Содержание
- Коротко
- Устройство колонного датчика
- Модели SHM14K, SBM14G, SBM14D
- Самоцентрирование
- Температурное удлинение
- Упоры и ограничители
- Автомобильные и вагонные весы
- Силосы и бункеры
- Подбор номинала
- Сигнал на деление
- Монтаж
- Сварка и молния
- Дрейф и ремонт
- Типичные ошибки
- Чек-лист
- Проверьте себя
- Частые вопросы
- Словарь
- Источники
- Читайте также
Колонный тензодатчик — коротко
Колонный (стержневой) тензодатчик — вертикальный цилиндр, который работает на сжатие вдоль оси и стоит между двумя опорными чашками: нижняя — на фундаменте, верхняя — под балкой платформы. Торцы колонны скруглены, поэтому при смещении платформы колонна наклоняется в чашках, а вес возвращает её в вертикаль — платформа самоцентрируется. Колонные датчики ставят в автомобильные и вагонные весы, под опоры силосов и многотонных бункеров, в испытательные стенды.
В статье: как устроен колонный датчик и почему платформа на нём возвращается в центр, три модели Sierra (SHM14K, SBM14G, SBM14D) и узлы встройки, упоры-ограничители, применение в автомобильных и вагонных весах, силосах и бункерах, монтаж, защита от сварки и молнии, дрейф и ремонт. Интерактивы: температурное удлинение платформы, самоцентрирование, подбор номинала, сигнал на деление, температурный уход нуля, выбор типа датчика под задачу, тренажёр ошибок, чек-лист и тест.
Как устроен колонный тензодатчик
Внутри корпуса — стальной упругий элемент: короткий столбик, который под нагрузкой немного сжимается по высоте и расширяется в стороны. На нём наклеены тензорезисторы: одни измеряют укорочение вдоль оси, другие — поперечное расширение. Четыре резистора соединены в полный мост, поэтому сигнал пропорционален силе, а температурные изменения в плечах моста взаимно компенсируются. Как работает мост, подробно разобрано в статьях «Что такое тензодатчик» и «Мостовая схема подключения тензодатчиков».
Колонный датчик между опорными чашками. Сила F приходит сверху по оси; сферические торцы лежат в чашках; фартук защищает нижнюю опору от грязи; упор с зазором ограничивает ход платформы; заземляющая перемычка уводит токи мимо датчика. Пропорции условные.
Упругий элемент закрыт герметичным корпусом: по паспортам все три модели Sierra имеют класс защиты IP68, корпус SBM14G и SBM14D — из нержавеющей стали, SHM14K — из нержавеющей или никелированной стали. В описании типа средств измерений рег. № 76409-19 колонные датчики Sierra отнесены к семейству Column (модификация SBM14) с видом нагрузки «сжатие».
Сферические торцы — главная деталь
Верх и низ колонны — не плоские, а скруглённые по сфере. Они лежат в опорных чашках и могут в них перекатываться. Для SBM14D паспорт прямо даёт радиус сферы торца: SR 200 мм на 10–20 т, 250 мм на 25–30 т, 300 мм на 40–60 т и 400 мм на 100 т. Благодаря сфере сила всегда проходит близко к оси датчика, даже если платформа немного сместилась или фундамент лёг неидеально.
Что даёт колонная форма
- Большие нагрузки в малом объёме. Корпус SHM14K — Ø 82 мм и высота 150 мм, а номинал — десятки тонн (паспорт).
- Самоцентрирование. Платформа не закреплена жёстко: она «плавает» на колоннах и возвращается в центр под собственным весом.
- Нечувствительность к месту приложения силы по высоте. Сила идёт вдоль оси, рычага нет, как у балки.
Плата за это — высота: колонна выше двухопорной балки, а платформе нужны упоры, потому что сама по себе она удерживается только весом.
