Cómo reducir al mínimo las influencias perturbadoras en los resultados de pesaje

La situación: lugar y temperatura de la medición

Que un resultado de medición indique de forma exacta la masa de un producto no solo depende de la calidad de la báscula utilizada. Incluso aunque esta se encuentre correctamente instalada y ajustada, hay numerosos factores que pueden influir en el resultado y que no son evidentes a simple vista. Así, en la mayoría de los casos se toma por sentado que la gravedad es igual en todos los puntos de la Tierra. Sin embargo, eso no es cierto, ya que la Tierra no es una esfera perfecta y, por lo tanto, no presenta el mismo grosor en todas partes. También la distancia al ecuador y la distancia al centro de la Tierra influyen en cierta medida. Con tan solo cambiar el emplazamiento de una báscula un piso más arriba o más abajo se altera el resultado de la medición en un intervalo de 1 ppm, es decir, que con una carga de 1.000 g el resultado de pesaje difiere en 1 mg. Con el fin de evitar tales desviaciones, Minebea Intec ofrece a sus clientes amplios conocimientos y numerosos servicios de ingeniería. En el catálogo de la empresa se incluyen, entre otras, soluciones de pesaje verificables portátiles con sistema de pesaje EMC (como los modelos Signum y las plataformas IS), las cuales incluyen una pesa de calibración incorporada adicional. De este modo, es siempre posible corregir desviaciones que se deban a cambios del emplazamiento. Estos sistemas presentan una flexibilidad elevada y ofrecen resultados de medición precisos en distintas latitudes.

También la temperatura influye de forma relativamente considerable en el resultado de medición de las básculas. En especial, el calor puede provocar problemas en las instalaciones que se aprecian, sobre todo, en los cambios de las dimensiones mecánicas, en la generación de fuerzas por la dilatación de los materiales utilizados y en cambios en el rendimiento de componentes individuales de las básculas. En regiones extremadamente frías es posible que se produzcan resultados de pesaje erróneos por cargas de hielo y de nieve, p. ej., sobre los silos, o por errores de temperatura en la electrónica de pesaje. Las básculas industriales deben ofrecer los mismos resultados tanto si se utilizan con un frío helador como en entornos desérticos cuya temperatura sea más de 100 grados superior a la del invierno de Siberia. Los expertos de Asistencia de Ingeniería de Minebea Intec cuentan con muchos años de experiencia en tales requisitos extremos.

Por ejemplo, la célula de carga PR 6212 presenta una elevada resistencia térmica que le permite desarrollar procesos seguros, entre otros, en los sectores químico y del acero. Este producto compacto está disponible en un modelo de alta temperatura para hasta 180 C y absorbe oscilaciones de la temperatura mediante una protección antivuelco integrada con juego horizontal ampliado. Además, la elevada resistencia a las vibraciones permite obtener resultados de medición exactos incluso si se éstas se producen.

Para obtener resultados de pesaje correctos también deben evitarse las oscilaciones de la temperatura y las desviaciones del intervalo de temperatura ajustado. Si, por ejemplo, una báscula industrial tiene un coeficiente de sensibilidad a la temperatura de ≤2 × 10^-6/K y está ajustada para su uso a 18 C, la desviación de la sensibilidad puede ser de hasta 0,6mg/100g si en el lugar de uso hay una temperatura de 21 C.

Se produce otro efecto, según la temperatura y la humedad del aire, cuando fluye aire húmedo por superficies frías y se deposita humedad en forma de condensado sobre las superficies. En ese caso, pueden producirse resultados de medición erróneos, sobre todo, cuando se pesan objetos pequeños en básculas de alta resolución.

Por qué se obtienen resultados erróneos por cambios no deseados en el aire

Con frecuencia se subestima la posible influencia de las corrientes de aire, del empuje ascensional de este y del viento en los resultados de pesaje. Dichos factores perturbadores se producen sobre todo en zonas exteriores en las que, por ejemplo, el desplazamiento del aire genera una presión dinámica elevada en los silos que dificulta considerablemente la reproducibilidad de los resultados de pesaje. En los depósitos horizontales, en concreto, un viento fuerte puede generar fuerzas de elevación que dificulten también el pesaje exacto. El modo en el que falsean los resultados de pesaje de las corrientes de aire depende también de factores como la forma y el tamaño del depósito, lo liso de la superficie y la distancia a otros edificios elevados que puedan proteger contra el viento.

