Savez-vous comment réduire au minimum les influences perturbatrices sur les résultats de pesée

Une question de point de vue : température et lieu de mesure

Un résultat de mesure précis de la masse d’un produit ne dépend pas seulement de la qualité de la balance utilisée. Même lorsque cette dernière est installée et ajustée correctement, de nombreux facteurs peuvent influer sur le résultat et ne sont pas forcément visibles au premier abord. Par exemple, la croyance que la force de gravité est toujours la même partout sur Terre est largement répandue, mais ce n’est pas le cas : en effet, la Terre n’étant pas parfaitement ronde, sa densité n’est pas la même partout. La distance par rapport à l’Équateur et au centre de la Terre ont également une certaine influence. Déplacer la balance un étage plus haut ou un étage plus bas modifie déjà le résultat de mesure dans une plage de 1 ppm. C’est-à-dire que pour une charge de 1 000 g, le résultat de pesée aura un écart de 1 mg. Afin d’éviter à coup sûr de tels écarts, Minebea Intec met à la disposition de ses clients son vaste savoir-faire et de nombreuses prestations en ingénierie. L’entreprise compte notamment parmi ses produits des solutions de pesage mobiles adaptées à un usage en métrologie légale avec un système de pesage CEF (comme les modèles Signum ou les plateformes IS), qui disposent également d’un poids d’ajustage interne. Ici, il est toujours possible de corriger les écarts causés par un changement d’emplacement de la balance. Ces systèmes présentent une grande flexibilité et donnent toujours des résultats de mesure précis, même à des latitudes différentes.

La température a aussi une influence relativement forte sur le résultat de mesure de balances. La chaleur peut notamment entraîner des problèmes dans les installations qui se traduisent entre autres par des modifications des mesures mécaniques, l’apparition de forces dues à la dilatation des matériaux utilisés, ainsi que par des modifications de la puissance des composants de pesage. Dans les zones très froides, les résultats de pesée peuvent être faussés par des chutes de glace ou de neige, par ex sur des silos, ou des erreurs de températures peuvent survenir dans les composants électroniques de pesage. Qu’elles soient utilisées par des températures polaires ou dans des contrées chaudes et désertiques dont les températures dépassent de plus de 100 °C celles de l’hiver sibérien, les balances industrielles doivent toujours indiquer les mêmes résultats. Les experts de l’assistance ingénierie de Minebea Intec ont de longues années d’expérience avec ce type de conditions extrêmes.

Avec sa résistance élevée à la chaleur, le capteur de pesage PR 6212 garantit par exemple des processus sûrs, notamment dans les industries chimique et métallurgique. Ce produit compact est disponible en option en modèle haute température (jusqu’à 180 °C) et absorbe les fluctuations de température grâce à une protection contre le basculement intégrée, avec davantage de jeu à l’horizontale. En outre, sa grande résistance aux vibrations assure des résultats de mesure précis, même en présence de vibrations.

Les fluctuations de température et un écart avec la plage de température d’utilisation ajustée doivent également être évités afin d’obtenir des résultats de pesée précis. Si une balance industrielle présente par exemple un coefficient de sensibilité à la température indiqué de ≤ 2 × 10^-6/K et est ajustée pour une utilisation à 18 °C, son écart de sensibilité max. est de 0,6 mg/100 g pour une température de 21 °C sur le lieu d’utilisation.

Un autre effet dépendant de la température et du taux d’humidité de l’air apparaît lorsque de l’air humide afflue sur des surfaces froides, ce qui crée un dépôt d’humidité sous forme de condensation sur ces surfaces. Cela entraîne des résultats de mesure erronés, en particulier lorsque de petits objets sont pesés dans une balance haute résolution.

Comment des variations indésirables de l’air entraînent des résultats erronés

L’influence possible des flux d’air, de la poussée et des forces de vent sur les résultats de pesée est souvent sous-estimée. Ces facteurs de perturbation apparaissent surtout en extérieur, où de l’air en mouvement génère de la pression dynamique, par exemple sur de hauts silos, ce qui rend difficile d’obtenir des résultats de pesée reproductibles. Le vent fort peut en outre générer des forces de levage qui posent également problème pour obtenir un pesage précis, surtout avec des réservoirs couchés. L’influence négative des flux d’air sur les résultats de pesée dépendent également de facteurs tels que la forme et la taille de la cuve, du caractère lisse ou non de sa surface, ainsi que de la distance par rapport à d’autres bâtiments en hauteur, susceptibles de protéger les installations du vent.

