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ABB PFCL201C 20KN 3BSE023409R20称重传感器
产品详情
ABB PFCL201C 20KN 3BSE023409R20称重传感器
产品概述
ABB PFCL201C（型号全称：3BSE023409R20）20KN称重传感器是ABB工业测量与控制领域的核心感知设备，专为工业环境下的重量、力值精准测量设计。该传感器采用应变片式测量原理，能将承受的机械力（重量）转化为成比例的电信号，为后续数据处理与控制提供高可靠性的原始数据支撑。
作为ABB称重测量系列的代表性产品，其额定载荷为20KN，具备测量精度高、环境适应性强、稳定性好等特点，可与ABB各类称重仪表、PLC及DCS系统无缝兼容，广泛应用于冶金、化工、建材、物流仓储、食品加工等行业的料罐称重、皮带秤计量、反应釜测力、生产配料控制等场景，为工业生产的精准计量、质量管控及流程优化提供关键保障。
核心功能与技术优势
2.1 核心功能
- 精准力值-电信号转换：核心采用高精度金属应变片桥路，当承受重量或力值作用时，应变片产生形变并导致电阻变化，通过惠斯通电桥将其转化为与载荷成线性比例的直流电压信号，实现重量信号的精准感知。
- 宽量程稳定测量：额定载荷20KN，支持在0-20KN范围内进行连续测量，具备良好的线性特性，在额定载荷的10%-100%区间内均能保持高精度输出，满足不同工况下的测量需求。
- 实时信号输出与反馈：采用标准化信号输出形式，可实时将测量数据传输至称重仪表或控制系统，为生产过程中的实时监控、闭环控制提供快速数据支持，响应时间≤5ms。
- 过载与超压保护：具备150%额定载荷的过载保护能力，当承受载荷超出额定值时，传感器结构及内部电路可有效抵御冲击，避免永久损坏，同时输出过载报警相关信号。
- 温度补偿功能：内置多段温度补偿电路，可在较宽温度范围内修正环境温度对测量精度的影响，确保在不同工况温度下的测量稳定性。
2.2 技术优势
- 超高测量精度：精度等级达到OIML C3级，非线性误差≤±0.02%FS，滞后误差≤±0.02%FS，重复性误差≤±0.01%FS，满足工业高精度计量需求。
- 强环境适应能力：采用全密封焊接结构，防护等级达到IP68，可抵御粉尘、油污、潮湿及短时间浸水等恶劣环境影响；同时具备良好的抗振动、抗冲击性能，适应工业现场复杂工况。
- 高结构可靠性：弹性体采用高强度合金钢材质，经过热处理工艺强化，具备优异的机械性能和抗疲劳性，使用寿命长，平均无故障工作时间（MTBF）≥200000小时。
- 灵活兼容性：支持与ABB PFCL系列称重仪表、AC 500 PLC、800xA DCS等系统直接对接，同时兼容标准的称重控制协议，可灵活融入现有自动化系统，降低集成成本。
- 便捷安装与校准：采用标准化安装接口（如螺纹连接、法兰连接），适配多种安装场景；支持现场简易校准，通过称重仪表即可完成零点校准、量程校准，降低调试难度。
关键技术参数
型号规格
PFCL201C 3BSE023409R20
ABB官方标准型号，唯一标识产品规格
额定载荷（Rated Capacity）
20KN
传感器正常工作的最大载荷值
精度等级
OIML C3级
符合国际法定计量组织精度标准
非线性误差
≤±0.02%FS
测量值与理想线性曲线的最大偏差
滞后误差
≤±0.02%FS
加载与卸载过程中同一载荷下的输出偏差
重复性误差
≤±0.01%FS
多次重复测量同一载荷的输出一致性
灵敏度
2.0mV/V ±0.02mV/V
单位激励电压下，额定载荷对应的输出电压
激励电压
DC 5V-15V（推荐10V）
传感器正常工作所需的供电电压
输出信号范围
0-20mV（对应0-20KN，10V激励下）
