Pregleda: 0 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 2026-11-06 Porijeklo: stranica
Inline senzor sile napetosti i kompresije, koji se također naziva inline mjerna ćelija ili navojna mjerna ćelija napetost-stlačenje, montira se u seriju između dvije komponente i mjeri aksijalne potisne i vučne sile koje prolaze kroz taj spoj. U linearnom aktuatoru nalazi se između šipke i alata. U ispitnom postolju nalazi se između pomične križne glave i učvršćenja uzorka. Očitavanje je onoliko dobro koliko i putanja opterećenja: svaki newton koji želite izmjeriti mora proći kroz senzor i ništa drugo ne bi trebalo nositi opterećenje oko sebe.
Ako imate samo dvije minute, ovo su točke koje najčešće odlučuju hoće li inline mjerna ćelija raditi kako treba:
Najprije iscrtajte putanju tereta. Svaki nosač, štitnik ili čvrsti graničnik koji dodirne sklop tijekom mjerenja postaje paralelna staza i smanjuje očitanje.
Kapacitet veličine iz fizičkog opterećenja na senzoru, uključujući predopterećenje i težinu učvršćenja, a ne iz vrijednosti prikazane nakon nuliranja.
Prije usporedbe podatkovnih tablica pretvorite pogreške u postocima pune skale u newtone pri najmanjoj radnoj snazi.
Uskladite navoj na oba kraja, instaliranu duljinu s postavljenim adapterima i izlaz kabela sa stvarnom ovojnicom, idealno s 3D modelom dobavljača.
Sirovi mV/V izlaz mosta treba pobudu i ulaz mosta ili pojačalo; standardni PLC analogni ulaz ne može ga izravno pročitati.
Provjerite oba smjera s instaliranim alatom. Certifikat samo za napetost ne govori ništa o točnosti kompresije.
Dva kraja ugrađene mjerne ćelije prenose silu kroz njezin senzorski element. Vlačno opterećenje razdvaja krajeve. Tlačno opterećenje ih gura zajedno. Kako biste uhvatili predviđenu silu, postavite senzor između pokretnog člana i dijela sklopa čije opterećenje trebate izmjeriti. Nosač ili držač koji nosi dio te sile oko senzora mijenja očitanje.
Slika 1. Napetost i pritisak djeluju duž iste osi, u suprotnim smjerovima. Konceptualni dijagram.
U dizajnu mjerača naprezanja, elastični element se malo deformira pod opterećenjem. Mjerila mijenjaju otpor, a pobuđeni Wheatstoneov most proizvodi mali diferencijalni napon. Osjetljivost na podatkovnoj tablici obično se daje u milivoltima po voltu pobude ( mV/V ). Kao ilustracija, 1,5 mV/V pri pobudi od 5 V daje 7,5 mV promjene signala pri nazivnom opterećenju u navedenom smjeru. Kalibracija povezuje snagu mosta sa silom u njutnima. The NI vodič za mjerenje opterećenja temeljen na mostu podržava odabir instrumenata.
Vanjski vijci spajaju se s navojnim spojnicama ili alatom. Unutarnji navoji prihvaćaju spojni svornjak ili adapter. Neki modeli koriste različite krajnje spojeve. Provjerite oba kraja crteža za dubinu navoja, razmak od ramena i sve navedene površine za opterećenje ili stezanje.
Kao referenca za ono što bi vam stranica proizvoda trebala reći, FIBOS FA203 linijski senzor sile naveden je s kapacitetima od 50 N do 2000 N, tijelom od nehrđajućeg čelika φ25,4 mm × 37 mm, nominalnom osjetljivošću od 2,0 mV/V , sigurnim preopterećenjem od 150% F.S. i preporučenom pobudom od 5–12 V. crtež za montažu razlikuje veličine navoja prema grupi kapaciteta, stoga preuzmite crtež za točan kapacitet koji se razmatra umjesto da pretpostavljate jedan navoj za cijelu seriju. Preko FIBOS asortiman senzora sile na kraju šipke , linijski modeli navedeni su s M4 , M8 i M12 opcijama navoja među ostalima, što čini veličinu navoja odlukom obitelji proizvoda, a ne naknadnom mišlju.