Колонные датчики Sierra: SHM14K, SBM14G, SBM14D
В каталоге Sierra три колонных датчика. Таблица собрана по паспортам (PDF на карточках товаров), номиналы в наличии — по исполнениям в каталоге.
| Параметр (паспорт) | SHM14K / SBM14K | SBM14G | SBM14D |
|---|---|---|---|
| Номиналы по паспорту | 20, 30, 40 т | 10, 20, 30, 40 т | 10, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 100 т |
| Номиналы в каталоге | 20, 30, 40, 50, 60 т | 20, 30, 50 т | 10, 20, 30, 40, 50, 60 т |
| Класс, nmax | C3, 3000 | C3, 3000 | C2, 2000 |
| vmin | НПИ / 12 000 | НПИ / 12 000 | НПИ / 1 0000 |
| РКП, мВ/В | 2,0 ± 0,004 | 2,0 ± 0,002 | 1,5 ± 0,001 |
| Общая ошибка, %РКП | 0,020 | 0,020 | 0,030 |
| Ползучесть, %РКП / 30 мин | 0,016 | 0,017 | 0,02 |
| Темп. откл. НКП / РКП, %РКП / 10 °C | 0,020 / 0,016 | 0,019 / 0,019 | 0,023 / 0,017 |
| Вх. / вых. сопротивление, Ом | 700 ± 5 / 700 ± 3 | 700 ± 5 / 700 ± 5 | 700 ± 10 / 700 ± 5 |
| Предельная / разрушающая, % НПИ | 150 / 300 | 150 / 200 | 200 / 300 |
| Рабочие температуры, °C | −35…+65 | −40…+80 | −35…+65 |
| Питание рекоменд. / макс., В | 5–12 / 18 | 9–12 / 5–18 (допустимое) | 5–18 / 24 |
| Защита | IP68 | IP68 | IP68 |
| Материал | нержавеющая или никелированная сталь | нержавеющая сталь 17-4PH | нержавеющая сталь |
| Кабель | 4-жильный экранированный Ø 5,7 мм, 12 или 16 м | 4-жильный экранированный Ø 5,7 мм, 15 м | 4-жильный экранированный Ø 5,0 мм, 20 м |
| Габариты | корпус Ø 82 мм, высота 150 мм, с чашками — 200 мм | корпус Ø 89 мм, высота 150 мм | высота H1 180–350 мм |
| Комплект / торцы | чашки и защитный фартук на нижнюю опору | чашки и защитный фартук на нижнюю опору | резьба на обоих торцах (M36×3 … M76×4), сферические торцы SR 200–400 мм |
| Нагрузка | сжатие | сжатие | сжатие и растяжение (не в одном цикле) |
Паспортные значения; погрешности — «не более». Номиналы в каталоге — исполнения, заведённые на сайте; остальные номиналы по паспорту уточняйте у менеджера Sierra.
SHM14K — колонный датчик для автовесов с чашками в комплекте
Паспорт SHM14K/SBM14K: применение — автомобильные электронные платформенные весы и другое весовое оборудование; поставляется в комплекте с чашками и защитным фартуком на нижнюю опору. Класс C3, nmax 3000, vmin = НПИ/12 000, РКП 2,0 ± 0,004 мВ/В, ползучесть не более 0,016 %РКП за 30 минут. Предельная нагрузка — 150 % НПИ, разрушающая — 300 %. Корпус Ø 82 мм, высота 150 мм, вместе с чашками — 200 мм; чашка — Ø 85 мм, высота 32 мм. Кабель 12 или 16 м.
SBM14G — нержавеющий колонный датчик, широкий диапазон температур
Паспорт SBM14G: нержавеющая сталь 17-4PH, IP68, рабочий диапазон −40…+80 °C — шире, чем у SHM14K (−35…+65 °C). Тоже поставляется с чашками и фартуком; на чертеже паспорта — верхняя и нижняя опорные чашки (Ø 85 и Ø 95 мм, высота 33 мм). Класс C3, vmin = НПИ/12 000, предельная 150 %, разрушающая 200 % НПИ. Корпус Ø 89 мм, высота 150 мм, кабель 15 м.
