POWERCELL® GDD® 30T

Loadcell kỹ thuật số POWERCELL® GDD® là cảm biến tải trọng thông minh của METTLER TOLEDO, được phát triển cho cân ô tô và các ứng dụng cân tải trọng lớn. Sản phẩm mang mã cảm biến SLC720, sử dụng thiết kế nén cột kết hợp bộ xử lý cân kỹ thuật số tích hợp.

Dòng POWERCELL GDD có các mức tải trọng định mức 15 tấn, 20 tấn, 30 tấn và 50 tấn. Các phiên bản cùng sử dụng nền tảng xử lý tín hiệu kỹ thuật số, giao tiếp CAN được mã hóa, kết cấu thép không gỉ và hệ thống chẩn đoán cho phép theo dõi đầu ra của từng loadcell trên màn hình cân.

Không chỉ thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi tải trọng thành tín hiệu đo, POWERCELL GDD còn xử lý và truyền dữ liệu dưới dạng kỹ thuật số. Thiết kế này giúp hạn chế những ảnh hưởng liên quan đến nhiệt độ, chu kỳ tải, thời gian đặt tải và nhiễu tín hiệu được nêu trong tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.

Loadcell kỹ thuật số dành cho cân ô tô

POWERCELL GDD thuộc nhóm loadcell kỹ thuật số dạng nén cột. Đây là cấu trúc cảm biến được sử dụng trong các hệ thống cân xe, nơi nhiều loadcell được bố trí bên dưới bàn cân để tiếp nhận và đo tải trọng.

Bộ xử lý cân kỹ thuật số được tích hợp trong từng cảm biến. Tín hiệu đo được xử lý ngay tại loadcell trước khi truyền qua mạng kết nối của hệ thống, thay vì chỉ truyền tín hiệu analog thô về thiết bị đầu cuối.

GDD sử dụng giao tiếp CAN với dữ liệu được mã hóa. Tốc độ kết nối được công bố là 125 kbit/giây. Với hệ thống sử dụng 12 cảm biến tải trọng, tỷ lệ cập nhật hiệu quả đạt 15 Hz.

Các mức tải trọng của POWERCELL GDD

Dòng loadcell POWERCELL GDD SLC720 có bốn mức tải trọng định mức:

• 15 tấn
• 20 tấn
• 30 tấn
• 50 tấn

Việc lựa chọn tải trọng loadcell cần căn cứ vào tải trọng lớn nhất của cân, trọng lượng bản thân bàn cân, số lượng cảm biến được sử dụng và cách phân bố tải trên toàn bộ kết cấu.

Các phiên bản 15, 20, 30 và 50 tấn có chung nguyên lý hoạt động và các tính năng chính. Một số thông số đo lường như giá trị tải tối thiểu, hệ số Y và khối lượng vận chuyển sẽ thay đổi theo từng tải trọng.

Xử lý tín hiệu kỹ thuật số

POWERCELL GDD sử dụng phương pháp xử lý tín hiệu kỹ thuật số nhằm cải thiện hiệu suất đo so với công nghệ loadcell analog truyền thống. Theo tài liệu của METTLER TOLEDO, quá trình xử lý tín hiệu giúp loại bỏ hoặc hạn chế các sai số liên quan đến:

• Sự thay đổi nhiệt độ
• Chu kỳ đặt tải
• Thời gian duy trì tải
• Nhiễu trên đường truyền tín hiệu
• Ảnh hưởng của chiều dài cáp đến độ chính xác hệ thống

Ảnh hưởng của chiều dài cáp đến độ chính xác của hệ thống được công bố là 0 kg. Tác động của độ ẩm trong điều kiện liên tục 100% RH cũng được công bố là 0 kg.

Chẩn đoán từng loadcell trên hệ thống

Một trong những đặc điểm quan trọng của loadcell kỹ thuật số POWERCELL GDD là khả năng chẩn đoán từng cảm biến. Đầu ra riêng của từng loadcell có thể được hiển thị trên màn hình cân tương thích.

Dữ liệu riêng biệt giúp người vận hành hoặc kỹ thuật viên xác định cảm biến có tín hiệu khác biệt trong hệ thống. Nhờ đó, quá trình kiểm tra và xác định vị trí cần xử lý được thực hiện dựa trên dữ liệu của từng loadcell, thay vì chỉ theo dõi một tín hiệu tổng hợp của toàn bộ cân.

Khả năng chẩn đoán này phù hợp với cân ô tô sử dụng nhiều cảm biến tải trọng, nơi việc kiểm tra từng vị trí cơ khí và từng đường tín hiệu có thể mất nhiều thời gian nếu không có dữ liệu riêng.

Giao tiếp CAN được mã hóa

POWERCELL GDD truyền dữ liệu bằng mạng CAN được mã hóa. Hệ thống cáp gồm các đường cấp nguồn, CANH, CANL, tiếp địa truyền thông và dây shield.

Cáp loadcell dài 13 m được gắn trực tiếp vào cảm biến. Cáp home run có thể được lựa chọn trong phạm vi từ 8 đến 150 m theo các chiều dài giới hạn trước do nhà sản xuất quy định.