Za kompaktne aktuatore ili male laboratorijske uređaje provjerite kompletno instaliranu ovojnicu. Spojnice i sigurnosne matice povećavaju duljinu, a izlaz kabela treba prostor za usmjeravanje i rasterećenje naprezanja. Uključite prostor za ključ i provjerite razmak na oba kraja hoda. Na primjer, FIBOS FA201 minijaturna inline mjerna ćelija navedena je u φ13 mm × 31 mm s kapacitetom od 50 N do 1000 N i M4 navojima; pri toj veličini, spojnica i sigurnosna matica mogu dodati značajan udio instalirane duljine. Potvrdite nazivni smjer opterećenja i opseg kalibracije za kapacitet koji odaberete prije nego što navedete funkciju push-pull. FUTEK-a serija inline mjernih ćelija ilustrira kako veličina tijela i opcije navoja variraju unutar jedne obitelji proizvoda.
Kompaktni linijski dizajn s navojem odgovara spoju šipka-alat ili šipka-učvršćenje. Merna ćelija S-grede također može sjediti u nizu i mjeriti guranje i vuču kada njezina montaža i ocjene smjera podržavaju oboje. Ima drugačiju ovojnicu tijela i može odgovarati ispitnom okviru s više prostora oko osi opterećenja. A senzor sile kroz rupu ili prsten odgovara sklopovima gdje vijak ili osovina prolazi kroz senzor i prenosi opterećenje kroz navedene površine. Usporedite kako svaki dizajn zapravo nosi snagu u vašem sklopu. Za širu usporedbu principa osjeta i stilova tijela, pogledajte FIBOS vodič senzora sile.
Donja tablica sažima praktične razlike. FIBOS popisi Senzori sile tipa S i prstenasti senzori sile kao zasebne kategorije iz istog razloga: geometrija ugradnje, a ne princip osjetnika, obično odlučuje koji odgovara.
| Dizajn | Tipična montaža | Gdje najbolje pristaje | Pazi na |
|---|---|---|---|
| Inline mjerna ćelija s navojem | Vijci s navojem ili unutarnji navoji u seriji sa šipkom ili spojnicom | Šipka pokretača na alat, glave koje se mogu pritisnuti, kompaktne fiksacije na pritisak i povlačenje | Instalirana duljina s adapterima; bočna opterećenja od neusklađenosti; torzija tijekom zatezanja |
| S-beam mjerna ćelija | Rupe s navojem na vrhu i dnu tijela u obliku slova S | Testirajte okvire i viseće ili viseće terete s prostorom oko osi tereta | Veća kuverta; osjetljivost izvan osi; provjerite je li model ocijenjen za oba smjera |
| Mjerna ćelija s provrtom ili prstenom | Prsten stegnut u nizu; vijak ili osovina prolazi kroz provrt | Prednaprezanje vijaka, stezni nizovi, sklopovi gdje osovina mora proći kroz senzor | Uglavnom kompresijski; nosive i potporne površine definirane su crtežom |
Inline mjerna ćelija između šipke linearnog pokretača i alata mjeri aksijalnu silu koja se prenosi u toj točki. Upravljač može koristiti signal za otkrivanje kontakta ili reguliranje sile. Tijekom brzih pomaka, očitanje može uključivati silu potrebnu za ubrzavanje nizvodnog alata. Provjerite ovaj učinak kada je cilj procijeniti kontaktnu silu na obratku.
Slika 2. Slika proizvoda FIBOS FA203 i dijagram smjera opterećenja iz priručnika za proizvod prikazuju dva kraja s navojem i aksijalno opterećenje pri napetosti i kompresiji.
Stanica za prešanje može zabilježiti silu pritiska protiv pomaka alata kako bi provjerila kako dio sjedi. Učvršćenje za umetanje-vađenje može zabilježiti vršnu vrijednost umetanja i vršnu vrijednost izvlačenja u jednoj postavci ako njegov alat prenosi oba opterećenja kroz senzor. Sinkronizirajte silu i pomak tako da se svaki vrhunac može povezati s položajem ili fazom ciklusa. Automobilsko prešanje, automatizirano sastavljanje i testiranje 3C komponenti tipične su dužnosti navedene za kompaktne redne modele kao što je FA203.
Slika 3. U ovoj stanici za prešanje, okomita glava preše je centrirana iznad okruglog učvršćenja koje podupire dio.
Na istraživačkom ispitnom postolju, ugrađena mjerna ćelija može pratiti silu dok se uzorak ili mehanizam opterećuje i rasterećuje. Za rad s malom snagom, provjerite buku i ponovljivost sa stvarno postavljenim hvataljkama. Tijekom preokreta, pregledajte hvataljke i spojnice za zračnost. Mehanički zazor može proizvesti ravan segment na krivulji sila-pomak prije nego što se počne stvarati suprotno opterećenje.