En plus de prendre en compte les influences négatives possibles sur les résultats de pesée, il est très important, lors de la conception de solutions de pesage en extérieur, de dimensionner tous les éléments de l’installation en fonction des forces de vent afin qu’ils soient suffisamment stables, résistants, et en mesure de garantir une exploitation en toute sécurité, avec des résultats de mesure corrects. Parmi ces résultats figurent notamment un dimensionnement suffisant de la capacité des capteurs de pesage sélectionnés, des entraves mécaniques et des éléments de protection contre le basculement.

Le capteur de pesage Inteco®/PR 6203, version entièrement repensée du capteur PR 6201 bien connu de Minebea Intec, est adapté à une utilisation dans de nombreuses applications à l’extérieur. Les kits de montage FlexLock de l’entreprise réduisent au minimum l’influence de mouvements sur le résultat de pesée, ce qui réduit notamment les influences négatives des forces de vent lors des processus de pesage en extérieur. Cette solution de pesage flexible et innovante pour le pesage de cuves et de silos se distingue en outre par sa grande résistance aux vibrations.

Électrostatique et magnétisme : quelles mesures garantissent des résultats précis

Les charges électrostatiques exercent des forces sur le matériau à peser, le tablier de pesage ou le capteur de pesage, et entraînent donc une falsification importante des résultats de mesure, ainsi qu’une mauvaise répétabilité des résultats en cas de mesures répétées. Cela vaut également pour les forces magnétiques qui se forment lorsque des matériaux possédant différentes propriétés magnétiques sont utilisés ensemble.

Lorsque les matériaux utilisés sont nombreux, l’électricité statique peut être éliminée au moyen d’un spray antistatique ou d’un souffleur ionisant. Les forces magnétiques doivent être contrées par une distance suffisante entre l’objet mesuré et toutes les pièces magnétiques ou magnétisées, ou par une démagnétisation/un blindage de l’objet. Si cela n’est pas possible, une balance de sous-sol peut parfois aider.

Les processus de pesage dans la production de plastique constituent souvent un défi lié à la charge électrostatique qui peut fausser le résultat de pesée. L’utilisation d’un ionisateur dans ses trieuses pondérales dynamiques, par exemple avec la trieuse pondérale WK+ peut neutraliser la charge électrostatique : la trieuse pondérale combine des caractéristiques pratiques telles qu’un capot de blindage contre les courants d’air et un ionisateur pour réduire au minimum les accumulations de charges avec un pesage très précis et fiable. Avec ce type de solutions sur mesure, Minebea Intec a pu neutraliser des charges électrostatiques sur des pièces en plastique et ainsi obtenir des résultats de pesée précis dans de nombreuses applications.

Vibrations, frottement, surcharge et forces sismiques : des solutions de pesage pour des conditions extrêmes

Vibrations, frottement, surcharge et chocs sont des facteurs pouvant grandement influencer un résultat de mesure lors de processus de pesage, et qui doivent donc si possible être évités ou au moins être limités. Les frottements apparaissent par exemple lorsque des pièces de raccordement durcissent et s’immobilisent dans la balance en raison de dépôts de produits après une exploitation prolongée, ou lorsque des flexibles et goulottes de câbles perdent leur souplesse avec le temps. Une maintenance et un nettoyage réguliers contribuent largement à éviter les erreurs de mesure qui pourraient en découler.

Les tremblements de terre font partie des forces les plus destructrices de notre planète. De faibles forces sismiques peuvent déjà fausser des processus de pesage, et des tremblements de terre plus intenses peuvent même risquer d’endommager ou de détruire des constructions entières. Lors de l’utilisation de technologies de mesure dans des régions à risque de tremblements de terre, des kits de montage spéciaux pour les capteurs de pesage apportent une certaine sécurité en termes de contraction ou d’expansion thermique ou mécanique de cuves, afin d’éviter tout risque d’effondrement de la construction ou de basculement de silos en fournissant la protection correspondante.

