Celle di carico – trova produttori e fornitori

Celle di carico, sensori di forza per la pesatura

Hanno corpi elastici, che sono pezzi di metallo che si deformano leggermente sotto l'influenza del peso, con estensimetri. Questa deformazione viene assorbita dall'estensimetro e trasformata in un segnale elettrico. Gli estensimetri sono estremamente precisi, durevoli e offrono una buona larghezza di banda per misurazioni rapide. Nelle celle di carico, il carico previsto è sempre diretto verso il centro della terra, cioè nella direzione della gravità. Essi sono la migliore opzione per la maggior parte dei grandi compiti di misura nell'industria. Ma anche per l'alta precisione e come soluzioni individuali speciali questo metodo è ancora la scelta migliore. La tracciabilità delle grandezze meccaniche a livello nazionale o internazionale con estrema precisione rende questo metodo così prezioso. Naturalmente, anche la semplicità e i bassi costi giocano un ruolo decisivo. Le celle di carico sono pertanto spesso usate dal banco del negozio alla pesa a ponte. Il campo di misura va da pochi 100 g fino a diverse 1000 tonnellate. I corpi molla includono la doppia trave a flessione, la trave a taglio, la trave a compressione, il corpo molla a torsione ad anello, il corpo molla a più travi a flessione ed il corpo molla a diaframma.

Quali sono le caratteristiche delle celle di carico?

A seconda del corpo molla utilizzato, anche le celle di carico avranno caratteristiche corrispondenti. L'alta efficienza è essenziale per i sistemi di riempimento e smistamento perché non c'è molto tempo per la pesatura. Le celle di carico più vecchie funzionano con i riempimenti d'olio come smorzamento. I sistemi più recenti utilizzano una combinazione di celle di carico meccaniche e filtri allineati elettronicamente nello strumento di misura, che è collegato a valle. Metrologicamente, si distingue fra il carico nominale ed il carico limite. Il primo è il limite di carico fino al quale la cella di carico deve essere utilizzata. Il secondo è il carico sotto il cui carico il trasduttore è permanentemente distrutto. Il valore caratteristico è il segnale di uscita al carico nominale ed è solitamente di 2 mV/V. L'indicazione di un errore di misura viene sempre data quando la cella di carico è installata in una bilancia e indica il numero di parti che una bilancia può raggiungere con questa cella di carico, per esempio 1000, 3000, 4000, 6000 o 10000 parti secondo OIML. Per le bilance a piattaforma, la dipendenza dal carico angolare è importante. Essa dipende dalle dimensioni della superficie montata sulla cella di carico, e non ci sono deviazioni inaccettabili quando un peso viene posizionato in uno degli angoli. Lo scorrimento del carico significa che il segnale di uscita cambia durante mezz'ora e il carico nominale. Il rapporto fra la resistenza di uscita ed il valore delle caratteristiche elettriche è decisivo.

Quali tipi di celle di carico sono disponibili?

• Celle di carico per piattaforme: Cella di carico sotto una piattaforma; il carico viene applicato per peso dall'alto
• Celle di carico a trave in flessione: più celle di carico posizionate sotto un telaio in acciaio; peso caricato dall'alto
• Celle di carico a compressione: diverse celle di carico ad alta capacità posizionate sotto un telaio di acciaio; peso caricato dall'alto
• Celle di carico di trazione: una o più celle di carico sono caricate con un peso

Alcune celle di carico hanno una struttura inusuale o proprietà del materiale a seconda della posizione e dei requisiti. A seconda della trasmissione del segnale, si distingue fra celle di carico digitali ed analogiche. Quelle digitali hanno l'elettronica incorporata. Quelle analogiche necessitano di un amplificatore addizionale per l'elaborazione dei risultati di misura.

Che ruolo gioca l'ambiente nella misurazione?

Le celle di carico e i loro estensimetri si espandono quando sono riscaldate e si contraggono quando sono fredde. Ciò provoca una variazione della resistenza elettrica del conduttore, che è controproducente per le misurazioni. Ciononostante, le celle di carico dovrebbero fornire il risultato di misura corretto. Pertanto, ogni cella di carico ha una compensazione di temperatura integrata. Le celle di carico devono resistere a tutte le condizioni atmosferiche, come pioggia, ghiaccio, neve, calore, ecc. Inoltre, sulle celle di carico agiscono altri carichi, come le cosiddette "forze parassite". Queste sono forze che si caricano dal lato, dal basso o in altro modo. A tale scopo, esistono speciali parti incorporate e moduli di pesatura che minimizzano queste forze parassitarie e forniscono comunque risultati di misura precisi.