Cáp của cảm biến tải trọng sử dụng cấu trúc bốn dây với tấm chắn kép. Cáp home run sử dụng cấu trúc năm dây và cũng có tấm chắn kép.

Khả năng chống sét đến 29.000 A

Loadcell POWERCELL GDD có khả năng chống sét đã được thử nghiệm ở mức tối đa 29.000 A khi sử dụng cùng bộ chống sét. Theo tài liệu, thử nghiệm được thực hiện bởi Lightning Technologies thuộc NTS, Inc.

Đây là đặc điểm đáng chú ý đối với cân ô tô thường được lắp đặt ngoài trời và có kết cấu kim loại kích thước lớn. Hệ thống chống sét là một phần trong thiết kế bảo vệ POWERCELL GDD trước các mối đe dọa từ môi trường.

Mức chống sét 29.000 A là giá trị thử nghiệm được công bố cho hệ thống sử dụng bộ chống sét theo cấu hình của nhà sản xuất.

Kết cấu thép không gỉ hàn laser

POWERCELL GDD sử dụng kết cấu thép không gỉ. Thành phần lò xo được chế tạo bằng thép không gỉ có từ tính, trong khi vỏ bảo vệ sử dụng thép không gỉ 304 được đánh bóng bằng điện.

Đầu nối cáp có cấu tạo bằng gioăng không gỉ, được hàn laser và sử dụng liên kết thủy tinh với thép. Cảm biến có kết cấu kín, phù hợp với vị trí lắp đặt bên dưới bàn cân.

Kết cấu hàn laser giúp bảo vệ các bộ phận điện tử và bộ xử lý tín hiệu nằm bên trong cảm biến trước điều kiện môi trường bên ngoài.

Cấp bảo vệ IP68 và IP69K

Loadcell POWERCELL GDD đạt cấp bảo vệ IP68 và IP69K. Cấp bảo vệ này phù hợp với môi trường làm việc ngoài trời của cân ô tô, nơi thiết bị có thể tiếp xúc với bụi, nước, bùn đất và quá trình vệ sinh.

Thiết kế kín kết hợp vỏ thép không gỉ giúp cảm biến hoạt động trong nhiều điều kiện khí hậu khác nhau. Theo tài liệu của METTLER TOLEDO, GDD được thiết kế để hỗ trợ hoạt động trong môi trường từ vùng nhiệt đới đến vùng cực.

Hệ thống treo cột cân bằng

POWERCELL GDD được trang bị hệ thống treo cột cân bằng tích hợp. Cấu trúc này cho phép cảm biến tự điều chỉnh vị trí trong quá trình chịu tải để hỗ trợ hoạt động cân.

Thiết kế chống xoay sử dụng giá đỡ lục giác sáu điểm tích hợp. Bộ thu dạng thấp được chế tạo bằng thép không gỉ.

GDD còn có tấm chắn mảnh vỡ ở phần dưới của cột cân bằng. Tấm chắn giúp hạn chế đá hoặc mảnh vụn xâm nhập vào vị trí có thể ảnh hưởng đến chuyển động của cảm biến và kết quả cân.

Phê duyệt OIML R60 cấp C3

Loadcell kỹ thuật số POWERCELL GDD được phê duyệt theo tiêu chuẩn OIML R60 cấp C3. Số khoảng chia kiểm định tối đa theo OIML là 3.000.

Thông tin chứng nhận được công bố gồm:

• Tiêu chuẩn: OIML R60
• Chứng nhận kiểm tra châu Âu: TC8298
• Chứng nhận tuân thủ OIML: R60/2000-NL1-12.53
• Cấp chính xác: C3
• Số khoảng chia tối đa: 3.000
• Biểu tượng độ ẩm: CH, gioăng kín
• Tải tĩnh tối thiểu: 50 kg

Giá trị tải tối thiểu và hệ số Y thay đổi theo từng phiên bản tải trọng.

Phê duyệt NTEP 10.000 khoảng chia

POWERCELL GDD có phê duyệt NTEP theo Sổ tay NIST 44, số chứng nhận NTEP 13-010. Cảm biến thuộc cấp III L-M với số khoảng chia tối đa 10.000.

Giá trị Vmin theo NTEP thay đổi theo tải trọng:

Tải trọng định mức	Vmin theo NTEP
15 tấn	1 kg
20 tấn	1,2 kg
30 tấn	1,8 kg
50 tấn	2,2 kg

Sản phẩm cũng có phê duyệt CPA cấp C3 theo tiêu chuẩn GB/T 7551.

Khả năng chịu tải

Giới hạn tải an toàn của POWERCELL GDD bằng 200% tải trọng định mức. Giới hạn tải cực đại được công bố ở mức 250% tải trọng định mức.

Tải động an toàn bằng 70% tải trọng định mức. Tuổi thọ mỏi của cảm biến lớn hơn 1.000.000 chu kỳ tại tải trọng định mức.

Hướng chịu tải của loadcell là hướng nén. Các thông số giới hạn tải được áp dụng chung cho các phiên bản 15, 20, 30 và 50 tấn.

