CL5000 | Cảm biến (load cells) lực căng và nén Laumas CL5000

1. CL5000 | Cảm biến lực căng và nén Laumas CL5000 – giới thiệu & nguồn gốc thương hiệu

CL5000 | Cảm biến lực căng và nén Laumas CL5000 là load cell hai chiều thuộc dòng CL của Laumas, chuyên dùng để đo lực kéo và lực nén trong máy thử, hệ thống kiểm tra tải, cân công nghiệp và các cơ cấu giám sát lực. Model CL5000 có tải danh định 5.000 kg, thân bằng thép không gỉ 17-4 PH và sử dụng công nghệ strain gauge để chuyển lực cơ học thành tín hiệu điện analog mV/V.

Laumas là thương hiệu Italia hoạt động trong lĩnh vực cân công nghiệp từ năm 1984. Hãng phát triển đồng bộ load cell, bộ hiển thị trọng lượng, weight transmitter, bộ số hóa load cell và các giải pháp phục vụ cân, định lượng, đo lực cũng như kết nối dữ liệu với hệ thống tự động hóa.

Dòng CL được sản xuất theo tiêu chuẩn OIML R60 và bao phủ nhiều cấp tải từ 500 kg đến 200.000 kg. CL5000 thuộc nhóm tải có cấp bảo vệ IP68, phù hợp với các ứng dụng cần cảm biến lực kéo nén 5 tấn có kết cấu thép không gỉ, độ kín cao và khả năng tích hợp linh hoạt với thiết bị điện tử cân.

2. Ưu điểm / tính năng nổi bật của Laumas CL5000

• Đo lực kéo và lực nén hai chiều bằng cùng một cảm biến khi tải được truyền đúng theo trục thiết kế.
• Tải danh định 5.000 kg, phù hợp với máy thử lực, thiết bị kiểm tra kết cấu và hệ thống tải công nghiệp.
• Thân bằng thép không gỉ 17-4 PH, đáp ứng yêu cầu về độ bền cơ học trong môi trường công nghiệp.
• Sai số tổng hợp tối đa ±0,05%, phù hợp cho các hệ thống cần giám sát tải ổn định.
• Cấp bảo vệ IP68 đối với CL5000, hỗ trợ làm việc trong điều kiện có bụi và độ ẩm.
• Tín hiệu đầu ra danh định 2 mV/V, tương thích với nhiều bộ hiển thị cân, weight transmitter và bộ số hóa load cell strain gauge.
• Cáp 6 lõi tích hợp REF./SENSE, cho phép thiết bị đọc tương thích bù ảnh hưởng của sụt áp trên dây.
• Dòng CL có tùy chọn hai cầu Wheatstone strain gauge độc lập với hai cáp đầu ra cho các kiến trúc yêu cầu hai chuỗi đo riêng hoặc dự phòng.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu của CL5000

Thông số	Giá trị
Tải danh định	5.000 kg
Kiểu tải đo	Kéo và nén hai chiều
Vật liệu	Thép không gỉ 17-4 PH
Sai số tổng hợp	≤ ±0,05%
Cấp bảo vệ	IP68
Tín hiệu đầu ra danh định	2 mV/V ±0,3%
Điện trở đầu vào	700 Ω ±20 Ω
Điện trở đầu ra	700 Ω ±5 Ω
Độ lệch điểm zero	±1%
Điện trở cách điện	>5000 MΩ
Dải nhiệt độ bù	-10 °C đến +50 °C
Dải nhiệt độ làm việc	-20 °C đến +70 °C
Quá tải an toàn	150% tải toàn thang
Quá tải phá hủy	300% tải toàn thang
Điện áp cấp tối đa không gây hư hỏng	15 V
Độ võng tại tải danh định	0,3 mm
Cáp kết nối	Dài 5 m, đường kính 5 mm, 6 lõi × 0,14 mm²
Ren liên kết	M24 × 2

3. Chức năng & nguyên lý hoạt động / ứng dụng của CL5000

Kết nối CL5000 với thiết bị điện tử cân

Load cell Laumas CL5000 là cảm biến strain gauge thụ động. Cảm biến cần làm việc cùng bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell có ngõ vào dành cho tín hiệu cầu strain gauge; không cấp nguồn điện lưới trực tiếp vào load cell.

