Loadcell FS66HDL HBM là gì?
Loadcell FS66HDL HBM là cảm biến lực hạng nặng của HBK FiberSensing, được phát triển dựa trên công nghệ Fiber Bragg Grating – FBG. Đây là dòng cảm biến lực một trục, được thiết kế để lắp trực tiếp bằng vít và sử dụng trong các môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là môi trường điện áp cao và ứng dụng đường sắt.
Khác với loadcell điện trở truyền thống sử dụng tín hiệu điện, Loadcell FS66HDL HBM hoạt động dựa trên tín hiệu quang học. Khi lực tác động lên cảm biến, bước sóng phản xạ của lưới Bragg trong sợi quang thay đổi. Sự thay đổi bước sóng này được thiết bị interrogator đọc và chuyển đổi thành giá trị lực. Nhờ nguyên lý đo bằng sợi quang, cảm biến có khả năng miễn nhiễm tự nhiên với nhiễu điện từ và nhiễu tần số vô tuyến.
Dòng FS66HDL được thiết kế chuyên biệt cho các ứng dụng như pantograph trên phương tiện đường sắt, nơi cảm biến phải làm việc trong điều kiện rung động, điện áp cao, nhiễu điện từ mạnh và yêu cầu độ tin cậy lâu dài. Ngoài ra, sản phẩm còn phù hợp với các hệ thống giám sát lực trong môi trường mà cảm biến điện thông thường có thể bị ảnh hưởng bởi EMI, RF hoặc yêu cầu cách ly điện cao.
Ưu điểm nổi bật của Loadcell FS66HDL HBM
Ưu điểm nổi bật nhất của Loadcell FS66HDL HBM là khả năng miễn nhiễm với nhiễu điện từ EMI. Vì cảm biến hoạt động hoàn toàn dựa trên tín hiệu quang, không truyền tín hiệu điện tại điểm đo, nên rất phù hợp với môi trường điện áp cao, khu vực có dòng điện lớn, hệ thống traction, thiết bị đường sắt và các vùng có nhiễu điện từ phức tạp.
Sản phẩm cũng là một cảm biến điện thụ động. Điều này có nghĩa là cảm biến không cần cấp nguồn điện trực tiếp tại vị trí đo, giúp tăng độ an toàn khi sử dụng trong các khu vực nguy hiểm, khu vực có nguy cơ cháy nổ hoặc môi trường đòi hỏi cách ly điện tuyệt đối.
Một điểm mạnh khác là thiết kế nhỏ gọn và trọng lượng thấp. Với kích thước 112 x 20 x 30 mm và khối lượng cảm biến chỉ 99 g nếu không tính cáp, FS66HDL dễ dàng lắp đặt trong không gian hạn chế. Khi tính cả cáp và đầu nối, khối lượng khoảng 720 g, vẫn phù hợp cho các hệ thống cần cảm biến gọn nhẹ nhưng có độ bền cao.
Loadcell FS66HDL HBM còn được thiết kế cho ứng dụng trên pantograph và đạt chứng nhận EN45545, tiêu chuẩn quan trọng trong lĩnh vực đường sắt. Cáp quang của cảm biến có lớp vỏ ngoài tuân thủ EN45545, đường kính 7.5 mm, không kim loại và phù hợp cho môi trường vận hành yêu cầu an toàn cao.
Công nghệ Fiber Bragg Grating trên Loadcell FS66HDL HBM
Loadcell FS66HDL HBM sử dụng công nghệ FBG – Fiber Bragg Grating. Đây là công nghệ cảm biến quang trong đó một đoạn sợi quang được tạo cấu trúc lưới Bragg có khả năng phản xạ một bước sóng nhất định. Khi cảm biến chịu lực, biến dạng cơ học làm thay đổi bước sóng phản xạ, từ đó cho phép tính toán giá trị lực tác động.
Ưu điểm lớn của FBG là khả năng đo ổn định lâu dài, không bị trôi tín hiệu theo cách thường gặp ở một số hệ đo điện. Datasheet của FS66HDL nhấn mạnh công nghệ này cho phép phép đo được tham chiếu tuyệt đối, giảm yêu cầu cáp điện và có khả năng ghép nhiều cảm biến trên cùng một sợi quang.
FS66HDL sử dụng hai FBG để bù nhiệt hiệu quả. Nhờ đó, cảm biến không cần thêm phần tử bù nhiệt bên ngoài, giúp hệ thống gọn hơn và giảm độ phức tạp khi triển khai. Hai bước sóng Bragg của cảm biến là 1580 nm và 1590 nm, phù hợp với hệ thống đo quang chuyên dụng.