Odredite standard navoja, promjer, uspon i upotrebljiv spoj na oba kraja. Na slijepoj rupi provjerite je li adapter namješten kako treba prije nego što dosegne dno. Potvrdite udaljenost između montažnih sučelja nakon postavljanja adaptera. Ta dimenzija određuje hoće li alat dosegnuti radni komad i očistiti okolne dijelove tijekom punog hoda. Gdje dobavljač nudi datoteke 3D modela, kao FIBOS za svoje inline senzore, ubacite model u sklop prije naručivanja umjesto da provjerite omotnicu na papiru.
Navedite normalno i vršno fizičko opterećenje odvojeno za napetost i kompresiju. Uključite težinu učvršćenja gdje djeluje kroz senzor, predopterećenje sklopa i vjerodostojne prijelazne pojave kao što je tvrdi kontakt. Na primjer, kompresijsko prednaprezanje od 150 N praćeno s dodatnih 400 N u kompresiji daje oko 550 N fizičkog opterećenja prije bilo kakvog udarca ili bočnog opterećenja. Odaberite nazivni raspon koji pokriva očekivane radne vršne vrijednosti s marginom koja odgovara primjeni. Ocjenu sigurnog preopterećenja smatrajte zasebnom granicom i provjerite dopuštena bočna opterećenja, momente savijanja i torziju. Sigurno preopterećenje od 150% F.S. , kako je navedeno za FA203 i FA201, ograničenje je preživljavanja pod navedenim uvjetima, a ne dodatno kalibrirano radno područje.
Pretvorite specifikacije postotka punog opsega u jedinice snage. Pojedinačni izraz pogreške od 0,1% pune ljestvice na mjernoj ćeliji od 2000 N odgovara 2 N. Pri radnoj sili od 10 N, samo taj jedan izraz je ekvivalentan 20% očitanja. Tretirajte ovo kao izračun probira. Procijenite druge primjenjive pogreške, pomak nule, histerezu tijekom reverziranja i buku instaliranog mjernog lanca. Provjerite mogu li ponovljena mjerenja razlikovati najmanju promjenu koja je važna za proces.
Upotrijebite najbržu značajku koja je bitna, kao što je kratki vrh umetanja, da odredite traženi odgovor. Masa alata i krutost učvršćenja utječu na rezonanciju instaliranog sustava. Korisna propusnost također ovisi o pojačalu, postavkama filtriranja i akvizicije; prirodna frekvencija iznad 5 kHz na podatkovnoj tablici ne znači da instalirani lanac može razriješiti događaj 5 kHz . Za ponovljene promjene opterećenja, tražite podatke o umoru koji odgovaraju amplitudi opterećenja, srednjem opterećenju i broju ciklusa. Provjerite radnu temperaturu, ocjenu zaštite i usmjeravanje kabela u odnosu na stvarnu izloženost i kretanje.
Prije nego što zatražite ponudu ili uzorak, prođite dolje navedene provjere. Svaki red uparuje parametar za potvrdu s pogreškom koja najčešće uzrokuje nepodudaranje podatkovne tablice i instaliranog rezultata.
| Parametar | Što potvrditi | Uobičajena pogreška |
|---|---|---|
| Navojne i krajnje veze | Standard, promjer, korak, duljina zahvata, unutarnji ili vanjski na svakom kraju | Pod pretpostavkom da se jedna veličina niti odnosi na svaki kapacitet u seriji |
| Instalirana duljina | Udaljenost licem u lice s postavljenim spojnicama, sigurnosnim maticama i ležajevima na kraju šipke | Čitanje samo visine tijela iz podatkovne tablice |
| Kapacitet | Predopterećenje plus radna sila plus vjerodostojni vrhovi, odvojeno za napetost i kompresiju | Dimenzioniranje za silu prikazanu nakon nuliranja |
| Ocijenjeni smjerovi | Napetost, kompresija ili oboje, s točnošću navedenom za svaku od njih | Pod pretpostavkom da je senzor s navojem automatski dvosmjeran |
| Osnova točnosti | Svaki izraz pogreške pretvoren je u newton pri najmanjoj sili koja je važna | Očitavanje % F.S. kao postotak očitanja |
| Ograničenja bočnog opterećenja i momenta | Dopuštena sila izvan osi, moment savijanja i torzija | Provjera samo aksijalnog kapaciteta |
| Signalni lanac | mV/V izlaz, raspon pobude, otpor mosta i ulaz pojačala ili modula | Ožičenje izlaza mosta izravno na standardni PLC analogni ulaz |
| Dinamika i umor | Značajka najbrže sile, instalirana rezonancija, broj ciklusa i amplituda opterećenja | Tretiranje prirodne frekvencije podatkovne tablice kao korisne propusnosti |
| okoliš | Rasponi kompenziranih i radnih temperatura, IP ocjena, savijanje i usmjeravanje kabela | Tretiranje IP ocjene kao otpornosti na kemikalije ili rashladno sredstvo |
| Opseg kalibracije | Upute, točke, nesigurnost i granice prihvatljivosti moraju se navesti na potvrdi | Prihvaćanje jednosmjerne potvrde za rad push-pull |
Poravnajte aktuator, mjernu ćeliju i alat na radne položaje na kojima će se mjeriti sila. Provjerite neusklađenost vodilice, otklon učvršćenja i povlačenje kabela na oba ograničenja hoda. Pri sigurnoj, maloj sili, usporedite odziv na nekoliko položaja zaveslaja koristeći ponovljivo referentno opterećenje. Odstupanje ovisno o položaju može otkriti promjenu poravnanja ili kontakt učvršćenja.
