Skatījumi: 0 Autors: Vietnes redaktors Publicēšanas laiks: 2026-10-26 Izcelsme: Vietne
Presējamai stacijai ir jāapstiprina, ka neliela daļa ir pareizi novietota. Savienojuma pārbaudei jānorāda ievietošanas un izvilkšanas spēki. Pogas pārbaudei ir jāizmēra kontaktspēks armatūras iekšpusē, kurā ir maz vietas. Katrā gadījumā sensoram ir jāatbilst pieejamajai telpai, vienlaikus mērot svarīgo spēku.
Miniatūrs spēka sensors var nodrošināt šo mērījumu, taču tā izmērs ir tikai sākuma punkts. Slodzes virziens, montāža, maksimālais spēks, mērījumu kvalitāte un elektriskā saskarne nosaka, vai tas darbosies aprīkojumā. Šajā rokasgrāmatā galvenā uzmanība ir pievērsta spriedzes mērierīces miniatūriem spēka sensoriem, ko izmanto rūpnieciskajos mērījumos un automatizācijā.
Miniatūrs spēka sensors ir kompakts devējs, kas pielietoto mehānisko spēku pārvērš elektriskā signālā. To var saukt arī par miniatūru slodzes elementu vai mazu spēka devēju. Atkarībā no konstrukcijas tas mēra kompresiju, spriegumu vai abus. Uzstādīšanas iekārtai paredzētais spēks jānovirza caur savu sensoru konstrukciju.
Miniatūra apraksta fizisko aploksni, nevis universālu mērījumu diapazonu. Sensoriem ar līdzīgiem ārējiem izmēriem var būt dažādas jaudas, stingrības un pārslodzes ierobežojumi. Zema profila konstrukcija var ietaupīt augstumu, taču tai ir nepieciešams vairāk sānu vietas, savukārt šaurai cilindriskai konstrukcijai var būt nepieciešama papildu atstarpe vītnēm, kabeļiem vai iekraušanas uzgalim.
Piemēram, FIBOS produktu katalogā ir norādīts FA101 ar 8 mm korpusa diametru un 6 mm kopējo augstumu, savukārt FA107A korpusa diametrs ir 20 mm un kopējais augstums 5 mm. Abas ir kompresijas konstrukcijas, taču to montāžas detaļas atšķiras. Šie izmēri raksturo šos kataloga modeļus; tie nav miniatūru sensoru izmēra standarts.
1. attēls. FA101 un FA107A korpusa izmēri no kataloga.
Spēka sensors mēra pielietoto slodzi, ko parasti izsaka ņūtonos. Šķidruma spiediena sensors mēra spiedienu gāzē vai šķidrumā, ko parasti izsaka paskalos, bāros vai psi. Lai gan spiediens un spēks ir saistīti ar laukumu, kontaktspēka mērīšana automātiski nenodrošina kontakta spiediena sadalījumu. Sensācijas metodei un vajadzīgajam daudzumam ir jāsakrīt.
2. attēls. Kontaktspēks un šķidruma spiediens ir dažādi izmērītie lielumi.
Slodzes sensorā slodze rada nelielu elastīgu deformāciju metāla sensora elementā. Saistītie deformācijas mērītāji elementam deformējoties maina elektrisko pretestību. Tilta ķēde pārvērš šīs pretestības izmaiņas nelielā diferenciālajā spriegumā. Noteiktajos apstākļos kalibrēšana nosaka attiecību starp šo signālu un pielietoto spēku.
3. attēls. Pielietotais spēks kļūst par izmantojamu nolasījumu, izmantojot sensoru, kondicionēšanu un kalibrēšanu.
Pogas stila sensors mēra spiedes spēku, kas tiek pielietots, izmantojot noteiktu iekraušanas funkciju. Tas var būt noderīgs zem testa galviņas vai kompaktā kompresijas armatūrā. Paredzētajai saskares virsmai, atbalsta laukumam un kabeļa atstarpei pēc uzstādīšanas ir jāpaliek pareizai. Miniatūrie pogas spēka sensori ir jāsalīdzina gan pēc to mehāniskā rasējuma, gan pēc mērījumu specifikācijām.
