日本KYOWA共和電業梁式稱重傳感器 LUH-1TF的技術參數
一、產品概述與系列定位
LUH-1TF 是日本 KYOWA 共和電業 LUH-F 系列高精度雙向測力載荷傳感器,行業通用稱呼為梁式稱重傳感器、拉壓荷重元,額定容量為 ±1TF(±10kN),可同步完成純拉伸、純壓縮雙向載荷連續測量,是材料力學試驗、自動化裝配力監測、結構耐久測試、工裝夾緊力標定、精密設備載荷監控的主力型號。該傳感器采用一體化高強度合金鋼彈性體結構、精密應變片全橋檢測技術與激光焊接氣密密封工藝,與市面上普通單向壓力傳感器存在本質區別,能夠實現正負載荷對稱采集,同時具備超高線性度、極低滯后誤差、優異寬溫域穩定性能,可同時滿足科研實驗室高精度檢測與工業產線 7×24 小時長期在線監測兩類嚴苛工況。LUH-1TF 在 10kN 量程區間屬于日系精密測力產品,出廠前執行全量程五點法校準,重復性、零點溫漂、動態響應三大核心指標均達到計量級標準,廣泛配套高校力學試驗室、汽車零部件檢測產線、高分子新材料研發設備、3C 精密壓裝機、建筑結構疲勞試驗機等對測量數據精度、長期一致性、運行穩定性要求高的場景。本系列全部型號統一標準化結構,LUH-1TF 作為 1 噸力規格,完整延續系列氣密防護、球面自對中、長線信號補償三大核心設計,無需額外改造工裝即可直接替換同系列其他容量傳感器,設備通用性強。
二、額定計量性能與精度核心參數
LUH-1TF 全部精度指標嚴格遵循 KYOWA 原廠出廠標定規范,每臺產品獨立出具溯源檢測數據,全量程分段校準消除區間誤差,計量精度達到工業 0.02 級精密測力標準,細分核心計量參數如下。第一,額定容量與量程范圍,標準額定容量 ±1TF,換算力學單位為 ±10kN,正向承壓最大額定 10kN,反向拉力最大額定 10kN,雙向量程對稱,無單側精度衰減問題。第二,額定輸出信號,標準額定輸出 2mV/V,公差控制在 ±0.1% 以內,同一批次產品輸出離散度極低,批量配套多通道采集系統無需單獨修正系數,降低設備調試工作量。第三,非線性誤差,全量程非線性≤±0.02% RO,RO 代表滿量程,加載、卸載全程載荷曲線貼合標準線性基準,不會出現中段數值偏移,適合需要全程曲線溯源的材料拉伸、壓縮試驗。第四,滯后誤差,滯后指標≤±0.02% RO,同一載荷點升壓、降壓兩次測量數值偏差極小,針對循環交變載荷耐久測試,可保證上萬次循環后數據無分層偏移。第五,重復性誤差,重復性≤0.02% RO,反復多次加載至同一載荷,輸出數值高度統一,滿足自動化產線批量產品壓力一致性檢測需求。第六,零點溫度影響系數,零點溫漂≤±0.0015% RO/℃,在標準補償溫度區間內,環境溫度每變化 1 攝氏度,零點偏移量控制在萬分之一點五滿量程以內,無需頻繁停機歸零校準。第七,輸出靈敏度溫度影響系數,輸出溫漂≤±0.001% FS/℃,溫度變化不會造成傳感器靈敏度大幅衰減,高低溫試驗室長期測試數據穩定可靠。第八,橋路基礎結構,內置 350Ω 標準惠斯通全橋應變電路,搭配溫度自補償型精密應變片,應變片粘貼工藝采用高溫固化專用粘接劑,粘接層無分層、蠕變極低,從電路底層抑制溫漂干擾。第九,蠕變性能,額定載荷保載 30 分鐘蠕變值≤±0.02% RO,長時間持續承壓、持拉工況下,數值緩慢偏移幅度極小,適配工裝保壓、靜態載荷標定類試驗。第十,零點平衡出廠標準,空載零點輸出控制在 ±1% RO 以內,配套應變放大器可快速完成零點清零,減少調試耗時。
三、完整電氣規格參數
LUH-1TF 電氣系統適配 KYOWA 全系列應變放大器、動態數據采集儀,同時兼容市面通用 350Ω 全橋采集設備,電氣參數細分激勵、橋阻、線纜、信號傳輸四大板塊。
