U10F

Transdutor de força de compressão-tração U10F: Capacidades que variam de 50 kN a 1,25 MN

Como os comprovados transdutores U10M e C10, os transdutores de força especialmente de baixo perfil da série U10F usam o princípio de medição do transdutor de força de cisalhamento para permitir que alcancem a mesma precisão excepcional e pequeno deslocamento que seus modelos irmãos. Isso torna as células de carga U10F adequadas para adquirir rapidamente tendências de força dinâmicas e estáticas.

Os sensores são soldados hermeticamente e feitos de aço inoxidável. Conexões de flange em ambos os lados permitem a instalação, o que facilita significativamente o processo em comparação com sensores com roscas centrais. Para isso, a HBK oferece conjuntos de parafusos com acabamento revestido para proteção contra corrosão. Ao mesmo tempo, o revestimento garante um coeficiente de atrito uniforme e baixo, de forma que não é necessário engraxar ou lubrificar os parafusos.

Várias configurações práticas permitem que o U10F, como seus modelos irmãos, U10M e C10, sejam adaptados de forma flexível à tarefa de medição.

Preciso

Precisão de referência

TCzero de apenas 150 ppm / 10 K

Erro de linearidade baixa (0,035 - 0,05% dependendo da capacidade)

Histerese muito baixa (0,04 - 0,05% dependendo da capacidade)

Garanta uma boa relação custo-benefício investindo hoje na precisão que será necessária amanhã. Precisão significa uma faixa de medição maior. Execute mais tarefas de medição usando o mesmo sensor.

Robusto e durável

Feito de aço inoxidável, grau de proteção IP68 (com opção de cabo)

Reservas de alta sobrecarga

Alta resistência à fadiga, mesmo quando a faixa de medição é totalmente utilizada no modo alternado de tensão / compressão

Vibração, choque e EMC testados em conformidade com as diretrizes internacionais

O U10F é confiável. Os testes climáticos e de EMC na HBK garantem uma operação à prova de falhas, mesmo em condições difíceis.

Fácil de instalar e adaptável

Fácil instalação usando conexões de parafuso - você só precisa de uma chave de torque

Parafusos de alta resistência e resistentes à corrosão estão disponíveis como um kit de montagem (incluindo informações detalhadas sobre forças parasitárias máximas e momentos)

Opções práticas de configuração, por exemplo, ponte dupla, várias opções de plugue e cabo, TEDS, etc.

Instalação rápida e confiável usando ferramentas padrão. Especificação clara da capacidade de carga mecânica em uso prático.

Code	Força nominal	Força nominal	HBK Classe de precisão	Altura	Altura	Diâmetro (sem cabo ou plugue)	Diâmetro (sem cabo ou plugue)
1-U10F/1.25MN	1.25 MN	281 klbf	0.05	127 mm	5 in	390 mm	15.3543 in
1-U10F/50KN	50 kN	11.2 klbf	0.04	44.5 mm	1.75 in	153.9 mm	6.059043 in
1-U10F/125KN	125 kN	28.1 klbf	0.04	44.5 mm	1.75 in	153.9 mm	6.059043 in
1-U10F/250KN	250 kN	56.2 klbf	0.04	63.5 mm	2.5 in	203.2 mm	7.999984 in
1-U10F/500KN	500 kN	112 klbf	0.05	88.9 mm	3.5 in	279 mm	10.98423 in
K-U10F	50 kN, 125 kN, 250 kN, 500 kN, 1.25 MN	11.2 klbf, 28.1 klbf, 56.2 klbf, 112 klbf, 281 klbf	0.04, 0.05	44.5 mm, 63.5 mm, 88.9 mm, 127 mm	1.75 in, 2.5 in, 3.5 in, 5 in	390 mm, 153.9 mm, 203.2 mm, 279 mm, 153.9 mm	15.3543 in, 6.059043 in, 7.999984 in, 10.98423 in

Code

Força nominal

HBK Classe de precisão

Altura

Diâmetro (sem cabo ou plugue)

