Содержание
- Коротко
- Устройство одноопорной балки
- Модели Sierra: SH8C, SB8C, SH8
- Отличие от других типов
- Платформенные весы на 4 датчиках
- Подбор номинала
- Нагрузка по углам
- Юстировка углов
- Ножки и подкладные пластины
- Нержавейка или сталь, IP
- Паллетные весы, рохли, напольные
- Малые бункеры и ёмкости
- Сигнал на деление
- Температура и уход нуля
- Монтаж по шагам
- Неисправности и ремонт
- Типичные ошибки
- Чек-лист
- Проверьте себя
- Частые вопросы
- Словарь
- Источники
- Читайте также
Одноопорный балочный тензодатчик — коротко
Одноопорный балочный (консольный) тензодатчик — стальной брусок, у которого один конец прикручивают двумя болтами к раме весов, а на другой, свободный конец через опорную ножку приходит нагрузка. Под нагрузкой балка чуть изгибается, тензорезисторы у сквозного отверстия превращают деформацию в электрический сигнал. Четыре таких датчика по углам рамы — основа платформенных, напольных и паллетных весов; их же ставят под малые бункеры и в весовые рохли.
В статье: как устроена одноопорная балка и чем она отличается от двухопорной, одноточечной, колонного датчика и шайбы; шесть позиций каталога Sierra с паспортными характеристиками; ножки, подкладные пластины и подбор под резьбу; расчёт номинала для платформы с учётом смещённого груза; распределение нагрузки по четырём углам и юстировка; нержавейка или никелированная сталь; монтаж, неисправности и частые ошибки. Интерактивы: выбор типа датчика, подбор номинала, нагрузка по углам, ошибка невыровненных углов, подбор ножки и пластины, выбор исполнения по среде, сигнал на деление, температурный уход нуля, тренажёр ошибок, чек-лист и тест.
Как устроен одноопорный балочный датчик
Упругий элемент — прямоугольный стальной брусок. Одна его половина с двумя отверстиями под болты — закреплённый конец, его прикручивают к раме весов. Другая половина — нагружаемый конец: в нём резьбовое отверстие под опорную ножку. Сила приходит на нагружаемый конец снизу, от пола через ножку, а закреплённый конец держит раму — балка работает как консоль.
Одноопорная балка в платформенных весах. Закреплённый конец прикручен двумя болтами к раме через подкладную пластину; нагружаемый конец опирается на пол через ножку. У сквозного отверстия металл тоньше — там сосредоточена деформация и наклеены тензорезисторы. Пропорции условные.
Посередине балки — сквозное отверстие. Над ним и под ним остаются тонкие перемычки, и именно в них сосредоточена деформация: отверстие — концентратор напряжений. Там наклеены тензорезисторы, соединённые в полный мост. В описаниях карточек Sierra SH8C названа датчиком «на сдвиг/изгиб», SH8 — «на сдвиг». Датчики такого типа мало чувствительны к тому, в какой точке нагружаемого конца приложена сила, — поэтому одна и та же балка работает в весах разной конструкции. Как мост превращает деформацию в милливольты, разобрано в статье «Что такое тензодатчик».
Что важно в конструкции
- Два болта на закреплённом конце. Их затягивают через подкладную пластину: пластина поднимает балку над рамой, и нагружаемому концу остаётся рабочий ход — место, чтобы прогнуться.
- Резьба под ножку в нагружаемом конце. По паспорту SH8C это M12×1,75 на 0,5–2,5 т, M20×1,5 на 3–5 т и M24×2 на 7,5–10 т. Под резьбу подбирают ножку.
- Стрелка на корпусе показывает направление силы. Датчик, поставленный «вверх ногами», даёт сигнал с обратным знаком.
- Кабель — 4-жильный экранированный, по паспортам: красный — питание (+), чёрный — питание (−), зелёный — сигнал (+), белый — сигнал (−), прозрачный — экран.
Одноопорные датчики Sierra: SH8C, SB8C, SH8, SH8C4, SH8T
В разделе каталога «Одноопорная балка (консоль)» шесть позиций: SH8C (отдельно и в комплекте с ножкой и пластиной), SB8C/SBM8C из нержавеющей стали, SH8 на большие номиналы, SH8C4 для весовой рохли и SH8T с опорой. Все — класса C3, внесены в описание типа средств измерений Sierra (рег. № 76409-19, тип действует до 18.10.2029).
