CLS5000 | Cảm biến (load cells) lực nén Laumas CLS5000

1) CLS5000 | Cảm biến lực nén Laumas CLS5000

CLS5000 là cảm biến lực nén Laumas thuộc dòng CLS dạng low-profile, được thiết kế để đo tải trọng theo phương nén trong các hệ thống cân công nghiệp. Phiên bản này có tải danh định 5000 kg, thân bằng thép không gỉ AISI 420, cấp bảo vệ IP68 và tích hợp tấm đế dưới bằng thép không gỉ.

Laumas là thương hiệu Italia hoạt động trong lĩnh vực cân và định lượng công nghiệp từ năm 1984. Hãng thiết kế và sản xuất load cell, bộ gá, weight transmitter, bộ hiển thị cân và các thành phần phục vụ hệ thống cân tự động cho nhà chế tạo máy, nhà tích hợp hệ thống và nhiều lĩnh vực sản xuất.

Dòng CLS gồm các phiên bản tải danh định 1000 kg, 2000 kg và 5000 kg. Trong đó, CLS5000 hướng tới những ứng dụng cần load cell lực nén 5000 kg có chiều cao lắp đặt thấp, độ ổn định tốt và khả năng tích hợp trực tiếp dưới bồn, phễu, platform, roller hoặc máy công nghiệp.

2) Ưu điểm và tính năng nổi bật

Laumas CLS5000 kết hợp thiết kế low-profile với kết cấu thép không gỉ và hệ strain gauge độ nhạy cao, giúp xây dựng hệ thống cân gọn nhưng vẫn đáp ứng yêu cầu đo tải công nghiệp.

• Load cell lực nén low-profile phù hợp với các kết cấu bị giới hạn chiều cao lắp đặt.
• Thân và tấm đế dưới bằng thép không gỉ, thuận tiện cho môi trường công nghiệp.
• Cấp bảo vệ cao giúp cảm biến thích hợp cho các khu vực có bụi và độ ẩm trong giới hạn thiết kế.
• Sai số tổng hợp thấp, phù hợp cho hệ thống cân cần độ ổn định và khả năng lặp lại tốt.
• Tín hiệu đầu ra dạng mV/V tương thích với bộ hiển thị cân, weight transmitter và bộ số hóa load cell.
• Cấu hình sáu dây có REF./SENSE hỗ trợ bộ điện tử cân tương thích bù ảnh hưởng của sụt áp trên tuyến cáp.
• Có thể kết hợp nhiều load cell trong hệ thống cân bồn, cân phễu hoặc cân máy nhiều điểm.
• Có bộ gá chuyên dụng PV80CLS để hỗ trợ tự định tâm, hạn chế lực ngang, chống lật, bù sai lệch mặt đỡ và điều chỉnh chiều cao.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu

Thông số	Giá trị
Tải danh định	5000 kg
Kiểu cảm biến	Load cell lực nén low-profile
Vật liệu	Thép không gỉ AISI 420
Cấp bảo vệ	IP68
Sai số tổng hợp	≤ ±0,03%
Tín hiệu đầu ra danh định	2 mV/V ±0,4%
Điện trở đầu vào	385 Ω ±10 Ω
Điện trở đầu ra	350 Ω ±3 Ω
Cân bằng điểm zero	±1%
Điện trở cách điện	>5000 MΩ
Ảnh hưởng nhiệt độ lên zero	0,002%/°C
Ảnh hưởng nhiệt độ lên span	0,012%/°C
Dải nhiệt độ bù	-10 °C đến +50 °C
Dải nhiệt độ làm việc	-20 °C đến +70 °C
Độ trôi tại tải danh định trong 30 phút	0,02%
Quá tải an toàn	150% toàn thang
Quá tải phá hủy	250% toàn thang
Điện áp cấp tối đa không gây hư hỏng	15 V
Độ võng tại tải danh định	0,3 mm
Ren tại điểm tác động lực	M20 × 2,5
Cáp kết nối	Dài 10 m, đường kính 6 mm, 6 lõi × 0,25 mm² + shield
Trọng lượng	4,2 kg

3) Chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Chức năng đo tải tại điểm đỡ

Cảm biến lực nén CLS5000 được lắp tại điểm truyền lực giữa bồn, phễu, platform, roller hoặc máy và phần kết cấu đỡ phía dưới. Khi tải trên kết cấu thay đổi, lực nén truyền qua cảm biến thay đổi tương ứng.

