SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

Введение в весоизмерительные ячейки

Вводная статья о весоизмерительных ячейках SIWAREX R: принцип работы на базе тензодатчиков (DMS) и моста Уитстона, обзор серий SP, BB, SB, RN, CC, K с их конструкцией, диапазонами номинальных нагрузок от 6 кг до 280 т, классами точности и степенями защиты. Статья полезна инженерам, подбирающим тензодатчики для платформенных, резервуарных, бункерных, автомобильных и других промышленных весов.

Введение в весоизмерительные ячейки - Весоизмерительные ячейки SIWAREX R

Измерительные ячейки SIWAREX R оснащены расширяющимися измерительными полосками (DMS). Они используются для статического и динамического измерения веса.

Различные серии измерительных ячеек SIWAREX R в сумме покрывают диапазон номинальных нагрузок от 6 кг до 280 т.

Благодаря наличию разных серий и их выдающимся качествам, как, например

  • конструкция из нержавеющей стали для надежной защиты от коррозии (кроме серии K)
  • герметичный корпус допускает эксплуатацию в экстремальной и агрессивной атмосфере (кроме серии K)
  • компактные размеры облегчают монтаж

весоизмерительные ячейки SIWAREX R подходят практически для всех промышленных задач, например, для резервуарных и бункерных весов, платформенных весов, автомобильных весов, гибридных весов и т.д.

Все серии вплоть до K допускаются к использованию с весами класса III стандарта DIN EN 45501, требующими обязательной калибровки, и соответствуют OIML R60 C3.

При необходимости возможна поставка ячеек с другими значениями номинальной нагрузки, с повышенной точность и/или сертификатами допуска EEx (i).

Серия SP BB SB RN CC K
Возможные области применения Небольшие платформенные весы Резервуарные весы, ленточные и платформенные весы Резервуарные весы, ленточные, подвесные путевые весы и платформенные весы резервуарные весы, ленточные, платформенные, рольганговые весы Резервуарные, бункерные, автомобильные весы Резервуарные, бункерные весы
Тип конструкции одиночная изгибный стержень срезной стержень изгибная кольцевая пружина многоколонная одноколонная
Номинальная нагрузка (Emax) 6 кг, 12 кг 10 ... 350 кг 0,5 ... 5 т 60 ... 280 кг 0,5 ... 10 т 13 ... 60 т 10 ... 60 т 100 т 2,8 ... 280 т
Класс точности C31) C31) C31) C31) C31) C31) C31) C11) 0,1 %
Макс. цена деления (n) 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 1000 -
Мин. цена деления (Vmin) Emax/12000 Emax/15000 Emax/10000 Emax/17500 Emax/10000 Emax/17500 Emax/12500 Emax/10000 -
Напряжение питания (Usr) 5 ... 15 В 5 ... 15 В 5 ... 18 В 5 ... 30 В 5 ... 30 В 5 ... 30 В 5 ... 25 В 5 ... 25 В 6 ... 12 В
Номинальный показатель 2 мВ/В 2 мВ/В 2 мВ/В 1 мВ/В 2 мВ/В 2 мВ/В 2 мВ/В 2 мВ/В 1,5 мВ/В
Степень защиты2) IP66/IP68 IP66/IP68 IP66/IP68 IP66/IP68 IP66/IP68 IP66/IP68 IP66/IP68 IP66/IP68 IP65
Материал Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Сталь, окрашенная
EEx(i)-сертификация (опция) II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C II 2 G EEx ib IIC T6/T4II 3 G EEx nA / nL IIC T6/T4II 1D / 2D / 3D T 70 °C -
  1. по OIML R60

  2. по DIN EN 60529, IEC 60529

Дизайн

Весоизмерительные ячейки - это датчики, преобразующие механическую величину (вес) в электрический сигнал.

Основным элементом является специальное пружинное тело, на котором расположены динамически привязанные измерительные полоски (DMS). DMS состоят из тонкого изоляционного материала, который интегрирована резистивная пленка.

