称重传感器的主要类型

 

最常见类型称重传感器的特点和应用

应变片式称重传感器根据其设计用途和应用的不同，在形状、加载方式、变形测量技术、结构材料、量程、防水等级等许多方面都有所不同。

让我们一起了解一下市场上的主要称重传感器类型，尤其是LAUMAS提供的型号。

 

（一）单点式称重传感器

 

单点式称重传感器，AZL型

单点式称重传感器也称为平台式称重传感器，是无法确保待称重物居中情况下的理想选择。

单点称重传感器的机械本体中间有一个切口，通常呈双孔形。

切口由机床加工而成，并在调试过程中进行微调，使传感器具有对称铰接四边形的特征。

这一特点使得单点称重传感器可以忽略由于负载不集中而产生的扭转，并确保在其工作区域内读取正确的重量读数。 因此，只要将单点称重传感器安装在已知尺寸的表面中间，它就能在数据表上指定的最大区域内的任何一点正确称量所施加的砝码力。

称重区域因称重传感器的型号和量程而异；在LAUMAS系列中，最小为150x150mm，最大为1200×1200 mm。

单点式称重传感器的精度非常高，也达到了非常高的精度等级，例如符合OIML R60标准的C9级。

应用领域

这些称重传感器用途非常广泛，可用于多种场合：平台、台秤、小型辊道、小型储罐和料斗、灌装机和包装机、装袋机、传送带和张紧系统中的辊筒。

它们还可用于动态称重。

单点式称重传感器安装在辊筒输送机的中间。

应用于张力调节和测量系统中的滚筒。

单点式称重传感器通常单独工作。

事实上，由于结构原因，它们之间的额定输出非常不同，在组合工作时可能会产生干扰，从而影响精度。

不过，也不能排除在某些应用中必须将它们并联的情况。

在这种情况下，必须在购买时将此需求告知供应商，因为有必要尝试将额定输出相近的称重传感器连接起来，并均衡它们的输出信号。

LAUMAS 系列

LAUMAS单点式称重传感器主要由铝合金制成。这种材料不仅具有优势，而且是许多最常见应用的理想材料。在这些应用中，不锈钢并非必要条件。

不过，它们也可以用不锈钢制成，包括AISI 420和17-4 PH。

它们的平均量程从250克到2000千克不等，精度等级达到OIML R60的C5级。

它们的防护等级（即抗灰尘和水侵入的程度）很高，既适用于或强或弱的压力喷射清洗（IP65、IP66和IP69K），也适用于不同时间和深度的浸泡（IP67和IP68）。

 

（二）压缩式称重传感器

 

压缩式低高度称重传感器，CBL型。

压缩式称重传感器包含一个可变形的圆形膜片，其厚度根据称重传感器的量程而变化。膜片的振幅确保同一型号的称重传感器都具有相同的额定输出，并且彼此相同。

因此，即使使用一段时间后，这些传感器也完全可以互换和更换，并适合在同一称重系统中并联成组使用。

以mV/V为单位的额定输出是指施加最大负载时称重传感器返回的数值除以电源电压。 实际上，一般用于组中的所有类型的称重传感器的额定输出都非常接近。 事实上，在生产阶段，称重传感器的额定输出是通过添加必要的电阻来校正传感器，直至达到正确的输出值。

 

压缩式称重传感器的设计，特别是带有凸面的顶部载荷圆筒，使其具有单一的载荷点。

因此，负载的任何微小角度都不会影响测量的准确性，因为它总是会回到中间位置。

应用领域

压缩称重传感器通常用于称量筒仓、储罐、料斗、搅拌器和反应器，即使是大尺寸和大量程的产品也不例外。

水箱下的称重系统有4个支点。

 

LAUMAS 系列

LAUMAS压缩式称重传感器由17-4 PH或AISI 420不锈钢制成。因此，它们是非常坚固的称重传感器。

量程从200 kg到1000000kg不等，并可根据需要提供高防护等级（IP67、IP68或IP69K）。

LAUMAS扁平压缩式称重传感器的特点是易于安装。

事实上，它们还配有专门设计的安装件，使安装更加简便和安全。

 

▷装配更简便： V系列和Z系列安装件固定在要称重的结构上，内部不安装称重传感器。以后焊接和装配工作完成后，可轻松将其插入。这样就不会有损坏传感器的风险。 如果需要更换损坏的称重传感器，也可以确保同样的安装简便性：只需将其从套件中取出，无需拆卸，然后安装一个等效的新称重传感器即可。
PV80CLS和PSCLS安装件带有防倾斜约束	▷安装更安全： 所有用于压缩式称重传感器的安装件还能起到防倾斜约束和抗侧向力的作用，确保结构的稳定性，保护称重传感器免受潜在的破坏性应力。