Celle di carico e loro applicazioni

Si fa una distinzione di base fra i campi legali per il commercio e quelli non calibrabili. Tutte le bilance del commercio, ma specialmente quelle per il commercio alimentare, sono soggette a verifica. Le celle di carico in questo campo devono presentare caratteristiche specifiche per quanto riguarda gli errori di misura e la ripetibilità. Nel settore alimentare è essenziale che le celle di carico siano lavabili. Nell'industria chimica devono essere a prova di esplosione.

Nell'area di trasferimento non doganale, le celle di carico vengono utilizzate nelle bilance a tramoggia o nelle bilance a nastro trasportatore.
Le celle di carico vengono utilizzate anche per il riempimento industriale di bottiglie, sacchi o lattine. Naturalmente questo vale anche per il riempimento di sacchetti con caramelle o patatine fritte. Tutto ciò funziona con una precisa misurazione del peso. Tuttavia, le celle di carico sono sempre più usate anche negli sport ad alte prestazioni. Il triathlon ed i costumi da bagno vengono sviluppati usando le celle di carico a piattaforma. Queste misurano la resistenza all'acqua dei costumi da bagno per gli atleti di alto livello.

Classi di precisione

A seconda del prodotto, il peso è più o meno importante. Per materiali sfusi come sabbia o ghiaia è sufficiente la classe di precisione D. I prodotti farmaceutici, tuttavia, devono essere pesati con le classi A o B, molto più elevate. La maggior parte degli altri beni di consumo come la carne o la frutta sono pesati con la classe di precisione C. Nella meccanica e nelle bilance per materiali da costruzione per gli additivi, viene utilizzata anche la classe C. Più accurata è la tecnologia di pesatura, maggiore è la produttività dei processi di riempimento. La robusta, precisa ed igienica cella di carico è il componente centrale dei processi di pesatura e confezionamento.

Conclusione

Le celle di carico che operano con compensazione della forza elettromagnetica (EMF) hanno un elevato punteggio di precisione rispetto a quelle basate sugli estensimetri. Tuttavia, esse sono costose, soggette a guasti e complicate da mettere in servizio. Per questo motivo le celle di carico che utilizzano gli estensimetri sono in continuo sviluppo. In questo modo si potrebbe ottenere un'alta frequenza di risonanza naturale, che porta ad un tempo di assestamento più rapido. Il cosiddetto comportamento di rodaggio, pertanto, non deve più essere considerato. I valori di misura a basso rumore ed alta risoluzione sono il risultato soddisfacente. A seconda della struttura e del peso nominale, sono possibili anche da 100 a 400 misurazioni al minuto. I connettori garantiscono uno scambio semplice e veloce. L'uscita viene aumentata con alta precisione, riducendo il sovrappieno nelle aree per le quali le celle di carico EMF sono troppo costose. La struttura stabile garantisce meno guasti. La compensazione attiva della temperatura è responsabile del superamento delle fluttuazioni di temperatura nell'ambiente. Le fluttuazioni di temperatura influenzano i processi di misura in misura elevata. Pertanto, la compensazione della temperatura è estremamente importante. Le celle di carico digitali consentono l'impiego del riempimento gravimetrico invece che volumetrico dei contenitori, il che a sua volta porta a risultati di riempimento più precisi.

Il principio gravimetrico è particolarmente impressionante per i prodotti microbiologicamente sensibili. Le condizioni igieniche sono molto migliori, perché il sensore non entra in contatto diretto con il prodotto di riempimento. Naturalmente, l'uso del metodo dipende dai fattori già menzionati, ma tuttavia non c'è modo di aggirare l'uso delle celle di carico. La tecnologia delle celle di carico basate sugli estensimetri non è già esaurita? No, neanche lontanamente! La tecnologia continua a godere di grande popolarità perché non c'è semplicemente niente di meglio sul mercato al momento.