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HBM U2B Serie Montageanleitung

HBM U2B Serie Montageanleitung

Kraftaufnehmer
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A0382 3.3 en/de/fr
Mounting instructions
Montageanleitung
Notice de montage
Force transducer
Kraftaufnehmer
Capteur de force
U2B

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Inhaltszusammenfassung für HBM U2B Serie

  • Seite 1 Mounting instructions Montageanleitung Notice de montage Force transducer Kraftaufnehmer Capteur de force A0382 3.3 en/de/fr...
  • Seite 2 English ..........Page 3 −...
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Contents Page Safety instructions ..........Instructions for use .
  • Seite 4: Safety Instructions

    Safety instructions Use in accordance with the regulations The U2B force transducer is to be used exclusively for force measurement tasks and directly related control tasks. Use for any additional purpose shall be deemed to be not in accordance with the regulations. In the interests of safety, the transducer should only be operated as described in the Mounting Instructions.
  • Seite 5 Means that important information about the product or its handling is being given. Symbol: Meaning: CE mark The CE mark enables the manufacturer to guarantee that the product complies with the requirements of the relevant EC directives (the declaration of conformity is available at http://www.hbm.com/HBMdoc). A0382 3.3 en/de/fr...
  • Seite 6 Unauthorised conversions and modifications are prohibited The transducer must not be modified from the design or safety engineering point of view except with our express agreement. Any modification shall exclude all liability on our part for any damage resulting therefrom. Qualified personnel These transducers are only to be installed and used by qualified personnel, strictly in accordance with the technical data and the safety requirements and...
  • Seite 7: Instructions For Use

    Instructions for use The U2B series of force transducers is suitable for measuring tensile forces and pressures. They measure static and dynamic forces with great accuracy and therefore require careful handling. Transport and installation of the devi ces require special attention for the same reason. Transducers can be permanently damaged if knocked or dropped.
  • Seite 8: Structure And Operating Mode

    Structure and operating mode 2.1 Measuring device The measuring device is a stainless steel measuring spring to which strain gauges (SG) are applied. The measuring device simultaneously forms the upper part pf the transducer housing (Fig. 2.1). The SGs are arranged so that four of them are stretched and the other four are compresses when a force is applied to the transducer.
  • Seite 9: Measurement Process, Output Signal

    2.3 Measurement process, output signal A force acting upon the transducer will elastically deform the SGs applied to the measuring body. Their electrical resistance then changes in proportion to the change in their length. This disturbs the balancing of the measurement system wired in the form of a Wheatstone bridge, resulting in an output vol tage U at contacts 1 and 4 if a bridge excitation voltage U...
  • Seite 10: Operation On Site

    Operation on site 3.1 Ambient temperature For optimum measurement results, keep to the rated temperature range. The best conditions are constant or very slowly changing temperatures. Measure ment errors due to temperature are the result of uneven warming (e.g. radiant heat) or cooling.
  • Seite 11: Mechanical Installation

    Lateral forces include components corresponding to process quantities that may be obliquely introduced. As an aid to installation, HBM supplies jointed eyelets for series U2B transducers as in Section 7. These aids to installation prevent the introduction of torsional and bending moments as well as lateral and oblique loadings into the transdu cer.
  • Seite 12: U2B Installation For Tensile Loading

    4.3 U2B installation for tensile loading To introduce tensile loading, there is provision for a threaded pin on top of the housing and an internal thread on the adapter. Jointed eyelets are suitable for use in the case of quasi static loading (stress reversal v10 Hz).
  • Seite 13: U2B Installation For Tensile And Compressive Loading

    U2B in Overhead U2B installation normal position 1=Transducer 2=Cable chest 3=Adapter 4=Lock nut 5=Fastening screws 6=Jointed eyelet 7=Mounting plate Fig. 4.1: Installing the U2B 4.4 U2B installation for tensile and compressive loading The transducers can measure axial forces in torsional as well as compressive directions.
  • Seite 14: Electrical Connection

    Please note the following instructions: • Use only shielded, low capacitance measuring cable from HBM. • Lay measuring cable so that it is not parallel to high tension lines or control circuits. If this is not possible (e.g. in cable shafts), protect the measuring cable with e.g.
  • Seite 15: Six Wire Connection

    5.2 Six wire connection The grey and green wires that are provided in addition to the conventional four wire connection pick off the actual value of the bridge excitation voltage on the transducer and feeds it back to the appropriate measurement electron ics.
  • Seite 16: Four Wire Connection

