FTP5000 | Cảm biến lực dạng thanh chịu cắt (Shear Beam) Laumas FTP5000

1. Giới thiệu FTP5000 | Cảm biến lực dạng thanh chịu cắt Laumas FTP5000

FTP5000 | Cảm biến lực dạng thanh chịu cắt (Shear Beam) Laumas FTP5000 là load cell công nghiệp thuộc dòng FTP của Laumas, được thiết kế cho các hệ thống cân có tải trọng lớn và yêu cầu tín hiệu đo ổn định. Với tải danh định 5000 kg, sản phẩm phù hợp cho cân bồn, cân silo, cân phễu, cân sàn và nhiều hệ thống cân định lượng trong dây chuyền tự động hóa.

Laumas là thương hiệu thiết bị cân công nghiệp có nguồn gốc từ Italia, được thành lập năm 1984 tại khu vực Parma. Hãng chuyên phát triển load cell, bộ truyền tín hiệu trọng lượng, bộ chỉ thị cân và các thành phần phục vụ hệ thống cân điện tử công nghiệp. Dòng FTP được Laumas cung cấp với nhiều mức tải; trong đó model FTP5000 thuộc nhóm cảm biến lực dạng shear beam.

Điểm đáng chú ý của FTP5000 là kết cấu bằng thép không gỉ AISI 420, cấp chính xác C3 theo OIML R60 và cấp bảo vệ phù hợp cho môi trường công nghiệp. Đây là cấu hình thích hợp cho các ứng dụng cần cân tải lớn nhưng vẫn yêu cầu độ lặp lại và độ ổn định của phép đo.

Thông tin kỹ thuật tiêu biểu đã được công bố cho dòng FTP

Đặc tính	Thông tin
Kiểu cảm biến	Shear Beam – thanh chịu cắt
Tải danh định	5000 kg
Vật liệu	Thép không gỉ AISI 420
Cấp chính xác	C3 theo OIML R60
Sai số tổng hợp	Tối đa ±0,02%
Cấp bảo vệ	IP68; IP69K tùy chọn theo cấu hình của hãng
Tín hiệu đầu ra danh định	2 mV/V ±0,4%
Điện áp kích thích tối đa	15 V
Cáp đối với phiên bản đến 5000 kg	5 m, 6 x 0,25 mm²

2. Ưu điểm / tính năng nổi bật của Laumas FTP5000

Khả năng đo tải lớn với kết cấu shear beam

Load cell shear beam 5000 kg FTP5000 làm việc dựa trên biến dạng cắt đàn hồi của phần tử kim loại khi tải trọng tác động đúng phương thiết kế. So với việc sử dụng các giải pháp đo cơ khí truyền thống, tín hiệu điện từ strain gauge cho phép dễ dàng tích hợp cảm biến vào hệ thống cân điện tử và hệ thống điều khiển tự động.

Thân cảm biến bằng thép không gỉ AISI 420

Kết cấu thép không gỉ AISI 420 giúp FTP5000 đáp ứng tốt yêu cầu cơ học của môi trường cân công nghiệp. Việc sử dụng vật liệu thép không gỉ cũng phù hợp với các hệ thống cân đặt tại nhà máy, khu vực sản xuất hoặc các vị trí có độ ẩm và bụi cao hơn môi trường văn phòng thông thường.

Cấp chính xác C3 theo OIML R60

FTP thuộc dòng load cell được Laumas công bố với cấp chính xác C3 OIML R60 và sai số tổng hợp tối đa ±0,02%. Đặc tính này giúp FTP5000 thích hợp cho các hệ thống cân cần theo dõi trọng lượng, kiểm soát nguyên liệu và định lượng trong quá trình sản xuất.

Cấp bảo vệ cao cho môi trường công nghiệp

Đối với nhóm shear beam FTP, Laumas công bố cấp bảo vệ IP68 và có tùy chọn IP69K theo cấu hình đặt hàng. Đây là lợi thế khi cảm biến phải hoạt động trong các khu vực thường xuyên có bụi, hơi ẩm hoặc yêu cầu vệ sinh công nghiệp cao. Cấp bảo vệ thực tế của sản phẩm giao hàng cần được kiểm tra theo đúng mã cấu hình và tài liệu đi kèm.