 

(三) 压缩式称重传感器（用于支脚安装）

 

这是一种特殊的压缩式称重传感器，其特点首先是易于安装。

事实上，由于它的公制螺纹与工业用的主要支脚螺纹一致，因此可以轻松地安装在待称重结构的支脚之间，而无需对系统进行任何重大改动。

LAUMAS系列

用于支脚的卫生称重传感器FLC 3A。

FLC 3A支脚式称重传感器是劳玛斯新型卫生系列的一部分，完全可消毒，符合3-A卫生标准。 FLC 3A由17-4PH不锈钢制成，设计新颖，可确保称重传感器的卫生。 它的防护等级为IP69K，完全防尘防水，是使用高压和高温喷射水流的理想选择。 它配有卫生电缆接头、食品接触电缆和食品级硅胶密封件。

3-A卫生标准是一项美国标准，用于规范卫生设备的设计、制造和使用，目的是保护最终产品免受污染和细菌繁殖的危害。

该认证是自愿性的，证明部件（本例中为称重传感器）的构造可以进行消毒和杀菌，不会滋生细菌。

FLC支脚式称重传感器的卫生要求。

我们的支脚式称重传感器的一大特点就是安装简便。其安装快捷简单，可安装在筒仓或储罐下，无需进行任何机械改装，也无需任何安装附件。

它与市场上的大多数支脚兼容，还可根据要求提供卫生支脚。

应用领域

FLC 3A称重传感器的称重能力从1000 kg到20000 kg不等，其安装方式通常是至少3只称重传感器并联为一组。 通过3-A卫生标准认证的支脚式称重传感器通常应用于牛奶冷却槽、蓄水池、反应器和储罐，适用于食品、乳制品、化学制药或皮革等所有对卫生有必要或重要要求的行业。

(四) 柱式称重传感器

 

柱式称重传感器，COK型

柱式称重传感器是一种压缩式称重传感器，其可变形部分呈圆柱形，在载荷作用下会缩短：这使得称重传感器能够承受高载荷，同时保持有限的直径。 应用领域 一般安装在地磅或大量程筒仓上，每组至少有4只并联的称重传感器。

 

安装在地磅上的COK型称重传感器。

在大量程筒仓上安装柱式称重传感器。

 

LAUMAS系列 LAUMAS柱式称重传感器由17 4-PH不锈钢和AISI 4340镀镍钢制成。它们的承载力很高，从10000kg到50000kg不等，也可根据客户要求设计更高的承载能力。 防护等级为IP68。 此外，还提供COD型号的数字版本：称重传感器由AISI 4340镀镍钢制成，防护等级为IP69K，与WINOX BGE和WTAB BGE地磅的仪表兼容。

为便于在地磅上安装，还提供了专门的安装附件，而坚固的VCOKDTL安装件则可确保在大量程筒仓上的安装安全。

用于汽车衡的KITCO、KITCOK和KITCOL型安装件。

VCOKDTL型安装件，用于称量受振动影响的筒仓、储罐、搅拌机和料斗。

（五）弯曲梁式称重传感器

 

弯曲梁式称重传感器，FCO型

 

弯曲梁式称重传感器是最简单的称重传感器，其工作原理是“搁置变形”：称重传感器的一部分具有缩小的截面（通过圆形或方形孔），在施加负载时会发生变形和弯曲。

被削弱的部分总是由焊接盖保护，有时焊接盖呈波纹管形状；在这种情况下，称重传感器也被称为“波纹管称重传感器”。

 

应用领域

弯曲梁式称重传感器通常用于制造小量程称重系统，如配料装置和灌装系统、装袋机、灌装机、包装机和小型料斗。 折弯梁式称重传感器通常由2、3或4只并联的称重传感器组成一组。它们也可用于单只称重传感器，例如安装在机械衡器的横梁上，将其转换为电子衡器。 不过，单只称重传感器的使用频率较低，而且要求施加的力始终与负载点完全垂直。

料斗下的弯曲梁称重传感器有4个支腿。

 

LAUMAS系列

LAUMAS弯曲梁式称重传感器由17 4-PH、AISI 420不锈钢和AISI 4340镀镍钢制成。 其量程范围为5至约500千克，防护等级为IP67和IP68。 这种称重传感器具有多功能性，可与多达11种带有防震和防倾斜约束的安装件兼容。 在安装了适当的辅助安装件后，某些型号的弯梁称重传感器可在拉力作用下工作，以称量悬挂的负载。