Lai veiktu stumšanas un vilkšanas testu, izvēlieties sensoru, kas ir skaidri norādīts abos virzienos. Vītņotie iekšējie dizaini var savienot divus armatūru, taču tie ir kompakti S-veida konstrukcijas nodrošina citu spriedzes un saspiešanas kārtību. Ne katrs sensors nevienā no kategorijām ir miniatūrs, un nevar pieņemt, ka tikai saspiešanas pogas sensors mēra spriegumu, vienkārši apgriežot displeja zīmi.
4. attēls. Līdzīga izskata sensoriem var būt nepieciešami dažādi montāžas veidi.
Pārbaudiet, kuras virsmas atbalsta sensoru, kur ieplūst spēks un kurām vietām jāpaliek brīvām. FIBOS FA101 kataloga zīmējumā redzama padziļināta instalācija, savukārt FA107A zīmējumā redzama skrūvju stiprināšana. FA201 spriegošanai un saspiešanai izmanto vītņotus savienojumus. Šie piemēri ilustrē, kāpēc montāžas instrukcijas pieder modelim, nevis katram sensoram ar līdzīgu izskatu.
Sensors presēšanas slodzes ceļā var izsekot spēka izmaiņām, kad tiek samontēta sastāvdaļa. Spēka novērtēšana kopā ar pārvietošanu var palīdzēt atšķirt paredzamo montāžas modeli no nepareizi novietotas daļas, šķēršļa vai nepilnīga sēdvietas. Jāizstrādā pieņemšanas ierobežojumi faktiskajām daļām un procesam; spēka mērīšana vien nepierāda montāžas kvalitāti.
Lai veiktu savienotāju un komponentu testus, var būt nepieciešami spēka mērījumi abos virzienos. Armatūrai ir jāsatver pārbaudāmais objekts, nepievienojot nevēlamus lieces vai berzes spēkus. Attiecīgā specifikācija var būt maksimālais spēks, spēks noteiktā gājienā vai atkārtojamība ciklos. Testa ātrums un izlīdzināšana jākontrolē, lai rezultātus varētu jēgpilni salīdzināt.
Kompakts sensors var izmērīt spēku, kas nepieciešams, lai nospiestu pogu vai izveidotu kontaktu ar nelielu daļu. Uzgaļa forma, iekraušanas pozīcija un kustības ātrums ietekmē testu. Ja ir nepieciešama spēka un kustības līkne, veiciet spēka mērījumu pārī ar piemērotu pārvietojuma mērījumu un sinhronizētu iegūšanu. Pats spēka sensors nemēra gājienu.
5. attēls. Pirms sensora izvēles definējiet uzdevumu un stiprinājuma nosacījumus.
6. attēls. Otrs klienta nodrošināts spēka sensora uzstādīšanas skats.
Sāciet ar visas montāžas skici. Atzīmējiet paredzēto spēku, atbalsta punktus un visus kontaktus, kas varētu pārvadāt slodzi ap sensoru. Izlemiet, vai jums ir nepieciešama saspiešana, spriedze vai abi. Ja spēki vai momenti vairākos virzienos ir daļa no vajadzīgā mērījuma, novērtējiet vairāku asu risinājumu, nevis sagaidiet, ka vienas ass sensors ziņos par tiem atsevišķi.
Norādiet parasto darbības slodzi, priekšslodzi vai stiprinājuma slodzi, paredzamos maksimumus un neparastus notikumus, piemēram, iestrēgšanu vai triecienu. Pārbaudiet atlasītā sensora atļautos slodzes apstākļus, pārslodzes ierobežojumus un noguruma prasības, ja tādas ir. Nav viena jaudas reizinātāja, kas atbilstu katram mehānismam. Drošas pārslodzes novērtējums nav kalibrētā mērījumu diapazona paplašinājums.
Nosakiet arī mazāko darba spēku vai spēka izmaiņas, kas jums jāizmēra. Lielāka ietilpība var nodrošināt vietu maksimumiem, taču tas pats mazais spēks izmanto mazāk izvades diapazona, ja nominālā jutība ir salīdzināma. Novērtējiet troksni, izšķirtspēju un kļūdu spēka vienībās šajā darba punktā. Izvēlieties diapazonu, kas atbilst pilnas slodzes aploksnei, vienlaikus izpildot maza spēka mērījumu prasību.
7. attēls. Apsveriet parastās slodzes, paredzamos maksimumus un neparastus notikumus atsevišķi.