SBM14D — колонна с резьбой на торцах: сжатие и растяжение
Паспорт SBM14D: датчик работает на сжатие и растяжение, применение — крановые весы и другое весовое оборудование. На обоих торцах — резьба (от M36×3 на 10–20 т до M76×4 на 100 т) и сфера SR 200–400 мм. Класс C2 (nmax 2000, vmin = НПИ/10 000), РКП 1,5 мВ/В, предельная нагрузка 200 % НПИ, разрушающая 300 %. По п. 1.1.6 ТУ Sierra SBM14D не нагружают на растяжение и сжатие в одном цикле: для разных направлений силы нужны разные монтажные приспособления.
Габариты SBM14D по паспорту, мм
| Номинал | H1 (высота) | H2 | ØA | L | Резьба M | Сфера SR |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–20 т | 180 | 64,9 | 73 | 99,7 | M36×3 | SR 200 |
| 25–30 т | 200 | 70 | 88,9 | 115,6 | M42×3 | SR 250 |
| 40–60 т | 250 | 96,9 | 105 | 138,3 | M56×4 | SR 300 |
| 100 т | 350 | 126,1 | 152,4 | 183,9 | M76×4 | SR 400 |
В каталоге у SHM14K и SBM14G отдельные исполнения — «в комплекте с монтажными приспособлениями»; что именно входит в конкретное исполнение, смотрите в карточке и уточняйте у менеджера Sierra.
Самоцентрирование: почему платформа возвращается на место
Платформа весов на колонных датчиках ничем не прижата к фундаменту — она просто лежит на верхних чашках. Когда машина тормозит на платформе или платформа удлиняется от нагрева, верхние чашки уходят в сторону вместе с ней. Колонна при этом наклоняется, перекатываясь сферическими торцами по чашкам.
Наклонённое положение неустойчиво: при наклоне колонны со сферическими торцами платформа чуть приподнимается, и её вес стремится вернуть систему в самое низкое положение — когда колонна вертикальна. Поэтому, как только боковая сила пропадает, платформа сама возвращается к центру, а колонны встают вертикально. Это и называют самоцентрированием (самовозвратом).
Смещение и возврат платформы
Наклон показан утрированно, чтобы было видно принцип. Допустимый ход платформы и наклон колонны задаёт конструкция узла встройки; паспорта датчиков Sierra этих величин не нормируют — уточняйте у менеджера Sierra.
Самоцентрирование работает только при трёх условиях: торцы и чашки чистые, колонна стоит в чашках без перекоса и платформа ни во что не упирается. Если платформа упёрлась в стенку приямка или в упор, часть веса и боковая сила уходят мимо датчиков — показания становятся зависимыми от погоды и от того, как заехала машина.
По п. 1.1.9 ТУ Sierra метрологические характеристики датчика гарантируются при отклонении силы от оси не больше 0,5°. Поэтому монтируют колонны вертикально, а ход платформы ограничивают упорами — наклон при работе остаётся малым.
Температурное удлинение платформы
Сталь расширяется при нагреве. Справочный коэффициент линейного расширения конструкционной стали — около 12·10⁻⁶ 1/°C: каждый метр удлиняется примерно на 0,012 мм на каждый градус. Для длинной платформы автовесов это уже миллиметры: удлинение ΔL = α · L · ΔT. Платформа 18 м при разнице температур 50 °C удлиняется на 12·10⁻⁶ × 18 000 мм × 50 = 10,8 мм.
Если бы опоры были жёсткими, эти миллиметры превратились бы в боковую силу на датчики и в дрейф показаний. На колоннах платформа свободно удлиняется в обе стороны от центра, крайние колонны слегка наклоняются, а при остывании платформа возвращается.