1-U10F/1.25MN

1.25 MN

281 klbf

0.05

127 mm

5 in

390 mm

15.3543 in

1-U10F/50KN

50 kN

11.2 klbf

0.04

44.5 mm

1.75 in

153.9 mm

6.059043 in

1-U10F/125KN

125 kN

28.1 klbf

0.04

44.5 mm

1.75 in

153.9 mm

6.059043 in

1-U10F/250KN

250 kN

56.2 klbf

0.04

63.5 mm

2.5 in

203.2 mm

7.999984 in

1-U10F/500KN

500 kN

112 klbf

0.05

88.9 mm

3.5 in

279 mm

10.98423 in

U10F
Maximum capacity (nominal load)	500 kN, 50 kN, 125 kN, 250 kN, 1.25 MN
Maximum capacity (nominal load)	112 klbf, 11.2 klbf, 28.1 klbf, 56.2 klbf, 281 klbf
Tensile / compression	Both directions
Type/technology	Strain Gauge
Calibration	Calibrated
Output signal	mV/V (passive strain gauge), IO-Link
HBK Accuracy class	0.05, 0.04
Load cell design	Flange mounting
Degree of protection	IP67
Mechanical adaptation	Both side flange mounting
Height (without accessories)	88.9 mm, 44.5 mm, 63.5 mm, 127 mm
Height (without accessories)	3.5 in, 1.75 in, 2.5 in, 5 in
Diameter (without cable or plug)	279 mm, 153.9 mm, 390 mm, 203.2 mm
Diameter (without cable or plug)	10.98423 in, 6.059043 in, 15.3543 in, 7.999984 in

U10F

Maximum capacity (nominal load)

500 kN, 50 kN, 125 kN, 250 kN, 1.25 MN

Maximum capacity (nominal load)

112 klbf, 11.2 klbf, 28.1 klbf, 56.2 klbf, 281 klbf

Tensile / compression

Both directions

Type/technology

Strain Gauge

Calibration

Calibrated

Output signal

mV/V (passive strain gauge), IO-Link

HBK Accuracy class

0.05, 0.04

Load cell design

Flange mounting

Degree of protection

IP67

Mechanical adaptation

Both side flange mounting

Height (without accessories)

88.9 mm, 44.5 mm, 63.5 mm, 127 mm

Height (without accessories)

3.5 in, 1.75 in, 2.5 in, 5 in

Diameter (without cable or plug)

279 mm, 153.9 mm, 390 mm, 203.2 mm

Diameter (without cable or plug)

10.98423 in, 6.059043 in, 15.3543 in, 7.999984 in

Product Code	Description
1-CON/BS1	Conector baioneta p. cabo 4 mm - 6,5 mm
1-CON/BS2	Conector baioneta p. cabo > 6.5 mm
1-EEK4	Cabo de terra, cobre, 400 mm
1-EEK6	Cabo de terra, cobre, 600 mm
1-EEK8	Cabo de terra, cobre, 800 mm
1-KAB157-3	Cabo de ligação,baioneta, extrem. livres
1-KAB158-3	Cabo de ligação,rosca, extremid. livres
3-3312.0354	Soquete d.cabo roscad.U10/C10/U15/C15/C6
K-CAB-F	Cable, configurable f. force transducers
1-SRS/M10/1.25/55	M10 screw set
1-SRS/M12/1.25/80	M12 screw set
1-SRS/M16/1.5/100	M16 screw set
1-SRS/M20/1.5/120	M20 screw set
1-SRS/M24/2/150	M24 screw set
1-SRS/M24/2/170	M24 screw set

Product Code

Description

1-CON/BS1

Conector baioneta p. cabo 4 mm - 6,5 mm

1-CON/BS2

Conector baioneta p. cabo > 6.5 mm

1-EEK4

Cabo de terra, cobre, 400 mm

1-EEK6

Cabo de terra, cobre, 600 mm

1-EEK8

Cabo de terra, cobre, 800 mm

1-KAB157-3

Cabo de ligação,baioneta, extrem. livres

1-KAB158-3

Cabo de ligação,rosca, extremid. livres

3-3312.0354

Soquete d.cabo roscad.U10/C10/U15/C15/C6

K-CAB-F

Cable, configurable f. force transducers

1-SRS/M10/1.25/55

M10 screw set

Perguntas frequentes | Respostas às suas perguntas sobre os sensores de força inteligentes HBK IO-Link