Šie termini atbild uz dažādiem jautājumiem. Precizitāte attiecas uz vienošanos ar atsauci saskaņā ar norādītajiem nosacījumiem. Atkārtojamība attiecas uz atkārtotu mērījumu konsekvenci tādos pašos apstākļos. Izšķirtspēja attiecas uz mazākajām izmaiņām, ko var atšķirt visa mērīšanas sistēma. Displejs ar vairāk zīmēm aiz komata automātiski nenodrošina labāku precizitāti.
Izlasiet, vai kļūdas specifikācija ir balstīta uz pilnu mērogu vai nolasījumu, un kādus kļūdu komponentus tā ietver. Kā aritmētisks piemērs, 0,5% no 100 N pilnas skalas diapazona ir vienādi ar 0,5 N. Šis aprēķins vien negarantē kopējo instalētās sistēmas kļūdu. Temperatūra, montāža, signāla kondicionēšana un kalibrēšana var radīt papildu nenoteiktību.
8. attēls. Precizitāte, atkārtojamība un izšķirtspēja apraksta dažādas mērījumu īpašības.
Rezervējiet vietu korpusam, montāžas aparatūrai, kabeļa izejai, lieces rādiusam un jebkādām aizsargfunkcijām. Pārbaudiet temperatūru, mitrumu, tīrīšanas iedarbību, vibrāciju un sensora un tā savienojumu faktisko aizsardzības pakāpi. Apstipriniet, ka izvēlētajam modelim ir pieejama saderīga elektriskā konfigurācija; opcija vienā modelī vai pielāgotajā versijā nav noklusējuma opcija visai ģimenei.
Pirms ieteikuma vai piedāvājuma pieprasīšanas sagatavojiet pieteikumu, spēka virzienu, minimālo darba spēku, parastās un maksimālās slodzes, priekšslodzi, pieejamo vietu, montāžas skici, nepieciešamo mērījumu kļūdu, cikla vai reakcijas prasības, darbības vidi, izvades saskarni un paredzamo daudzumu. Iekļaujiet visus triecienus vai ārpusass slodzes, lai piedāvāto sensoru varētu salīdzināt ar reālo uzstādīšanu.
Pielietojiet spēku, izmantojot paredzēto iekraušanas funkciju, un atbalstiet sensoru atbilstoši tā zīmējumam. Apkārtējā plāksne nedrīkst pieskarties virsmai, kurai jāpaliek nenoslogotai, un stingra atdura nedrīkst apiet sensoru parastas mērīšanas laikā. Kontakta formai un virsmas stāvoklim ir nozīme. Izmantojiet norādīto montāžas metodi un stiprināšanas instrukcijas, nevis vispārīgu skrūvju pievilkšanas procedūru.
9. attēls. FA101 padziļinātas kompresijas montāžas koncepcija, pamatojoties uz katalogu.
Ārpus centra spēks var radīt lieces momentu, kā arī aksiālo slodzi. Sānu spēki, vērpes un troses vilkšana var arī traucēt mērījumu vai pārsniegt mehānisko robežu. Pārbaudiet šīs slodzes atsevišķi un kopā, ievērojot ražotāja ierobežojumus. Aizsargpieturas vai saderīgi savienojumi ir jāprojektē tā, lai tie aizsargātu sensoru, nemainot paredzēto mērījumu ceļu.
10. attēls. Izlīdzināšanas un paralēlās slodzes ceļi var mainīt sensora mērījumus.
Armatūra, atspere vai iespīlēšanas iekārta var iepriekš noslogot sensoru pirms testa sākuma. Iekļaujiet šo fizisko slodzi, pārbaudot atļauto slodzes diapazonu. Taringa vai nulles iestatīšana var noņemt savu ieguldījumu no parādītā rādījuma, taču tā nenoņem spēku no sensora vai neatjauno jaudu, ko jau izmanto šī priekšslodze. Izpētiet neparedzētas montāžas nobīdes, pirms uzskatāt tās par parastu taru.
Daudzi uz tiltiem balstīti sensori nodrošina neapstrādātu izvadi, kas norādīta mV/V. Tas apraksta izvadi attiecībā pret ierosmes spriegumu, nevis lietošanai gatavu PLC spriegumu. Piemērota elektronika nodrošina ierosmi, pastiprina un filtrē signālu un pārvērš to spēka nolasījumā vai saderīgā izvadā. Dažās sensoru versijās ir iekļauta elektronika; citiem ir nepieciešams ārējs slodzes šūnu pastiprinātājs vai tilta ieejas mērīšanas modulis.