3.1 激勵電壓參數
允許最大激勵電壓 20V,交流、直流供電均可;推薦標準工作激勵電壓區間 1V 至 10V,該區間內靈敏度、溫漂、噪聲三項指標同時達到優狀態;禁止長期使用超過 15V 激勵電壓持續工作,過高電壓會加速應變片老化,縮短設備使用壽命。
3.2 橋路電阻參數
輸入電阻標準 350Ω,公差 ±0.5%;輸出電阻標準 350Ω,公差 ±0.5%;輸入、輸出橋阻高度匹配,能夠降低橋路不平衡帶來的測量噪聲,長距離布線后信號失真程度更低。橋路絕緣電阻指標≥1000MΩ(50V DC 測試條件),內部密封干燥氣體隔絕水汽,絕緣性能長期穩定,潮濕車間、恒溫恒濕試驗室均不會出現絕緣下降故障。
3.3 原廠配套線纜規格
設備出廠標配 5 米長度 6 芯屏蔽氯丁橡膠線纜,單根線芯截面積 0.5mm2,線纜整體外徑 9.5mm;線纜采用雙層屏蔽結構,內層金屬箔屏蔽、外層銅網編織屏蔽,屏蔽層獨立引出,不與傳感器金屬殼體導通,可規避多點接地形成環流干擾。線纜耐油、耐低溫、耐輕微磨損,可直接布置在機床、壓機周邊,無需額外穿管防護;支持客戶定制加長線纜,最長可延長至 50 米,依托原廠長線補償設計,延長后無需額外加裝信號放大器。
3.4 信號傳輸抗干擾特性
金屬氣密殼體形成完整電磁屏蔽腔體,搭配雙層屏蔽線纜,可大幅弱化變頻器、伺服電機、高頻加熱設備產生的電磁雜波;信號差分輸出模式,能夠抵消傳輸線路上的共模干擾,工業復雜電氣環境下數值無頻繁跳動。

四、機械結構與力學承載參數
LUH-1TF 采用整體鍛打合金鋼彈性體,經多次時效消除加工內應力,機械力學性能穩定,細分承載、結構尺寸、密封、受力限制、動態響應參數如下。
4.1 載荷承載極限參數
安全過載上限 150% FS,即短時允許施加 15kN 拉力或壓力,單次短時超載不會造成彈性體形變、精度下降,可應對設備誤操作瞬間沖擊載荷;極限破壞載荷約 300% FS,載荷超過 30kN 后彈性體產生不可逆塑性變形,傳感器直接喪失測量精度,無法維修復原,使用過程嚴格禁止長期超 100% 額定容量加載。
4.2 動態響應固有頻率
設備固有振動頻率約 1.4kHz,可完整捕捉中低速動態沖擊載荷、循環交變拉力壓力,適配每秒數次至數十次循環耐久測試;針對高速瞬時沖擊場景,可搭配原廠低通濾波放大器平滑波形,避免共振造成數據失真。
4.3 本體重量與外形尺寸
不含配套線纜本體重量約 2.1kg;主體圓柱外徑 98mm,整體高度按照標準球面承壓頭規格統一,頂部集成一體化球面承壓頭,球面結構可自動抵消工裝安裝微小偏心,小幅側向剪力不會直接傳導至彈性體,降低安裝調試難度。傳感器側面預留標準安裝螺紋孔,用于固定防脫落限位擋板,擋板配件需單獨采購。
4.4 氣密密封防護工藝
外殼采用激光無縫焊接成型,腔體內部填充干燥惰性氮氣,隔絕粉塵、水汽、切削油、輕微腐蝕性霧氣侵入,防護等級達到 IP64;可抵御車間冷卻液飛濺、浮塵堆積,禁止長時間浸泡在液體介質中使用。
4.5 受力工況硬性限制
傳感器僅允許承受沿軸心的純拉力、純壓力,禁止長期持續側向彎矩、橫向剪力作用;工裝安裝必須保證受力軸心重合,偏心量超過允許范圍會大幅增大滯后誤差、零點漂移,嚴重時直接損傷彈性體。
五、環境耐受與溫濕度適配參數
LUH-1TF 劃分溫度補償區間、全工況工作區間、存儲區間三段溫度標準,同時明確濕度、介質耐受能力,適配多場景環境。
5.1 溫度區間劃分
溫度補償區間 - 10℃至 + 60℃,該區間內零點、靈敏度溫漂指標滿足原廠標定標準,是設備推薦常規工作區間;全程允許極限工作溫度 - 35℃至 + 80℃,超出補償區間僅溫漂指標小幅上升,不會直接損壞傳感器,適合高低溫冷熱沖擊試驗室短時測試;長期閑置存儲溫度區間 - 40℃至 + 85℃,閑置存放不可超出該溫度范圍,避免粘接膠層、線纜外皮老化開裂。