    5.3 Four wire connection If the force transducers have to be operated with an amplifier in four wire connection, then connect the black wire with the grey and the green wire with the blue. This changes transducer sensitivity by 0.022 %. The change in the temperature coefficient of sensitivity (TK ) is neglible.
  • Seite 17: Technical Data

    Technical Data Technical Data in accordance with VDI/VDE 2638 Force transducer type 100 200 Rated force ft−lb 0.375 0.75 1.5 3.75 7.5 15 37.5 1000 Accuracy class Rated sensitivity mV/V Rel. sensitivity variance <0.2/0.5 <0.2/1.5 Tension/compression <1 Rel. zero signal variance <0.2 <0.15 Hysteresis error (0.5 F...
  • Seite 18: Dimensions

    Dimensions drawn offset by Locknut M 45° see table Ball R Cable ∅ 6.5 mm ∅A ∅C ∅G Rated −0.2 force 0.5 5 4xM5 43.5 4xM10 20.5 63.5 10.6 M20x1.5 4xM12 13.2 M24x2 8xM12 85.5 M39x2 8xM16 95.5 24.2 M48x2 ∅S ∅U ∅V...
  • Seite 19 Aid to installation Jointed eyelet ZGOW Jointed eyelet ZGUW Central bearing ring Central bearing ring Material: tempered steel, galvanised; rolled steel and Teflon/bronze fabric foil Rated Order Nr. Weight ∅B ∅K force Jointed eyelet in kg in kN ZGOW 0.5 10 1 U2A/1t/ZGOW 1 U2A/2t/ZGOW M20x1.5...
  • Seite 20 ZGOW U2B force transducer complete with jointed eyelets ZGOW, ZGUW Rated Minimum Maximum force in screwed in screwed in depth depth 0.5 10 19.2 19.2 31.2 36.6 38.4 ZGUW Aid to installation U2B, with ZGOW, wi offset 45° or 22.5° Base plate, ∅...
  • Seite 21 Inhalt Seite Sicherheitshinweise ..........Anwendungshinweise .
  • Seite 22: Sicherheitshinweise

    Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäßer Gebrauch Der Kraftaufnehmer U2B ist ausschließlich für Kraftmessungen in Prüfstän den/Pressen/Prüfvorrichtungen/Prüfmaschinen vorgesehen. Jeder darüber hinausgehende Gebrauch gilt als nicht bestimmungsgemäß. Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf der Aufnehmer nur nach den Angaben in der Montageanleitung verwendet werden. Bei der Verwen dung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts und Sicherheitsvorschriften zu beachten.
  • Seite 23 Weist darauf hin, dass wichtige Informationen über das Produkt oder über die Handhabung des Produktes gegeben werden. Symbol: Bedeutung: CE Kennzeichnung Mit der CE Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG Richtlinien entspricht (die Konformitätser klärung finden Sie unter http://www.hbm.com/HBMdoc). A0382 3.3 en/de/fr...
  • Seite 24 Verbot von eigenmächtigen Umbauten und Veränderungen Der Aufnehmer darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruk tiv noch sicherheitstechnisch verändert werden. Jede Veränderung schließt eine Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus. Qualifiziertes Personal Diese Aufnehmer sind nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entspre chend der technischen Daten in Zusammenhang mit den nachstehend ausge führten Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften einzusetzen.
  • Seite 25: Anwendungshinweise

    Anwendungshinweise Die Kraftaufnehmer der Typenreihe U2B sind für Messungen von Zug und Druckkräften geeignet. Sie messen statische und dynamische Kräfte mit ho her Genauigkeit und verlangen daher eine umsichtige Handhabung. Beson dere Aufmerksamkeit erfordern hierbei Transport und Einbau der Geräte. Stöße oder Stürze können zu permanenten Schäden am Aufnehmer führen.
  • Seite 26: Aufbau Und Wirkungsweise

    Aufbau und Wirkungsweise 2.1 Messelement Das Messelement ist eine Messfeder aus nicht rostendem Stahl, auf der Deh nungsmessstreifen (DMS) appliziert sind. Das Messelement bildet gleichzeitig den oberen Teil des Aufnehmergehäuses (Abb. 2.1). Die DMS sind so an geordnet, dass vier von ihnen gedehnt und die vier anderen gestaucht wer den, wenn auf den Aufnehmer eine Kraft einwirkt.
  • Seite 27: Messvorgang, Ausgangssignal