Công nghệ FBG còn cho phép kết nối nhiều cảm biến nối tiếp trên cùng một sợi quang. Đây là lợi thế lớn trong các dự án cần giám sát nhiều điểm đo cách xa nhau, chẳng hạn như hệ thống đường sắt, kết cấu hạ tầng, thiết bị công nghiệp quy mô lớn hoặc các ứng dụng yêu cầu khoảng cách giữa cảm biến và thiết bị đọc có thể lên đến hàng trăm mét hoặc nhiều kilomet tùy cấu hình hệ thống.
Công nghệ newLight® của HBK FiberSensing
Loadcell FS66HDL HBM được phát triển trên nền tảng newLight® technology của HBK FiberSensing. Công nghệ này sử dụng lớp phủ sợi quang cường độ cao, giúp tăng độ bền, cải thiện độ nhạy và nâng cao độ chính xác đo.
So với các cảm biến quang thông thường, newLight® hướng đến việc tăng độ tin cậy trong môi trường công nghiệp thực tế. Cảm biến có thiết kế chắc chắn, vật liệu được lựa chọn kỹ và đóng gói nhỏ gọn. Điều này giúp FS66HDL vừa giữ được ưu điểm của cảm biến FBG, vừa đáp ứng các yêu cầu cơ khí khắt khe trong ngành đường sắt và công nghiệp nặng.
Một lợi ích quan trọng của công nghệ newLight® là khả năng tương thích với sợi quang viễn thông tiêu chuẩn. Điều này giúp việc thiết kế mạng cảm biến trở nên đơn giản hơn, giảm thời gian lắp đặt và giảm chi phí khi triển khai nhiều cảm biến trên cùng một hệ thống.
Thông số kỹ thuật Loadcell FS66HDL HBM
| Thông số | Giá trị |
|---|
| Model |
Loadcell FS66HDL HBM / HBK |
| Tên sản phẩm |
FS66HDL Heavy Duty Force Sensor |
| Nguyên lý đo |
Fiber Bragg Grating – FBG |
| Công nghệ |
newLight® |
| Số trục đo |
Một trục |
| Độ nhạy mỗi FBG |
1.1 pm/N |
| Hệ số hiệu chuẩn |
435 N/nm |
| Độ phân giải |
< 1 N |
| Dải đo |
0–500 N |
| Tải giới hạn |
1000 N |
| Tải phá hủy |
1250 N |
| Ảnh hưởng nhiệt độ lên tín hiệu zero |
0.1% Cn/10°C |
| Ảnh hưởng nhiệt độ lên hệ số hiệu chuẩn |
1% Cn/10°C |
| Sai số tuyến tính |
1% Cn |
| Mô-men nhiễu cho phép quanh trục y / x |
40 / 25 N.m |
| Dải nhiệt độ làm việc |
-20°C đến +75°C |
| Dải nhiệt độ lưu trữ |
-40°C đến +75°C |
| Kích thước |
112 x 20 x 30 mm |
| Vật liệu chính |
Nhôm |
| Khối lượng cảm biến không gồm cáp |
99 g |
| Khối lượng cảm biến gồm cáp và đầu nối |
720 g |
| Bước sóng Bragg |
1580 nm và 1590 nm |
| Loại sợi quang |
Tương thích SMF-28 |
| Đường kính cladding/coating |
125/155 µm |
| Cáp |
Dual fiber, vỏ ngoài tuân thủ EN45545, Ø 7.5 mm, không kim loại |
| Chiều dài cáp |
8 m |
| Bán kính uốn cáp |
> 40 mm |
| Đầu nối |
Huber+Suhner Q-ODC-2 |
| Mã hàng tiêu chuẩn |
1-FSOEM-1701-01-01 |
Thiết kế cơ khí và kích thước của Loadcell FS66HDL HBM
Loadcell FS66HDL HBM có thiết kế dạng thanh nhỏ gọn, cho phép cố định trực tiếp bằng vít. Kích thước tổng thể của cảm biến là 112 x 20 x 30 mm, phù hợp với các vị trí lắp đặt hạn chế trong cụm cơ khí hoặc hệ thống pantograph.
Theo bản vẽ kích thước trong datasheet, thân cảm biến có chiều dài 112 mm, bề rộng 20 mm và chiều cao 30 mm. Khoảng cách bố trí lỗ lắp giúp cảm biến có thể bắt vít chắc chắn vào kết cấu. Thiết kế này hỗ trợ truyền lực ổn định theo trục đo và tăng độ tin cậy trong điều kiện rung động.