| Параметр (паспорт) | SH8C | SH8C3 | SB8C / SBM8C | SH8 | SH8C4 | SH8T |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Номиналы по паспорту | 500 кг, 1 т, 1,5 т, 2 т, 2,5 т, 3 т, 5 т, 7,5 т, 10 т | 50 кг, 100 кг, 250 кг, 500 кг, 1 т, 2 т, 3 т | 50 кг, 100 кг, 200 кг, 250 кг, 300 кг, 500 кг, 1 т, 1,5 т, 2 т, 2,5 т, 3 т, 5 т, 7,5 т, 10 т | 500 кг, 1 т, 2 т, 3 т, 5 т, 10 т, 20 т, 30 т, 50 т | 1 т, 2 т | 500 кг, 1 т, 2 т, 3 т |
| Номиналы в каталоге | 50 кг, 100 кг, 200 кг, 250 кг, 300 кг, 500 кг, 1 т, 1,5 т, 2 т, 2,5 т, 3 т, 5 т, 10 т | в карточке SH8C (артикулы SH8C3-…) | 500 кг, 1 т, 2 т, 3 т | 10 т, 50 т | 1 т, 2 т | 500 кг |
| Класс, nmax | C3, 3000 | C3, 3000 | C3, 3000 | C3, 3000 | C3, 3000 | C3, 3000 |
| vmin | НПИ / 10 000 | НПИ / 10 000 | НПИ / 7500 | НПИ / 7500 | НПИ / 7500 | НПИ / 7500 |
| РКП, мВ/В | 3,0 ± 0,004 | 2,0 ± 0,004 | 3,0 ± 0,004 | 2,0 ± 0,04 | 2,0 ± 0,004 | 2,0 ± 0,004 |
| Общая ошибка, %РКП | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,020 |
| Ползучесть, %РКП / 30 мин | 0,014 | 0,014 | 0,016 | 0,016 | 0,020 | 0,016 |
| Темп. откл. НКП / РКП, %РКП / 10 °C | 0,020 / 0,016 | 0,020 / 0,016 | 0,015 / 0,011 | 0,020 / 0,016 | 0,018 / 0,016 | 0,020 / 0,016 |
| Вх. / вых. сопротивление, Ом | 380 ± 10 / 350 ± 3 | 365 ± 10 / 350 ± 3 | 380 ± 10 / 350 ± 3 | 365 ± 10 (R1: 1050 ± 10) / 350 ± 3 (R1: 1000 ± 5) | 365 ± 10 / 350 ± 3 | 375 ± 10 (R1: 1050 ± 10) / 350 ± 3 (R1: 1000 ± 5) |
| Предельная / разрушающая, % НПИ | 150 / 200 | 150 / 200 | 150 / 300 | 150 / 200 | 150 / 200 | 150 / 200 |
| Питание рекоменд. / макс., В | 5–12 / 18 | 5–12 / 18 | 5–12 / 18 | 5–12 / 18 | 5–12 / 18 | 5–12 / 18 |
| Рабочие температуры, °C | −35…+65 | −35…+65 | −35…+65 | −35…+65 | −35…+65 | −35…+65 |
| Защита | IP67 | IP67 | IP67/IP68 | IP67/68 (IP68 — исполнение SS) | IP67 | IP67/68 (IP68 — исполнение SS) |
| Материал | конструкционная сталь с никелировкой | конструкционная сталь с никелировкой | нержавеющая сталь | никелированная сталь (SS — нержавеющая) | никелированная конструкционная сталь | никелированная сталь (SS — нержавеющая) |
| Кабель (4-жильный экранированный) | Ø 5,7 мм; 4 м (0,5–2 т), 6 м (2,5–10 т) | Ø 5,7 мм; 4 м | Ø 5,0 мм; 4 м (50 кг – 3 т SE), 6 м (2,5–10 т) | Ø 5,7 мм; 3,5 м (до 3 т), 8 м (5 т), 13 м (10–50 т) | Ø 5,7 мм; 2 м | Ø 5,7 мм; 4 м |
| Габариты | L 130 / 171,5 / 222,2 мм; резьба M12×1,75 / M20×1,5 / M24×2 | резьба M12×1,75 до 2 т; на 3 т — только M16×2 | L 130 / 171,5 / 222,3 мм; резьба M12×1,75, M16×2 (3 т SE), M20×1,5, M24×2 | A 203–416 мм (0,5–50 т), таблица на чертеже паспорта | 130 × 31 × 30 мм, отверстия Ø 13 и 2 × Ø 19/13 | L 136 мм, H 31,8 мм, W 37 мм; опора Ø 38 мм |
Паспортные значения; погрешности — «не более». Исполнения SH8C3 продаются в карточке SH8C (артикулы SH8C3-…). Номиналы в наличии — в мини-карточках; остальные номиналы по паспорту уточняйте у менеджера Sierra.