Slika 4. Pomaknuta linija sile dodaje moment savijanja. Provjerite poravnanje tijekom cijelog poteza. Konceptualni dijagram.
Sila od 500 N čija je linija djelovanja pomaknuta za 2 mm stvara moment savijanja od 1 N·m na senzoru. Učinak na očitanje ovisi o senzoru i nosaču. Držite uvod sile centriran i provjerite ograničenja kombiniranog opterećenja proizvođača. Tijekom sastavljanja, slijedite redoslijed zatezanja modela i ograničenja zakretnog momenta i koristite navedene plošne površine ključa ili točke za držanje. The FUTEK LCM priručnik za montažu daje primjere obitelji modela za provjeru zakretnog momenta i opterećenja izvan osi.
Provjerite da adapter, matica, štitnik ili tvrdi graničnik ne dodiruju površinu koja bi trebala ostati čista tijekom mjerenja. Takav kontakt može stvoriti paralelni put opterećenja, poznat kao shunt sile. Zaslon tada može prikazati samo dio primijenjene sile koji prolazi kroz mjernu ćeliju. Pregledajte oba smjera i cijeli raspon kretanja jer se razmak može zatvoriti samo pod određenim opterećenjem ili položajem.
Merna ćelija pasivnog mosta treba kompatibilan izvor pobude i diferencijalni ulaz mosta. Provjerite raspon pobude, otpor mosta, funkcije žice i ulazni raspon u dokumentima senzora i instrumenta. Koristite ulazni modul mosta ili kompatibilan pojačalo mjerne ćelije kada PLC ima samo standardne naponske ili strujne ulaze. Gdje pojačalo preslikava dvosmjernu silu na unipolarni izlaz kao što je 4–20 mA, rezervišite raspon signala s obje strane odabranog izlaza nulte sile i provjerite preslikavanje.
Primijenite poznati push and pull i provjerite znak na PLC-u ili sustavu za prikupljanje podataka (DAQ). Potvrdite da niti jedan kraj potrebnog raspona sile ne prianja na pojačalo ili ulazni modul. Postavite uzorkovanje i filtriranje protiv alijasa za najbrže mjerenje značajke. Ako je skeniranje PLC-a ili ažuriranje komunikacije presporo da bi zadržalo vršnu vrijednost, uhvatite ga odgovarajućom brzom akvizicijom i pošaljite rezultat PLC-u.
Zabilježite montirano očitanje u definiranom referentnom stanju prije tariranja. Ponovite nekoliko ciklusa punjenja i pražnjenja i zabilježite koliko se očitanje vraća na referencu. Istražite značajnu promjenu nakon zatezanja ili nakon promjene sile. Provjerite postoji li mehaničko predopterećenje, labavi spojevi, vezanje i nestabilna električna nulta točka prije nego što odlučite hoćete li ponovno postaviti ili prilagoditi sklop.
Upotrijebite odgovarajuću referencu, kao što je kalibrirana referentna mjerna ćelija postavljena u seriju, za primjenu ili mjerenje poznatih sila u oba smjera. Provjerite nekoliko točaka u radnom rasponu, uključujući najnižu kritičnu silu, i zabilježite očitanja pri utovaru i istovaru. Usporedite konačnu vrijednost u newtonima na PLC-u ili DAQ-u s referencom. Ako su točnost ili sljedivost ugovoreni, odredite smjerove kalibracije, točke, nesigurnost i granice prihvatljivosti prilikom naručivanja ili planiranja kalibracije. Za brze događaje, zasebno provjerite održava li instalirani mjerni lanac potrebne vršne vrijednosti i vrijeme.
