Historial de la celda de carga

Antes de que las células de carga basadas en la tensión se convirtieran en el método de elección para aplicaciones de pesaje industrial, las escalas de palanca mecánica se usaron ampliamente. Las escalas mecánicas pueden sopesar todo, desde píldoras hasta vagones de ferrocarril y pueden hacerlo de manera precisa y confiable si están correctamente calibradas y mantenidas. El método de operación puede implicar el uso de un mecanismo de equilibrio de peso o la detección de la fuerza desarrollada por palancas mecánicas. Los primeros sensores de fuerza de calibre pre-deformación incluyeron diseños hidráulicos y neumáticos. En 1843, el físico inglés Sir Charles Wheatstone ideó un circuito de puente que podría medir las resistencias eléctricas. El circuito del puente Wheatstone es ideal para medir los cambios de resistencia que ocurren en los medidores de deformación. Aunque el primer medidor de tensión de cable de resistencia unida se desarrolló en la década de 1940, no fue hasta que la electrónica moderna se puso al día que la nueva tecnología se volvió técnica y económicamente factible. Desde entonces, sin embargo, los medidores de deformación han proliferado tanto como componentes de escala mecánica como en células de carga independientes.

Principios de funcionamiento de la celda de carga

Los diseños de células de carga se pueden distinguir de acuerdo con el tipo de señal de salida generada (neumática, hidráulica, eléctrica) o de acuerdo con la forma en que detectan peso (flexión, cizallamiento, compresión, tensión, etc.)

Las células de carga hidráulica son dispositivos de balance de fuerza, que miden el peso como un cambio en la presión del fluido de llenado interno. En un tipo de diafragma rodante Hidráulico Lmóvil, Una carga o fuerza que actúa sobre un cabezal de carga se transfiere a un pistón que a su vez comprime un fluido de relleno confinado dentro de una cámara de diafragma elastomérica. A medida que aumenta la fuerza, aumenta la presión del fluido hidráulico. Esta presión puede indicarse o transmitirse localmente para una indicación o control remoto. La salida es lineal y no se ve afectada por la cantidad del fluido de llenado o por su temperatura. Si las celdas de carga se han instalado y calibrado adecuadamente, la precisión puede estar dentro de la escala completa del 0.25% o mejor, aceptable para la mayoría de las aplicaciones de pesaje de procesos. Debido a que este sensor no tiene componentes eléctricos, es ideal para su uso en áreas peligrosas. Las aplicaciones típicas de células de carga hidráulica incluyen pesaje de tanque, contenedor y tolva. Para la máxima precisión, el peso del tanque debe obtenerse localizando una celda de carga en cada punto de soporte y sumando sus salidas.

Neumático células de carga También opere en el principio de equilibrio de la fuerza. Estos dispositivos utilizan múltiples cámaras de conclusión para proporcionar una mayor precisión que un dispositivo hidráulico. En algunos diseños, la primera cámara de amortiguamiento se usa como una cámara de peso de TARE. Las células de carga neumática a menudo se usan para medir pesos relativamente pequeños en las industrias donde la limpieza y la seguridad son de preocupación principal. Las ventajas de este tipo de celda de carga incluyen que son inherentemente a prueba de explosión e insensibles a las variaciones de temperatura. Además, no contienen fluidos que puedan contaminar el proceso si el diafragma se rompe. Las desventajas incluyen una velocidad de respuesta relativamente lenta y la necesidad de aire o nitrógeno limpio, seco, regulado.

Tope de cepas células de carga Convierta la carga que actúa sobre ellas en señales eléctricas. Los medidores mismos están unidos en una viga o miembro estructural que se deforma cuando se aplica el peso. En la mayoría de los casos, se utilizan cuatro calificaciones de deformación para obtener la máxima sensibilidad y compensación de temperatura. Dos de los medidores generalmente están en tensión y dos en compresión, y están conectados con ajustes de compensación. Cuando se aplica el peso, la tensión cambia la resistencia eléctrica de los medidores en proporción a la carga. Otras células de carga se están desvaneciendo en la oscuridad, a medida que las células de carga de calibración de tensión continúan aumentando su precisión y reducen sus costos unitarios.