SH8C и SH8C3 — массовая балка из никелированной стали
Паспорт SH8C: конструкционная сталь с никелировкой, IP67, номиналы 0,5–10 т, РКП 3,0 мВ/В, vmin = НПИ/10 000. Паспорт SH8C3 закрывает малые номиналы — 0,05–3 т с РКП 2,0 мВ/В; до 2 т включительно возможна резьба M12×1,75, на 3 т — только M16×2. Узлы встройки по паспортам: ножка SHJ-8-201, подкладная пластина SHD-8-301 (узлы SHM-8-402 и SHM-8-402C разобраны в статье «Монтаж тензодатчиков»). В примечании паспорта SH8C: в весовом комплекте датчики подобраны по РКП с точностью до 0,0001 мВ/В — это упрощает выравнивание углов.
Габариты SH8C по паспорту, мм
| Номиналы | Длина L | Высота H | Ширина W | Отверстия под болты | Резьба под ножку | Высота с ножкой H2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,5–2,5 т | 130 | 31,8 | 31,8 | 2 × Ø 13,5 | M12×1,75 | 77–102 |
| 3–5 т | 171,5 | 38,1 | 38,1 | 2 × Ø 19,8 | M20×1,5 | 93–124 |
| 7,5–10 т | 222,2 | 50,8 | 50,8 | 2 × Ø 26,2 | M24×2 | 113–137 |
SB8C / SBM8C — нержавеющая сталь
Паспорт SB8C/SBM8C: нержавеющая сталь, герметизация IP67/IP68, номиналы от 50 кг до 10 т, РКП 3,0 мВ/В. Разрушающая нагрузка — 300 % НПИ (у SH8C — 200 %), температурное отклонение РКП — 0,011 %РКП/10 °C. Габариты и резьбы — те же типоразмеры, что у SH8C, поэтому подходят те же ножки SHJ-8-201. Для сырых помещений, моек, пищевых и химических производств.
SH8 — одноопорная балка до 50 т
Паспорт SH8: номиналы 0,5–50 т, РКП 2,0 мВ/В, никелированная сталь (индекс SS — нержавеющая с IP68), кабель до 13 м на 10–50 т. Длина балки по чертежу паспорта — от 203 мм (0,5–3 т) до 416 мм (50 т). Исполнение R1 — мост 1000 Ом вместо 350 Ом. В карточке — применение для автомобильных, бункерных и платформенных весов.
Чем одноопорная балка отличается от двухопорной, одноточечной, колонны и шайбы
Все эти датчики измеряют вес, но по-разному опираются и по-разному принимают нагрузку. От схемы опирания зависит, сколько датчиков нужно, какие узлы встройки и какая высота конструкции.
| Тип | Как закреплён | Куда приходит сила | Сколько в весах | Типичное применение (карточки) | Статья |
|---|---|---|---|---|---|
| Одноопорная балка | один конец на двух болтах | на свободный конец через ножку | обычно 4 | платформенные, напольные, паллетные весы, малые бункеры | эта статья |
| Двухопорная балка | оба конца на опорах основания | в середину балки | 4–12 | автомобильные и вагонные весы | двухопорные |
| Одноточечный | один конец к основанию, другой к платформе | на платформу, компенсирует смещение груза | 1 | настольные, фасовочные, торговые весы | одноточечные |
| Колонный | стоит вертикально в чашках | на верхний торец, вдоль оси | 4–12 | автомобильные весы, силосы | колонные |
| Шайба (мембранный) | лежит на основании | в центр, сверху | 1–4 | прессы, стенды, ёмкости с малой высотой | шайбы |
Какой тип датчика под задачу
Главное правило: одноточечный датчик — один на всю платформу, он сам компенсирует смещение груза в пределах своей платформы; одноопорные балки — всегда комплектом, чаще четыре, и нагрузка между ними делится по-разному в зависимости от того, где стоит груз. Поэтому номинал балки считают по самому нагруженному углу, а углы выравнивают в сумматоре.
Платформенные и напольные весы на четырёх датчиках
Классическая схема: жёсткая рама, по углам снизу — четыре одноопорные балки, в каждую вкручена опорная ножка. Кабели четырёх датчиков сведены в сумматор, от него один кабель идёт к весовому индикатору. Индикатор видит сумму сигналов — то есть общий вес, где бы ни стоял груз.
Весы на четырёх одноопорных датчиках, вид снизу: закреплённые концы — к раме, ножки — в углах; кабели сведены в сумматор.
- Закреплённые концы обычно обращают к середине рамы, ножки — к углам: так опоры разнесены шире, и платформа устойчивее.