    2.3 Messvorgang, Ausgangssignal Durch die auf den Aufnehmer einwirkende Kraft werden die auf dem Messkör per applizierten DMS elastisch verformt. Sie verändern dabei ihren ohmschen Widerstand proportional zu ihrer Längenänderung. Der Abgleich der als Wheatstone Brücke geschalteten Messanordnung wird dadurch verstimmt und es entsteht eine Ausgangsspannung U an den Anschlüssen 1 und 4, wenn eine Brückenspeisespannung U...
  • Seite 28: Bedingungen Am Einsatzort

    Bedingungen am Einsatzort 3.1 Umgebungstemperatur Um optimale Messergebnisse zu erzielen, ist der Nenntemperaturbereich ein zuhalten. Am besten sind konstante, allenfalls langsam veränderliche Tempe raturen. Temperaturbedingte Messfehler entstehen durch einseitige Erwär mung (z. B. Strahlungswärme) oder Abkühlung. Ein Strahlungsschild und allseitige Wärmedämmung bewirken merkliche Verbesserungen. Sie dürfen aber keinen Kraftnebenschluss bilden.
  • Seite 29: Mechanischer Einbau

    Aufnehmer zerstören. Zu den Querkräften gehören auch die entsprechenden Komponenten eventuell schräg eingeleiteter Messgrößen.Als Einbauhilfen lie fert HBM zu den Aufnehmern der Typenreihe U2B Gelenkösen entsprechend Abschnitt 7. Diese Einbauhilfen verhindern die Einleitung von Torsions und Biegemomenten sowie Quer und Schrägbelastungen in die Aufnehmer.
  • Seite 30: U2B Einbau Für Zugbelastung

    4.3 U2B Einbau für Zugbelastung Zum Einleiten von Zuglasten ist ein Gewindezapfen am Gehäusekopf und ein Innengewinde am Adapter vorgesehen. Gelenkösen eignen sich für den Einsatz bei quasistatischer Belastung (Last wechsel v10 Hz). Bei dynamischer Belastung mit höherer Frequenz sollten biegeweiche Zugstäbe eingesetzt werden.
  • Seite 31: U2B Einbau Für Zug Und Druckbelastung

    U2B in Überkopf Einbau der U2B Normallage 1=Aufnehmer 2=Kabelkasten 3=Adapter 4=Kontermutter 5=Befestigungsschrauben 6=Gelenköse 7=Montageplatte Abb. 4.2: Einbau der U2B 4.4 U2B Einbau für Zug und Druckbelastung Die Aufnehmer können axiale Kräfte sowohl in Zug als auch in Druckrichtung messen. Auch Wechsellasten werden einwandfrei erfasst. Dazu muss der Aufnehmer ohne axiales Spiel eingebaut sein.
  • Seite 32: Elektrischer Anschluss

    Erdung der Messkette an mehreren Punkten. Beachten Sie bitte folgende Hinweise: • Verwenden Sie nur abgeschirmte und kapazitätsarme Messkabel von HBM. • Messkabel nicht parallel zu Starkstrom oder Steuerleitungen verlegen. Falls dies nicht möglich ist (z. B. in Kabelschächten), schütze man das Messkabel z.
  • Seite 33: Sechsleiter Technik

    5.2 Sechsleiter Technik Die gegenüber dem herkömmlichen Vierleiter Anschluss zusätzlichen Adern grau und grün greifen den Istwert der Brückenspeisespannung am Aufneh mer ab und führen ihn auf eine geeignete Messelektronik zurück. Diese regelt nun die Speisespannung so aus, dass der eingestellte Wert verlustfrei am Aufnehmer zur Verfügung steht.
  • Seite 34: Vierleiter Technik

    5.3 Vierleiter Technik Müssen die Kraftaufnehmer mit einem Messverstärker in Vierleitertechnik be trieben werden, dann sind die Adern schwarz mit grau und grün mit blau zu verbinden. Der Kennwert des Aufnehmers verändert sich dabei um 0,022 %. Die Änderung des Temperaturkoeffizienten des Kennwertes (TK ) ist vernach lässigbar klein.
  • Seite 35: Technische Daten