Насколько сместятся крайние опоры
α = 12·10⁻⁶ 1/°C — справочное значение для углеродистой стали; для нержавеющей и других материалов подставьте своё. Солнце нагревает настил сильнее воздуха, поэтому диапазон берите с запасом. Смещение считается от центра платформы.
Отсюда два практических вывода. Первый — платформу центрируют при средней температуре, тогда крайние колонны наклоняются в обе стороны на половину хода. Второй — зазор упора должен быть больше температурного смещения опоры у упора, иначе летом платформа упрётся. Подробно о том, как температура и ползучесть сдвигают нуль, — в статье «Почему плавают весы».
Упоры и ограничители смещения платформы
Раз платформа ничем не закреплена, её удерживают упоры (ограничители): жёсткие стойки на фундаменте с зазором до платформы. Продольные упоры ставят по торцам, поперечные — по бокам. В обычной работе платформа до них не достаёт; упор включается, только когда машина резко тормозит или разгоняется, при ударе колесом или при сильном ветре.
Схема расстановки: восемь колонных датчиков, продольные упоры по торцам и поперечные по бокам. Число датчиков и упоров задаёт проект весов.
- Зазор должен давать платформе свободно удлиняться от нагрева и возвращаться, но ограничивать ход, чтобы колонна не наклонилась сильнее, чем допускает узел.
- Упор не должен касаться платформы в покое. Касание — частая причина «плавающих» весов: часть веса и боковая сила уходят в упор.
- Сами узлы встройки тоже могут ограничивать ход. В карточке узла HM-14-403 указаны защита от проворота, ограничение горизонтального сдвига и автоматическая корректировка смещения; у BY-14-102 и BY-14-103 — защита от проворота.
- Щель между платформой и приямком чистят: снег, лёд, камни в щели работают как незапланированный упор.
Узлы встройки для колонных датчиков в каталоге Sierra
SHM14K и SBM14G по паспортам поставляются с чашками и фартуком. Кроме того, в разделе «Опора колонного датчика» есть отдельные узлы встройки. Для узлов, у которых в карточке указана применимость к моделям других производителей, совместимость с датчиками Sierra и номиналом уточняйте у менеджера Sierra.
| Узел | По карточке каталога (совместимость — у менеджера Sierra) |
|---|---|
| SHY-14-146 | никелированная сталь и резина; 85 × 85 × 33 мм; исполнение SHY-14-146-03-10/50t, номинал в карточке «10 – 15т» при артикуле …-10/50t — уточняйте у менеджера Sierra |
| HM-14-403 | никелированная сталь; применение — HM14C, BM14C; защита от проворота, ограничение горизонтального сдвига, автокорректировка смещения; 10–50 т (чашки) |
| BY-14-102 | нержавеющая сталь; для автомобильных весов; применение — BM14C, HM14C; защита от проворота; исполнение 100 т |
| BY-14-103 | нержавеющая сталь; платформенные и автомобильные весы; применение — BM14C, HM14C; защита от проворота; 10–50 т (чашки) |
| BY-14-101 | нержавеющая сталь; исполнения 10/25 т и 40/60 т |
| BY-14-105 | нержавеющая сталь; 10–50 т (чашки) |
| BY-14-106 | нержавеющая сталь; 10–50 т: чашки; чашки + фартук + хомуты; + эксцентрики |
| BY-14-108 | нержавеющая сталь; 10–50 т (чашки) |
Колонные датчики в автомобильных и вагонных весах
Автомобильные весы — одно из основных применений колонных датчиков: в карточках SHM14K, SBM14G и SBM14D применение указано «для автомобильных весов, для железнодорожных вагонных весов, для крановых весов». Платформа из одной или нескольких секций лежит на 4–12 колоннах, датчики сведены в сумматор (как его подключить и выставить углы — в статье «Сумматор тензодатчиков»), сигнал идёт на весовой индикатор.