- Рама должна быть жёсткой: если она прогибается, нагрузка распределяется хуже расчётной, и растёт ошибка в углах.
- Готовый комплект. В каталоге есть SH8C в комплекте с ножкой и подкладной пластиной — всё под одну резьбу и номинал.
Как собрать такие весы самому — рама, настил, сумматор, индикатор, калибровка — в статье «Весы своими руками».
Как выбрать номинал датчика для платформы
Номинал (НПИ) одноопорной балки выбирают по самой нагруженной опоре, а не по «весу пополам на четыре». На опору приходится четверть массы платформы и доля груза, которая зависит от того, где он стоит: груз в центре делится поровну, груз у края нагружает два датчика, груз в углу — в основном один.
Для жёсткой платформы на четырёх одинаковых опорах доля груза на самую нагруженную опору: при грузе, распределённом равномерно, — 25 %; при грузе у середины края — 50 %; при грузе в углу над опорой — 75 %. Итоговую нагрузку умножают на запас k на удары, неровный пол и неточную установку.
Номинал одноопорного датчика для весов на 4 опорах
F = (T / 4 + Max × доля) × k. Модель жёсткой платформы на четырёх одинаковых опорах. Номинал — ближайшее исполнение каталога не меньше F. Предельная нагрузка 150 % НПИ — по паспортам; она не рабочий запас, а граница, за которой нуль может сместиться.
Проверьте цифры на примере. Платформа 60 кг, Max 600 кг. Если груз всегда распределён по всей платформе (сыпучее в поддоне): F = (15 + 150) × 1,25 = 206 кг — хватит датчиков на 250 кг. Если на весы заезжают тележкой и груз может оказаться в углу: F = (15 + 450) × 1,25 = 581 кг — нужны датчики на 1 т. Разница в номинале — в четыре раза, и её даёт только положение груза.
Общие правила выбора номинала для любых типов датчиков — в статье «Как выбрать тензодатчик».
Как груз распределяется по четырём углам
Пока груз в центре, каждая опора несёт четверть. Сдвиньте груз — и доли меняются линейно: ближние опоры догружаются, дальние разгружаются. Когда груз стоит в углу, противоположная опора разгружается настолько, что её держит только вес платформы. Если платформа лёгкая, а груз тяжёлый и стоит за линией опор, дальняя ножка может оторваться от пола.
Нагрузка на каждый датчик при смещённом грузе
Fi = T/4 + Q/4 · (1 ± u ± v), где u и v — смещение груза от центра в долях половины расстояния между опорами (100 % — груз над линией опор). Модель жёсткой платформы на одинаковых опорах; реальная рама гнётся, и распределение отличается.
Отсюда практическое правило для заказа: датчики одних весов — одной модели и одного номинала. Номинал берут по наихудшему углу, а не по среднему.
Юстировка углов: почему груз в углу весит иначе
Даже одинаковые датчики немного различаются по чувствительности: по паспорту SH8C РКП = 3,0 ± 0,004 мВ/В. Если груз в центре, различия усредняются, и калибровка их убирает. Если груз в углу, основную часть веса несёт один датчик, и его отклонение уже не усредняется — показания в этом углу уходят. Это называют ошибкой углов (нецентральной нагрузки), и её убирают юстировкой — подстройкой каждого канала в сумматоре.
Что покажут весы с грузом в каждом углу
Весы откалиброваны грузом в центре. Груз стоит над опорой (u = v = ±1): на ближний датчик 75 %, на соседние по 25 %, на дальний −25 %. Отклонение ±0,004 мВ/В от 3,0 мВ/В — это ±0,13 %.
Как выравнивают углы: груз ставят поочерёдно в каждый угол, записывают показания и подстраивают каналы сумматора, пока разница не станет меньше допуска. Порядок работы и схемы сумматоров — в статье «Сумматор тензодатчиков», калибровка после юстировки — в статье «Калибровка тензодатчиков и весов».
Опорные ножки и подкладные пластины
Опорная (регулировочная) ножка вкручивается в нагружаемый конец датчика и опирается на пол. Хорошая ножка делает три дела: регулирует высоту (чтобы все четыре опоры стояли на полу), шарниром выставляет силу по оси, даже если пол неровный, и резиновой галошей гасит мелкие удары и ограничивает сдвиг. Подкладная пластина ставится между закреплённым концом датчика и рамой и даёт балке рабочий ход.