FCK型弯曲梁式称重传感器配有一对STAFFECMONT不锈钢支架，可在拉力下使用。

（六）剪切梁式称重传感器

 

剪切梁式称重传感器，FT-P型

剪切梁式称重传感器具有极高的精度和准确度。

其几何形状与弯曲梁式称重传感器相似，但在测量变形的“剪切”技术上有所不同。

它们在孔的中间有一块板，厚度随着量程的增加而增加，应变片以45° 的角度粘在板上，以最大限度地提高额定输出，并最大限度地减少因称重传感器旋转而产生的误差。

剪力梁式称重传感器总是在压缩状态下工作，根据应用类型，它们可以安装在结构框架上，加载区支撑在地面上，反之亦然：安装在地面上，加载区支撑在框架上。

 

应用领域

剪切梁式称重传感器通常用于多传感器平台。 它们是称量中小型料仓、料斗、搅拌机、大型袋装填料机和卸料机以及皮带、辊道等运输系统的理想选择。 通常，剪切梁式称重传感器的成本效益特别高。

水平筒仓支撑在装有4只剪切梁式传感器的框架上

LAUMAS系列

LAUMAS剪切梁式称重传感器由17 4-PH或AISI 420不锈钢以及AISI 4340或AISI 4140镀镍钢制成。

它们具有从300千克到10000千克的中高承重能力，防护等级为IP67、IP68和IP69K。

它们的用途非常广泛，还因为它们有多达9种不同的安装件，根据不同的应用，这些套件可以具有防震或防倾斜功能。

对于需要非常精确称量的应用，还可以选择配套的安装件ACCSFER，该套件由一个球体组成，力通过球体传递，没有任何摩擦，因此具有最高的可重复性和精确度。

某些LAUMAS称重传感器型号（FCAX、FTP、FTK）有两种不同型号：弯曲梁式和剪切梁式。 虽然采用相同的结构和材料，但它们在应变片的应用和量程方面有所不同：

 

在弯曲梁式中，应变片是水平安装的，承重在500公斤以下； 在剪切梁式中，应变片垂直安装，承重范围从500千克到10000千克。

（七）拉式（S型）称重传感器

 

拉式传感器，CTL型

当需要称量的负载必须悬挂时，就需要使用拉式（S型）传感器。 它们是特殊的剪切或弯曲梁式称重传感器，取决于称重能力。 由于有多种选择，它们可以通过螺纹紧固件或传统的吊环螺栓/卸扣安装在所有拉力测量系统上。

起重机衡器中使用的CTL拉式传感器示例

 

拉式称重传感器，SL型

某些型号的拉力传感器因其形状也被称为“S型传感器”。 虽然在大多数情况下，它们都用于在拉伸条件下工作，但它们也可以在压缩条件下工作。

应用领域

S拉式传感器，安装在机械衡器的拉杆上，用于将其数字化。

拉力传感器既可单独使用，也可并联成组使用。 它们可用于悬挂式称重系统，如桥式起重机、起重机、起重机械、高架平台、吊秤，也可用于料斗、称重皮带和混凝土搅拌系统，或将老式机械衡器改造成电子衡器（改造）。

混凝土搅拌系统：通过悬挂在张力传感器上的皮带对骨料进行称重。

LAUMAS 系列

LAUMAS拉式称重传感器由17 4-PH和AISI 420不锈钢以及AISI 4140和AISI 4340镀镍钢制成。 它们的防护等级为IP65和IP69K，可防喷水；IP67和IP68，可防浸水。 它们的量程范围很广：从15千克到250000千克。 对于中低量程型号，有带螺母的球形接头（EM-DADO）和吊环螺栓，可使称重传感器始终在无扭矩情况下工作，从而避免称重误差和对称重传感器本身的潜在损坏。

CTL拉式称重传感器，带2个球形接头EM-DADO

 

由于拉力传感器在称量悬挂载荷时也用作载荷限制器，因此为了安全起见，我们建议在任何情况下都配备结构性装置，以便在传感器因使用不当或意外事故而发生机械破损时进行干预。	拉式称重传感器，TAL型，带安全装置。
在发生电气故障时，可选择配备两个冗余应变片惠斯通电桥和两条输出电缆，以确保双重安全系统的安全性。
CTL拉式称重传感器带有两条输出电缆，用于双安全冗余系统	该解决方案是某些称重和负载限制应用（如在高架平台上提升人员）的法定要求，但客户也可以在两个称重系统中的一个出现故障时，选择该解决方案来确保应用的连续运行。 轴销式、剪切梁式和压缩式称重传感器也可采用这种选择。

（八）轮辐式（拉压）称重传感器

 