Además de tener en cuenta las posibles influencias negativas en los resultados de pesaje, a la hora de diseñar soluciones de pesaje para exteriores es importantísimo dimensionar todas las piezas con capacidad de carga y estabilidad suficientes para soportar el viento que se produzca, a fin de garantizar un funcionamiento seguro con resultados de medición correctos. Se incluye aquí, entre otros elementos, el dimensionamiento suficiente de la capacidad de las células de carga seleccionadas, de los refuerzos mecánicos y de los elementos de protección antivuelco.

La célula de carga Inteco®/PR 6203, evolución de la conocida PR 6201 de Minebea Intec, resulta apta para su uso en numerosas aplicaciones en exteriores. Los kits de montaje FlexLock de la empresa minimizan la influencia de los movimientos en el resultado de pesaje, lo que reduce, en especial, las influencias perniciosas del viento en los procesos de pesaje en exteriores. Esta solución de pesaje flexible e innovadora para el pesaje de silos y tanques también se caracteriza por su elevada resistencia a las vibraciones.

Electrostática, magnetismo y las medidas que garantizan resultados precisos

Las cargas electrostáticas ejercen fuerzas sobre el material que vaya a pesarse, el plato de carga de la báscula o la célula de carga y, con ello, falsean de forma considerable los resultados de medición, además de dificultar la reproducibilidad de los resultados en caso de realizarse varias mediciones. Esto se aplica también a las fuerzas magnéticas que se producen cuando se reúnen materiales con distintas propiedades magnéticas.

En muchos materiales es posible eliminar la electricidad estática utilizando un espray antiestático o un ionizador. Las fuerzas magnéticas se deben contrarrestar con una distancia suficiente al objeto de medición con respecto a todas las piezas magnéticas o magnetizadas o desmagnetizando o protegiendo el objeto. Si ello no fuera posible, en determinadas circunstancias se puede recurrir a una báscula bajo el suelo.

Precisamente los procesos de pesaje en la producción de plásticos suelen plantear retos de carga electrostática que pueden falsear el resultado de pesaje. El uso de un ionizador en la pesadora dinámica, como es el caso de la pesadora dinámica WK+, puede neutralizar la carga electrostática: Esta pesadora dinámica combina características prácticas, como la cubierta protectora contra corrientes y el ionizador para minimizar la carga, con pesaje fiable de alta precisión. Estas soluciones precisas han permitido a Minebea Intec neutralizar piezas de plástico en numerosas aplicaciones y, de ese modo, obtener resultados de pesaje precisos.

Vibraciones, fricción, sobrecarga y fuerzas sísmicas: soluciones de pesaje para condiciones extremas

Las vibraciones, la fricción, la sobrecarga y los impactos son factores que pueden influir enormemente en el resultado de medición de un proceso de pesaje y, por ese motivo, se deben evitar o, como mínimo, limitar en la medida de lo posible. Se genera fricción, por ejemplo, cuando las piezas de conexión de la báscula se endurecen por acumulación de producto tras un tiempo de uso prolongado y dejan de moverse o cuando las mangueras y las canaletas de cables pierden la flexibilidad con el tiempo. Una limpieza y un mantenimiento habituales contribuyen a evitar en gran medida los errores de medición debidos a esto.

Los terremotos son una de las fuerzas más destructoras del planeta. Incluso cargas sísmicas pequeñas pueden falsear los procesos de pesaje y, en caso de terremotos fuertes, incluso existe el peligro de que las construcciones sufran desperfectos o se vean destruidas. Si se emplea la tecnología de medición en zonas con riesgo de terremotos, hay kits de montaje especiales para células de pesaje que ofrecen una cierta seguridad contra la expansión térmica o mecánica o contra la contracción de los depósitos, a fin de evitar el riesgo de colapso de la construcción o de vuelco de silos y proporcionar la protección correspondiente.