SHJ-8-201 и SHD-8-301 по паспорту
Паспорт монтажных приспособлений Sierra: ножка SHJ-8-201 — конструкционная сталь с никелировкой и резиновая галоша, регулировка высоты, автоматическая центровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига и корректировка смещения; применяется с датчиками SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C. Пластина SHD-8-301 — сталь с нержавеющим покрытием, «используется в платформенных весах для обеспечения рабочего хода тензодатчика», с теми же датчиками.
| SHJ-8-201: нагрузка | D, мм | H1, мм | H, мм | Резьба M |
|---|---|---|---|---|
| 50 кг – 2 т | 60 | 50 | 90 | M12×1,75 |
| 3 т SE | 70 | 50 | 95 | M16×2 |
| 2,5–5 т | 80 | 50 | 105 | M20×1,5 |
| 10 т | 86 | 50 | 112 | M24×2 |
| SHD-8-301: исполнение | Нагрузка | Размеры, мм |
|---|---|---|
| SHD-8-301-0.05/3t-SE | 50 кг – 3 т SE | L 54, L1 13, L2 25,4, W 31,8, D 14 |
| SHD-8-301-2.5/5t | 2,5–5 т | L 76, L1 19, L2 38,1, W 38,1, D 20 |
| SHD-8-301-10t | 7,5–10 т | L 100, L1 25, L2 50,8, W 50,8, D 27 |
Все ножки раздела каталога
В разделе «Ножка для одноопорной балки» кроме SHJ-8-201 есть HJ-8-201, HJ-8-217, BJ-8-202, BJ-8-206, BJ-8-207, HJ-8-203 и HJ-8-218. Для них паспортов нет, данные — из карточек. В карточках многих ножек применимость указана для моделей других производителей (H8C, B8D, BM8H и т. п.) — совместимость с конкретным датчиком Sierra и номиналом уточняйте у менеджера Sierra.
| Исполнение | Резьба | Нагрузка (карточка) | Материал | Применение и особенности |
|---|---|---|---|---|
| SHJ-8-201-5/300kg(M8x1.25) | M8×1,25 | до 300 кг | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| SHJ-8-201-350/500kg(M10x1.5) | M10×1,5 | до 500 кг | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| SHJ-8-201-0,05/2.5t(M12x1.75) | M12×1,75 | 50 кг – 2 т (в артикуле 0,05/2,5 т) | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| SHJ-8-201-3tSE(M16x2) | M16×2 | 1–3 т | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| SHJ-8-201-3t(M16x2) усиленная | M16×2 | 3 т, усиленная | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| SHJ-8-201-5t(M18x1,5) | M18×1,5 | 2–5 т | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| SHJ-8-201-2.5/5t(M20x1,5) | M20×1,5 | 2,5–5 т | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт); в поле «Резьба» карточки — «нагрузка 2–3 т» |
| SHJ-8-201-10t(M24x2) | M24×2 | 10 т | конструкционная сталь с никелировкой + резиновая галоша (паспорт) | SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C (паспорт); регулировка высоты, автоцентровка шарниром, ограничение горизонтального сдвига (паспорт) |
| HJ-8-201-0.05/2.5t(M12x1,75) | M12×1,75 | 50 кг – 2 т (в артикуле 0,05/2,5 т) | никелированная сталь, резина (карточка) | в карточке не указано; опорная (регулировочная) ножка |
| HJ-8-201-3tSE(M16x2) | M16×2 | 500 кг – 2 т (в артикуле 3tSE) | никелированная сталь, резина (карточка) | в карточке не указано; опорная (регулировочная) ножка |
| HJ-8-201-2.5/5t(M18x1,5) | M18×1,5 | 2,5–5 т | никелированная сталь, резина (карточка) | в карточке не указано; опорная (регулировочная) ножка |
| HJ-8-201-10t(M24x2) | M24×2 | 10 т | никелированная сталь, резина (карточка) | в карточке не указано; опорная (регулировочная) ножка |
| HJ-8-217-0.25/2t | M12×1,75 | 0,25–2 т | сталь с антикоррозионным покрытием (карточка) | SH8, SHM8, H8, HM8 (карточка); автоматическая корректировка смещения при боковых нагрузках; автомобильные и платформенные весы (карточка) |
| BJ-8-202-0.5/2t | M12×1,75 | 250 кг – 2 т | нержавеющая сталь с резиновой прокладкой (карточка) | H8C, B8D, HM8C, BM8D (карточка); защита от небольших наклонов, компактная (карточка) |
| BJ-8-206-0.25/2t | M12×1,75 | 250 кг – 2 т | нержавеющая сталь + резиновый кожух (описание); в характеристиках — никелированная сталь | BM8H, H8H (карточка); регулировка высоты, центровка; весы в агрессивных средах (карточка) |
| BJ-8-207-0.25/2t | M12×1,75 | 250 кг – 2 т | нержавеющая сталь + резиновый кожух (карточка) | BM8H, H8H (карточка); регулировка высоты, центровка; весы в агрессивных средах (карточка) |
| HJ-8-203-0.5/2t | M12×1,75 | 250 кг – 2 т | конструкционная сталь с резиновой прокладкой (описание); в характеристиках — никелированная сталь | H8C, B8D, HM8C, BM8D (карточка); защита от небольших наклонов (карточка) |
| HJ-8-218-0.25/2t | M12×1,75 | 0,25–2 т (по артикулу) | стальной сплав + резиновый кожух (карточка) | BM8H, H8H (карточка); регулировка высоты, центровка (карточка) |
Какая ножка и пластина подойдут к датчику
Подбор по резьбе и номиналу из карточек каталога и паспорта SHJ-8-201/SHD-8-301. Резьба — поле «Резьба» исполнения датчика в каталоге.