O módulo amplificador IO-Link oferece diversas funções que aumentam a precisão das medições de força por meio da linearização e compensação digital de temperatura, além de melhorar a confiabilidade do processo por meio do monitoramento do estado do sensor HBK. Informações adicionais, como dados de temperatura, também são fornecidas.

Linearização
Filtro passa-baixa ajustável
Dois interruptores de fim de curso
Duas saídas de comutação digital
Monitoramento da integridade do sensor
Funções estatísticas (memória mínima/máxima, valores médios)
Informações sobre temperatura

Linearização

É possível inserir até 21 pontos de apoio. Como alternativa, é possível utilizar os coeficientes de uma interpolação polinomial da curva característica do sensor. Ambos os algoritmos foram projetados para otimizar o uso de certificados de calibração.

Dica: A HBK inserirá os parâmetros do certificado de calibração caso solicite a calibração dos seus sensores através da HBK. Nesse caso, o seu sensor será devolvido como um transdutor plug-and-measure.

Filtro passa-baixa ajustável

Filtros digitais de 6ª ordem (Bessel ou Butterworth) com frequência de corte ajustável livremente

Dois interruptores de fim de curso

Os interruptores de limite são projetados de acordo com o "Perfil de Sensor Inteligente" IO-Link. Além do nível de comutação, é possível definir uma histerese, se necessário. O chamado "Modo Janela" permite ativar o interruptor de limite quando o valor medido se encontra dentro de um intervalo de força definido, por exemplo, entre 1 kN e 1,8 kN. Todos os interruptores podem ser desativados.

Duas saídas de comutação digital

Um interruptor de saída está sempre disponível. O resultado é fornecido rapidamente na saída de comutação digital, com uma latência máxima de apenas 0,35 ms após o ponto de comutação ser excedido.

É possível interromper a comunicação IO-Link para desativar a transmissão dos dados de medição. Neste caso, a linha normalmente utilizada para a transmissão de sinais digitais pode ser reutilizada como um segundo interruptor de saída digital.

Monitoramento da integridade do sensor

O sensor emite um aviso quando os limites físicos são excedidos, como sobrecargas estáticas ou dinâmicas, ou temperaturas além das especificações.

As características relevantes do sensor são armazenadas na memória do sensor:

Temperatura operacional máxima e mínima
Temperatura nominal máxima e mínima
Limite de temperatura do módulo amplificador
Limite de temperatura da CPU
Força nominal máxima e mínima
Força operacional máxima e mínima
Força máxima pico a pico

O módulo amplificador compara continuamente os valores medidos com os limites definidos e envia um aviso em caso de transgressão, permitindo que sejam tomadas medidas corretivas. A elevada taxa de amostragem de 40 kS/s garante que mesmo picos de sobrecarga curtos sejam detectados e acionem um aviso.

• Funções estatísticas (memória mínima/máxima, valores médios)

Todas as funções estatísticas são avaliadas a uma taxa de amostragem de 40 kS/s. Isso garante valores mínimos/máximos precisos, mesmo no caso de sinais de força rápidos.

• Informações sobre temperatura (quando o módulo amplificador está integrado ao sensor: U10M, U10F, C10, U2B, C2)

Uma característica importante é a medição integrada da temperatura no sensor. Isso fornece a temperatura do seu processo sem a necessidade de um sensor de temperatura adicional. Este recurso não está disponível para sensores que utilizam um amplificador em linha.

