ABB PFTL101B 力变送器 5.0KN | 工业过程张力与压力测量

描述

产品概述

在工业自动化的世界里，控制系统需要“感知”的不仅仅是温度和流量，还有实实在在的“力”。无论是确保输送带不打滑的精确张力，还是防止起重机超载的安全负荷，亦或是控制卷材松紧的恒定压力，都需要一个可靠的“力量之眼”。ABB PFTL101B 5.0KN 3BSE004191R1 正是这样一款专为工业环境打造的坚固、高精度力变送器。它不属于逻辑控制或信号调理范畴，而是一个位于自动化系统最前端的一次测量元件，其核心价值在于将难以直接处理的机械力，转换为自动化系统能够轻松理解和处理的标准电流信号。

这款变送器的设计理念是坚固、直接与可靠。其核心是一个经过精密处理的应变计传感器，封装在坚固的合金钢或不锈钢外壳内。当外力作用于其两端的拉杆或承载压头时，传感器内部的弹性体发生微形变，导致贴附其上的应变计电阻值发生变化，这一变化经过内置的放大和补偿电路处理后，最终输出一个与所受外力严格成比例的4-20mA两线制信号。5.0KN(约合510公斤力)的量程使其非常适合中等范围的力测量应用。与需要额外安装传感器和信号放大器的复杂方案相比，PFTL101B 提供了一体化解决方案，简化了安装，减少了故障点，并显著提升了系统的整体可靠性。在诸如港口矿石输送线、钢厂轧制线或大型造纸机的张力控制环节中，它的稳定表现是保障连续生产和设备安全的关键。

技术规格

产品型号：PFTL101B

制造商：ABB

完整订货号：3BSE004191R1

产品类型：力变送器 / 张力传感器

额定测量范围 (RN)：5.0 千牛 (kN)

输出信号：4-20 mA，两线制

供电电压：典型 10-30 V DC (两线制回路供电)

零点输出：4 mA (对应 0 kN)

满量程输出：20 mA (对应 5.0 kN)

综合精度：通常为额定输出的 ±0.5%

非线性：< ±0.2% RN

滞后性：< ±0.2% RN

重复性：< ±0.1% RN

安全过载：通常为额定容量的150%

极限过载：通常为额定容量的300%

防护等级：IP67 (防尘，可短暂浸水)

环境温度范围：-20°C 至 +80°C (取决于具体型号)

过程连接：两端带螺纹的拉杆或带安装孔的压头 (具体取决于型号变体)

电气连接：M12 接插件或电缆引出

主要特点和优势

ABB PFTL101B 力变送器的核心优势在于其将高精度力学测量与恶劣工业环境耐受性完美结合。它不仅仅是一个传感器，更是一个坚固耐用的工业级测量终端，能够在振动、潮湿、温差变化和电磁干扰并存的环境中，年复一年地提供可信赖的数据。

其首要价值是坚固可靠的结构与高防护等级。IP67的防护等级意味着它可以完全防止灰尘侵入，并能承受短暂浸没在水下，这使得它能够直接安装在露天、多尘或潮湿的现场，例如码头输送带或矿山破碎站旁，而无需额外的保护箱。其二，高精度的信号输出与优秀的长期稳定性是控制精度的基础。优于±0.5%的综合精度，以及极低的非线性和滞后性，确保了从空载到满量程整个范围内的测量值都准确、可重复。这对于需要精确张力控制的卷曲、印刷或纺织过程至关重要。其内置的温度补偿电路保证了在不同环境温度下输出信号的稳定性。

两线制4-20mA标准信号输出：这是工业测量的通用语言。接线极其简单(仅需两根线同时完成供电和信号传输)，抗干扰能力强，传输距离远，可与任何支持模拟量输入的PLC、DCS或显示仪表直接连接，系统集成成本低、兼容性好。

易于安装与维护：标准化的机械接口(如两端带螺纹的拉杆)和电气接口(如M12接插件)，使得现场安装和更换变得快速简便，极大减少了停机时间。

全面的安全裕度设计：高达150%的安全过载和300%的极限过载能力，为设备的意外冲击或瞬时过载提供了充分的安全缓冲，有效防止传感器因意外工况而损坏，提升了整个测量链的鲁棒性。

Technical Overview:

The ABB PFTL101B 5.0KN 3BSE004191R1 is a robust and high-accuracy force transducer (tension load cell) designed for demanding industrial measurement applications. It directly translates tensile or compressive mechanical force into a standardized, industry-standard 4-20 mA two-wire analog output signal, enabling seamless integration into PLC, DCS, and control systems. With a rated capacity of 5.0 kN, it is engineered to provide reliable and precise force monitoring in harsh environments, featuring a durable alloy steel construction and an IP67 protection rating for resistance to dust and water ingress.

Its core performance lies in reliable accuracy, with typical overall error within ±0.5% of full scale, combined with low non-linearity and hysteresis. The integrated electronics provide temperature compensation for stable operation across a wide ambient range. The simple two-wire loop-powered design minimizes installation complexity and cost. Key strengths include a high safety overload rating (150%) and ultimate overload capability (300%), making it exceptionally durable against unexpected force spikes. This combination of precision, ruggedness, and easy integration makes the PFTL101B an ideal solution for critical applications such as continuous tension control on conveyors and web handling lines, overload protection for cranes and hoists, and force monitoring in rolling, pressing, or testing machinery.

