CX15000L | Cảm biến (load cells) lực nén Laumas CX15000L

1) CX15000L | Cảm biến lực nén Laumas CX15000L

CX15000L là cảm biến lực nén Laumas dạng low-profile, được thiết kế để đo tải trọng tác động theo phương nén trong các hệ thống cân và đo lực công nghiệp. Model CX15000L có tải danh định 15000 kg, thuộc dòng CX với các mức tải 1000, 2500, 5000, 7500, 10000, 15000 và 30000 kg.

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, hộp nối, bộ hiển thị cân, weight transmitter, bộ số hóa cùng nhiều thành phần phục vụ hệ thống cân điện tử và tự động hóa.

Với kết cấu load cell nén thấp 15000 kg, thân bằng thép không gỉ AISI 420 và cấp bảo vệ IP68, CX15000L phù hợp cho cân bồn, cân silo, cân phễu, mixer, hopper, platform và các máy công nghiệp cần cảm biến chịu tải lớn nhưng vẫn tối ưu chiều cao lắp đặt.

2) Ưu điểm và tính năng nổi bật

Cảm biến lực nén CX15000L kết hợp thiết kế low-profile với công nghệ strain gauge, phù hợp với những hệ thống yêu cầu khả năng chịu tải lớn, tín hiệu mV/V tiêu chuẩn và khả năng tích hợp linh hoạt với thiết bị điện tử cân.

• Tải danh định 15000 kg, phù hợp với nhiều hệ thống cân bồn, silo và thiết bị tải lớn.
• Thiết kế low-profile giúp giảm chiều cao tổng thể của cụm cân.
• Thân cảm biến bằng thép không gỉ AISI 420.
• Cấp bảo vệ IP68; có tùy chọn IP69K theo yêu cầu.
• Sai số tổng hợp tối đa ±0,05%.
• Tín hiệu đầu ra danh định 2 mV/V ±0,4%.
• Cáp 6 lõi có shield, hỗ trợ excitation, signal và REF./SENSE.
• Quá tải an toàn 150% tải toàn thang.
• Quá tải phá hủy 300% tải toàn thang theo đặc tính của dòng CX.
• Có thể kết hợp với bộ gá V10000 hoặc V10275 dành cho load cell CX tới 15000 kg.
• Bộ gá tương thích được chế tạo bằng thép không gỉ AISI 304, có lá hạn chế lực ngang và cơ cấu chống lật.
• Có các phiên bản chứng nhận dành cho một số môi trường đặc biệt; cần đối chiếu đúng mã cấu hình khi đặt hàng.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu

Thông số	Giá trị
Tải danh định	15000 kg
Kiểu cảm biến	Load cell lực nén dạng low-profile
Vật liệu thân cảm biến	Thép không gỉ AISI 420
Sai số tổng hợp	≤ ±0,05%
Cấp bảo vệ	IP68
Cấp bảo vệ tùy chọn	IP69K theo yêu cầu
Tín hiệu đầu ra danh định	2 mV/V ±0,4%
Điện trở đầu vào	765 Ω ±15 Ω
Điện trở đầu ra	700 Ω ±5 Ω
Cân bằng zero	±2%
Điện trở cách điện	>5000 MΩ
Ảnh hưởng nhiệt độ lên zero	0,002%/°C
Ảnh hưởng nhiệt độ lên span	0,002%/°C
Dải nhiệt độ bù	-10 °C đến +50 °C
Dải nhiệt độ làm việc	-20 °C đến +60 °C
Độ trôi tại tải danh định trong 30 phút	0,02%
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	0,4 mm
Cáp kết nối	Dài 10 m, đường kính 5 mm, 6 × 0,25 mm² + shield

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

Chức năng đo tải trọng theo phương nén

Laumas CX15000L được lắp tại điểm truyền lực giữa kết cấu cần cân và nền hoặc bộ gá. Khi bồn, silo, phễu, mixer, hopper, platform hoặc máy tạo tải trọng, lực được truyền theo phương nén xuống bề mặt nhận tải của cảm biến.

Phần tử đàn hồi bên trong CX15000L biến dạng một lượng rất nhỏ theo lực tác động. Các strain gauge được bố trí trên phần tử đàn hồi thay đổi điện trở theo biến dạng, từ đó chuyển đổi tải trọng cơ học thành tín hiệu điện tỷ lệ.

Trong hệ thống cân silo hoặc cân bồn nhiều chân, có thể bố trí một load cell tại mỗi điểm đỡ. Tín hiệu từ các cảm biến có thể được tập trung qua hộp nối trước khi truyền đến bộ hiển thị cân hoặc weight transmitter để xử lý và tính tổng trọng lượng.