Os transdutores de força HBK com IO-Link operam a uma taxa de amostragem interna de 40 kHz e suportam o padrão COM3, que oferece a taxa de dados mais rápida no ecossistema IO-Link. O tempo de ciclo dos nossos sensores é inferior a 1 ms. O tempo de ciclo da sua configuração depende do mestre IO-Link e de sua configuração.

A HBK utiliza o padrão COM3, que oferece a taxa de dados mais rápida no ecossistema IO-Link. O módulo opera internamente a uma alta taxa de amostragem de 40 kHz, garantindo que a detecção de picos funcione com precisão, mesmo com sinais de força rápidos.

Dois aspectos são importantes:

O tempo de propagação do sinal do módulo amplificador não excede 350 µs. Isso significa que leva no máximo 0,35 ms para que um evento físico na entrada do amplificador se torne disponível em sua saída. A interface IO-Link opera com base no princípio de que o mestre IO-Link determina o tempo de ciclo. O atraso máximo de propagação é a soma do atraso interno do módulo amplificador (0,35 ms) e do tempo de ciclo especificado pelo mestre IO-Link através da sua parametrização e características técnicas. Por favor, observe que os filtros aumentam o tempo de propagação do sinal. A saída para as saídas de comutação digitais não depende do mestre IO-Link – o atraso de propagação do sinal, neste caso, é de 0,35 ms. Esses sensores suportam comutação rápida.
A largura de banda da cadeia de medição depende da rigidez do sensor e da instalação mecânica — como a rigidez da introdução da carga e o peso dos componentes adaptados — do ponto de vista mecânico. O número de valores de medição transmitidos por segundo é o fator principal no cálculo da largura de banda de qualquer cadeia de medição digital. O módulo amplificador possui um tempo de ciclo inferior a 1 ms, o que significa que ele pode transferir mais de 1.000 valores de medição por segundo. Como regra geral, a largura de banda é aproximadamente um décimo do número de valores de medição transmitidos por segundo. Se o mestre IO-Link também tiver um tempo de ciclo de 1 ms, a largura de banda resultante será de 100 Hz, presumindo que a instalação mecânica suporte medições nessa frequência.

Observe que a largura de banda interna é de 40 kHz – a detecção de pico é capaz de medir muito mais rapidamente.

O IO-Link é uma interface excepcional e econômica, compatível com qualquer sistema de barramento de campo. Permite um processo de integração eficiente em termos de tempo e pode ser utilizado em combinação com baixos custos de cabeamento. A integração fácil e rápida de dispositivos IO-Link em seu ambiente de barramento de campo é outra grande vantagem desta interface.

O gateway que conecta dispositivos IO-Link, como sensores HBK, ao nível do barramento de campo é o denominado mestre IO-Link. Os mestres IO-Link estão disponíveis para todos os sistemas de barramento de campo existentes, o que significa que os sensores e atuadores IO-Link podem ser utilizados em todas as plataformas de barramento de campo.

A conexão entre o sensor e o mestre IO-Link utiliza um cabo de sensor padrão M12 não blindado. Este cabo único lida com a transmissão de dados e o fornecimento de tensão e é altamente flexível, garantindo que não afeta as propriedades mecânicas do ponto de medição, mesmo quando são utilizados sensores para forças muito pequenas.

Conforme mencionado acima, os cabos de conexão IO-Link não possuem blindagem, e tanto o sensor quanto a carcaça do mestre IO-Link são isolados galvanicamente. Em caso de potenciais elétricos diferentes entre a caixa do sensor e a caixa do mestre IO-Link, nenhuma corrente flui sobre qualquer blindagem que possa influenciar a medição.

Sim. Para a nova geração de ferramentas de medição de força, a HBK oferece o mesmo serviço de calibração que para os produtos tradicionais, garantindo medições rastreáveis. Os requisitos das normas de qualidade, como a ISO 9001, podem ser cumpridos sem restrições.

O laboratório de calibração da HBK é certificado de acordo com a norma ISO 17025. Isso significa que os serviços de calibração da HBK atendem a todos os requisitos de rastreabilidade para normas nacionais – um requisito fundamental de normas de qualidade como a ISO 9001. O processo de calibração para sensores digitais é idêntico ao das células de carga tradicionais: são utilizados os mesmos equipamentos e padrões de calibração. Como resultado, os clientes se beneficiam da alta precisão dos equipamentos de calibração da HBK para sensores digitais.