Нержавеющая или никелированная сталь, класс защиты
По паспортам одноопорные датчики Sierra делаются из двух материалов. Никелированная конструкционная сталь — SH8C, SH8C3, SH8C4, SH8 и SH8T, класс защиты IP67. Нержавеющая сталь — SB8C/SBM8C (герметизация IP67/IP68) и исполнения с индексом SS у SH8 и SH8T (нержавеющая сталь, IP68). Никелированный корпус дешевле и хорош в сухих помещениях; нержавеющий — там, где моют, где влага, соль или агрессивная среда.
Какое исполнение выбрать по условиям
IP — это защита корпуса от пыли и воды. Она не защищает от сварочного тока, от механической перегрузки и от воды, которая затекает по кабелю в плохо загерметизированный сумматор. Рабочий диапазон температур по всем паспортам — −35…+65 °C, термокомпенсация — −10…+40 °C.
Паллетные весы, весовые рохли и напольные весы
Весовая рохля (гидравлическая тележка с весами) — отдельная задача: датчики стоят в вилах, места мало, а нагрузки ударные. Для неё в каталоге есть SH8C4: по паспорту применение — «паллетные весы (весовая рохля)», номиналы 1 и 2 т, корпус 130 × 31 × 30 мм, IP67.
SH8T — балка с опорой: по чертежу паспорта на нагружаемом конце — опора Ø 38 мм, номиналы 0,5–3 т, исполнение SS — нержавеющая сталь с IP68. В карточке — применение для автомобильных и платформенных весов, специальная опорная ножка для защиты от вибрационных нагрузок.
Напольные и паллетные весы (платформа под поддон, въезд рохлей) — обычная схема на четырёх SH8C или SB8C. Особенность — груз почти всегда заезжает с края и может остановиться в углу, поэтому в калькуляторе номинала выбирайте «может стоять в углу». Пандус и въезд не должны касаться платформы.
Малые бункеры и ёмкости
В карточках SH8C, SB8C и SH8 указано применение «для бункерных весов». Малый бункер, дозатор или ёмкость ставят лапами на три-четыре одноопорные балки; вес считается как у платформы. Особенности:
- Все опоры — на датчиках. Если одна лапа стоит на жёсткой опоре, её доля веса не измеряется.
- Трубы и патрубки — через гибкие вставки. Жёсткий трубопровод забирает часть веса и даёт дрейф при нагреве.
- Номинал с запасом на неравномерную загрузку, налипание и удар при засыпке. Для ёмкостей с жидкостью важна боковая сила от перемешивания.
- Для многотонных силосов удобнее колонные датчики или шайбы.
Подробно о взвешивании ёмкостей — в статье «Взвешивание бункеров и ёмкостей на тензодатчиках».
Сигнал на одно деление и класс весов
Индикатор должен отличить одно деление весов от шума. Сигнал на деление зависит от РКП датчика, напряжения питания, числа датчиков и того, какую часть номинала вы используете. Если взять датчики «с большим запасом», сигнал на деление падает, и весы становятся шумными.
Сигнал на деление для весов на одноопорных датчиках
Выход при Max = РКП × U × Max / (N × НПИ). Проверки: число делений n = Max / e не больше nmax = 3000 (класс C3), vmin · √N не больше e. РКП — из исполнения в каталоге, vmin — из паспорта. Требования индикатора к сигналу на деление — в его паспорте.
Что такое РКП, nmax и vmin, подробно — в статье «Характеристики тензодатчиков».
Температура: уход нуля весов
Паспорт нормирует температурное отклонение нуля (НКП) — у SH8C, SH8 и SH8T не более 0,020 %РКП на 10 °C, у SH8C4 — 0,018, у SB8C — 0,015. Для весов в неотапливаемом складе это важно: утром и днём нуль разный.