Mnoge ugrađene mjerne ćelije kupuju se kako bi zamijenile jedinicu koja je pokvarila, bila je preopterećena ili više nije dostupna. Usklađivanje niti i kapaciteta prvi je ekran, a ne cijeli posao. Donja tablica navodi što treba prikupiti od stare instalacije i što usporediti na podatkovnoj tablici i crtežu kandidata. Ako originalni crtež nije dostupan, izmjerite instaliranu duljinu između montažnih površina, fotografirajte izlaz kabela i plohe ključa i pročitajte postojeće pobude pojačala i ulazni raspon prije nego što napravite uži izbor zamjene.
| Stavka | Prikupi iz stare instalacije | Usporedi na kandidatu |
|---|---|---|
| Mehanički spoj | Veličina i vrsta navoja na svakom kraju, instalirana duljina, ravni ključa, smjer izlaza kabela | Crtež za odgovarajuću grupu kapaciteta; potrebni adapteri za postizanje iste duljine |
| Forsirajte ocjene | Nazivni kapacitet, stvarna radna i vršna opterećenja viđena tijekom rada, povijest preopterećenja | Nazivno opterećenje i sigurno preopterećenje u svakom smjeru; ograničenja bočnog opterećenja i momenta |
| Električno sučelje | mV/V osjetljivost, otpor mosta, boje i funkcije ožičenja, pobuda u uporabi | Osjetljivost i otpor mosta koje postojeće pojačalo može prihvatiti bez ponovnog skaliranja ili potrebnog novog skaliranja |
| Dinamika | Brzina ciklusa, najbrži uhvaćeni vrh, postavke filtera u kontroleru | Podaci o krutosti, prirodnoj frekvenciji i zamoru za istu dužnost |
| okoliš | Temperatura, izloženost rashladnoj tekućini ili prašini, pomicanje kabela | Kompenzirani temperaturni raspon, IP ocjena, specifikacija kabela |
| prihvaćanje | Kako je stari senzor postavljen na nulu i provjeren u stroju | Dvosmjerna provjera sa zamjenom postavljenom prije puštanja stroja u promet |
Kada niti jedan kataloški model ne odgovara instaliranoj duljini, kombinaciji navoja ili izlazu kabela, pitajte je li dostupna modificirana verzija prije ponovnog dizajna učvršćenja. FIBOS popisi nestandardni prilagođeni senzori za ovu situaciju; pošaljite stari crtež ili izmjerene dimenzije zajedno s rasponom sile i pojedinostima o pojačalu tako da prijedlog pokriva cijeli mjerni lanac, a ne samo tijelo senzora.
Mogu se razlikovati ovisno o modelu ili konfiguraciji. Provjerite nazivno opterećenje, granicu sigurnog preopterećenja i specificiranu točnost u svakom smjeru. Također provjerite vrijednosti adaptera i svih drugih dijelova na putu opterećenja.
Ako je za oba očitanja sile potrebna navedena točnost, kalibrirajte ili provjerite oba smjera prema zahtjevima aplikacije. Certifikat samo za napetost utvrđuje rezultate za napetost. Neki dvosmjerni modeli nude kalibraciju u drugom smjeru zasebno, stoga potvrdite opseg certifikata prilikom naručivanja.
Prikladan sferni ležaj na kraju šipke može se prilagoditi određenom kutnom odstupanju. Provjerite dopuštenu artikulaciju, razmak, zazor i vrijednosti gurni-vuci. Zračnost i trenje ležaja mogu utjecati na mjerenja male sile i očitanja tijekom preokreta. Kataloška oznaka kao što je 'kraj šipke' može opisati način montiranja senzora s navojem, stoga provjerite je li ležaj doista uključen.
Nuliranje mijenja prikazanu referencu. Mehaničko predopterećenje i dalje djeluje na mjernu ćeliju i mora se uključiti prilikom provjere kapaciteta, preopterećenja i stanja zamora. Zabilježite fizičko predopterećenje ili dokumentirajte referentno stanje korišteno za tariranje.
Pošaljite radne i vršne sile u svakom smjeru, veličinu i vrstu navoja na oba kraja, maksimalnu ugrađenu duljinu, izlaz i duljinu kabela, pobudni i ulazni raspon pojačala ili PLC modula, radnu temperaturu i zahtjeve za zaštitu te je li potreban dvosmjerni kalibracijski certifikat. Crtež ili fotografija mjesta postavljanja štedi barem jedan krug pitanja. FIBOS stranica za kontakt prihvaća ove podatke izravno.