    Technische Daten Technische Daten nach VDI/VDE 2638 Kraftaufnehmer Typ Nennkraft 20 50 100 200 Genauigkeitsklasse Nennkennwert mV/V <0,2/ <0,2/ rel. Kennwertabweichung Zug/ Druck <1 rel. Nullsignalabweichung <0,2 <0,15 rel. Umkehrspanne (0.5 F <0,2 <0,1 Linearitätsabweichung Temperatureinfluss auf den Kennwert/10 K bezogen auf den Kennwert Temperatureinfluss auf das Nullsignal/10 K...
  • Seite 36: Abmessungen

    Abmessungen Kabel ∅6,5 mm ∅A ∅C ∅G Nennkraft −0,2 0,5 5 kN 4xM5 43,5 10 kN 20 kN 4xM10 20,5 63,5 10,6 M20x1,5 50 kN 4xM12 13,2 M24x2 100 kN 105 8xM12 85,5 M39x2 200 kN 125 8xM16 95,5 24,2 M48x2 ∅S ∅U...
  • Seite 37 Einbauhilfen Gelenköse ZGOW Gelenköse ZGUW Material: Vergütungsstahl, verzinkt; Wälzlagerstahl und PTFE/Bronzegewebefolie Nenn Bestell Nr. ∅ ∅B kraft Gelenköse wicht in kN ZGOW in kg 0,5...10 1 U2A/1t/ZGOW 1 U2A/2t/ZGOW 34 M20x1,5 32 1 U2A/5t/ZGOW M24x2 1 U2A/10t/ZGOW +0,002 212,5 M39x2 0,014 1 U2A/20t/ZGOW +0,003...
  • Seite 38 ZGOW Kraftaufnehmer U2B mit montierten Gelenkösen ZGOW, ZGUW Nenn Minde Maximale kraft stein in [kN] schraub schraub tiefe tiefe 0,5...10 19,2 19,2 31,2 36,6 38,4 ZGUW Einbauhilfen U2B, mit ZGOW, ohne um 45° bzw. 22,5° Basisplatte, ∅ Adapter versetzt gezeichnet kundenseitig ∅...
  • Seite 39 Sommaire Page Consignes de sécurité ......... . . Informations relatives à...
  • Seite 40: Consignes De Sécurité

    Consignes de sécurité Utilisation conforme L’utilisation du capteur de force U2B sont destinés aux mesures de force dans les bancs d’essai/presses/dispositifs d’essai/machines d’essai. Toute autre utilisation est considérée comme non conforme. Pour garantir un fonctionnement en toute sécurité de ce capteur, celui ci doit être utilisé...
  • Seite 41 Signale que des informations importantes sont fournies concernant le produit ou sa manipulation. Symbole : Signification : Label CE Par le label CE, le fabricant garantit que son produit satisfait aux conditions des principales directives CE (pour voir la déclaration de conformité visitez http://www.hbm.com/HBMdoc). A0382 3.3 en/de/fr...
  • Seite 42 Interdiction de toute transformation ou modification sans autorisation Il est interdit de modifier le capteur sur le plan conceptuel ou de la sécurité sans accord explicite de notre part. Toute modification annule notre responsabilité pour les dommages qui pourraient en résulter. Personnel qualifié...
  • Seite 43: Informations Relatives À L'utilisation

    Informations relatives à l’utilisation Les capteurs de force de la série du type U2B sont destinés aux mesures des forces de traction et de pression. Ils mesurent avec une grande précision des forces statiques et dynamiques et demandent par conséquent une manipulation circonspecte.
  • Seite 44: Structure Et Fonctionnement

    Structure et fonctionnement 2.1 Elément de mesure L’élément de mesure est constitué par un ressort en acier inoxydable sur lequel sont appliquées les jauges extensométriques. L’élément de mesure constitue en même temps la partie supérieure du logement du capteur (ill. 2.1).
  • Seite 45: Opération De Mesure, Signal De Sortie

    2.3 Opération de mesure, signal de sortie Les jauges extensométriques appliquées aux corps mesurés sont élastiquement déformées par la force agissant sur le capteur. Elles modifient en l’occurrence leur résistance ohmique proportionnellement à leur modification de longueur. La compensation du montage de mesure connecté en pont de Wheatstone en sera désaccordée et il en résulte une tension de sortie U aux connexions 1 et 4, si une tension d’alimentation de pont U...
  • Seite 46: Fonctionnement Sur Site

    Fonctionnement sur site 3.1 Température environnante Pour obtenir les meilleurs résultats de mesure, il convient de respecter la plage de température nominale. Des températures constantes, se modifiant très lentement conviennent le mieux. Des erreurs de mesure dues à la température se produisent suite à un réchauffement d’un seul côté (p. ex. chaleur de rayonnement) ou à...
  • Seite 47: Montage Mécanique

