| 品牌 | KYOWA/日本 | 应用领域 | 电子/电池,钢铁/金属,汽车及零部件,半导体,机械设备 |
|---|
| 品牌 | KYOWA 共和电业 | 产品型号 | LUR-A-500NSA1 |
|---|
| 额定量程 | 500N | 结构类型 | 超薄圆柱压缩型 |
|---|
| 产品系列 | LUR 系列负荷传感器 | 受力形式 | 单向轴向承压 |
|---|
| 信号类型 | 微弱电阻应变信号输出 | 适配配件 | 应变信号放大器 |
|---|
| 安装形式 | 嵌入式端面承压安装 | 出线形式 | SA1 规格一体式屏蔽线缆引出 |
日本KYOWA共和电业小型压缩式压力传感器
日本KYOWA共和电业小型压缩式压力传感器
一、产品基础概述
LUR-A-500NSA1 隶属于 KYOWA 共和电业 LUR 超薄型负荷传感器产品线,专为安装空间受限的小量程压缩测力场景研发,额定测量上限 500N,后缀 SA1 代表出厂配套线缆规格。在精密自动化生产、试验室材料研究过程中,不少测力点位预留的安装高度极低,常规标准高度的载荷传感器无法安置,比如薄型夹具内部、层叠试样夹缝、微型压头内侧;同时这类工况所需测力大多处于数百牛区间,大量程传感元件低压段分辨率不足,很难捕捉细微力值波动,LUR 系列低矮的外形结构就是针对这类现实痛点设计。
这款产品核心测量原理为电阻应变检测:外部载荷垂直施加在顶端承压端面时,内部合金钢弹性体产生微量压缩形变,粘贴在弹性体表面的应变片同步形变,应变桥路输出强度对应变化的微弱电信号;配套 SA1 屏蔽线缆将信号传输至应变放大器,放大器对原始信号做放大调理,转换为标准电压、电流信号后输送至数据记录仪、工控采集系统,操作人员可以读取实时载荷数值、导出载荷变化曲线、设定压力超限报警阈值。产品自身高度小、自重轻,加装到工装内部基本不会改变原有受力结构,既可以用于实验室间歇性试样测试,也可以长期集成在自动化精密工装当中做在线力监测,覆盖科研测试、零部件量产质检、产品性能核验多个应用领域。
对比同量程常规圆柱传感器,LUR 系列厚度大幅缩减,适配低矮安装位;对比柔性薄膜压力片,金属刚性本体可承受反复承压、轻微磕碰,抗疲劳、使用寿命更优秀,在精密狭小空间测力场景拥有不可替代的适配性。
二、结构设计与硬件特性
2.1 超薄弹性体受力架构
传感器核心受力部件为经过淬火、时效处理的合金钢弹性基体,原材料经过多道热处理工序稳定内部金相结构,优化力学性能。轴向压力作用在承压端面时,基体产生均匀的压缩形变,载荷卸除后可以快速回弹至初始形态,长期反复承压也不容易产生不可逆塑性变形。结构设计阶段做了抗侧向干扰优化,但实际使用仍建议尽量保证载荷沿轴向施加,降低横向剪力、弯矩带来的测量偏差。
高精度应变片采用专用粘接剂贴合在弹性体预设贴片区域,胶水固化全程管控温湿度,保障应变片和金属基体紧密结合,形变保持同步,减少信号滞后。应变片外侧涂刷防护胶层,阻隔水汽、粉尘侵蚀敏感元件,延缓老化;多枚应变片组成惠斯通测量桥路,能够抵消大部分环境温度波动造成的零点漂移,降低环境温度变化对测量结果的影响。
2.2 壳体防护、内部走线设计
外部壳体采用高精度机加工合金套筒包裹弹性体,阻挡外物磕碰、碎屑冲击损伤内部测力核心;壳体上下两端为平整承压端面,无需复杂传力结构即可承接载荷,壳体接缝位置填充密封胶,减少水汽、粉尘进入腔体内部,适配普通车间、试验室工况。
腔体内部预留走线余量,应变片引出导线预留充足弯折长度,弹性体小幅形变拉扯线路时,不会扯断导线、撕裂焊点。线缆引出位置设置注塑应力缓冲结构,现场布线拖拽、弯折线缆产生的外力都会被该结构吸收,不会传导至腔体内部焊点,大幅降低线缆根部断线这类常见故障概率。本型号标配 SA1 规格屏蔽线缆,线缆内层金属屏蔽网可以阻隔周边伺服驱动器、变频器工作产生的电磁辐射,即便在电气设备排布密集的车间内布线,原始测量信号依旧可以保持稳定。
2.3 机械适配设计
产品整体低矮紧凑,竖向占用空间很小,可直接嵌入夹具缝隙、模具预留凹槽、试样上下夹层之间,不需要定制复杂支架固定,依靠上下工装夹持就可以完成定位;如需限位,搭配简易套筒限制横向位移即可,仅保留轴向受力自由度。同系列拥有多档量程规格,工装结构定型后,如果后续需要调整测力范围,直接更换同外形其他量程产品即可,原有安装空间不用改造,缩减工装改造成本。