Les capteurs de pesage de la série PR 6241 sont spécialement conçus pour le pesage de cuves de processus petites et moyennes et pour le dosage de haute précision. Un principe de conception unique en son genre (combinaison des « véritables » principes de force de cisaillement et d’oscillement) permet, associé aux kits de montage FlexLock, d’équilibrer les mouvements résultant d’une contraction ou d’une expansion mécanique ou thermique de la cuve ou de la structure porteuse. Autre solution : Novego, le module de pesage innovant unique sur le marché. Novego garantit une précision de mesure même en présence de forces latérales élevées allant jusqu’à 20 % du poids. Sa remarquable résistance aux forces transversales empêche les imprécisions dues aux vibrations, ce qui le rend par exemple idéal pour le pesage de cuves agitées. En outre, la protection contre les surcharges intégrée de nombreux systèmes de Minebea Intec garantit des solutions robustes pouvant être utilisées en toute sécurité, même en cas de sollicitations mécaniques extrêmes.

Capteurs de pesage : les critères importants pour une précision optimale

Les facteurs généraux ou environnementaux que nous avons décrits ne sont pas les seuls à avoir une influence sur la précision des résultats de mesure. Parfois, la qualité d’une mesure est influencée négativement par le choix de mauvais composants, des erreurs de montage ou des erreurs d’ajustage et de calibrage.

La trieuse pondérale dynamique Flexus de Minebea Intec constitue par exemple une solution très performante. Sur demande, elle est disponible avec le capteur de pesage haute précision WZED, placé sous la bande de pesage, à l’abri des influences extérieures. En outre, la structure sur mesure de la bande d’alimentation et de la bande d’évacuation assure un pesage presque exempt de vibrations. En plus d’une vitesse et d’une précision élevées lors du pesage, cette solution offre également une compensation électromagnétique des forces ainsi qu’une faible sensibilité à des facteurs tels que la température, l’humidité ou le vent. Il est ainsi possible de peser des produits présentant un poids minimum très faible, à partir de cinq grammes, conformément à toutes les normes de métrologie légale. Le capteur WZED est homologué MID pour des applications en métrologie légale à des vitesses de bande allant jusqu’à 3 m par seconde, et peut ainsi également être utilisé dans des applications haute vitesse, avec jusqu’à 600 objets par minute. Ce capteur de pesage est donc parfaitement adapté pour le pesage dynamique dans l’industrie des confiseries ou des conserves, ainsi que pour une utilisation dans des secteurs tels que l’industrie pharmaceutique, l’industrie chimique ou la fabrication de produits cosmétiques.

Avec les balances industrielles de la série Combics®, Minebea Intec garantit également des résultats de mesure fiables à long terme grâce à l’utilisation de la technologie de jauges de contrainte haute résolution éprouvée. Les balances Combics® disposent, en fonction du modèle, de résolutions allant jusqu’à 60 000 d. Les balances industrielles Combics® couvrent les applications de pesage les plus diverses dans de nombreux secteurs industriels et sont certifiées BPF, ISO, ATEX, OIML et FDA.

Les balances industrielles Signum® et les plateformes numériques IS de Minebea Intec offrent des résolutions allant jusqu’à 620 000 d pour l’exécution Supreme et sont basées sur des systèmes de compensation électromagnétique des forces qui leur permettent d’atteindre une précision exceptionnelle lors du calcul des masses. La Signum® est très robuste et résistante. Son interface utilisateur très intuitive lui permet de s’adapter parfaitement et sans aucun problème à toutes les conditions dans un environnement industriel.

Comme avec toutes les balances industrielles, les utilisateurs doivent également tenir compte d’éventuels facteurs environnementaux lors de l’utilisation des balances Combics ou Signum, afin d’éviter les écarts de résultats de mesure.

Conseils de spécialistes

De nombreuses influences internes et externes peuvent entraîner des résultats erronés lors du calcul de masses. Depuis plusieurs décennies, Minebea Intec travaille sur cette problématique et, forte de son expérience, est en mesure d’épauler les utilisateurs de manière optimale lors du choix de la technologie de pesage adaptée et de son installation, ajustage et calibrage corrects. La vaste gamme de produits et services de l’entreprise en matière de processus de pesage et d’inspection automatiques et manuels offre des solutions sur mesures pour les applications et industries les plus diverses, permettant d’obtenir des résultats de pesée précis, même en cas d’influences perturbatrices.

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