Punnitusanturit – tyypit, tarkkuusluokat ja asennus

Miten punnitusanturi toimii

Punnitusanturi on metallikappale, yleensä terästä tai alumiinia, joka taipuu kuormitettuna hyvin vähän. Siihen on liimattu venymäliuskoja: ohuita metallikalvoja, joiden resistanssi muuttuu, kun niitä venytetään tai puristetaan. Neljä liuskaa kytketään Wheatstonen siltaan. Kaksi niistä venyy ja kaksi puristuu, jolloin signaali on mahdollisimman suuri ja lämpötilan vaikutukset kumoavat toisensa.

Siltaa syötetään syöttöjännitteellä, usein 5 tai 10 V. Lähtösignaali ilmoitetaan yksikössä mV/V täydellä kuormalla. 2 mV/V:n punnitusanturi antaa siis 10 V:n syöttöjännitteellä 20 mV nimelliskuormalla. Signaali on heikko, ja se vahvistetaan korkean resoluution punnitusnäytössä tai -lähettimessä.

Kaapelissa on neljä tai kuusi johdinta. Kuusijohtimisella kaapelilla elektroniikka mittaa syöttöjännitteen suoraan anturilta, joten kaapelin jännitehäviö ei vaikuta tulokseen. Nelijohtiminen kaapeli on osa anturin kalibrointia, eikä sitä saa lyhentää.

Minkä tyyppisen punnitusanturin tarvitset?

Lisäksi on erikoisantureita, kuten vaijeriin kiinnitettäviä kuormitusantureita, jotka toimivat nostolaitteiden ylikuormitussuojana.

Tarkkuusluokat – mitä C3 tarkoittaa?

Kauppapunnitukseen käytettävien vaakojen punnitusanturit luokitellaan standardin OIML R60 mukaan. Kirjain kertoo tarkkuusluokan ja numero sen, kuinka monta tarkastusjakoa tuhansina anturi tukee. C3 tarkoittaa luokkaa C ja 3 000 jakoa, C6 luokkaa C ja 6 000 jakoa.

Itse vaaka luokitellaan standardin OIML R76 mukaan, ja teollisuudessa ja kaupassa yleisin on luokka III. Punnitusanturien täytyy tukea vähintään yhtä montaa jakoa kuin vaa’assa on asteikkojakoja. 3 000 kg:n vaaka, jonka asteikkojako on 1 kg, tarvitsee punnitusanturit, jotka on luokiteltu vähintään 3 000 jaolle, esimerkiksi C3. Automaattiset gravimetriset täyttölaitteet kuuluvat OIML R61:n piiriin.

Vertaa myös yhdistettyä virhettä (lineaarisuus ja hystereesi), virumaa vakiokuormalla sekä sitä, miten lämpötila vaikuttaa nollapisteeseen ja herkkyyteen.

Punnitusanturista ohjausjärjestelmään

• Analoginen punnituslähetin – muuntaa signaalin 4–20 mA- tai 0–10 V-signaaliksi logiikan analogiatuloa varten. Yksinkertainen, mutta tulokortti rajoittaa resoluutiota.
• Digitaalinen punnituslähetin – lähettää painon Modbus-, Profinet-, EtherNet/IP- tai muun kenttäväylän kautta suuremmalla resoluutiolla ja diagnostiikalla.
• Punnitusnäyttö – näyttö, painikkeet ja relelähdöt punnitukseen, asetusarvoihin ja annosteluun vaa’an luona. Hyväksyttyjä malleja voi käyttää kauppapunnitukseen.

Kun vaa’assa on useita punnitusantureita, ne kytketään rinnan kytkentärasiassa. Siellä voidaan myös säätää kulmat niin, että vaaka näyttää saman painon riippumatta siitä, missä kohtaa kuorma on.

Asennus – missä virheet syntyvät

Laske suurin kuorma anturia kohden: taara plus suurin kuorma jaettuna anturien määrällä, ja lisää marginaali epätasaista jakautumista ja iskuja varten. Kolme anturia pyöreän säiliön alla jakaa kuorman aina tasaisesti. Neljällä anturilla kuorma voi jakautua epätasaisesti, jos alusta ei ole tasainen.