与载荷成比例的电压输出信号
零点输出
≤±1%FS
无载荷时的初始输出偏差
温度补偿范围
-20℃ ~ +80℃
在此温度区间内可实现有效温度补偿
工作温度范围
-40℃ ~ +100℃
传感器可正常工作的环境温度区间
过载能力
150%FS（安全），200%FS（极限）
短期可承受的最大载荷，超出极限易损坏
防护等级
IP68
完全防尘，可长期浸水（1m水深内）
材质
弹性体：高强度合金钢；外壳：不锈钢
兼顾机械强度与耐腐蚀性
安装方式
螺纹连接（M20×1.5或定制）
标准化接口，便于现场安装固定
电缆规格
4芯屏蔽电缆，线径0.3mm²，长度3m（可定制）
屏蔽设计减少电磁干扰，保证信号稳定
适用场景
ABB PFCL201C 20KN称重传感器凭借其高精度、高可靠性及强环境适应性，在多个工业领域的重量测量与控制场景中发挥重要作用，典型应用包括：
1. 料罐与料仓称重：在化工、建材、食品行业的原料料罐、成品料仓上安装，实时监测罐内物料重量，实现料位监控、库存管理及补料自动化控制，避免物料溢出或短缺。
2. 皮带秤与定量给料机：配套皮带秤系统用于冶金、煤炭行业的散状物料输送计量，精准测量皮带输送量，为生产配料、成本核算提供数据依据；在定量给料机中实现物料的精准定量输送。
3. 反应釜与压力容器测力：在化工、制药行业的反应釜、高压容器底部或支撑点安装，监测设备内物料重量及反应过程中的力值变化，确保反应条件稳定，保障生产安全。
4. 生产配料控制系统：在食品加工、橡胶塑料、涂料等行业的配料系统中，作为核心称重元件，精准测量各类原料的添加量，实现多组分原料的按比例自动配料，提升产品质量一致性。
5. 物流与仓储称重：用于工业仓储的托盘秤、叉车秤，以及物流运输中的汽车衡辅助称重，实现货物重量的快速、精准计量，提高物流周转效率。
6. 机械装备测力：在机床、冲压设备、起重机等机械装备中，测量设备运行过程中的受力情况，实现过载保护、负载监控，延长设备使用寿命。
结构组成与工作原理
5.1 核心结构组成
- 弹性体：由高强度合金钢制成，是传感器的受力核心部件，当承受载荷时会产生弹性形变，为应变片提供安装基础和形变载体。
- 应变片桥路：由4片高精度金属应变片组成惠斯通电桥，粘贴在弹性体的应力敏感区域，应变片的电阻值随弹性体形变同步变化，是实现力-电转换的关键元件。
- 信号调理电路：集成在传感器内部（部分型号外置），负责对桥路输出的微弱信号进行放大、滤波及温度补偿，提升信号稳定性和抗干扰能力。
- 外壳与密封结构：采用不锈钢外壳，通过激光焊接或密封胶实现全密封设计，防止外界粉尘、液体进入内部，保护应变片和电路不受损坏。
- 连接电缆：4芯屏蔽电缆，分别用于连接激励电源正负极和信号输出正负极，屏蔽层可有效抵御电磁干扰，确保信号传输质量。
- 安装接口：位于传感器底部或顶部的标准化螺纹接口，用于将传感器固定在测量设备上，确保受力均匀传递。
5.2 工作原理
该称重传感器基于金属应变效应实现重量测量，核心工作原理如下：
1. 受力形变：当被测物体的重量作用于传感器弹性体时，弹性体在力的作用下产生微小的弹性形变，形变程度与所受载荷成正比。
2. 电阻变化：粘贴在弹性体上的应变片随弹性体同步形变，应变片的金属丝因形变导致长度和横截面积变化，从而引起电阻值改变——拉伸时电阻增大，压缩时电阻减小。
3. 电信号转换：应变片组成的惠斯通电桥接入稳定的直流激励电源（5-15V），当应变片电阻值变化时，电桥平衡被打破，输出与电阻变化量成比例的直流电压信号，该信号即为与重量对应的原始测量信号。
4. 信号优化与输出：原始信号经内部调理电路放大、滤波及温度补偿后，转化为标准化的mV级电压信号，通过连接电缆传输至称重仪表或控制系统，最终经数据处理后显示为重量值或用于控制逻辑执行。
