของเซนเซอร์ทุกเดือน ตรวจสอบว่าสายไฟแน่นดีหรือไม่; ปรับเทียบจุดศูนย์ทุกไตรมาส และทำการปรับเทียบเต็มรูปแบบทุกปี

• การจัดการข้อผิดพลาด: หากเกิดการเบี่ยงเบนของข้อมูล ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ (ควรคงที่ที่ 12-24V DC); หากไม่มีสัญญาณขาออก ให้ตรวจสอบว่าสายไฟต่อถูกต้องหรือไม่ หรือเซนเซอร์อาจโอเวอร์โหลดและเสียหายหรือไม่

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: สำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือที่มีความชื้นสูง ≥IP67; สำหรับสภาพแวดล้อมใต้น้ำหรือที่มีฝุ่นมาก ≥IP68

3) การติดตั้งและระบบความเข้ากันได้

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

• ความเข้ากันได้: ยืนยันว่าสัญญาณเอาต์พุตของเซนเซอร์ตรงกับเครื่องมือ/PLC ที่มีอยู่ หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อเซนเซอร์หลายตัวแบบขนาน ให้เลือกรุ่นดิจิทัลที่รองรับการตั้งค่าแอดเดรส

4) การยืนยันข้อกำหนดเพิ่มเติม

• ข้อกำหนดการรับรอง: สำหรับสถานที่ที่มีความเสี่ยงจากการระเบิด ต้องใช้การรับรอง Ex ia IIC T6; สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร ต้องมีการรับรอง FDA/GMP; สำหรับการวัดปริมาณ ต้องมีใบรับรอง CMC (ใบรับรองการอนุมัติประเภทเครื่องมือวัด)

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

สรุป

เซลล์วัดแรงที่คอลัมน์มีข้อได้เปรียบหลักคือ "ความแข็งแรงสูง ต้านทานการรบกวน และช่วงการวัดกว้าง" โดยเน้นแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก และความเข้ากันได้ของระบบ ในสถานการณ์ที่ต้องรับน้ำหนักปานกลางถึงหนัก ประสบการณ์การใช้งานให้ความสำคัญกับการติดตั้งที่ง่าย การดูแลรักษาง่าย และข้อมูลที่เสถียร ในการเลือกใช้งาน จำเป็นต้องระบุความต้องการหลักสามประการก่อน ได้แก่ ช่วงการวัด ความแม่นยำ และสภาพแวดล้อม จากนั้นจึงตัดสินใจโดยพิจารณาจากวิธีการติดตั้งและความเข้ากันได้ของระบบ; ขณะใช้งาน จำเป็นต้องปฏิบัติตามหลักการติดตั้งแรงในแนวแกนและทำการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว เหมาะสำหรับภาคอุตสาหกรรมด้านมาตรวิทยา การรวมระบบเครื่องกล การผลิตเครื่องชั่ง และสาขาอื่นๆ เป็นเซ็นเซอร์ที่เหมาะสำหรับการชั่งน้ำหนักในสภาวะรับน้ำหนักปานกลางถึงหนัก

การแสดงรายละเอียด

พารามิเตอร์