O procedimento de calibração é o seguinte:

a. O primeiro passo consiste em ler todos os dados para linearização (pontos de apoio ou coeficientes do polinômio cúbico) armazenados no sensor. Esses dados são armazenados externamente de forma segura.
b. Após isso, todos os dados de linearização serão excluídos. O sensor agora opera sem correção para erro de linearidade.
c. Diferentes etapas de carga são aplicadas ao sensor, e os resultados são armazenados na memória do sensor. O sensor agora opera com correção de linearidade.

Como resultado, o cliente recebe um sensor plug-and-play com compensação ativa para erros de linearização. O cálculo da incerteza de medição é válido para todo o sistema.

O serviço de calibração padrão de trabalho também está disponível.

Economia de custos, configuração fácil e rápida e comunicação até o nível de campo – as vantagens são substanciais.

Na maioria dos casos, a redução de custos é o argumento mais forte para a escolha de um sensor com tecnologia IO-Link. Os benefícios mais significativos da tecnologia IO-Link incluem:

Não é necessário espaço no armário.
Reduza os custos de cabeamento.
Economia de tempo durante o processo de integração.
Plug and play sem parametrização: após conectar o dispositivo a um mestre IO-Link, você recebe imediatamente valores de medição precisos em Newtons.
É possível a comunicação entre o nível de controle e o nível de campo.

A precisão aprimorada auxilia no cumprimento de requisitos de qualidade de produto cada vez mais exigentes. Além disso, os sensores de força IO-Link da HBK são ainda mais confiáveis do que os produtos já bem conhecidos da HBK.

Os transdutores de força inteligentes da HBK aumentam a precisão.

Os algoritmos de linearização dos sensores aumentam a precisão dos sensores digitais, especialmente quando uma calibração é solicitada. Os sensores com um módulo amplificador integrado (U10M, U10F, C10, U2B, C2) também possuem compensação digital de temperatura. O efeito da temperatura no ponto zero – um dos fatores mais importantes que contribuem para a incerteza da medição de força – é reduzido para apenas metade do das versões passivas. Como nenhum cabo transmite sinais analógicos, a influência dos campos eletromagnéticos é minimizada. A HBK utiliza um módulo amplificador de baixo ruído com alta resolução.

Os sensores de força inteligentes são instrumentos de medição altamente precisos. Especialmente em ambientes industriais com condições de temperatura desafiadoras e uma ampla faixa de medição, eles oferecem excelente precisão.

A robustez mecânica do sensor permanece inalterada com o amplificador integrado. A faixa de temperatura é inferior à dos sensores tradicionais – consulte nossas fichas técnicas.

A HBK realiza testes de choque e vibração em todos os produtos. No que diz respeito à eletrônica integrada, não há concessões: a resistência a choques e vibrações é equivalente à dos sensores tradicionais e é testada de acordo com as normas IEC relevantes. O mesmo se aplica ao grau de proteção. O amplificador em linha atinge a classe de proteção IP67, assim como os transdutores de força com amplificadores integrados. Por favor, observe que um cabo adequado deve ser conectado ao sensor para manter este nível de proteção.

No que diz respeito à temperatura, os sensores são limitados pelas características dos componentes eletrônicos. A faixa de temperatura é limitada a 60 °C, em comparação com 85 °C nas versões tradicionais.