轮辐式（拉压）称重传感器，CL型和CLBT型

轮辐式（拉压）称重传感器是压缩称重传感器的特殊版本，由于具有固定孔和螺纹加载区，因此也可以测量拉力。

实际上，有的型号带有中间螺纹（外螺纹），有的则带有中间孔（内螺纹）。

无论是在拉伸还是压缩情况下，力都会作用在螺纹销或孔上，而外冠上的孔可以将称重传感器固定在结构上。

称重传感器分为压缩和拉伸两种类型：

• 隔膜式，应变片粘在可变形的隔膜上；
• 轮辐式称重传感器通常由4根或更多轮辐组成，这些辐条就像独立的剪切梁式称重传感器，使传感器特别精确和精密。

应用领域

它们既可单独使用，也可并联成组使用。

最常见的应用是：材料测试机、现场测试、质量控制机和压力机。

在轮胎测试机上安装一对CL称重传感器

LAUMAS 系列

LAUMAS轮辐式（拉压）称重传感器采用铝合金、17-4 PH不锈钢或AISI 4340镀镍钢制造，防护等级为IP65、IP67和IP68。

标准量程从50千克到200000千克不等，但某些定制型号的压缩式量程可达500000千克，拉式量程可达250000千克。

（九）双剪切梁称重传感器

 

双剪切梁称重传感器DTL型和DTX型。

双剪切梁式称重传感器是剪切梁式称重传感器的一种特殊型号，特别精密和准确，其特点是与加载点对称。事实上，它们的设计是两端固定，中间加载。

这种对称性提高了称重传感器的性能，并确保其对任何侧向力都不敏感，因此也适用于特殊用途。

应用领域

DTX型称重传感器用于称量车辆上的负载体。

双剪切梁称重传感器不仅特别精确，而且坚固耐用，适用于称量高载荷。 它们通常用于地磅、车载称重和大量程筒仓，甚至安装在室外。

LAUMAS系列

LAUMAS提供两种型号的双剪切梁式称重传感器，均由AISI 4340镀镍钢制成，防护等级为IP68。

承载能力从9000kg到27000kg不等。

至于最合适的安装件：

•    对于大量程筒仓的称重，DTL型称重传感器和坚固的VCOKDTL是完美的组合； •    对于制造经认证可合法用于贸易和车载称重的大量程称重系统，经OIML R 60认证的双剪切梁称重传感器DTX型和非常紧凑坚固的VDTX型安装件是理想之选。

VDTX型安装件有两种用途：拉伸和压缩。

 

（十）轴销式称重传感器

 

LAU型轴销式称重传感器

轴销式称重传感器是一种特殊的双剪切梁称重传感器（根据装配需要，很少使用剪切梁称重传感器）。

它们具有精确的性能和较高的安全系数，在起重系统中通常用作负载限制器。

安全系数是一个设计值，可提高称重传感器的屈服点和强度：在外加载荷相同的情况下，销式称重传感器的变形量比标准称重传感器小得多，其断裂载荷通常至少是额定载荷的5倍。

应用领域

起重系统中滑轮上的轴销式称重传感器。

针式称重传感器应用于固定端或滑轮（如桥式起重机和起重机）上的起重系统。 它们通常用于对现有结构上的负载限制或称重系统进行补充，无需对其进行任何改动或影响：它们被安装在已安装的无测量功能的通用销钉上，很容易与之互换。

LAUMAS系列

销轴总是具有不同的尺寸，因此，LAUMAS通常会根据客户的定制设计生产定制的销轴式称重传感器。

产品目录中还有标准型号：LAU。

LAU由17 4-PH不锈钢制成，承重范围为5000至20000kg，防护等级为IP67。

定制轴销式称重传感器的一些示例。

 

（十一）钢索测量式称重传感器

 

于钢丝绳测量的FUN型称重传感器。

用于钢丝绳测量的称重传感器是一种特殊的双剪切梁称重传感器，其几何形状可与最常见型号的钢丝绳完美结合，而无需改变安装方式。

由于是直接安装在钢丝绳上的特殊类型，即使是双剪切梁式称重传感器，精度和准确度也会有所降低。不过，通常情况下，这些称重传感器只在不特别需要这些特性的应用中用作载荷限制器。