Khi lựa chọn tải cảm biến cần xét cả tải chết của kết cấu, tải vật liệu cực đại, tải động, rung động, sai lệch trọng tâm và mức phân bố tải không đều giữa các chân đỡ. Việc chỉ chia tổng tải cho số lượng load cell mà không có hệ số dự phòng có thể dẫn tới lựa chọn không phù hợp.

Đấu dây và kết nối với thiết bị điện tử cân

CX15000L sử dụng cáp sáu lõi có shield. Bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa cung cấp điện áp kích thích cho cầu đo qua EXC+/EXC-, đồng thời nhận tín hiệu vi sai từ SIG+/SIG-.

Hai đường REF./SENSE hồi tiếp điện áp kích thích thực tế tại load cell về thiết bị điện tử cân tương thích. Cơ chế này cho phép thiết bị đọc hỗ trợ bù sụt áp trên tuyến cáp và duy trì điều kiện kích thích ổn định hơn.

Theo sơ đồ kết nối của dòng CX, +SIGNAL sử dụng dây xanh lá, +EXCITATION dây đỏ, +REF./SENSE dây xanh dương, -SIGNAL dây trắng, -EXCITATION dây đen và -REF./SENSE dây vàng. Shield được sử dụng để hỗ trợ hạn chế nhiễu điện từ ảnh hưởng tới tín hiệu mV/V mức thấp.

Không được cấp nguồn điện lưới AC trực tiếp vào CX15000L. Nguồn phù hợp cần cấp cho bộ hiển thị, transmitter hoặc bộ số hóa qua thiết bị bảo vệ và điểm cách ly; thiết bị điện tử cân sau đó mới cung cấp điện áp kích thích cho load cell.

Nguyên lý strain gauge và cầu Wheatstone

Nguyên lý hoạt động CX15000L dựa trên phần tử đàn hồi và các strain gauge mắc thành cầu Wheatstone. Bộ điện tử cân cấp điện áp kích thích qua EXC+/EXC- để cầu đo hoạt động.

Khi tải trọng tăng hoặc giảm, phần tử đàn hồi bằng thép không gỉ AISI 420 biến dạng rất nhỏ. Điện trở của các strain gauge thay đổi theo biến dạng, làm cầu Wheatstone mất cân bằng và sinh tín hiệu vi sai SIG+/SIG- dạng mV/V.

Tín hiệu analog mức thấp được truyền về bộ hiển thị cân hoặc weight transmitter và đi qua khối khuếch đại, lọc nhiễu. Sau đó bộ chuyển đổi A/D biến tín hiệu analog thành dữ liệu số.

Bộ xử lý thực hiện các chức năng hiệu chuẩn, Zero, Tare và tính toán trọng lượng hoặc lực. Kết quả được đưa tới màn hình hiển thị để người vận hành theo dõi.

Nếu thiết bị điện tử cân hỗ trợ giao tiếp công nghiệp, dữ liệu số sau xử lý có thể truyền đến PLC, HMI hoặc SCADA phục vụ giám sát, điều khiển nạp xả, định lượng, batching và lưu trữ dữ liệu.

Ứng dụng thực tế

Load cell lực nén CX15000L phù hợp với nhiều hệ thống cân tải lớn trong sản xuất, lưu trữ nguyên liệu và tự động hóa công nghiệp.

• Cân silo công nghiệp chứa nguyên liệu.
• Cân bồn và tank tải lớn.
• Cân hopper và phễu chứa vật liệu.
• Cân mixer và thiết bị phối trộn.
• Cân platform và bệ máy.
• Giám sát tải tại chân đỡ máy hoặc kết cấu công nghiệp.
• Đo lực nén trong máy thử hoặc đồ gá.
• Hệ thống batching và định lượng nguyên liệu.
• Giám sát lượng vật liệu trong quá trình nạp và xả.
• Tích hợp dữ liệu cân với PLC, HMI hoặc SCADA thông qua weight transmitter hoặc bộ số hóa.

Bộ gá V10000 và V10275

CX15000L nằm ở mức tải cao nhất trong phạm vi tương thích của bộ gá V10000 và V10275. Laumas xác định hai bộ gá này dùng cho load cell CX có tải tới 15000 kg.

V10000 và V10275 được chế tạo bằng thép không gỉ AISI 304. Các lá thép có chức năng hạn chế chuyển vị và lực ngang, trong khi hai thanh ren kết hợp đai ốc tự hãm tạo cơ cấu chống lật.