Почему колонны любят на длинных платформах
- Длинная платформа сильнее всего удлиняется от температуры — самоцентрирование снимает боковую силу с датчиков.
- Машина при заезде и торможении толкает платформу вдоль — колонна наклоняется и возвращается, а удар забирает упор.
- Один тип датчика на все опоры, номиналы десятки тонн, класс C3.
Вагонные весы
У вагонных весов добавляется продольная сила от движущегося состава и высокие ударные нагрузки при въезде колёсной пары. Здесь особенно важны упоры, запас номинала по динамике и жёсткий фундамент. Состав весов, секции и режим взвешивания задаёт проект; подбор датчиков под конкретный проект уточняйте у менеджера Sierra.
Колонный датчик, двухопорная балка или шайба
В автовесах колонным датчикам конкурируют двухопорные балки — в карточках SHM9A и SHM9B прямо сказано, что они могут применяться вместо стержневых (колонных). Подробное сравнение и модели — в статье «Двухопорные тензодатчики SHM9 и SH9 для автовесов». Шайбы — самые низкие, их чаще ставят в прессы, стенды и под бункеры (статья о мембранных датчиках).
Какой тип датчика под задачу
| Признак | Колонный SHM14K, SBM14G, SBM14D | Двухопорная балка SHM9A, SHM9B | Шайба SH2D4, SH2F, SH2T, SH2R |
|---|---|---|---|
| Как нагружается | Сжатие вдоль оси, стоит в чашках | Изгиб, нагрузка в середину балки | Сжатие в центр, кольцо на плите |
| Горизонтальное смещение | Самоцентрирование: колонна наклоняется и возвращается | За счёт конструкции опор балки | Не предусмотрено — боковые силы на упоры |
| Высота | Наибольшая: SHM14K — 150 мм, с чашками 200 мм; SBM14D — 180–350 мм | Как правило, ниже колонны | Самая низкая: SH2D4 от 25 мм |
| Номиналы | 10–100 т по паспортам (в каталоге 10–60 т) | 10–50 т по паспорту SHM9A (в каталоге 20–30 т) | 50 кг – 330 т по паспортам |
| Защита (паспорт) | IP68 | IP68 (SHM9A, SHM9B) | IP67 (SH2D4, SH2F, SH2T), IP68 (SH2R, SBM2R) |
| Применение (карточки) | Автомобильные, вагонные, крановые весы | Автомобильные, вагонные весы | Прессы и стенды, бункерные, автомобильные весы |
По паспортам и карточкам каталога Sierra. На одних весах типы датчиков не смешивают.
Силосы и бункеры на колонных датчиках
Под опорами больших силосов и многотонных бункеров колонные датчики удобны тем, что держат десятки тонн в компактном корпусе и позволяют ёмкости немного «дышать» от нагрева на солнце. В описаниях карточек SHM14K и SBM14G среди применений названы многотонные бункерные весы.
- Все опоры — на датчиках. Если часть ног стоит на датчиках, а часть — на глухих опорах, вес распределяется непредсказуемо.
- Боковые силы — на стяжки и упоры. Ветер давит на высокий силос сбоку и перераспределяет вес по опорам; стяжки и упоры забирают горизонтальную силу, но не должны держать вес.
- Неравномерность. Сыпучий продукт ложится несимметрично, при выгрузке образуются своды. Номинал выбирают с запасом по наиболее нагруженной опоре — калькулятор ниже.
- Трубы и площадки подключают гибкими вставками, иначе они несут часть веса.
Весь цикл — от выбора числа опор до калибровки — в статье «Взвешивание бункеров и ёмкостей на тензодатчиках».
Подбор номинала колонного датчика
Нагрузка на один датчик складывается из наибольшего взвешиваемого груза (Max) и собственной массы платформы или пустой ёмкости, делённых на число датчиков. Её умножают на коэффициент неравномерности k: груз стоит не по центру, машина въезжает осью на край, продукт в силосе ложится несимметрично, есть удары. Номинал берут ближайший не меньше расчётного из реального ряда исполнений.
