FTP10000 | Cảm biến lực dạng thanh chịu cắt (Shear Beam) Laumas FTP10000

1. FTP10000 | Cảm biến lực dạng thanh chịu cắt Laumas FTP10000 – Giới thiệu & nguồn gốc

FTP10000 | Cảm biến lực dạng thanh chịu cắt (Shear Beam) Laumas FTP10000 là load cell công nghiệp thuộc dòng FTP của Laumas, được thiết kế cho các hệ thống cân sử dụng nguyên lý đo biến dạng cắt. Phiên bản FTP10000 có tải danh định 10.000 kg, phù hợp với những hệ thống cân tải trọng lớn như silo, bồn, phễu, máy trộn và các kết cấu cân công nghiệp nhiều điểm. Theo tài liệu Laumas, dòng FTP sử dụng thân bằng thép không gỉ AISI 420; các phiên bản từ 500 đến 10.000 kg làm việc theo nguyên lý shear beam.

LAUMAS Elettronica S.r.l. là doanh nghiệp của Italia hoạt động trong lĩnh vực cân công nghiệp từ năm 1984. Hãng phát triển các giải pháp gồm load cell, bộ truyền tín hiệu cân, bộ chỉ thị cân và nhiều thành phần phục vụ hệ thống cân điện tử, tự động hóa quá trình. Trụ sở LAUMAS đặt tại Montechiarugolo, tỉnh Parma, Italia.

Với kết cấu dạng thanh chịu cắt, vật liệu chống ăn mòn và khả năng làm việc với hệ thống xử lý tín hiệu cân tiêu chuẩn, cảm biến lực 10 tấn FTP10000 là lựa chọn đáng chú ý cho các ứng dụng yêu cầu đo tải ổn định trong môi trường công nghiệp.

2. Ưu điểm / tính năng nổi bật của Laumas FTP10000

Điểm mạnh của Laumas FTP10000 nằm ở sự kết hợp giữa tải trọng lớn, kết cấu shear beam và thân cảm biến bằng thép không gỉ. Thiết kế này hướng đến các hệ thống cân cố định cần độ ổn định cơ học, khả năng tích hợp thuận tiện với bộ chỉ thị hoặc weight transmitter và khả năng sử dụng trong nhiều môi trường sản xuất.

• Tải trọng danh định 10.000 kg, đáp ứng các hệ thống cân tải lớn.
• Cảm biến lực dạng Shear Beam, phù hợp cho cân nhiều điểm và các kết cấu cân công nghiệp.
• Thân chế tạo từ thép không gỉ AISI 420, tăng độ bền cơ học và khả năng chịu điều kiện môi trường công nghiệp.
• Cấp bảo vệ tiêu chuẩn của phiên bản shear beam FTP là IP68; Laumas công bố tùy chọn IP69K theo yêu cầu đối với dòng shear beam.
• Tín hiệu đầu ra dạng mV/V thuận tiện để kết nối với weight transmitter, bộ chỉ thị cân hoặc hệ thống điều khiển PLC.
• Cáp của FTP10000 hỗ trợ các đường Signal, Excitation và các đường Ref/Sense khi được trang bị, giúp kết nối với thiết bị điện tử cân tương thích.
• Có thể phối hợp với bộ gá phù hợp của Laumas nhằm hạn chế ảnh hưởng của lực ngang, sai lệch lắp đặt và chuyển động của kết cấu cân.

Các đặc tính chính dưới đây được đối chiếu với tài liệu kỹ thuật FTP của LAUMAS; khi thiết kế hệ thống thực tế cần kiểm tra phiên bản đặt hàng và tài liệu kỹ thuật hiện hành của đúng mã hàng.

Đặc tính	Thông tin FTP10000
Kiểu cảm biến	Shear Beam – thanh chịu cắt
Tải danh định	10.000 kg
Vật liệu thân	Thép không gỉ AISI 420
Sai số tổng hợp	≤ ±0,02%
Cấp bảo vệ	IP68; IP69K theo yêu cầu đối với phiên bản phù hợp
Tín hiệu đầu ra danh định	2 mV/V ±0,1%
Chiều dài cáp FTP10000	10 m
Kết nối điện	Signal, Excitation, Ref/Sense khi được trang bị và Shield

3. Chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của FTP10000

Đấu dây và kết nối hệ thống cân

FTP10000 là cảm biến đo dạng cầu điện trở, vì vậy không được cấp trực tiếp nguồn AC hoặc DC công suất như một tải điện thông thường. Load cell được nối vào ngõ vào cảm biến của weight transmitter hoặc bộ chỉ thị cân; thiết bị điện tử này cung cấp điện áp kích thích cho cầu đo và tiếp nhận tín hiệu mV/V từ cảm biến.