5.2 濕度與介質耐受
允許工作環境相對濕度 20% 至 85%,無凝露條件;環境濕度超過 85% 且存在凝露時,水汽會緩慢滲入密封接口,長期造成絕緣電阻下降,潮濕工況建議配套簡易防潮護套。介質耐受方面,可短期接觸潤滑油、切削液、防銹油,嚴禁強酸堿溶液、丙酮、甲苯等有機溶劑直接接觸殼體、線纜,有機溶劑會腐蝕橡膠線纜外皮與密封焊縫。
5.3 振動與沖擊耐受
運輸、安裝過程可耐受 10~200Hz、振幅 0.75mm 振動;短時可承受 100G 瞬時沖擊,日常使用避免設備長期高頻劇烈振動,防止內部應變片焊點疲勞斷裂。
六、原廠可選配套配件技術參數
為適配不同測試工裝,KYOWA 原廠提供標準化配套配件,每類配件均匹配 LUH-1TF 安裝尺寸,各配件核心參數如下。第一,平面承壓底座 CA,采用調質合金鋼材質,底面貼合傳感器球面頭,分散單點集中壓力,保證全域均勻受力,底座安裝孔徑與傳感器定位孔對應,厚度 12mm,適配靜態壓力標定、壓裝工裝場景。第二,萬向旋轉接頭 CF,內置微型軸承結構,可自適應 ±3° 安裝角度偏差,消除工裝偏心帶來的側向應力,大幅降低測量漂移,主要用于長行程拉伸試驗機。第三,球頭拉伸接頭 RJ,兩端標準螺紋連接結構,適配各類拉力測試工裝、吊裝耐久試驗,受力全程保持軸心重合,無側向分力。第四,吊裝吊鉤 THC,拉力試驗專用承載吊鉤,額定承載 12kN,預留防脫卡扣,用于重物拉伸、物料抗拉強度檢測。第五,安裝緊固套件,原廠配套 4 顆 M5×10 內六角止動螺絲、標準內六角扳手,螺絲硬度匹配傳感器螺紋孔,不會出現滑絲、螺紋變形問題。

七、使用配套系統匹配要求
LUH-1TF 無法單獨輸出可讀載荷數值,必須搭配應變采集系統使用,原廠匹配設備分為放大器、采集儀兩類。放大器推薦 KYOWA DPM 系列、UCAM 系列動態應變放大器,支持全橋模式、自動零點調節、多階低通濾波;數據采集設備適配 EDX 系列高速數據記錄儀,可同步采集多通道載荷曲線,自動記錄峰值、平均值、循環次數。系統配套要求接線嚴格按照六芯線纜定義接入,屏蔽層單端接地,禁止兩端同時接地;長線布線時線纜遠離 380V 動力電纜,平行間距保持 30cm 以上,避免電磁干擾造成數值跳變。
八、長期使用性能衰減與壽命參數
在標準環境、額定載荷、無偏心受力規范工況下,LUH-1TF 穩定測量使用壽命可達 5 至 8 年;若長期頻繁超載、偏心受力、高濕凝露環境使用,使用壽命會縮短至 2 至 3 年。設備蠕變、滯后、非線性指標每年衰減幅度≤0.01% RO,按照計量規范,常規工業產線每年校準一次,高精度科研檢測場景每半年完成一次溯源校準,可長期維持出廠精度標準。閑置存放時,每 3 個月通電空載點檢一次零點輸出,避免長期斷電橋路受潮絕緣下降。
九、使用禁止工況參數說明
第一,載荷禁止:禁止超過 15kN 長期持續加載,禁止沖擊載荷瞬間超過 20kN;第二,受力禁止:禁止橫向剪力、彎矩持續作用,安裝偏心角度不可超過 1°;第三,環境禁止:禁止 80℃以上長期連續工作,禁止液體長期浸泡、強腐蝕介質接觸;第四,電氣禁止:禁止 20V 以上激勵電壓長期供電,禁止帶電插拔線纜接頭;第五,維保禁止:禁止私自拆解激光焊接殼體、打磨球面承壓頭、剝離內部應變片粘接層,拆解后氣密結構破壞,原廠不提供單獨元件維修服務。
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