Las células de carga de la serie PR 6241 se han concebido especialmente para el pesaje de recipientes de proceso pequeños y medianos y para la dosificación de alta precisión. Su exclusivo principio de construcción, la combinación del «auténtico» principio de cizallado y del principio de péndulo, permite, junto con los kits de montaje FlexLock, compensar movimientos que se produzcan por contracción mecánica o térmica o por la expansión de los depósitos o de la construcción sobre cojinetes. Otra posible solución es Novego, el módulo de pesaje innovador. Novego es el único producto del mercado que garantiza precisión de medida incluso en el caso de elevadas fuerzas laterales de hasta el 20 por ciento de la carga. La extraordinaria resistencia a las fuerzas transversales descarta las imprecisiones que genera la vibración, lo que es ideal, por ejemplo, para su uso en el pesaje de tanques con mezcladoras. Además, la protección contra sobrecarga integrada de muchos sistemas de Minebea Intec garantiza soluciones resistentes que funcionan de forma segura incluso con cargas mecánicas extremas.

Células de carga: criterios importantes para una precisión óptima

Los factores generales o ambientales que se describen no son los únicos que pueden influir en la precisión de los resultados de medición. En ocasiones, la calidad de la medición se ve influida negativamente por la elección de los componentes erróneos, por errores de montaje o por errores durante el ajuste y la calibración.

Una buena solución es, por ejemplo, la pesadora dinámica Flexus de Minebea Intec. Si así se desea, está disponible con la célula de carga de alta precisión WZED, la cual está protegida contra las influencias externas y se sitúa debajo de la cinta de pesaje. Asimismo, la construcción de cinta de entrada y salida a medida permite un pesaje prácticamente exento de vibraciones. Además de una velocidad y una precisión superiores durante el pesaje, esta solución también incluye una compensación de fuerza electromagnética, así como una menor propensión a las averías según factores como la temperatura, la humedad o el viento. Así, los productos con un peso mínimo sumamente reducido a partir de 5 gramos se pueden pesar de forma verificable según todas las normas. La WZED cuenta con la homologación MID para aplicaciones comerciales legales con velocidades de cinta de hasta 3 m/s y, por lo tanto, también se puede usar en aplicaciones de alta velocidad con hasta 600 objetos por minuto. De ese modo, esta célula de carga resulta especialmente adecuada para el pesaje dinámico en la industria de los dulces o de los productos enlatados, así como para su uso en sectores como el de farmacia, el de la química o el de la fabricación de cosméticos.

Con las básculas industriales de la serie Combics®, Minebea Intec garantiza también resultados de medición fiables a largo plazo gracias al uso de tecnología de galgas extensométricas consolidada y de alta resolución. Las básculas Combics® disponen de, según el modelo, resoluciones de hasta 60.000 d. Las básculas industriales Combics® abarcan toda clase de labores de pesaje en numerosos ámbitos industriales y cuentan con certificados BPF, ISO, ATEX, OIML y FDA.

Las básculas industriales Signum® y las plataformas digitales IS del modelo Supreme de Minebea Intec ofrecen resoluciones de hasta 620.000 d y alcanzan una precisión excepcional al determinar la masa gracias a sus sistemas de compensación de fuerza electromagnética. La Signum® es sumamente sólida y resistente y se puede ajustar de forma sencilla y a la perfección a todas las condiciones ambientales en entornos industriales mediante una interfaz de usuario.

Al igual que en todas las básculas industriales, los usuarios deben tener en cuenta las posibles influencias ambientales al usar básculas Combics o Signum, a fin de evitar desviaciones en los resultados de medición.

Asesoramiento por parte de especialistas

Hay numerosas influencias internas y externas que pueden provocar resultados erróneos al determinar la masa. Minebea Intec se ocupa de este problema desde hace décadas y puede asistir a los usuarios de forma óptima a escoger la tecnología de pesaje correcta gracias a sus conocimientos, además de ayudarles a lograr una instalación, un ajuste mecánico y una calibración correcta. El amplio surtido de productos y servicios para procesos de pesaje e inspección automáticos y manuales de la empresa ofrece soluciones a medida para toda clase de aplicaciones y sectores, las cuales permiten obtener resultados de pesaje exactos incluso aunque se produzcan influencias perturbadoras.

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