Ce este un senzor de cântărire cu grinda în consolă

Descompunerea structurală de bază

Un traductor de sarcină cu grindă în consolă este, în esență, o grindă metalică elastică fixată la un capăt și liberă la celălalt. Este compusă în principal din următoarele componente:

1. Corp elastic (grindă sensibilă)

● Material: De obicei utilizează oțel aliat 40CrNiMoA sau oțel inoxidabil 17-4PH, oferind o elasticitate și o rezistență la oboseală excelente.

● Formă: Bloc dreptunghiular sau grindă treptată cu secțiune variabilă, având de obicei o lungime între 50 și 300 mm.

● Proiectare cheie: Secțiunea centrală a grinzii prezintă, de obicei, o zonă subțiată (zonă de deformare) pentru a concentra deformarea, astfel îmbunătățind sensibilitatea.

● Capăt fixat: Montat rigid pe bază cu ajutorul a 2–4 șuruburi.

● Capăt de încărcare: Este echipat cu un cap de încărcare (bilă de oțel sau cap de presare) în partea superioară, prin care încărcarea este aplicată vertical pe capătul grinzii.

2. Traductoare de rezistență cu deformare

În mod tipic, se folosesc 4 traductoare de deformare pentru a forma o punte Wheatstone completă.

Poziții de montare:

● 2 traductoare montate pe suprafața superioară a grinzii (zonă de întindere).

● 2 traductoare montate pe suprafața inferioară a grinzii (zonă de compresiune).

● Alternativ, pot fi montate în apropierea axei neutre, pe latura grinzii (mod forfecare), ceea ce oferă o rezistență mai mare la încărcări excentrice.

● Rezistența nominală este de obicei de 350 Ω, deși sunt disponibile și variante de 120 Ω și 700 Ω.

● Lungimea grilei este în general între 1 mm și 6 mm, fiind aleasă în funcție de dimensiunile grinzii.

3. Compensare și etanșare

Conține rezistențe interne de compensare termică (pentru compensarea zero și compensarea sensibilității).

Folosește etanșare prin sudură sau etanșare cu adeziv, obținând clase de protecție IP67 sau IP68.

Opțiuni cablu: Cablu cu ieșire directă sau conector (de exemplu, mufă aviatică M12).

Parametri tehnici cheie

Instrucțiuni privind instalarea și utilizarea

Metode corecte de instalare

Capătul fix trebuie asigurat rigid, iar planitatea suprafeței de montare trebuie să fie ≤0,05 mm.

Trebuie menținut un contact punctual sau liniar între capul de încărcare și obiectul cântărit, pentru a evita forțele laterale.

Cabluurile trebuie fixate și dirijate corespunzător pentru a preveni interferențele semnalului cauzate de balansare.

Când se folosesc mai mulți senzori în paralel (de exemplu, o platformă de cântărire cu patru colțuri), este esențial să se asigure o distribuție uniformă a sarcinii pe toți senzori.

Surse comune de eroare

● Eroare datorată încărcării excentrice: Încărcările care se abat de la punctul de încărcare introduc momente suplimentare de încovoiere, provocând deviații ale indicațiilor.

● Forță laterală / torsiune: Grinzile în consolă sunt sensibile la forțele laterale; o instalare necorespunzătoare poate cauza derivă a zero.

● Efecte ale temperaturii: Modificările temperaturii ambiantului determină derivă a zero și a sensibilității.

● Fluaj: Modificări lente ale semnalului de ieșire în condiții de sarcină maximă prelungită.

● Vibrații mecanice: Sunt necesare amortizoare de șoc sau filtrare digitală în medii dinamice.

Comparare cu alte celule de încărcare

Exemplu practic de aplicație: balanță mică cu platformă

O balanță de platformă de 1 tonă utilizează în mod tipic 4 celule de sarcină cu grinda în consolă dispuse în cele patru colțuri:

Capacitate pe senzor: 500 kg fiecare (4 × 500 kg = 2 t în total, lăsând un coeficient de siguranță de 50%).

● Cele 4 senzori sunt conectați în paralel, semnalele fiind aggregate într-o cutie de joncțiune.

● Potențiometre reglabile din interiorul cutiei de joncțiune sunt utilizate pentru corectarea erorii de colț.

● Ieșirea este transmisă unui indicator de cântărire, care afișează greutatea după conversia A/D și calibrarea.

Procesul de calibrare: Setarea zero fără sarcă → aplicarea greutăților standard de test → introducerea valorii greutății → indicatorul calculează automat coeficientul de calibrare.