U10F - Folha de dados	Data Sheets	English
U10F - Folha de dados	Data Sheets	French
U10F - Folha de dados	Data Sheets	German
U10F - Folha de dados	Data Sheets	Italian
U10F - Folha de dados	Data Sheets	Chinese
U10F - Guia rápido	Quick Start Guide	English, Italian, French, Chinese, German
U10F - Instruções de instalação	Mounting Instructions	English, Italian, French, Chinese, German
Release Notes - IO-Link Force Sensors	Release Note	English

Force transducers - Folheto	Brochure	English
Force transducers - Folheto	Brochure	German

U10F capacity 50 kN Flange - CAD	CAD Step Files
U10F capacity 125 kN Flange - CAD	CAD Step Files
U10F capacity 250 kN Flange - CAD	CAD Step Files
U10F capacity 500 kN Flange - CAD	CAD Step Files
U10F capacity 1.25 MN Flange - CAD	CAD Step Files
U10F Capacity 50 kN Flange with integrated amplifier - CAD	CAD Step Files
U10F Capacity 125 kN Flange with integrated amplifier - CAD	CAD Step Files
U10F Capacity 250 kN Flange with integrated amplifier - CAD	CAD Step Files
U10F Capacity 500 kN Flange with integrated amplifier - CAD	CAD Step Files
U10F Capacity 1.25 MN Flange with integrated amplifier - CAD	CAD Step Files
IO3 - firmware v2.0.8	Firmware
U10F 50 kN -IODD v2.0.8	IODD files (IO Link)
U10F 125 kN -IODD v2.0.8	IODD files (IO Link)
U10F 250 kN -IODD v2.0.8	IODD files (IO Link)
U10F 500 kN -IODD v2.0.8	IODD files (IO Link)
U10F 1.25 MN -IODD v2.0.8	IODD files (IO Link)
IO4 - firmware v2.0.10	Firmware
U10F 50 kN -IODD v2.0.10	IODD files (IO Link)
U10F 125 kN -IODD v2.0.10	IODD files (IO Link)
U10F 250 kN -IODD v2.0.10	IODD files (IO Link)
U10F 500 kN -IODD v2.0.10	IODD files (IO Link)
U10F 1.25 MN -IODD v2.0.10	IODD files (IO Link)
IO5 Firmware v2.0.12	Firmware
U10F 50 kN - IODD v2.0.12	IODD files (IO Link)
U10F 125 kN - IODD v2.0.12	IODD files (IO Link)
U10F 250 kN - IODD v2.0.12	IODD files (IO Link)
U10F 500 kN - IODD v2.0.12	IODD files (IO Link)
U10F 1.25 MN - IODD v2.0.12	IODD files (IO Link)
PLC Function Block IOL Force - RSLogix5000 - EN	PLC Function blocks
PLC Function Block IOL Force - RSLogix5000 - DE	PLC Function blocks
PLC Function Block IOL Force - TwinCAT V3 - EN	PLC Function blocks
PLC Function Block IOL Force- TwinCAT V3 - DE	PLC Function blocks
PLC Function Block IOL Force - TIA Portal V14 - EN	PLC Function blocks
PLC Function Block IOL Force - TIA Portal V14 - DE	PLC Function blocks

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Perguntas frequentes | Respostas às suas perguntas sobre os sensores de força inteligentes HBK IO-Link

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• Informações sobre temperatura (quando o módulo amplificador está integrado ao sensor: U10M, U10F, C10, U2B, C2)

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Perguntas frequentes | Respostas às suas perguntas sobre os sensores de força inteligentes HBK IO-Link

Quais são as características dos sensores de força IO-Link?

Linearização

Filtro passa-baixa ajustável

Dois interruptores de fim de curso

Duas saídas de comutação digital

Monitoramento da integridade do sensor

• Funções estatísticas (memória mínima/máxima, valores médios)

• Informações sobre temperatura (quando o módulo amplificador está integrado ao sensor: U10M, U10F, C10, U2B, C2)

Qual é a velocidade dos sensores de força HBK com interface IO-Link?

Por que a HBK selecionou o IO-Link como interface para sensores de força?

É possível realizar medições rastreáveis?

Quais são as vantagens de utilizar os sensores de força inteligentes HBK?

Os sensores de força HBK IO-Link são menos precisos do que os sensores tradicionais?

Qual é o nível de resistência dos sensores HBK IO-Link a temperaturas, umidade, impactos e vibrações?

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