Номинал из ряда Sierra
F = (Max + масса платформы) × k / N. Ряд — номиналы исполнений в каталоге Sierra; если нужного нет, показан номинал по паспорту — его наличие уточняйте у менеджера Sierra. k ≈ 1,2–1,5 — ориентир; для вагонных весов и ударной загрузки берут больше, окончательно — по проекту.
Предельная нагрузка — страховка на случай перегруза, а не рабочий режим: у SHM14K и SBM14G она 150 % НПИ, у SBM14D — 200 %. Как выбирать номинал и класс в общем случае — в статье «Как выбрать тензодатчик».
Сигнал на одно деление весов
Индикатор видит не тонны, а микровольты. Выход датчиков при Max = РКП × напряжение питания × доля номинала, которую занимает Max. Разделив этот сигнал на число делений, получаем сигнал на одно деление — его сравнивают с чувствительностью индикатора. Здесь же проверяется, хватает ли класса датчика: число делений не больше nmax, а vmin·√N не больше цены деления e.
Сигнал на деление и проверка класса
РКП, nmax и Y (vmin = НПИ/Y) — из паспорта выбранной модели. Питание сверяйте с паспортом: у SHM14K рекомендуемое 5–12 В, у SBM14G 9–12 В, у SBM14D 5–18 В. Датчики в сумматоре включены параллельно, поэтому сигнал равен сигналу одного датчика при доле Max/(N·НПИ).
Монтаж колонных датчиков
Порядок в общих чертах — ниже; все типы узлов встройки, ножки и проушины подробно разобраны в статье «Монтаж тензодатчиков: узлы встройки, ножки, проушины». Как подключить кабели — в статье «Как подключить тензодатчик».
- По паспорту модели выписать номинал, высоту датчика, комплект (чашки, фартук) и распиновку. Для узлов встройки из каталога совместимость с датчиком и номиналом уточнить у менеджера Sierra.
- Проверить фундамент: опорные закладные под нижние чашки горизонтальны и лежат в одной плоскости, под балками платформы — такие же опорные площадки над датчиками.
- Закончить все сварочные работы на платформе и закладных до установки датчиков. Если сварка нужна позже — ставить вместо датчика макет или выводить сварочный ток мимо датчиков.
- Установить нижнюю чашку, датчик и верхнюю чашку; колонна должна стоять вертикально, торцы — лечь в чашки без перекоса. Надеть защитный фартук на нижнюю опору.
- Опустить платформу на датчики, выставить её по центру фундамента при средней температуре и выставить ограничители (упоры) с зазором: платформа может смещаться и возвращаться, но не упирается в датчики и стенки приямка.
- Поставить гибкие заземляющие перемычки платформа — фундамент в обход каждого датчика; проложить кабели в защите, не укорачивать их, подключить по цветам из паспорта в сумматоре.
- Проверить нуль и сигналы каждого датчика, выставить углы в сумматоре, откалибровать весы эталонными гирями или грузом по процедуре поверки.
Цвета жил у всех трёх колонных датчиков по паспортам одинаковые: красный — питание (+), чёрный — питание (−), зелёный — сигнал (+), белый — сигнал (−), прозрачный — экран. Кабель не укорачивают: его длина учтена в заводской настройке датчика (12 или 16 м у SHM14K, 15 м у SBM14G, 20 м у SBM14D). Сопротивление изоляции по паспортам — не менее 5000 МОм при 50 В; мегаомметром на большее напряжение датчик не проверяют.
Моментов затяжки и численных допусков на установку в паспортах колонных датчиков нет — такие значения берут из документации на узел встройки и проект весов.