Под действием веса F пружинное тело деформируется (см. принципиальную схему), а вместе с ним и DMS. При изменении внешней формы DMS меняется и омическое сопротивление ее проводника. Верхняя левая и нижняя правая DMS сплющиваются, их резистивная пленка сокращается, а омическое сопротивление соответственно уменьшается. Верхняя правая и нижняя левая DMS растягиваются, их резистивная пленка расширяется, а омическое сопротивление увеличивается.

В каждой измерительной ячейке имеется минимум четыре DMS, подключенных таким образом, что вместе они составляют полноценный мост Уитстона. Растянутые и сплющенные DMS подключены так, что положительные или отрицательные изменения сопротивления прибавляются к общему рассогласованию моста.

На одну диагональ моста подается напряжение питания (при 6-проводной технологии также и напряжение датчика, SENSE), а с другой диагонали снимается измерительное напряжение.

При постоянном напряжении питания (EXC) измерительное напряжение (SIG) изменяется пропорционально поданной нагрузке.

Принципиальная схема весоизмерительной ячейки на базе изгибного стержня

Принципиальная схема моста Уитстона

Ключові факти

  • Серии SIWAREX R в сумме покрывают диапазон номинальных нагрузок от 6 кг до 280 т.
  • Все серии вплоть до K допущены к использованию с весами класса III по DIN EN 45501 и соответствуют OIML R60 C3.
  • Конструкция из нержавеющей стали и герметичный корпус со степенью защиты IP66/IP68 (серия K — IP65, окрашенная сталь).
  • Номинальный показатель серий SP, BB, SB, CC — 2 мВ/В; RN (60…280 кг) — 1 мВ/В; K — 1,5 мВ/В.
  • Максимальная цена деления n = 3000 у большинства серий; серия CC (100 т) — C1, n = 1000.
  • Минимальная цена деления Vmin — от Emax/10000 до Emax/17500 в зависимости от серии.
  • Напряжение питания Usr: 5…15 В (SP, BB), 5…18 В (SB), 5…30 В (RN), 5…25 В (CC), 6…12 В (K).
  • Опционально доступна EEx(i)-сертификация II 2 G EEx ib IIC T6/T4, II 3 G EEx nA/nL IIC T6/T4, II 1D/2D/3D T 70 °C.
  • Ячейка содержит минимум четыре DMS, образующих мост Уитстона; измерительное напряжение изменяется пропорционально нагрузке при постоянном напряжении питания.

Питання та відповіді

Какие номинальные нагрузки покрывают весоизмерительные ячейки SIWAREX R?
Различные серии в сумме покрывают диапазон от 6 кг (SP) до 280 т (K). Например, BB — 10…350 кг, SB — 0,5…5 т, RN — 0,5…10 т и 13…60 т, CC — 10…60 т и 100 т.
Какой класс точности у ячеек SIWAREX R?
Большинство серий имеют класс точности C3 по OIML R60 с максимальной ценой деления 3000. Серия CC на 100 т имеет класс C1 (n = 1000), а серия K — точность 0,1 %.
Подходят ли ячейки SIWAREX R для взвешивания с обязательной калибровкой?
Да, все серии вплоть до K допускаются к использованию с весами класса III стандарта DIN EN 45501, требующими обязательной калибровки, и соответствуют OIML R60 C3.
Какая степень защиты у весоизмерительных ячеек SIWAREX R?
Серии SP, BB, SB, RN и CC имеют степень защиты IP66/IP68 (по DIN EN 60529, IEC 60529). Серия K — IP65.
Из какого материала изготовлены ячейки SIWAREX R?
Все серии, кроме K, выполнены из нержавеющей стали с герметичным корпусом для эксплуатации в экстремальной и агрессивной атмосфере. Серия K изготовлена из окрашенной стали.
Есть ли взрывозащищённые версии ячеек SIWAREX R?
Да, для всех серий кроме K опционально доступна EEx(i)-сертификация: II 2 G EEx ib IIC T6/T4, II 3 G EEx nA/nL IIC T6/T4, II 1D/2D/3D T 70 °C.
Для каких типов весов применяются разные серии SIWAREX R?
SP — небольшие платформенные весы; BB и SB — резервуарные, ленточные и платформенные; RN — также рольганговые; CC — резервуарные, бункерные и автомобильные; K — резервуарные и бункерные весы.