Ano ang cantilever beam weighing sensor

Pangunahing Pagkakahati ng Estructura

Ang isang cantilever beam load cell ay pangunahing isang elastikong metal na beam na nakafix sa isang dulo at malaya sa kabilang dulo. Binubuo ito ng mga sumusunod na bahagi:

1. Elastikong Katawan (Madaling Makapagbigay ng Pwersa)

● Materyal: Ginagamit karaniwang 40CrNiMoA na alloy na bakal o 17-4PH na stainless steel, na nagbibigay ng mahusay na elastisidad at paglaban sa pagkapagod.

● Shape: Parihabang bloke o isang hakbang na beam na may baryabol na cross-section, na karaniwang may haba mula 50 hanggang 300 mm.

● Pangunahing Disenyo: Ang gitnang bahagi ng beam ay karaniwang may manipis na lugar (lugar ng strain) upang pilitin ang dehormasyon, kaya’t nadadagdagan ang sensitibidad.

● Nakafixed na Dulo: Matatag na nakakabit sa base gamit ang 2 hanggang 4 na bolt.

● Dulo ng Paglo-load: Mayroong ulo ng paglo-load (bola ng bakal o ulo ng pagpindot) sa itaas, kung saan inilalagay ang pwersa nang pahalang sa dulo ng beam.

2. Mga Gauge ng Paglaban sa Strain

Kadalasan, ginagamit ang 4 na strain gauge upang bumuo ng isang kumpletong Wheatstone bridge.

Mga Posisyon ng Pagkakabit:

● 2 na gauge na nakakabit sa itaas na ibabaw ng beam (tensile zone).

● 2 na gauge na nakakabit sa ilalim na ibabaw ng beam (compression zone).

● Bilang alternatibo, maaari silang ikabit malapit sa neutral axis sa gilid ng beam (shear mode), na nagbibigay ng mas matibay na paglaban sa mga off-center load.

● Ang nominal na resistance ay karaniwang 350Ω, bagaman available din ang mga spec na 120Ω at 700Ω.

● Ang grid length ay karaniwang nasa pagitan ng 1 mm at 6 mm, na pinipili batay sa mga sukat ng beam.

3. Compensation at Sealing

Naglalaman ng panloob na temperature compensation resistors (para sa zero compensation at sensitivity compensation).

Ginagamit ang welded sealing o adhesive sealing, na nagreresulta sa protection rating na IP67 o IP68.

Mga Pagpipilian ng Kabila: Kable o konektor na diretso ang labas (halimbawa: M12 aviation plug).

Pangunahing teknikal na parameter

Mga Gabay sa Pag-install at Paggamit

Ang Tamang Mga Paraan ng Pag-install

Ang nakafixed na dulo ay kailangang masiguradong matatag, kung saan ang flatness ng ibabaw na pinagtatayuan ay ≤0.05 mm.

Dapat panatilihin ang point contact o line contact sa pagitan ng loading head at ng bagay na binibigyan ng karga upang maiwasan ang mga lateral force.

Ang mga kable ay dapat maingat na isekura at i-rout nang maayos upang maiwasan ang signal interference dulot ng pagkakalugay-lugay.

Kapag maraming sensor ang ginagamit nang sabay-sabay (halimbawa, isang 4-corner platform scale), mahalaga na tiyakin ang pantay na distribusyon ng karga sa lahat ng sensor.

Karaniwang Pinagmumulan ng Error

● Error Dahil sa Off-Center Load: Ang mga karga na lumalayo sa tamang punto ng pagkakarga ay nagdudulot ng karagdagang bending moments, na nagpapakita ng mga pagkakaiba sa reading.

● Panigas na Pahalang / Torsyon: Ang mga cantilever beam ay sensitibo sa mga pahalang na puwersa; ang maling pag-install ay maaaring magdulot ng zero drift.

● Mga Epekto ng Temperatura: Ang mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran ay nagdudulot ng zero at sensitivity drift.

● Creep: Mabagal na pagbabago ng output sa ilalim ng matagal na full-load na kondisyon.

● Mekanikal na Vibrasyon: Kailangan ang mga shock absorber o digital filtering sa mga dynamic na kapaligiran.

Paghahambing sa Iba Pang Load Cell

Halimbawa ng Praktikal na Paggamit: Maliit na Timbangan ng Platform

Ang isang timbangan ng platform na may kapasidad na 1 tonelada ay karaniwang gumagamit ng 4 na cantilever beam load cells na inilalagay sa apat na sulok:

Kapasidad bawat Sensor: 500 kg bawat isa (4 × 500 kg = 2 t kabuuan, na nag-iwan ng 50% na kaligtasan).

● Ang 4 na sensor ay nakakabit nang pahalang, kung saan ang mga signal ay pinagsama sa isang junction box.

● Ginagamit ang mga adjustable na potentiometer sa loob ng junction box para sa pagkumpensar ng error sa bawat sulok.

● Ipinapadala ang output sa isang weighing indicator, na nagpapakita ng timbang matapos ang A/D conversion at calibration.

Proseso ng Kalibrasyon: Pag-reset ng zero kapag walang beban → Ilagay ang mga standard test weights → I-input ang halaga ng timbang → Awtomatikong kinukwenta ng indicator ang calibration coefficient.