Đây là giải pháp phù hợp với silo, tank, mixer hoặc hopper chịu rung động do các bộ phận chuyển động. Sử dụng đúng bộ gá giúp tải truyền chủ yếu theo phương nén và hạn chế ảnh hưởng của lực ngoài phương đo lên cảm biến.

Lưu ý khi thiết kế và lắp đặt

Bề mặt đỡ CX15000L cần đủ cứng, phẳng và ổn định. Tải phải tác động đúng vùng nhận lực và hạn chế lực ngang, mô-men xoắn hoặc tải lệch tâm quá mức.

Cáp load cell nên được đi tách khỏi cáp động lực, biến tần, motor và contactor. Shield cần được xử lý theo hướng dẫn của bộ điện tử cân và phương án nối đất của toàn hệ thống để hạn chế vòng lặp đất và nhiễu điện từ.

Sau khi hoàn thành lắp đặt, hệ thống cần được hiệu chuẩn bằng phương pháp phù hợp để thiết lập chính xác quan hệ giữa tín hiệu mV/V và tải trọng thực tế.

4) Cam kết và nơi mua hàng

Khi lựa chọn CX15000L chính hãng, cần xác định tải cực đại tại từng điểm cân, tải động, rung động, độ lệch tải, bộ gá và điều kiện môi trường. Nếu ứng dụng yêu cầu IP69K hoặc chứng nhận dành cho môi trường đặc biệt, cần đối chiếu chính xác phiên bản trước khi đặt hàng.

Khách hàng cần mua cảm biến lực nén Laumas CX15000L chính hãng, xuất xứ Italia và cần tư vấn bộ gá V10000/V10275, 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 phù hợp với hệ thống cân hoặc đo lực thực tế.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

CX15000L là cảm biến gì?

CX15000L là load cell lực nén dạng low-profile của Laumas, sử dụng strain gauge và cầu Wheatstone để chuyển tải trọng cơ học thành tín hiệu điện mV/V.

CX15000L có tải danh định bao nhiêu?

CX15000L có tải danh định 15000 kg.

CX15000L được chế tạo từ vật liệu gì?

Thân cảm biến được chế tạo bằng thép không gỉ AISI 420.

Cấp bảo vệ của CX15000L là gì?

CX15000L thuộc dòng CX có cấp bảo vệ IP68 và có thể yêu cầu tùy chọn IP69K.

Sai số tổng hợp của CX15000L là bao nhiêu?

Dòng CX được Laumas công bố với sai số tổng hợp tối đa ±0,05%.

Tín hiệu đầu ra CX15000L là bao nhiêu?

Tín hiệu đầu ra danh định của dòng CX là 2 mV/V ±0,4%.

Cáp CX15000L dài bao nhiêu?

Cáp tiêu chuẩn dài 10 m, đường kính 5 mm, gồm 6 lõi tiết diện 0,25 mm² cùng shield.

CX15000L có đường SENSE không?

Có. Cáp sáu lõi gồm +REF./SENSE và -REF./SENSE để hồi tiếp điện áp kích thích thực tế tại load cell về thiết bị đọc tương thích.

Màu dây của CX15000L được quy định như thế nào?

+SIGNAL màu xanh lá, +EXCITATION màu đỏ, +REF./SENSE màu xanh dương, -SIGNAL màu trắng, -EXCITATION màu đen và -REF./SENSE màu vàng.

Bộ gá nào phù hợp với CX15000L?

V10000 và V10275 là các bộ gá được Laumas chỉ định cho dòng CX có tải tối đa 15000 kg, trong đó có CX15000L.

CX15000L có phù hợp với cân silo hoặc cân bồn không?

Có. Cân silo, cân bồn và cân hopper tải lớn là các ứng dụng phù hợp khi số lượng load cell, tải trên từng chân và bộ gá được tính toán đúng.

CX15000L có thể sử dụng để đo lực nén không?

Có. CX15000L có thể sử dụng trong hệ thống đo lực nén nếu kết cấu truyền lực, dải tải và quá trình hiệu chuẩn được thiết kế phù hợp.

Có thể đấu CX15000L trực tiếp vào PLC không?

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

Có được cấp nguồn AC trực tiếp vào CX15000L không?

Không. CX15000L chỉ nhận điện áp kích thích từ bộ điện tử cân phù hợp và tuyệt đối không được đấu trực tiếp với nguồn điện lưới AC.