1. Sivuvoimat ja vääntö. Kuorman täytyy vaikuttaa suoraan. Käytä asennussarjoja, jotka ottavat vastaan lämpölaajenemisen ja pienet linjausvirheet, ja asenna anturit tasaisille ja jäykille alustoille.
2. Jäykät putket säiliöissä. Punnittavaan säiliöön kiinteästi liitetyt putket kantavat osan painosta. Käytä joustavia liitoksia.
3. Hitsaus vaa’an lähellä. Punnitusanturin läpi kulkeva hitsausvirta voi tuhota sen. Kytke hitsauksen maadoitus lähelle hitsauskohtaa ja ohjaa virta anturin ohi maadoitusnauhalla.
4. Iskut ja ylikuormitus. Pieneltäkin korkeudelta pudotettu kuorma voi aiheuttaa voiman, joka ylittää nimelliskuorman moninkertaisesti. Jätä marginaalia ja käytä mekaanisia rajoittimia.
5. Kosteus ja lyhennetyt kaapelit. Kosteus kaapelissa tai kytkentärasiassa aiheuttaa ryömintää. Pidä kaikki tiiviinä, äläkä koskaan lyhennä nelijohtimista kaapelia.

Missä punnitusantureita käytetään?

• Elintarvikkeet ja pakkaaminen – annosteluvaa’at, säkkien ja tynnyreiden täyttö sekä linjaan sijoitetut tarkastusvaa’at.
• Prosessiteollisuus – raaka-aineiden, nesteiden ja jauheiden säiliö- ja siilopunnitus.
• Logistiikka ja kierrätys – lattiavaa’at, lavavaa’at ja ajoneuvovaa’at.
• Nostot ja liikkuvat työkoneet – ylikuormitussuojaus nostureissa, nostimissa ja henkilönostimissa.
• Energia – hakkeen ja pellettien punnitus biovoimaloissa.
• Testaus ja tutkimus – voimamittaus testipenkeissä ja materiaalitestauksessa.

Punnitusanturit ja punnituselektroniikka SCN:ltä

Valikoimaamme kuuluu Laumasin punnitusantureita, punnituslähettimiä ja punnitusnäyttöjä – pienten vaakojen litteistä antureista nostojen vaijeriantureihin ja hyväksyttyihin annostelunäyttöihin. Kerro meille kuorma, anturien määrä, käyttöympäristö ja ohjausjärjestelmä, niin autamme sinua kokoamaan koko ketjun.

Esimerkkejä valikoimastamme

Usein kysytyt kysymykset

Mitä mV/V tarkoittaa punnitusanturissa?

Se on lähtösignaali täydellä kuormalla syöttöjännitteen volttia kohden. 2 mV/V ja 10 V:n syöttöjännite antavat 20 mV nimelliskuormalla. Arvoa käytetään elektroniikan kalibroinnissa.

Mitä C3 tarkoittaa?

OIML R60:n mukaista luokkaa C ja 3 000 tarkastusjakoa. Anturi soveltuu vaakaan, jossa on enintään 3 000 asteikkojakoa.

Montako punnitusanturia tarvitsen?

Kolme anturia jakaa kuorman vakaasti pyöreiden säiliöiden ja siilojen alla. Suorakaiteen muotoisissa tasoissa käytetään usein neljää. Pienemmät tasot pärjäävät yhdellä yksipisteanturilla.

Miten tarkistan punnitusanturin?

Mittaa sillan tulo- ja lähtöresistanssi sekä eristysresistanssi runkoon ja tarkista nollasignaali ilman kuormaa. Vertaa arvoja datalehden arvoihin.

Voinko lyhentää kaapelia?

Nelijohtimista kaapelia et voi, koska se on osa anturin kalibrointia ja lämpötilakompensointia. Kuusijohtimisen kaapelin voi lyhentää, koska elektroniikka mittaa syöttöjännitteen anturilta.