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时间: 2021-10-10 23:19:15 浏览次数:0
称重传感器型号全面解析:从S型到悬臂梁,选对核心精准称量
在你的工厂里,是否遇到过这样的场景?当需要精确测量物料重量、控制配料比例,或是监控生产线上的载荷时,一个核心元件扮演着不可或缺的角色——那就是称重传感器。它如同精密天平的“心脏”,默默地将力学信号转化为我们可以读懂的电子信号。但面对市场上琳琅满目的称重传感器型号,你是否感到眼花缭乱,不知从何选起?今天,我们就来一场称重传感器型号的深度盘点,帮你理清思路,找到最适合的那一款。
一、 型号分类的底层逻辑:结构与受力方式
称重传感器的型号命名并非随意为之,其核心差异主要在于内部弹性体结构和设计所承受的典型受力方式(拉、压、弯)。理解了这一点,型号选择就有了清晰的方向。以下是几种最常见、应用最广泛的型号:
- S型称重传感器 (亦称 Z 型或 S-Beam):
- 结构特点: 外形酷似英文字母”S”或”Z”,两端有安装孔(通常一端固定,一端连接被称重物体)。
- 受力方式: 主要用于拉向力测量(拉力),也可设计用于压向力测量。其结构能提供良好的抗侧向力能力。
- 典型应用: 拉力测试机、吊钩秤、料斗秤悬挂装置、材料试验机、绳索张力测量等。因其结构紧凑、安装方便,在工业级称重和测试领域应用极广。
- 优势: 精度高、稳定性好、抗偏载和侧向力能力强,防护等级(IP等级)通常较高。
- 悬臂梁式称重传感器 (Cantilever Beam / Shear Beam):
- 结构特点: 一端固定(固定端),另一端(加载端)受力。内部通常采用剪切应力原理工作。
- 受力方式: 主要承受压向力或弯曲力。根据安装方式(如单点式、双剪切梁式),受力特性略有差异。
- 典型应用: 这是应用最为广泛的类型之一。平台秤、皮带秤、料斗秤、台秤、检重秤等常见工业称重设备的核心。经济实用且性能可靠。
- 优势: 成本相对较低、安装简单、稳定性好、对安装底座的要求相对宽松,量产化程度高。特别是双剪切梁传感器,因其优异的抗侧向力性能和稳定性,在大型料罐称重、平台秤领域是主力军。
- 柱式/柱环式称重传感器 (Compression / Column / Canister):
- 结构特点: 通常为圆柱形或方柱形,结构紧凑、坚固。
- **受力方式: ** 专为承受较大的压向力 而设计。
- 典型应用: 大型地磅(汽车衡、轨道衡)、料罐称重、平台秤(尤其大吨位)、工业过程称量中的大型容器称重。非常适合 30吨以上直至上千吨 的高量程场合。
- 优势: 承载能力极高(量程大)、结构坚固、抗过载能力强、长期稳定性好。但通常对安装底座的水平度和刚度要求很高,以保证测量精度。
- 轮辐式称重传感器 (Shear Web / Pancake):
- 结构特点: 高度低(扁平,像轮毂),径向尺寸相对较大。内部设计有轮辐状结构,主要利用剪切应力。
- 受力方式: 压向力。
- 典型应用: 因高度低、抗偏载能力强,常用于空间受限且要求抗侧向力的场合,如平台秤(替代悬臂梁)、结构紧凑的称重模块、轧机力测量、注塑机压力监测、自动化生产线等。在冶金、重型机械领域尤为常见。
- 优势: 高度低、抗侧向力和弯矩能力强、精度高、响应快。坚固耐用,能承受较大冲击载荷。
- 波纹管式称重传感器 (Hermetically Sealed / Low Profile):
- 结构特点: 采用波纹管或不锈钢焊接密封技术,高度通常较低。
- 受力方式: 压向力(主要)。
- 典型应用: 食品、医药、化工等行业,对卫生要求高或存在腐蚀性环境的场合。全密封结构有效防止液体、蒸汽、粉尘侵入,易于清洁消毒。常用于罐体称重、平台秤、配料系统等。
- 优势: 优越的密封性(IP68/IP69K)、高防腐等级、易于清洁、卫生标准高。是卫生敏感型应用的首选型号。
- 单点式称重传感器 (Single Point):
- 结构特点: 一种特殊设计的悬臂梁类型,但具有独特的力学结构,使其能在单点加载且受力点轻微变化时仍保持较高的精度。
- 受力方式: 压向力(通常通过平台传递)。
- 典型应用: 电子台秤、计价秤、小型平台秤的绝对主力。一个传感器即可支撑整个秤台并保证四角误差在很小范围内。
- 优势: 安装极其简便(只需一个传感器)、对秤台变形适应性好、性价比高。是商业零售秤和轻型工业台秤的核心。
- 无线/RFID称重传感器模块:
- 结构特点: 通常基于上述某类传感器(如悬臂梁、柱式),集成无线传输模块(如LoRa, NB-IoT, WiFi, Bluetooth)或RFID芯片。
- 受力方式: 依基础传感器而定(压、拉)。
- 典型应用: 远程监控料罐/料斗重量、难以布线的移动设备称重(如AGV小车)、资产重量管理、智慧农业仓储物流等。
- 优势: 免布线、安装灵活、便于远程数据采集和监控、降低部署成本、提升智能化水平。是工业物联网(IIoT)在称重领域的重要发展方向。
二、 选型关键要素:不只是看型号
了解型号是第一步,但要真正选对,还需结合具体应用场景考虑以下几点:
- 量程 (Capacity): 需要测量的最大重量是多少?选型时应留出约20%-30%的安全裕度。
- 精度等级 (Accuracy Class): 需要多精确?根据应用选择相应的OIML C级(商业)或D级(工业)等。
- 安装空间与方式 (Mounting): 传感器需要怎样固定?是拉还是压?空间是否