Температурный уход нуля — верхняя граница по паспорту
Худший случай: все датчики уходят в одну сторону на предельное паспортное значение. На практике уход меньше, а нуль перед взвешиванием выставляют (автообнуление индикатора).
Остальные причины «плавающих» показаний — ползучесть, влага, механика — разобраны в статье «Почему плавают весы».
Монтаж одноопорных датчиков по шагам
- По паспорту и карточке выписать модель, номинал, резьбу под ножку и распиновку. Под каждую резьбу подобрать ножку и подкладную пластину: для SH8C, SHM8C, SB8C, SBM8C паспорт называет узлы SHJ-8-201 и SHD-8-301; совместимость остальных ножек уточнить у менеджера Sierra.
- Подготовить раму: четыре опорные площадки под закреплённые концы датчиков — ровные, в одной плоскости, с отверстиями под два болта. Сварку рамы закончить до установки датчиков.
- Закрепить датчик через подкладную пластину двумя болтами к раме так, чтобы нагружаемый конец висел с зазором: пластина даёт балке рабочий ход, балка не должна касаться рамы. Стрелка на корпусе датчика — по направлению силы.
- Вкрутить опорную ножку в резьбовое отверстие нагружаемого конца, поставить весы на ровный пол и регулировкой ножек добиться, чтобы все четыре опоры несли нагрузку и платформа не качалась.
- Проложить кабели вдоль рамы без натяжения и острых кромок, не укорачивать их, завести в сумматор и подключить по цветам паспорта: красный — питание (+), чёрный — питание (−), зелёный — сигнал (+), белый — сигнал (−), прозрачный — экран.
- Проверить нуль и сигналы каждого датчика под пустой платформой; поставить груз поочерёдно в каждый угол и выровнять углы в сумматоре.
- Откалибровать весы эталонными гирями по индикатору и повторить проверку углов и нагрузку в центре.
Моментов затяжки болтов и допусков на неровность опорных площадок в паспортах одноопорных датчиков Sierra нет — их берут из проекта весов или уточняют у менеджера Sierra. Все узлы встройки и общие правила монтажа разных типов датчиков — в статье «Монтаж тензодатчиков: узлы встройки, ножки, проушины», подключение кабеля и удлинение — в статье «Кабель для тензодатчика».
Сварка и перегрузка при монтаже
- Раму варят до установки датчиков. Если варить нужно потом — датчики снимают или клемму массы ставят рядом со швом, чтобы ток не шёл через датчики.
- Не вставать на весы и не бросать груз, пока не вкручены все четыре ножки: одна опора в этот момент может получить больше 150 % НПИ.
- Кабель не тянуть за ввод и не укорачивать: его длина учтена при настройке датчика.
Неисправности платформенных весов на одноопорных датчиках
| Симптом | Вероятная причина | Что проверить |
|---|---|---|
| Показания в углах разные, в центре верно | углы не выровнены или один датчик изменил чувствительность | груз в каждый угол, юстировка сумматора; сигнал каждого датчика |
| Нуль плавает, возвращается не сразу | платформа касается стены или пандуса, влага в сумматоре, температура | зазоры по периметру, сухость сумматора, причины дрейфа |
| Нуль сдвинулся после удара или перегрузки | остаточная деформация балки | выходной сигнал без нагрузки, сравнение с другими датчиками |
| Показания занижены, «упираются» | нет рабочего хода, балка лежит на раме, мусор под платформой | подкладные пластины, зазор под нагружаемым концом |
| Показания скачут, индикатор выдаёт ошибку | обрыв жилы, повреждение кабеля, влага | сопротивления моста и изоляции — как проверить тензодатчик |
Пошаговый разбор ремонта — от симптома до замены датчика — в статье «Платформенные весы сломались: диагностика и ремонт». Сопротивления моста для проверки по паспортам: вход 365–380 Ом, выход 350 Ом (исполнения R1 у SH8 и SH8T — 1050 и 1000 Ом). Изоляцию проверяют напряжением не выше 50 В: по паспортам сопротивление изоляции — не менее 5000 МОм при 50 В.
Типичные ошибки: найдите причину
Пять ситуаций с платформенных весов. Выберите причину — появится пояснение.
Чек-лист перед калибровкой
Проверьте себя
Частые вопросы
Что такое одноопорный балочный тензодатчик?
Это датчик-консоль: один конец крепится двумя болтами к раме весов, на другой через опорную ножку приходит нагрузка. Деформацию у сквозного отверстия измеряют тензорезисторы, собранные в мост. В каталоге Sierra — SH8C, SB8C/SBM8C, SH8, SH8C4 и SH8T.