Защита от сварки и молнии
Класс защиты IP68 защищает от пыли и воды, но не от электрического тока. Ток, прошедший через датчик, может повредить тензорезисторы и изоляцию.
- Сварка. Все сварочные работы на платформе и закладных — до установки датчиков. Если варить нужно потом — датчики заменяют макетами или ставят клемму массы вплотную к шву, чтобы ток не шёл через опоры.
- Молния и наводки. Платформу и фундамент соединяют гибкими заземляющими перемычками в обход каждого датчика, кабели прокладывают в защите, экран кабеля заземляют в одной точке по схеме сумматора и индикатора. На открытых площадках применяют грозозащиту по проекту.
- После грозы или сварки проверяют сопротивления моста и изоляцию каждого датчика — методика в статье «Как проверить тензодатчик».
Дрейф нуля и ремонт автовесов
Весы на колонных датчиках «плавают» по трём основным причинам: механика (платформа касается упора, грязь в чашках, перекошенная колонна), температура (уход нуля датчиков, солнце на настиле) и электрика (влага в кабеле или сумматоре, повреждение после сварки или грозы).
Температурный уход нуля — верхняя граница по паспорту
Паспорт нормирует температурное отклонение НКП (нуля) как «не более … %РКП на 10 °C». Калькулятор берёт худший случай — все датчики уходят в одну сторону на предельное значение. На практике уход меньше и частично компенсируется, а нуль перед взвешиванием выставляется. Нормы для весов — в ГОСТ OIML R 76-1.
Разбор всех причин дрейфа — ползучесть, температура, влага, механика — в статье «Почему плавают весы: дрейф нуля, ползучесть, температура». Пошаговая диагностика автомобильных весов — от осмотра платформы до проверки каждого датчика в сумматоре — в статье «Ремонт и диагностика автомобильных весов».
Что проверить в первую очередь на колонных весах
- Платформа не касается упоров и стенок приямка, щели чистые.
- Колонны стоят вертикально, фартуки на месте, в чашках нет грязи и воды.
- Сумматор сухой, кабели целы, перемычки заземления на месте.
- Сигналы датчиков в сумматоре под пустой платформой — ни один не выбивается из ряда.
Если неисправен один датчик, его меняют на такой же модели и номинала, затем заново выставляют углы и калибруют весы («Калибровка тензодатчиков и весов»).
Типичные ошибки: найдите причину
Пять ситуаций с колонных весов. Выберите причину — появится пояснение.
Чек-лист перед калибровкой
Проверьте себя
Частые вопросы
Что такое колонный тензодатчик?
Вертикальный цилиндрический датчик силы, который работает на сжатие вдоль оси. Он стоит между двумя опорными чашками, а скруглённые торцы позволяют ему наклоняться и возвращаться в вертикаль. В каталоге Sierra — модели SHM14K, SBM14G и SBM14D.
Что значит «самоцентрирование» колонного датчика?
Когда платформа смещается вбок, колонна наклоняется в чашках, а платформа чуть приподнимается. Под собственным весом платформа возвращается в самое низкое положение — колонны снова встают вертикально, и платформа оказывается в центре. Для этого торцы и чашки должны быть чистыми, а платформа не должна упираться в упоры.
Какие номиналы у колонных датчиков Sierra?
По паспортам: SHM14K — 20, 30, 40 т; SBM14G — 10, 20, 30, 40 т; SBM14D — от 10 до 100 т. Исполнения, заведённые в каталоге, показаны в мини-карточках статьи; остальные номиналы уточняйте у менеджера Sierra.
Работает ли колонный датчик на растяжение?
SHM14K и SBM14G — датчики на сжатие. SBM14D по паспорту работает на сжатие и растяжение и применяется в крановых весах; по п. 1.1.6 ТУ Sierra его не нагружают растяжением и сжатием в одном цикле — для каждого направления свои монтажные приспособления.
Какая перегрузка допустима?