Thiết bị điện tử cân cung cấp điện áp kích thích tới cầu Wheatstone bên trong CL5000 qua EXC+ và EXC-. Khi lực kéo hoặc lực nén tác động, trạng thái cân bằng của cầu thay đổi và tạo ra tín hiệu vi sai tại SIG+ và SIG-.

Cáp tiêu chuẩn của dòng CL có 6 lõi. +SIGNAL sử dụng dây xanh lá, -SIGNAL dây trắng, +EXCITATION dây đỏ, -EXCITATION dây đen, +REF./SENSE dây xanh dương và -REF./SENSE dây nâu/vàng. Shield được bố trí riêng để hỗ trợ chống nhiễu điện từ.

REF./SENSE+ và REF./SENSE- phản hồi điện áp excitation thực tế tại vị trí cảm biến. Khi thiết bị đọc hỗ trợ cấu hình 6 dây, các đường sense giúp bù ảnh hưởng của điện trở dây dẫn và sụt áp trên cáp.

Không nên tự suy đoán số chân terminal trên thiết bị đọc vì cách bố trí đầu nối khác nhau giữa từng bộ hiển thị, transmitter và bộ số hóa. Việc đấu dây phải căn cứ manual của đúng thiết bị được sử dụng.

Shield và hệ thống nối đất cần được xử lý theo hướng dẫn EMC. Nguồn dành cho thiết bị điện tử cân nên có cầu chì hoặc CB bảo vệ và điểm cách ly thích hợp để phục vụ bảo trì, kiểm tra và đấu nối an toàn.

Nguyên lý hoạt động của CL5000

Nguyên lý strain gauge của CL5000 dựa trên biến dạng đàn hồi rất nhỏ của phần tử đo. Khi lực kéo hoặc lực nén truyền dọc theo trục cảm biến, phần tử đàn hồi bằng thép không gỉ chịu ứng suất và biến dạng tương ứng với lực tác động.

Các strain gauge được bố trí tại vùng đo sẽ biến dạng cùng phần tử đàn hồi, làm điện trở của chúng thay đổi. Những strain gauge này được mắc thành cầu Wheatstone để chuyển sự biến thiên điện trở thành tín hiệu điện vi sai.

Khi thiết bị điện tử cân cấp excitation vào cầu Wheatstone, sự thay đổi tải làm cầu mất cân bằng và tạo tín hiệu mV/V tỷ lệ với lực tại hai đường SIG+ và SIG-.

Tín hiệu load cell có biên độ thấp nên cần được khuếch đại trước khi chuyển đổi A/D. Sau khi số hóa, thiết bị điện tử thực hiện hiệu chuẩn, lọc tín hiệu, zero, tare và tính toán để quy đổi dữ liệu thành giá trị lực hoặc khối lượng.

Dữ liệu sau xử lý có thể đưa tới màn hình hiển thị hoặc truyền qua thiết bị điện tử tới PLC, HMI, SCADA và hệ thống điều khiển. Vì vậy CL5000 có thể sử dụng như phần tử đo đầu vào của một hệ thống giám sát lực và tự động hóa hoàn chỉnh.

Ứng dụng của CL5000 trong công nghiệp

Với khả năng đo lực kéo và nén 5.000 kg, CL5000 phù hợp cho máy thử lực, hệ thống kiểm tra kết cấu, thiết bị thử tải, cơ cấu kéo/nén, máy công nghiệp và các ứng dụng cần giám sát tải hai chiều.

Trong máy thử, cảm biến có thể được bố trí giữa cơ cấu tạo lực và đối tượng kiểm tra. Load cell đo trực tiếp lực tác động, còn bộ điện tử cân thực hiện khuếch đại, số hóa và hiển thị hoặc ghi nhận dữ liệu.

Trong hệ thống tự động hóa, CL5000 có thể kết hợp với weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell để chuyển tín hiệu mV/V sang dữ liệu mà PLC có thể xử lý. Giá trị lực có thể được sử dụng cho cảnh báo ngưỡng, giám sát tải, kiểm tra đạt/không đạt hoặc điều khiển quá trình.