Cáp quang của cảm biến dài 8 m, đường kính 7.5 mm, có lớp vỏ ngoài tuân thủ EN45545-2 HL3 và không chứa kim loại. Đầu nối sử dụng chuẩn Huber+Suhner Q-ODC-2, phù hợp với môi trường công nghiệp và ứng dụng ngoài hiện trường.
Ứng dụng của Loadcell FS66HDL HBM
Loadcell FS66HDL HBM được thiết kế đặc biệt cho pantograph trong ngành đường sắt. Pantograph là bộ phận tiếp điện trên tàu điện, thường hoạt động trong môi trường điện áp cao, rung động, thay đổi nhiệt độ và nhiễu điện từ mạnh. Với công nghệ FBG thụ động, FS66HDL giúp đo lực trong môi trường này một cách an toàn và ổn định.
Trong ngành đường sắt, cảm biến có thể được dùng để giám sát lực tiếp xúc, lực cơ khí trong hệ thống thu điện, đánh giá trạng thái vận hành của pantograph hoặc phục vụ thử nghiệm và kiểm tra độ tin cậy của cụm cơ khí.
Ngoài đường sắt, Loadcell FS66HDL HBM còn phù hợp với các ứng dụng công nghiệp có yêu cầu cách ly điện cao. Ví dụ như môi trường điện áp cao, khu vực gần động cơ công suất lớn, trạm điện, thiết bị đo trong vùng nhiễu RF hoặc các hệ thống mà cảm biến điện thông thường có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu.
Sản phẩm cũng thích hợp cho các mạng cảm biến quang cần đo nhiều điểm trên cùng một tuyến sợi. Khả năng ghép nối tiếp nhiều cảm biến FBG giúp giảm lượng cáp, đơn giản hóa lắp đặt và tiết kiệm chi phí cho các dự án giám sát quy mô lớn.
Vì sao nên chọn Loadcell FS66HDL HBM?
Loadcell FS66HDL HBM là lựa chọn phù hợp khi người dùng cần một cảm biến lực hoạt động ổn định trong môi trường mà loadcell điện truyền thống gặp hạn chế. Khả năng miễn nhiễm EMI, thiết kế điện thụ động và cáp quang không kim loại giúp FS66HDL đặc biệt phù hợp cho môi trường điện áp cao và đường sắt.
Sản phẩm sử dụng công nghệ FBG hiện đại, có khả năng tự tham chiếu, ít trôi tín hiệu và hỗ trợ đo đường dài. Nhờ hai FBG tích hợp, cảm biến có khả năng bù nhiệt hiệu quả mà không cần phần tử bù nhiệt bên ngoài.
Bên cạnh đó, thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng thấp, vật liệu nhôm và cấu trúc chắc chắn giúp cảm biến dễ dàng tích hợp vào hệ thống hiện có. Với chứng nhận EN45545 và thiết kế dành riêng cho pantograph, FS66HDL là dòng cảm biến phù hợp cho các dự án đường sắt, tàu điện và các hệ thống cơ điện đặc thù.
Cách chọn Loadcell FS66HDL HBM phù hợp
Khi chọn Loadcell FS66HDL HBM, yếu tố đầu tiên cần kiểm tra là dải lực cần đo. Dòng FS66HDL có dải đo tiêu chuẩn 0–500 N và được thiết kế để vận hành trong phạm vi này. Cảm biến có tải giới hạn 1000 N và tải phá hủy 1250 N, nhưng không nên sử dụng thường xuyên vượt quá dải đo danh định nếu muốn đảm bảo độ bền và độ chính xác lâu dài.
Yếu tố thứ hai là môi trường làm việc. Nếu ứng dụng có nhiễu điện từ mạnh, điện áp cao, yêu cầu cách ly điện hoặc cần truyền tín hiệu đi xa, FS66HDL là lựa chọn có nhiều lợi thế so với loadcell điện trở truyền thống.
Yếu tố thứ ba là hệ thống đọc tín hiệu. Vì FS66HDL là cảm biến FBG, người dùng cần sử dụng interrogator quang tương thích. Datasheet có đề cập độ phân giải < 1 N khi sử dụng phép đo bước sóng có độ phân giải 1 pm, chẳng hạn như trên MXFS Interrogator.