Сколько одноопорных датчиков нужно для платформенных весов?
Обычно четыре — по углам рамы, их кабели сводят в сумматор. Малый бункер можно поставить на три или четыре датчика. Все датчики одних весов должны быть одной модели и одного номинала.
Как выбрать номинал одноопорного датчика?
По самой нагруженной опоре: четверть массы платформы плюс доля груза (25 % при равномерной нагрузке, до 75 % при грузе в углу), умноженные на запас 1,2–1,5. Например, платформа 60 кг и Max 600 кг с грузом в углу: (15 + 450) × 1,25 ≈ 581 кг — нужен датчик на 1 т.
Чем одноопорный датчик отличается от двухопорного?
Одноопорный закреплён одним концом, нагрузка приходит на свободный конец через ножку; двухопорный лежит двумя концами на опорах, а нагрузка приходит в середину. Одноопорные — для платформенных весов и малых бункеров, двухопорные — для автомобильных и вагонных весов.
Какую ножку взять к датчику?
Ножку подбирают по резьбе в нагружаемом конце датчика и по номиналу. По паспорту к SH8C, SHM8C, SB8C и SBM8C подходит SHJ-8-201: M12×1,75 на 50 кг – 2 т, M16×2 на 3 т SE, M20×1,5 на 2,5–5 т, M24×2 на 10 т. Совместимость других ножек уточняйте у менеджера Sierra.
Зачем подкладная пластина?
Пластина SHD-8-301 ставится между закреплённым концом датчика и рамой и, по паспорту, обеспечивает рабочий ход датчика: балка под нагрузкой прогибается, и её нагружаемый конец не должен упираться в раму.
Когда нужен датчик из нержавеющей стали?
Там, где весы моют, где влага, соль или химия: пищевые цеха, мойки, улица. По паспортам SB8C/SBM8C — нержавеющая сталь с герметизацией IP67/IP68, у SH8 и SH8T исполнение SS — нержавеющая сталь с IP68. SH8C — никелированная сталь, IP67.
Какую перегрузку выдерживает одноопорный датчик?
По паспортам предельная нагрузка всех одноопорных датчиков Sierra — 150 % НПИ; разрушающая — 200 % НПИ, у SB8C/SBM8C — 300 %. Предельная нагрузка — не рабочий запас: выше неё нуль датчика может сместиться.
Словарь
- Одноопорная (консольная) балка
- Датчик, закреплённый одним концом; нагрузка приходит на свободный конец.
- Опорная (регулировочная) ножка
- Опора, которая вкручивается в нагружаемый конец датчика: регулирует высоту, выставляет силу по оси шарниром.
- Подкладная пластина
- Прокладка между датчиком и рамой, дающая балке рабочий ход.
- Рабочий ход
- Зазор, в котором нагружаемый конец датчика может прогнуться под нагрузкой.
- Концентратор напряжений
- Отверстие или выточка в упругом элементе, где сосредоточена деформация и наклеены тензорезисторы.
- Юстировка углов
- Выравнивание вклада каждого датчика в сумматоре, чтобы груз в любом углу показывал одинаково.
- Сумматор
- Соединительная коробка, в которой сигналы нескольких датчиков складываются в один.
- 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/10 000 у SH8C и SH8C3, НПИ/7500 у SB8C, SH8, SH8C4, SH8T (паспорта).
Источники
- Паспорта тензодатчиков Sierra SH8C, SH8C3, SB8C/SBM8C, SH8, SH8C4, SH8T: характеристики, номинальные нагрузки, габариты, распиновка.
- Паспорт монтажных приспособлений Sierra SHJ-8-201 (опорная ножка) и SHD-8-301 (подкладная пластина).
- Сертификат об утверждении типа средств измерений № 76409-19 от 06.12.2024 (срок действия до 18.10.2029) «Датчики весоизмерительные тензорезисторные Sierra».
- ГОСТ 8.631–2013 (OIML R 60:2000) «Датчики весоизмерительные. Общие технические требования. Методы испытаний».
- ГОСТ OIML R 76-1–2011 «Весы неавтоматического действия» — число поверочных делений, проверка нецентральной нагрузки.
- Карточки каталога sierra.market: разделы «Одноопорная балка (консоль)», «Ножка для одноопорной балки», «Подкладные пластины» — исполнения, резьбы, применения.
- Распределение нагрузки по опорам — модель жёсткой платформы на четырёх одинаковых опорах (строительная механика, справочно).
Читайте также
Пришлите Max, размеры и массу платформы, как заезжает груз и где будут стоять весы — менеджер Sierra подскажет модель, номинал, ножки и пластины.
Одноопорные тензодатчики