Тензодатчики: основа точного взвешивания в промышленности, торговле и логистике

Тензодатчики — это специальные чувствительные устройства, преобразующие механическое усилие (например, вес, давление или деформацию) в электрический сигнал. Они являются сердцем любой электронной весовой системы, от кухонных и торговых весов до автомобильных и промышленных платформ. Без тензодатчика невозможно обеспечить точное и стабильное измерение массы.

Современные тензодатчики обладают высокой чувствительностью, надёжностью, долговечностью и могут применяться в различных условиях: от морозильных камер до цехов с вибрацией и пылью.

Принцип работы тензодатчиков

В основе большинства датчиков лежит тензорезистивный эффект — изменение электрического сопротивления проводника при его растяжении или сжатии. На чувствительный элемент (обычно металлический корпус) наносятся тензорезисторы. При деформации корпуса сопротивление меняется, и эти изменения преобразуются в выходной электрический сигнал (обычно в милливольтах на вольт питания — мВ/В), который далее обрабатывается весовым индикатором.

Основные типы тензодатчиков по конструкции

1. Одноточечные (Single Point)
   Используются в настольных, торговых и упаковочных весах с одной платформой.
   Особенности:

   • компактны, недороги;

   • устойчивы к эксцентричной нагрузке (нагрузке вне центра);

   • диапазон: от 1 до 200 кг.

2. Сдвигового типа (Shear Beam)
   Применяются в платформенных весах, дозаторах и контейнерах.
   Особенности:

   • высокая надёжность;

   • диапазон: от 100 кг до 5 тонн;

   • корпус из стали или алюминия;

   • часто применяются по 4 штуки в системе.

3. Двухсдвиговые (Double Shear Beam)
   Для тяжёлых промышленных весов и конструкций.
   Особенности:

   • устойчивость к изгибу и боковым силам;

   • применяются в силосах, бункерах, автомобильных весах.

4. S-образные (S-Type)
   Имеют форму латинской буквы S. Используются в системах на растяжение и сжатие.
   Особенности:

   • могут работать в двух направлениях;

   • применяются в кранах, динамометрии, подъёмных устройствах;

   • диапазон: от 5 кг до 20 тонн.

5. Кнопочные (Compression Load Cells)
   Работают только на сжатие, в виде цилиндра или диска.
   Особенности:

   • применяются под колонны, стойки, опоры;

   • диапазон: до 200 тонн и выше;

   • высокая прочность и компактность.

6. Кольцевые (Ring Type)
   В виде шайбы с отверстием. Устанавливаются на болт или опору.
   Особенности:

   • идеальны для осевых нагрузок;

   • применяются в прессе, стендах, монтажных системах.

7. Цилиндрические (Canister)
   Часто применяются в автомобильных, железнодорожных и танковых весах.
   Особенности:

   • большой диапазон нагрузок (до 500 тонн);

   • высокая точность и надёжность.

8. Миниатюрные тензодатчики
   Используются в медицине, робототехнике, электронных весах, научных приборах.
   Особенности:

   • малые размеры;

   • нагрузка — от граммов до нескольких килограммов.

Типы по выходному сигналу

• Аналоговые — стандартный тип, выходной сигнал в мВ/В.

• Цифровые — встроенный преобразователь, выход по RS-485, CAN, Modbus.

• Комбинированные — могут работать и в аналоговом, и в цифровом режиме.

Типы по материалу

• Алюминиевые — лёгкие и недорогие, используются в торговых весах.

• Нержавеющая сталь — для агрессивной среды, влагозащищённые, долговечные.

• Специальные сплавы — применяются в высокотемпературных или криогенных условиях.

Классы точности по OIML

• C1 — низкая точность, бытовые нужды.

• C3 — стандарт в торговле и промышленности.

• C4 и выше — для лабораторий и фармацевтики.

Параметры, на которые стоит обращать внимание при выборе тензодатчика

• диапазон измеряемого веса;

• класс точности;

• тип нагрузки (сжатие, растяжение, комбинированный);

• количество тензодатчиков в системе;

• уровень влагозащиты (IP65, IP68);

• температурный режим эксплуатации;

• тип соединения (кабель или разъём);

• наличие цифровой идентификации (у цифровых моделей).

Популярные производители тензодатчиков

1. Zemic (Китай)
   Один из крупнейших мировых производителей. Большой выбор бюджетных и точных моделей.

2. Flintec (Германия)
   Европейский производитель премиум-класса. Используется в промышленности, фармацевтике, на таможне.

3. HBM (Германия)
   Поставщик решений для точного измерения деформаций и веса. Высокоточные тензорезисторы.

4. Vishay (США)
   Глобальный бренд в области измерений, выпускает тензорезисторы, модули и сборки.

5. Laumas (Италия)
   Производитель промышленных решений с поддержкой цифровых протоколов.

6. Massa-K (Россия)
   Выпускает тензодатчики для платформенных, бункерных и автомобильных весов, адаптированы под отечественные условия.

7. Tedea-Huntleigh, Keli, Cas, Sensocar, Dini Argeo
   Надёжные производители для весового и силового оборудования различного уровня.

Заключение

Тензодатчик — это ключевой компонент любой весовой системы. От его качества, конструкции и точности зависит корректность измерений, безопасность оборудования и соответствие техническим требованиям. Правильный выбор типа тензодатчика (S-образный, сдвиговой, кнопочный и др.) позволяет оптимально настроить весовую систему под любые условия: от продуктового магазина до металлургического завода. А сотрудничество с надёжным производителем — это залог точных измерений на долгие годы.

1