Dễ tích hợp với bộ hiển thị và bộ truyền trọng lượng

Tín hiệu mV/V từ FTP5000 có thể được đưa tới weight transmitter, bộ chỉ thị cân hoặc hệ thống đo lường tương thích với load cell strain gauge. Sau khi được khuếch đại, chuyển đổi A/D và hiệu chuẩn, giá trị trọng lượng có thể được hiển thị trực tiếp hoặc truyền tới PLC/HMI phục vụ giám sát, định lượng và điều khiển máy.

Phù hợp với hệ thống sử dụng nhiều load cell

Trong cân bồn, cân silo hoặc cân sàn kích thước lớn, nhiều FTP5000 có thể được bố trí tại các điểm đỡ khác nhau của kết cấu. Tín hiệu từ các cảm biến có thể được tập hợp thông qua hộp nối load cell rồi đưa về thiết bị cân. Thiết kế cơ khí, số lượng cảm biến và tải phân bố tại từng điểm cần được tính toán theo tải thực tế, trọng lượng chết và các thành phần lực ngoài ý muốn.

3. Chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của FTP5000

Sơ đồ đấu dây và kết nối FTP5000

Cảm biến lực Laumas FTP5000 không sử dụng nguồn điện lưới AC trực tiếp. Load cell được nối vào ngõ vào cảm biến của bộ chỉ thị cân hoặc weight transmitter; thiết bị điện tử này cung cấp điện áp kích thích cho cầu đo và tiếp nhận tín hiệu vi sai mV/V trả về từ cảm biến.

Trong cấu hình cáp 6 lõi, hệ thống kết nối có thể bao gồm các đường Signal, Excitation và Ref/Sense cùng lớp shield chống nhiễu. Theo quy ước dây thường gặp trong tài liệu kỹ thuật Laumas, các đường kết nối 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 được trang bị. Khi thi công thực tế phải ưu tiên sơ đồ dây trên datasheet, nhãn sản phẩm và tài liệu của đúng phiên bản được giao.

Nguồn AC hoặc DC chỉ được cấp cho bộ transmitter hoặc bộ chỉ thị cân theo đúng điện áp mà thiết bị đó yêu cầu. Nhánh nguồn nên bố trí thiết bị bảo vệ và cách ly phù hợp; dây PE của thiết bị xử lý tín hiệu phải được nối đất theo hướng dẫn lắp đặt. Không đấu trực tiếp L, N hoặc nguồn động lực vào các dây tín hiệu của load cell.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến lực shear beam FTP5000

Khi tải trọng tác động lên hệ thống cân, lực được truyền tới điểm nhận lực của shear beam FTP5000. Cấu trúc đàn hồi của thân cảm biến xuất hiện một lượng biến dạng cắt rất nhỏ, nằm trong miền đàn hồi của vật liệu khi hệ thống được lắp đặt và sử dụng đúng giới hạn thiết kế.

Các strain gauge gắn tại vùng đo sẽ biến đổi điện trở tương ứng với mức biến dạng. Những strain gauge này được bố trí trong mạch cầu đo Wheatstone, nhờ đó biến thiên điện trở được chuyển thành một tín hiệu điện vi sai dạng mV/V tỷ lệ với tải cơ học tác động lên cảm biến.

Bộ chỉ thị cân hoặc weight transmitter cung cấp điện áp kích thích cho cầu Wheatstone và tiếp nhận tín hiệu đầu ra. Mạch điện tử sau đó thực hiện khuếch đại, chuyển đổi tương tự sang số và hiệu chuẩn tín hiệu dựa trên hệ thống cân thực tế. Kết quả cuối cùng có thể được biểu diễn dưới dạng kg, tấn hoặc một đơn vị kỹ thuật khác tùy cấu hình thiết bị xử lý.

Ứng dụng của FTP5000 trong hệ thống cân công nghiệp

Với dải tải 5000 kg và cấu trúc shear beam, FTP5000 hướng tới các hệ thống cân tải trung bình đến lớn. Một số nhóm ứng dụng phù hợp gồm:

• Cân silo và cân bồn để theo dõi lượng nguyên liệu chứa trong thiết bị.
• Cân phễu định lượng trong dây chuyền phối trộn, cấp liệu hoặc đóng gói.
• Cân sàn công nghiệp và các hệ thống cân nhiều điểm đỡ.
• Cân con lăn và hệ thống vận chuyển cần tích hợp phép đo trọng lượng vào dây chuyền.
• Hệ thống cân phục vụ sản xuất, logistics, xử lý nguyên liệu và tự động hóa nhà máy.
• Hệ thống định lượng có transmitter hoặc bộ chỉ thị cân kết nối tới PLC/HMI.