应用领域

ABB PFTL101B 力变送器的应用围绕“力”的监控与控制展开，其核心价值在于将物理力学量转化为可控的电气参数，从而实现对工艺过程的安全保护和优化控制。

在物料输送领域，它是带式输送机(尤其是长距离、高倾角或重要物料输送线)张力控制回路的核心传感器。通过实时监测输送带(如船用装船机、矿山栈桥皮带)的张力，控制系统可以自动调整张紧装置的力度，防止皮带打滑、跑偏或过度拉伸，保障连续稳定运行并延长皮带寿命。在起重与卷扬设备上，它用作安全负荷限制器的关键测量单元。安装在吊钩、钢丝绳或结构件上，实时测量负载重量，在接近或超过安全阈值时触发声光报警并切断起升动作，是防止超载事故的重要安全屏障。在连续生产线上，如造纸、纺织、塑料薄膜和金属轧制行业，它被用于卷曲/开卷机的张力控制。通过测量卷材的实时张力，配合驱动和制动系统，实现恒张力或锥度张力控制，确保卷材平整、松紧一致，提高产品质量。

工业过程力监测：用于监测轧机轧制力、压力机压力、反应釜搅拌轴推力等，作为工艺参数或设备健康状态的指标。

测试与测量设备：集成于材料试验机、耐久性测试台等，作为标准的力值测量传感器。

集成与配置要点

成功应用PFTL101B 力变送器的关键，远不止是正确接线。其测量精度和寿命极大程度上取决于正确的机械安装、合理的量程选择以及现场的信号处理。

机械安装是重中之重。传感器必须按照其设计方式承受力(纯拉力或纯压力)，确保力沿其中心轴线作用，避免任何侧向力或弯矩，否则会引入严重测量误差甚至损坏传感器。使用合适的安装附件(如万向节或自对中垫圈)来补偿不对中。安装表面应平整、清洁且有足够的刚度。量程选择至关重要：正常工作力应选在传感器量程的60%-80%之间，既能保证测量精度，又为瞬时过载留出足够安全余量。5.0KN的型号适用于最大工作力在3-4KN左右的应用。

电气连接与信号调理：标准的4-20mA两线制接线非常简单：将电源正极(+24V DC)接入变送器“+”端，变送器“-”端连接到PLC/DCS模拟量输入模块的“+”端，模块的“-”端接回电源负极，构成一个完整回路。在PLC/DCS侧，需将对应通道配置为4-20mA电流输入，并设置好量程(0-5.0 kN)。对于长距离传输或在强干扰环境，建议使用屏蔽电缆并将屏蔽层在控制柜侧单点接地。

校准与调试：在系统首次投用或维护后，应进行零点校准(在无负载状态下，将系统显示值调整为0)和跨度检查(如有条件，施加已知的标准力，检查显示值)。日常维护中，需定期检查安装螺栓的紧固情况、电缆及接头的完好性。

生命周期与采购建议

ABB PFTL101B 3BSE004191R1 是一款技术成熟、设计经典的工业力变送器，其产品生命周期处于成熟期 (Mature)。在物料输送、起重安全、卷曲控制等传统工业领域拥有广泛而稳定的装机基础。虽然ABB可能有更新的型号系列，但该型号因其可靠性、兼容性和大量应用实践，在未来很长时间内仍将是维护和替换市场的常备需求。

采购建议：该产品的采购主要用于现有设备的维护更换或同类新项目的标配选型。对于用户而言，当现场的同型号变送器故障，或依据原有设计图纸进行系统扩建时，需要采购此备件。采购时，必须明确提供完整的订货号“3BSE004191R1”和量程“5.0KN”，因为同一PFTL101B型号下有不同量程(如2KN， 10KN等)和接头形式的变体，用错量程将导致测量错误或设备损坏。如果用于直接替换，建议记录旧变送器上的完整标签信息和电气连接方式。

我们的货源与保障承诺：本产品(深圳长欣)所提供的ABB PFTL101B 5.0KN 3BSE004191R1 力变送器，均源自可靠的工业传感器供应链，确保原装正品。我们理解力测量在安全与控制环节中的重要性。每一台变送器在发货前，均经过严格的检查，包括外观与接口检查、零点输出测试(确保无负载时输出在4mA左右)，并进行基本的阻抗与绝缘测试，以验证其核心功能正常。我们提供12个月的质量保证期。对于安装与应用中的技术问题，我们的工程师可提供专业咨询，帮助您正确选型与集成，确保测量系统可靠运行。

Our Supply Chain Commitment:

The ABB PFTL101B 5.0KN 3BSE004191R1 force transducers we supply are sourced through established channels specializing in industrial measurement and control components, ensuring authenticity. We recognize the critical role of accurate force measurement in safety and process control loops. Each unit undergoes a pre-shipment verification process that includes visual and mechanical inspection, a zero-load output test to verify the fundamental 4mA signal, and basic electrical checks for continuity and isolation. This procedure is designed to confirm that the transducer is operational and meets core specifications before it reaches you. Supported by a standard 12-month warranty and available technical guidance for integration, we are committed to providing a reliable and trustworthy source for your force measurement needs, helping to maintain the integrity and safety of your operations.