承压端面经过精细研磨,表面平整度较高,可和工件、垫板充分贴合分散应力;若被测工件接触面不平整,只需加装一块平整钢制垫板即可适配,不需要修整传感器本体。

三、测量性能与环境适配能力
3.1 量程与精度表现
LUR-A-500NSA1 额定量程 500N,针对小载荷区间优化信号输出增益,相较大量程载荷传感器,该型号可以识别更细微的力值变化,适配软质薄膜、薄橡胶、小型弹性件这类受力偏小的检测对象。出厂前会选取多个载荷点位完成标定,从零载荷到满量程采集输出数据生成专属标定参数;客户接入适配放大器录入标定系数就可以投入使用。
全量程内线性表现良好,非线性、滞后、重复性等关键指标都控制在厂商标定范围内,可以满足研发测试、出厂质检的精度需求;如果用于等级较高的计量检测场景,定期送至第三方计量机构校准,就可以长期维持稳定测量水准。该结构固有频率较高,除静态测力外,也可以捕捉低速压装过程的载荷峰值,适配动态施压检测工况。
3.2 环境耐受表现
常规试验室、车间温度起伏带来的零点偏移幅度较低;当使用环境温差较大时,可在采集软件内增设温度补偿算法,进一步抵消温度造成的数据偏差。外壳具备基础防尘、防碎屑撞击能力,适配常规工况,不适合长期放置在高湿、强腐蚀、粉尘大量堆积的恶劣环境,工况严苛时可加装简易防护护套延长使用寿命。
布线时线缆远离大功率动力电缆,就能规避多数工业电磁干扰;周边大功率电气设备密集的场景,可加装信号隔离模块优化信号传输。安装过程禁止硬物敲击承压端面,撞击会改变弹性体力学属性,增大测量误差;工装夹持力度需要把控,过度挤压壳体将引入额外预应力,影响测量准确度。
四、典型应用场景介绍
4.1 精密零部件压装测力检测
消费电子、汽车小件装配环节,塑胶卡扣、密封圈、连接器端子压合力大多处于几十至五百牛区间,且压头内部安装空间狭小,将本传感器内嵌至压头结构中,就可以实时采集压合力变化曲线。压力超出工艺阈值时联动设备停机,剔除不合格工件,统一量产质检标准,降低人工检测疏漏,广泛用于各类精密小件压合工序。
4.2 薄层材料力学性能试验
无纺布、薄膜、薄橡胶、海绵这类软质试样抗压测试需要小量程传感设备,常规传感器高度过高无法适配小型夹具,这款超薄传感器可以放置在试样两侧采集压力,搭配位移数据绘制载荷位移曲线,测算抗压模量、压缩变形等参数,适配高校、企业研发试验室小众试样测试需求。
4.3 弹性构件性能抽检
弹簧、硅胶按键、阻尼件生产阶段,需要抽检压缩弹力是否达标,利用该传感器搭建简易工装,就能获取不同压缩行程对应的弹力数值;也用于键盘手感调校、微动开关触发力检测,是轻工、电子零部件研发常用测量元件。
4.4 工装夹紧力标定验证
小型气动夹爪夹持薄壁工件时,夹持力过大会压伤工件,力过小工件容易滑落,把该传感器放置在夹爪与工件中间,就可以标定不同气压对应的夹紧力,优化夹具工艺参数,保障量产加工稳定性。
五、配套使用与日常维护要点
5.1 信号采集配套选型
传感器本体只能输出微弱应变信号,无法直接被工控设备读取,需要搭配适配的应变放大器完成信号放大转换。选用同厂商放大器可以直接匹配出厂标定参数,减少调试工作量;也可选用市面通用应变采集模块,手动录入标定系数适配使用。布线时使用线槽收纳线缆,规避运动工装碾压线缆外皮,走线远离动力线路,降低电磁干扰造成的数据波动。
5.2 安装操作注意事项
尽量保证载荷沿传感器轴向施加,规避侧向力、弯矩作用在本体;承压面可加装平整垫板分散应力,避免工件凸起单点挤压端面。工装夹持锁紧力度适中,防止壳体形变引入预应力;安装后做空载测试,确认零点稳定再逐步加载测试。长期闲置时拆除外部夹持结构,释放载荷,放置在干燥平稳区域存放。
5.3 日常维护要点
定期使用软布擦拭承压端面附着的碎屑、油污,硬质杂质卡在接触面会造成受力不均,带来测量偏差,禁止使用尖锐工具刮擦端面。定期检查线缆外皮磨损情况,外皮破损后及时做绝缘包裹。长期高频使用后送至计量机构校验精度;存放时上方不要堆放重物,避免弹性体长期受压产生不可逆形变,缩短元件服役周期。