Theo datasheet FTP, cách nhận diện dây gồm +Signal màu xanh lá, -Signal màu trắng, +Excitation màu đỏ, -Excitation màu đen, +Ref/Sense màu xanh dương và -Ref/Sense màu vàng khi các đường Sense được trang bị, cùng dây Shield. Đối với FTP10000, tài liệu công bố cáp dài 10 m.

Trong tủ điện, nguồn AC hoặc DC chỉ nên được đưa đến bộ chỉ thị cân hoặc weight transmitter theo đúng điện áp mà thiết bị điện tử đó yêu cầu. Nhánh nguồn thiết bị xử lý tín hiệu cần có phương tiện cô lập và bảo vệ phù hợp như CB/MCB hoặc cầu chì theo thiết kế; không đưa điện áp nguồn tủ trực tiếp vào các dây Signal hoặc Excitation của FTP10000.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến shear beam

Nguyên lý của cảm biến lực dạng thanh chịu cắt bắt đầu khi lực cơ học tác động đúng phương lên vùng nhận tải. Thân kim loại của cảm biến xuất hiện một biến dạng đàn hồi rất nhỏ tại vùng đo. Các strain gauge được liên kết với thân cảm biến biến dạng theo bề mặt, làm điện trở của chúng thay đổi.

Các strain gauge được mắc thành cầu Wheatstone. Sự thay đổi điện trở làm cầu đo mất cân bằng và tạo ra tín hiệu điện tỷ lệ với tải trọng, thường được biểu diễn theo mV/V. Đối với load cell analog, tín hiệu này được weight transmitter hoặc bộ chỉ thị cân khuếch đại, chuyển đổi A/D và quy đổi sau hiệu chuẩn thành giá trị trọng lượng. Giá trị sau đó có thể được hiển thị hoặc truyền tới PLC và các hệ thống điều khiển khác. Đây cũng là nguyên lý load cell strain gauge được LAUMAS mô tả trong tài liệu kỹ thuật của hãng.

Ứng dụng điển hình

Load cell shear beam thường được sử dụng trong các hệ thống cân nhiều cảm biến. Theo LAUMAS, nhóm cảm biến này thích hợp cho silo, phễu, máy trộn, hệ thống nạp/xả big bag, băng tải và băng con lăn. Với tải danh định 10.000 kg, FTP10000 cho cân silo, bồn và phễu tải lớn có thể được lựa chọn khi tính toán tải cho từng điểm cân phù hợp.

• Cân silo và bồn chứa nguyên liệu trong dây chuyền sản xuất.
• Cân phễu cấp liệu, phễu định lượng và hệ thống batching.
• Cân máy trộn và thiết bị công nghệ có kết cấu đỡ nhiều điểm.
• Hệ thống cân nguyên liệu trong dây chuyền vận chuyển và xử lý vật liệu.
• Các hệ thống cân công nghiệp cần đưa tín hiệu trọng lượng về PLC/HMI để giám sát hoặc điều khiển quá trình.

Lưu ý khi lắp đặt

Hiệu quả của load cell không chỉ phụ thuộc vào bản thân cảm biến mà còn phụ thuộc lớn vào kết cấu cơ khí. Tải cần truyền đúng phương vào điểm nhận lực, bề mặt lắp phải đủ cứng và cần hạn chế lực ngang, mô-men xoắn hoặc các ràng buộc cơ khí ngoài ý muốn.

Đối với FTP10000, LAUMAS có bộ gá PS10T tương thích với FTP 10.000 kg. Bộ gá này được thiết kế với cơ cấu hạn chế lực ngang và chống lật, đồng thời hỗ trợ bù sai lệch giữa các mặt đỡ và điều chỉnh chiều cao; đây là giải pháp đáng cân nhắc cho silo, bồn, phễu hoặc máy trộn có rung động.