Hoạt động trong điều kiện nhiệt độ rộng

Loadcell POWERCELL GDD có dải nhiệt độ được bù từ -10°C đến +40°C. Dải nhiệt độ vận hành từ -40°C đến +60°C và dải nhiệt độ bảo quản an toàn từ -40°C đến +80°C.

Dải nhiệt độ này hỗ trợ việc sử dụng cảm biến trong nhiều khu vực khí hậu khác nhau. Điều kiện lắp đặt thực tế vẫn cần nằm trong giới hạn kỹ thuật do nhà sản xuất công bố.

Thời gian khởi động từ trạng thái nguội của hệ thống là 15 phút.

Nguồn cấp cho loadcell

Điện áp cung cấp điển hình được điều chỉnh trong cảm biến là 24 VDC. Phạm vi điện áp tối thiểu và tối đa được công bố từ 10 đến 26,4 VDC.

Nguồn cấp, thiết bị đầu cuối, cáp kết nối và bộ chống sét cần được lựa chọn theo đúng cấu hình của hệ thống POWERCELL GDD.

Có thể nâng cấp cho cân ô tô hiện có

METTLER TOLEDO cung cấp bộ chuyển đổi loadcell nhằm đưa công nghệ POWERCELL GDD vào nhiều mẫu cân xe tải hiện có. Giải pháp này cho phép tiếp cận các tính năng xử lý tín hiệu kỹ thuật số và chẩn đoán của GDD mà không nhất thiết phải thay thế toàn bộ kết cấu bàn cân.

Khả năng tương thích cần được đánh giá theo kết cấu cơ khí, kiểu chân loadcell, số lượng cảm biến và thiết bị đầu cuối đang sử dụng trên từng cân.

Ứng dụng của loadcell POWERCELL GDD

POWERCELL GDD được thiết kế chủ yếu cho các hệ thống cân xe và ứng dụng cân tải trọng lớn, bao gồm:

• Cân ô tô điện tử
• Cầu cân xe tải
• Cân xe lắp đặt ngoài trời
• Hệ thống cân sử dụng nhiều loadcell dạng nén cột
• Cân xe cần theo dõi tín hiệu riêng của từng cảm biến
• Cân ô tô cần nâng cấp từ công nghệ loadcell khác
• Hệ thống cân hoạt động trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt

Việc lựa chọn số lượng và tải trọng loadcell cần dựa trên thiết kế cụ thể của từng trạm cân.

Thông số kỹ thuật chung của POWERCELL GDD SLC720

Thông số	Giá trị
Dòng sản phẩm	POWERCELL® GDD®
Mẫu cảm biến	SLC720
Loại loadcell	Kỹ thuật số, dạng nén cột
Các mức tải trọng	15, 20, 30 và 50 tấn
Giao tiếp	Mạng CAN được mã hóa
Tốc độ kết nối	125 kbit/giây
Tỷ lệ cập nhật hiệu quả	15 Hz với 12 cảm biến
Cấp chính xác OIML	C3
Số khoảng chia OIML tối đa	3.000
Phê duyệt NTEP	III L-M, 10.000 khoảng chia
Phê duyệt CPA	C3 theo GB/T 7551
Vật liệu phần tử lò xo	Thép không gỉ có từ tính
Vật liệu vỏ	Thép không gỉ 304 đánh bóng điện
Cấp bảo vệ	IP68/IP69K
Khả năng chống sét thử nghiệm	Tối đa 29.000 A với bộ chống sét
Giới hạn tải an toàn	200% tải trọng định mức
Giới hạn tải cực đại	250% tải trọng định mức
Tải động an toàn	70% tải trọng định mức
Tuổi thọ mỏi	Trên 1.000.000 chu kỳ tại tải trọng định mức
Hướng chịu tải	Nén
Dải nhiệt độ bù	-10°C đến +40°C
Dải nhiệt độ vận hành	-40°C đến +60°C
Dải nhiệt độ bảo quản	-40°C đến +80°C
Chiều dài cáp loadcell	13 m, gắn liền
Chiều dài cáp home run	8-150 m theo chiều dài lựa chọn trước
Điện áp cung cấp điển hình	24 VDC
Phạm vi điện áp	10-26,4 VDC
Khối lượng vận chuyển	3,7-4,1 kg tùy tải trọng

POWERCELL GDD – loadcell kỹ thuật số cho cân ô tô tải trọng lớn

Loadcell POWERCELL GDD SLC720 kết hợp cảm biến nén cột, bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số, giao tiếp CAN được mã hóa và khả năng chẩn đoán riêng từng loadcell. Dòng sản phẩm có bốn mức tải trọng 15, 20, 30 và 50 tấn, phù hợp với nhiều cấu hình cân ô tô khác nhau.

Kết cấu thép không gỉ hàn laser, cấp bảo vệ IP68/IP69K, khả năng chống sét đã thử nghiệm đến 29.000 A và hệ thống treo cột cân bằng là những đặc điểm nổi bật của POWERCELL GDD. Sản phẩm được thiết kế cho cân xe làm việc ngoài trời và các ứng dụng cân tải trọng lớn cần theo dõi tình trạng của từng cảm biến.