Phần tử đàn hồi bên trong load cell biến dạng rất nhỏ dưới tải. Các strain gauge gắn trên phần tử đàn hồi cảm nhận biến dạng này và thay đổi điện trở, tạo cơ sở để chuyển tải trọng cơ học thành tín hiệu điện.

Trong hệ thống cân có nhiều chân đỡ, mỗi điểm cân có thể sử dụng một CLS5000. Tín hiệu từ các load cell thường được đưa về hộp nối rồi chuyển tới bộ hiển thị cân hoặc weight transmitter. Thiết kế cơ khí cần tính tới tải phân bố không đều, vị trí trọng tâm, giãn nở kết cấu, lực ngang và mô-men ngoài ý muốn.

Bộ gá PV80CLS cho CLS5000

Đối với hệ thống cân bồn sử dụng CLS5000, Laumas cung cấp bộ gá PV80CLS chuyên dùng cho cảm biến CLS 5000 kg. Bộ gá có tấm trên điều chỉnh bằng thép không gỉ AISI 304 và chân khớp tự định tâm bằng thép không gỉ.

Cơ cấu này hỗ trợ hạn chế lực ngang và chống lật, đồng thời bù sai lệch giữa các mặt đỡ của kết cấu và cho phép điều chỉnh chiều cao. Đây là giải pháp hữu ích khi lắp load cell dưới tank, hopper, platform hoặc roller và cần cải thiện điều kiện truyền lực theo phương đo.

Đấu dây và kết nối CLS5000

CLS5000 sử dụng cáp sáu lõi cùng shield. EXC+/EXC- nhận điện áp kích thích từ bộ điện tử cân; SIG+/SIG- truyền tín hiệu vi sai mV/V từ load cell về thiết bị xử lý; REF./SENSE+/SENSE- phản hồi điện áp kích thích thực tế tại cảm biến về bộ đọc tương thích.

Theo sơ đồ kết nối của dòng CLS, +SIGNAL sử dụng dây xanh lá, +EXCITATION sử dụng dây đỏ, +REF./SENSE sử dụng dây xanh dương, -SIGNAL sử dụng dây trắng, -EXCITATION sử dụng dây đen và -REF./SENSE sử dụng dây vàng. Shield bao quanh các lõi tín hiệu để hỗ trợ giảm ảnh hưởng của nhiễu điện từ.

Không được cấp nguồn điện lưới AC trực tiếp vào CLS5000. Nguồn cấp phải đưa tới bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa theo đúng thông số của thiết bị điện tử; từ đó thiết bị đọc mới cung cấp điện áp kích thích phù hợp cho load cell.

Nguyên lý strain gauge và cầu Wheatstone

CLS5000 hoạt động dựa trên nguyên lý strain gauge và cầu Wheatstone. Bộ điện tử cân cấp điện áp kích thích qua EXC+/EXC- tới cầu đo bên trong load cell. Khi tải nén tác động, phần tử đàn hồi bằng thép không gỉ biến dạng một lượng rất nhỏ.

Sự biến dạng làm điện trở các strain gauge thay đổi. Khi các strain gauge được mắc thành cầu Wheatstone, biến thiên điện trở làm cầu mất cân bằng và sinh tín hiệu vi sai SIG+/SIG- dạng mV/V tỷ lệ với lực nén.

Cặp REF./SENSE phản hồi điện áp kích thích thực tế tại cảm biến về thiết bị đọc. Thiết bị điện tử cân hỗ trợ kết nối sáu dây có thể sử dụng tín hiệu này để bù ảnh hưởng của sụt áp trên cáp và duy trì điều kiện kích thích ổn định hơn.

Tín hiệu mV/V sau đó được khuếch đại và lọc, chuyển đổi qua A/D rồi đi tới các khối hiệu chuẩn, Zero, Tare và tính toán trọng lượng. Giá trị cuối cùng được hiển thị hoặc truyền dưới dạng dữ liệu đã xử lý tới hệ thống điều khiển.

Ứng dụng thực tế

Load cell Laumas CLS5000 phù hợp với nhiều hệ thống cân công nghiệp cần cảm biến lực nén tải lớn, chiều cao thấp và khả năng bảo vệ tốt.