Saskaņojiet sensora ierosmi un izvadi ar pastiprinātāja, tilta moduļa, PLC vai datu iegūšanas (DAQ) ieeju. Pirms pievienošanas apstipriniet faktisko modeļa konfigurāciju un tapu piešķiršanu. Sprieguma vai strāvas ieeja vien nepadara PLC saderīgu ar neapstrādātu tilta signālu.
Ja iespējams, novietojiet zema līmeņa sensoru signālus prom no strāvas vadiem un spēcīgu traucējumu avotiem. Izpildiet sensora un pastiprinātāja norādījumus par ekranēšanu un zemējumu un nodrošiniet spriedzes atbrīvojumu, lai kabeļa kustība nepievilktu sensoru. Apstipriniet tapu piešķiršanu no faktiskā zīmējuma; stiepļu krāsas nav universāls standarts dažādiem ražotājiem vai modeļiem.
11. attēls. Saskaņojiet neapstrādāto vai kondicionēto izvadi ar uztveršanas aprīkojumu.
Pārbaudiet samontēto mērījumu ķēdi, nevis tikai sensoru. Pēc uzstādīšanas un iesildīšanas, kā norādīts, izveidojiet atbilstošu atskaites stāvokli un pārbaudiet nulles rādījumu. Attiecīgajos punktos pielietojiet piemērotus zināmos atskaites spēkus un salīdziniet izmērītās vērtības ar pieņemšanas prasībām. Pārbaudiet abus ielādes virzienus, kad lietojumprogrammai tie ir nepieciešami.
Uz nulli tiek noņemta nobīde; tas nenosaka sensora jutību un nepierāda precizitāti visā diapazonā. Kalibrēšana raksturo saistību ar atsauci, savukārt regulēšana maina mērījuma reakciju. Saglabājiet ierakstus par aprīkojumu, montāžu, apstākļiem, rezultātiem un jebkādiem pielāgojumiem. Iestatiet atkārtotas pārbaudes intervālus atbilstoši riskam, lietojumam, stabilitātei un piemērojamām kvalitātes prasībām, nevis katrai instalācijai vienu intervālu.
12. attēls. Pārbaudiet uzstādīto sistēmu, izmantojot attiecīgos atskaites spēkus un dokumentētos kritērijus.
Jā, ja konkrētais modelis ir projektēts, uzstādīts un kalibrēts abos virzienos. Apstipriniet norādīto diapazonu un ielādes metodi katram virzienam. Vilces testam nevajadzētu izmantot tikai saspiešanas konstrukciju bez nepārprotami apstiprināta izkārtojuma.
Pārslodze var izraisīt nulles nobīdi, mainītu jutību, paliekošu deformāciju vai atteici. Ja slodzes notikums, iespējams, ir pārsniedzis atļauto robežu, pārtrauciet paļauties uz rādījumu, līdz sensors un instalācija ir novērtēti. Displeja atgriešana uz nulli neliecina, ka sensors atbilst specifikācijām.
Tas ir atkarīgs no sensora izejas un PLC ieejas. Neapstrādātam mV/V tiltam parasti ir nepieciešama saderīga tilta ievades aparatūra vai pastiprinātājs. Kondicionētu analogo vai digitālo versiju var savienot ar atbilstošu ievadi vai sakaru saskarni, ja vien sakrīt elektriskās un protokola prasības.
Deformācijas sensori var izmērīt mainīgos spēkus, kad sensors, stiprinājums un elektronika atbilst vajadzīgajai dinamiskajai reakcijai. Pārbaudiet visas sistēmas joslas platumu un iegūšanas iestatījumus. Dabiskā frekvence, paraugu ņemšanas ātrums un izmantojamais mērījumu joslas platums ir dažādas specifikācijas, un tās nevajadzētu aizstāt viena ar otru.
Iekļaujiet montāžas rasējumu un prasības, kas norādītas atlases kontrolsarakstā iepriekš. Paskaidrojiet, kādus izmērus, slodzes gadījumus, izvades savienojumus vai vides apstākļus standarta modelis nevar pielāgot. Tas palīdz noteikt, vai ir piemērots cits standarta dizains vai pielāgota konfigurācija.