在任何情况下，准确度和精确度在很大程度上还取决于钢丝绳的刚度，这与钢丝绳的密度有关，而钢丝绳的密度又取决于钢丝的类型以及钢丝绳的尺寸和股数。

线股是由一组单丝编织而成的。绳索由缠绕在中心芯上的若干股组成。

应用领域

用于测量钢丝绳的称重传感器通常单独用作桥式起重机和起重机的负载限制器。

FUN型称重传感器作为负载限制器安装在桥式起重机上。

LAUMAS系列

LAUMAS 提供的用于钢丝绳测量的称重传感器名为FUN。

它由AISI 4140镀镍钢制成，防护等级为IP67。

其承载能力从2000kg到40000kg不等，支持直径从6mm到36mm的钢丝绳。

FUN安装非常简单：它就像一个夹子，直接安装在绳索的固定端下方，无需对系统进行任何机械改动。

不建议将称重传感器用于精确称重，而始终只用作负载限制器。

它非常安全：由于它不具有结构功能，因此无需额外的安全装置，一旦发生机械破损，也不会对系统造成任何影响。

 

（十二）锚式称重传感器

 

锚式称重传感器，CA型。

锚式称重传感器也称为“环形称重传感器”或“环形称重传感器”，主要用于监控系统或测量轴传递或承受的力。

它们是隔膜式称重传感器，隔膜的径向尺寸较小，以便为连接梁和轴留出空间。

应用领域

安装锚式称重传感器是为了测量和监控土木工程（如水坝、桥梁、隧道和挡土结构）中拉杆的张紧力。 它们在测试阶段和随着时间的推移发挥测量功能，以检测拉力的任何显著变化，防止任何结构屈服。

LAUMAS系列

LAUMAS锚定式称重传感器称为CA型，由17-4PH不锈钢制成，承载力从30000kg到250000kg不等，防护等级为IP68。

可提供用于负载分布的特殊板：镀锌钢板，可完美支撑称重传感器，从而使负载沿整个圆周均匀分布。

 

（十三）制动踏板式称重传感器

 

LPED型制动踏板式称重传感器

制动踏板式称重传感器是弯曲梁称重传感器的袖珍型手持式变体，专门用于测试用户施加的推力。

应用领域

典型的用途是测量脚在汽车制动踏板上施加的力，称重传感器用尼龙搭扣固定在制动踏板上。 称重传感器还广泛用于测量工人手动施加在车身、底盘以及车辆和机械造型上的力，也可用于模拟外力作用。

LAUMAS 系列

LAUMAS提供的LPED型由铝制成，防护等级为IP65，单只量程为100千克，非常适合称重传感器的特定应用。

 

（十四）定制称重传感器

 

当无法使用标准称重传感器解决特定情况下的称重和测量问题时，就需要考虑是否根据客户的设计定制称重传感器，以满足独特的特定要求。

LAUMAS 系列

LAUMAS定制称重传感器除了具有特殊的机械尺寸外，还可以

•    双轴、三轴和扭矩测量；

•    预放大；

•    具有两个应变惠斯通电桥，用于冗余双安全系统；

•    具有非标准热补偿（-30°/+70°）和特殊高低温电缆；

•    通过ATEX和IECex认证

聚焦：哪种类型的称重传感器使用寿命最长？ 称重传感器的使用寿命取决于称重传感器在其工作寿命期间可承受的工作循环次数。 每次称重传感器从0到满量程时，就完成了一个工作循环。 剪切梁式称重传感器和压缩式称重传感器的工作周期约为8百万次。 工作循环。而弯曲梁式称重传感器的工作周期约为4百万次。 此外，LAUMAS还定制了可达到1亿次工作循环的称重传感器。 据说，达到1亿次工作循环的称重传感器还具有“高抗疲劳性”。

（十五）称重传感器数字转换器

LCB Profinet 集成在CL型压缩式和拉式称重传感器上。

根据信号传输方式的不同，称重传感器可以是数字式的，也可以是模拟式的。

数字式称重传感器集成了电子元件，用于处理测量结果并以设定格式显示。

模拟称重传感器则必须与重量变送器或重量指示器相连接。

劳玛斯提出了一个创新性的建议：LCB型称重传感器通用数字转换器，这是非常紧凑的重量变送器，可直接连接到任何模拟输出的称重传感器上，将其转换为数字称重传感器。

有3个版本：

•    LCB：经典不锈钢版本和便宜的塑料版本

•    LCB3A–卫生型，通过3-A卫生标准认证

LCB 数字转换器与称重传感器本体完全一体，但也可安装在墙壁上。

所有LCB均可通过PC使用免费的Instrument Manager软件进行配置和管理，并通过最常用的现场总线（Profinet IO、EtherNet/IP、Ethernet TCP/IP、Modbus/TCP、Modbus RTU、Profibus DP、EtherCAT、POWERLINK、CANopen、CC-Link、Sercos III、IO-Link、CC-Link IE Field Basic）连接到PLC。