Lưu ý khi thiết kế và lắp đặt cơ khí

CL5000 cần được lắp để tải truyền gần đúng theo trục thiết kế của cảm biến. Lực ngang, tải lệch tâm, mô-men uốn hoặc xoắn có thể gây biến dạng ngoài hướng đo chính và ảnh hưởng tới độ chính xác.

Ren M24 × 2 và các liên kết cơ khí phải được lựa chọn phù hợp với tải làm việc, tải động và điều kiện vận hành. Khớp cầu hoặc liên kết tự lựa tâm có thể được sử dụng để giảm tác động của sai lệch lắp đặt trong các cơ cấu kéo/nén.

Khả năng chịu tải của thanh kéo, khớp nối, giá đỡ và khung máy phải được tính toán riêng. Không nên coi tải danh định của load cell là thông số chịu tải của toàn bộ hệ thống cơ khí.

Lưu ý về cáp tín hiệu và chống nhiễu EMC

Do tín hiệu load cell mV/V có biên độ thấp, cáp CL5000 nên được bố trí tách khỏi biến tần, động cơ, contactor, cáp động lực và các nguồn nhiễu điện từ mạnh.

Shield, REF./SENSE và tiếp địa cần được đấu theo đúng tài liệu của thiết bị điện tử cân. Nếu cần thay đổi hoặc kéo dài tuyến cáp, nên đánh giá lại ảnh hưởng tới tín hiệu và thực hiện hiệu chuẩn hệ thống khi cần thiết.

4. Cam kết & nơi mua CL5000 chính hãng

Khi lựa chọn CL5000 chính hãng, khách hàng nên xác định rõ tải làm việc, chiều lực kéo/nén, kiểu liên kết cơ khí, điều kiện môi trường và thiết bị điện tử cân cần sử dụng. Việc lựa chọn đồng bộ giúp hệ thống đo lực hoạt động ổn định và thuận tiện trong hiệu chuẩn, vận hành cũng như bảo trì.

Khách hàng có nhu cầu mua cảm biến lực căng và nén Laumas CL5000, bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell tương thích có thể liên hệ và đặt hàng chính hãng tại thietbicodien. thietbicodien hỗ trợ đối chiếu đúng model và tư vấn giải pháp phù hợp cho máy thử lực, hệ thống cân và tự động hóa công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

CL5000 đo lực kéo hay lực nén?

CL5000 là load cell hai chiều và có thể đo cả lực kéo lẫn lực nén khi tải được truyền đúng theo trục cảm biến.

Tải danh định của CL5000 là bao nhiêu?

CL5000 có tải danh định 5.000 kg, tương đương 5 tấn.

CL5000 được làm bằng vật liệu gì?

Thân cảm biến được chế tạo bằng thép không gỉ 17-4 PH.

Cấp bảo vệ của CL5000 là bao nhiêu?

CL5000 thuộc nhóm tải từ 500 kg đến 60.000 kg của dòng CL và có cấp bảo vệ IP68.

Tín hiệu đầu ra của CL5000 là dạng gì?

Tín hiệu đầu ra danh định là 2 mV/V ±0,3%, thuộc dạng tín hiệu analog vi sai của cầu strain gauge.

CL5000 sử dụng ren liên kết nào?

CL5000 thuộc nhóm kích thước 5.000–10.000 kg của dòng CL và sử dụng ren liên kết M24 × 2.

Cáp CL5000 có dây sense không?

Có. Cáp gồm 6 lõi với các đường signal, excitation và REF./SENSE, cùng shield chống nhiễu.

CL5000 có thể nối trực tiếp với PLC không?

PLC thông thường không đọc trực tiếp tín hiệu mV/V. Cần sử dụng weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell để khuếch đại, chuyển đổi và truyền giá trị đo tới PLC.

CL5000 có tùy chọn dự phòng tín hiệu không?

Dòng CL có tùy chọn hai cầu Wheatstone strain gauge 350 Ω độc lập với hai cáp đầu ra, phục vụ các kiến trúc cần hai chuỗi đo riêng hoặc dự phòng.

Có được cấp nguồn AC trực tiếp vào CL5000 không?

Không. CL5000 là load cell strain gauge thụ động và chỉ nhận điện áp excitation phù hợp từ thiết bị điện tử cân. Không được cấp điện áp lưới AC trực tiếp vào các dây của cảm biến.