    50 mm (câble de terre très souple EEK de la gamme de produits HBM). Le câble est vissé en haut et en bas du capteur. Ceci permet d’empêcher que des courants de soudage coulent par le capteur et soudent le point d’entrée de la force.
  • Seite 48: Montage U2B Pour Contrainte De Traction

    4.3 Montage U2B pour contrainte de traction Une goupille filetée à la tête du bâti et un taraudage à l’adaptateur servent à l’entrée de charges de traction. Les oeillets articulés servent aux contraintes quasi statiques (alternance de l’effort v10 Hz). Pour les contraintes dynamiques à plus haute fréquence, il faudrait utiliser des éprouvettes flexibles pour essai de traction.
  • Seite 49: Montage Pour Contrainte De Traction Et De Pression

    U2B en Montage en tête de U2B position normale 1=capteur 2=boîte de jonction 3=adaptateur 4=contre écrou 5=vis de fixation 6=oeillet articulé 7=plaque de montage Fig. 4.3: Montage de U2B 4.4 Montage pour contrainte de traction et de pression Les capteurs peuvent mesurer les forces axiales tant en traction qu’en pression.
  • Seite 50: Raccordement Électrique

    Veillez aux instructions suivantes: • Utilisez uniquement le câble de mesure blindé et de faible capacité de HBM. • Ne pas poser le câble de mesure parallèlement aux lignes de courant fort ou pilote. Si ceci n’est pas possible (p. ex. dans des gaines de câbles), il faut alors protéger le câble, p.
  • Seite 51: Technique À Six Fils

    5.2 Technique à six fils Les fils supplémentaires gris et vert par rapport à la connexion classique à quatre fils prélèvent la valeur réelle de la tension d’alimentation du pont au capteur et la ramène à une électronique de mesure adéquate. Cette dernière règule maintenant la tension d’alimentation de façon que la valeur réglée soit à...
  • Seite 52: Technique À Quatre Fils

    5.3 Technique à quatre fils Si les capteurs de force doivent fonctionner avec un amplificateur de mesure en technique à quatre fils, il faut dans ce cas relier les fils noir avec gris et vert avec bleu. Le paramètre du capteur se modifie alors de 0,022 %. Le changement du coefficient de température du paramètre (TK ) est insignifiant.
  • Seite 53: Caractéristiques Techniques

    Caractéristiques techniques Caractéristiques techniques selon VDI/VDE 2638 Type de capteur de force Force nominale 20 50 100 200 Classe de précision Valeur caractéristique nom. mV/V Ecart rel. valeur caractéristi <0,2/0,5 <0,2/1,5 que traction/pression <1 Ecart rel. signal de sortie zéro <0,2 <0,15 Hystérésis rel.
  • Seite 54: Dimensions

    Dimensions dessin décalé de 45_ contre écrou M cf. tableau bille R ∅ câble 6,5 mm ∅A ∅C ∅G Force −0,2 nominale 0,5 5 kN 4xM5 43,5 10 kN 20 kN 4xM10 20,5 63,5 10,6 M20x1,5 50 kN 4xM12 13,2 M24x2 100 kN 105 8xM12...
  • Seite 55 Aides au montage Oeillet articulé Oeillet articulé ZGOW ZGUW centre anneau de palier centre anneau de palier Matériau: acier trempé, galvanisé; acier laminé et PTFE/feuillard de bronze Force No commande Poids ∅B ∅K nominale Oeillet articulé NR W en kg en kN ZGOW 0,5...10...
  • Seite 56 ZGOW Capteur de force U2B avec oeillets articulés montés ZGOW, ZGUW Force Profonde Profondeur nominale ur filetée filetée en [kN] minimale maximale 0,5...10 19,2 19,2 31,2 36,6 38,4 ZGUW Aides au montage U2B, avec ZGOW, de 45° ou 22,5° plaque de base, ∅...
  • Seite 57 A0382 3.3 en/de/fr...
  • Seite 58 A0382 3.3 en/de/fr...
  • Seite 60 Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH Postfach 10 01 51, D 64201 Darmstadt Im Tiefen See 45, D 64293 Darmstadt Tel.: +49 6151 803 0 Fax: +49 6151 8039100 A0382 3.3 en/de/fr Email: support@hbm.com Internet: www.hbm.com...

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