Ngoài ra, cần kiểm tra bán kính uốn cáp tối thiểu > 40 mm, chiều dài cáp 8 m và đầu nối Huber+Suhner Q-ODC-2 để đảm bảo phù hợp với hệ thống hiện có.
Lưu ý khi lắp đặt và sử dụng Loadcell FS66HDL HBM
Khi lắp đặt Loadcell FS66HDL HBM, cần đảm bảo cảm biến được cố định chắc chắn bằng vít và lực tác động đúng theo trục đo. Việc lắp sai hướng lực, tạo mô-men phụ hoặc tác động lệch tâm có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và tuổi thọ cảm biến.
Cáp quang cần được bảo vệ cẩn thận, tránh uốn cong dưới bán kính cho phép, tránh kéo căng, va đập hoặc kẹp gãy. Mặc dù cảm biến và cáp được thiết kế cho môi trường khắc nghiệt, việc bảo vệ tuyến cáp vẫn rất quan trọng để đảm bảo tín hiệu quang ổn định.
Trong quá trình tích hợp, cần sử dụng interrogator FBG phù hợp và cấu hình đúng bước sóng Bragg của cảm biến. Nếu hệ thống có nhiều cảm biến FBG nối tiếp, cần thiết kế dải bước sóng hợp lý để tránh trùng lặp tín hiệu giữa các cảm biến.
Với các ứng dụng đường sắt hoặc điện áp cao, nên kiểm tra thêm các yêu cầu về tiêu chuẩn an toàn, phương án gá lắp, chống rung và bảo vệ đầu nối để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định lâu dài.
Câu hỏi thường gặp về Loadcell FS66HDL HBM
Loadcell FS66HDL HBM dùng để làm gì?
Loadcell FS66HDL HBM dùng để đo lực một trục trong môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là ứng dụng pantograph trong ngành đường sắt, môi trường điện áp cao và khu vực có nhiễu điện từ mạnh.
Loadcell FS66HDL HBM có dải đo bao nhiêu?
Dòng FS66HDL có dải đo 0–500 N, tải giới hạn 1000 N và tải phá hủy 1250 N.
Loadcell FS66HDL HBM có chống nhiễu điện từ không?
Có. Vì sử dụng công nghệ cảm biến quang Fiber Bragg Grating, FS66HDL miễn nhiễm tự nhiên với nhiễu điện từ EMI và nhiễu tần số vô tuyến RF.
Loadcell FS66HDL HBM có cần cấp nguồn tại điểm đo không?
Không. FS66HDL là cảm biến thụ động về điện, không cần cấp nguồn điện trực tiếp tại vị trí đo, giúp tăng độ an toàn trong môi trường điện áp cao hoặc khu vực có yêu cầu cách ly điện.
Loadcell FS66HDL HBM dùng đầu nối gì?
Cảm biến sử dụng đầu nối Huber+Suhner Q-ODC-2, cáp dual fiber dài 8 m, vỏ ngoài tuân thủ EN45545 và không kim loại.
Kết luận
Loadcell FS66HDL HBM là cảm biến lực quang FBG chuyên dụng cho các ứng dụng khắc nghiệt, đặc biệt trong ngành đường sắt và môi trường điện áp cao. Với dải đo 0–500 N, độ phân giải < 1 N, công nghệ newLight®, khả năng miễn nhiễm EMI, thiết kế điện thụ động và cáp quang đạt chuẩn EN45545, FS66HDL là lựa chọn phù hợp cho các hệ thống cần đo lực ổn định, an toàn và tin cậy.
Nếu bạn đang cần một cảm biến lực quang nhỏ gọn, bền bỉ, phù hợp cho pantograph, hệ thống đường sắt hoặc môi trường nhiễu điện từ mạnh, Loadcell FS66HDL HBM là giải pháp đáng cân nhắc.
Liên hệ mua Loadcell FS66HDL HBM chính hãng
Quý khách cần mua Loadcell FS66HDL HBM, đúng model, giá cạnh tranh, hãy liên hệ ngay Cân Điện Tử Thái Bình Dương để được tư vấn kỹ thuật và báo giá nhanh.
Cân Điện Tử Thái Bình Dương cam kết:
Hàng chính hãng, thông số rõ ràng.
Tư vấn kỹ thuật tận tâm.
Giá cạnh tranh.
Giao hàng nhanh.
Hỗ trợ khách hàng cá nhân, phòng thí nghiệm, trung tâm kiểm định và doanh nghiệp.
Hotline: 0908 608 666 – 0908 662 643