• Cân bồn và cân phễu chứa nguyên liệu.
• Cân platform và bệ cân công nghiệp.
• Cân roller và cụm máy sản xuất.
• Cân skid và các cụm thiết bị công nghệ.
• Hệ thống phối trộn và định lượng theo mẻ.
• Giám sát lượng nguyên liệu trong quá trình nạp và xả.
• Hệ thống cân nhiều điểm sử dụng hộp nối load cell.
• Tích hợp dữ liệu trọng lượng với PLC, HMI hoặc SCADA thông qua weight transmitter hoặc bộ số hóa tương thích.

4) Cam kết và nơi mua hàng

Khi lựa chọn CLS5000 chính hãng, cần xác định tải thực tế trên từng điểm cân, tải động, số lượng load cell, điều kiện giãn nở và chuyển vị của kết cấu. Đối với tank, hopper hoặc platform, sử dụng bộ gá PV80CLS phù hợp giúp hạn chế các lực không mong muốn tác động trực tiếp lên cảm biến.

Khách hàng cần mua cảm biến lực nén Laumas CLS5000 chính hãng, xuất xứ Italia và cần tư vấn lựa chọn bộ gá PV80CLS, hộp nối, bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa phù hợp có thể liên hệ trực tiếp thietbicodien. thietbicodien hỗ trợ đối chiếu đúng model và lựa chọn cấu hình theo yêu cầu cân thực tế.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

CLS5000 là loại cảm biến gì?

CLS5000 là load cell lực nén dạng low-profile của Laumas, chuyển tải trọng cơ học tác động theo phương nén thành tín hiệu điện mV/V để hệ thống cân xử lý.

CLS5000 có tải danh định bao nhiêu?

CLS5000 là phiên bản tải danh định 5000 kg của dòng CLS. Khi thiết kế hệ thống nhiều load cell cần tính tải lớn nhất thực tế trên từng điểm cân và áp dụng hệ số dự phòng phù hợp.

CLS5000 sử dụng vật liệu gì?

Thân cảm biến được chế tạo từ thép không gỉ AISI 420 và có tấm đế dưới bằng thép không gỉ tích hợp.

CLS5000 có cấp bảo vệ nào?

CLS5000 thuộc dòng CLS có cấp bảo vệ IP68, phù hợp với nhiều ứng dụng cân công nghiệp có yêu cầu bảo vệ cao trước bụi và nước trong giới hạn quy định của cấp IP.

CLS5000 sử dụng kết nối cơ khí nào tại điểm nhận lực?

Phiên bản CLS5000 sử dụng ren M20 × 2,5 tại điểm tác động lực. Kết cấu truyền tải hoặc bộ gá cần được lựa chọn tương thích với cấu hình cơ khí này.

CLS5000 sử dụng cáp bao nhiêu lõi?

Cảm biến sử dụng cáp sáu lõi cùng shield, gồm hai đường excitation, hai đường signal và hai đường REF./SENSE.

SENSE+ và SENSE- của CLS5000 có chức năng gì?

SENSE+/SENSE- phản hồi điện áp kích thích thực tế tại load cell về thiết bị đọc tương thích, qua đó hỗ trợ bù ảnh hưởng của sụt áp trên đường cáp.

Bộ gá nào phù hợp với CLS5000?

Laumas cung cấp bộ gá PV80CLS dành cho CLS5000. Bộ gá hỗ trợ tự định tâm, hạn chế lực ngang, chống lật, bù sai lệch giữa các mặt đỡ và điều chỉnh chiều cao cụm lắp đặt.

Có thể đấu CLS5000 trực tiếp vào PLC không?

PLC thông thường không được thiết kế để cấp kích thích và xử lý trực tiếp tín hiệu mV/V mức thấp của load cell. Nên sử dụng weight transmitter hoặc bộ số hóa chuyên dụng trước khi truyền dữ liệu tới PLC.

Có được cấp nguồn điện lưới trực tiếp vào CLS5000 không?

Không. Load cell phải nhận điện áp kích thích từ bộ điện tử cân chuyên dụng; nguồn điện lưới chỉ được cấp cho bộ hiển thị hoặc transmitter theo đúng yêu cầu của thiết bị đó.

Khi lắp CLS5000 dưới bồn hoặc phễu cần lưu ý gì?

Cần bảo đảm lực truyền chủ yếu theo phương nén, tính đến tải phân bố không đều và sự dịch chuyển của kết cấu, đồng thời hạn chế lực ngang, mô-men và tải lệch tâm. Bộ gá phù hợp giúp duy trì điều kiện truyền lực tốt hơn cho cảm biến.