По паспортам предельная нагрузка SHM14K и SBM14G — 150 % НПИ, SBM14D — 200 % НПИ. Разрушающая: SHM14K и SBM14D — 300 %, SBM14G — 200 % НПИ.
Нужны ли упоры, если датчик самоцентрируется?
Да. Самоцентрирование возвращает платформу, но не держит её при торможении машины, ударе или ветре. Упоры с зазором ограничивают ход; в покое платформа их не касается.
Что лучше для автовесов: колонный датчик или двухопорная балка?
Оба типа применяют в автомобильных и вагонных весах. Колонный компактнее по площади и самоцентрируется, двухопорная балка ниже. Выбор зависит от конструкции платформы и фундамента; сравнение — в статье о двухопорных датчиках SHM9 и SH9. На одних весах типы не смешивают.
Подходят ли узлы HM-14-403 и BY-14-10x к датчикам Sierra?
В карточках этих узлов указана применимость к моделям BM14C и HM14C других производителей. Совместимость с конкретным датчиком Sierra и номиналом уточняйте у менеджера Sierra. SHM14K и SBM14G по паспортам и так поставляются с чашками и фартуком.
Словарь
- Колонный (стержневой) датчик
- Датчик силы в форме колонны, работающий на сжатие вдоль оси; семейство Column по описанию типа Sierra.
- Опорная чашка
- Верхняя или нижняя опора колонного датчика, в которой лежит его скруглённый торец.
- Сферический торец (SR)
- Скруглённый торец колонны; SR — радиус сферы, у SBM14D по паспорту 200–400 мм.
- Самоцентрирование
- Возврат смещённой платформы в центр под её собственным весом за счёт качения колонн в чашках.
- Упор (ограничитель)
- Жёсткая стойка с зазором до платформы, ограничивающая её горизонтальный ход.
- Фартук
- Защитный кожух на нижнюю опору колонного датчика от грязи и воды.
- Коэффициент неравномерности
- Запас в расчёте номинала на несимметричную нагрузку и удары.
- НПИ
- Наибольший предел измерений датчика (номинал).
- РКП
- Рабочий коэффициент передачи: сигнал при номинальной нагрузке, мВ на 1 В питания.
- НКП
- Начальный коэффициент передачи — сигнал без нагрузки (нуль датчика).
- vmin
- Минимальный поверочный интервал датчика: НПИ/12 000 у SHM14K и SBM14G, НПИ/10 000 у SBM14D.
Источники
- Паспорт датчика тензометрического Sierra SHM14K/SBM14K: характеристики, комплект (чашки и фартук), габариты, чертёж чашки.
- Паспорт датчика тензометрического Sierra SBM14G: характеристики, комплект, габариты, верхняя и нижняя опорные чашки.
- Паспорт датчика тензометрического Sierra SBM14D: характеристики, сжатие и растяжение, таблица габаритов и радиусов сферы SR.
- ТУ 26.51.66-001-83071865-2018 «Датчик тензометрический» (ООО «Сиерра»): п. 1.1.6 — SBM14D, растяжение и сжатие; п. 1.1.9 — угловое отклонение силы до 0,5°.
- Описание типа средств измерений рег. № 76409-19 (сертификат от 06.12.2024, срок действия до 18.10.2029) «Датчики весоизмерительные тензорезисторные Sierra»: семейство Column (SBM14), вид нагрузки — сжатие.
- ГОСТ 8.631–2013 (OIML R 60:2000) «Датчики весоизмерительные. Общие технические требования. Методы испытаний».
- Карточки каталога sierra.market: разделы «Колонные» и «Опора колонного датчика» — исполнения, применения, узлы встройки.
- Коэффициент линейного расширения стали ≈ 12·10⁻⁶ 1/°C — справочное значение.
Читайте также
Пришлите Max, массу и длину платформы, число опор и условия эксплуатации — менеджер Sierra подскажет модель, номинал и узлы встройки.
Колонные тензодатчики