Celle di carico del produttore
Per determinare la massa viene utilizzata una cella di carico: la forza di peso esercitata dal campione viene convertita dalla cella di carico in un segnale elettrico. Pertanto, le celle di carico sono i componenti più importanti di una bilancia elettronica. Una delle tecnologie più diffuse si basa sulla tecnologia degli estensimetri: una cella di carico analogica è costituita da un elemento di misura (cosiddetto corpo elastico) in acciaio o alluminio, sul quale è montato un estensimetro (ponte di Wheatstone). Ogni bilancia elettronica è dotata di una cella di carico integrata che garantisce la misurazione di un peso. Inoltre, le celle di carico sono utilizzate negli impianti industriali, come gli impianti di riempimento, per la pesatura di silos o per il controllo del livello nei serbatoi.
Le celle di carico DMS sono le più usate, ma esistono altre tecnologie per la determinazione dei pesi nella tecnologia di pesatura, come l'EMFC, compensazione elettromagnetica della forza, in cui la determinazione della massa avviene completamente senza perdite per attrito.
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FAQ
Quali tipi di celle di carico ci sono?
Esistono diversi tipi di celle di carico a seconda dell'applicazione per cui sono state progettate. Le celle di carico a flessione o a taglio sono spesso usate, ad esempio, nelle piattaforme di pesatura. Le celle di carico a compressione, invece, sono solitamente installate sotto una struttura (container, silo, ecc.) che viene caricata con un peso dall'alto e sono spesso progettate per carichi superiori. Per le celle di carico a trazione, invece, alla cella di carico viene fissato un peso. Le celle di carico sono il componente più importante di un sistema di pesatura, sia essa una piattaforma, una bilancia a pavimento o una bilancia da tavolo.
Come funziona una cella di carico?
Il materiale del „corpo della molla“ benché stabile consente un minino di elasticità. Ciò significa che quando un peso viene posizionato sulla bilancia, questa forza agisce sul „corpo della molla“. Il termine „corpo della molla“ deriva dal fatto che il materiale si deforma minimamente come risultato di questo effetto, ma ritorna alla sua forma originale - non appena viene rimosso il peso applicato. Si tratta di una deformazione elastica dell'elemento di misura.
Questa variazione viene rilevata dagli estensimetri montati sulla cella di carico. Un estensimetro, o "DMS" in breve, è un conduttore elettrico. Grazie al montaggio stabile sul corpo della molla, qualsiasi forza applicata influisce direttamente sull’estensimetro allungandolo o accorciandolo. La resistenza elettrica aumenta quando il nastro di misura è teso, ma diminuisce quando viene compresso. Questa variazione di resistenza modifica il segnale di uscita della cella di carico e consente di determinare quale forza viene applicata alla cella di carico - cioè, quale peso viene attualmente applicato.
Nella fase successiva, il segnale elettrico viene trasmesso all'elettronica di pesatura o al terminale di pesatura (che possono essere anche dispositivi di valutazione e visualizzazione). Il peso misurato può quindi essere letto sul display di un'unità di visualizzazione, di un indicatore o di un controllore di pesatura.
Importanti proprietà delle celle di carico
Oltre ai vari tipi di celle di carico, queste si differenziano per i materiali di fabbricazione utilizzati, principalmente alluminio e acciaio inossidabile. Oltre al materiale, occorre tener conto anche dell'ambiente in cui viene utilizzata la cella: Soprattutto le temperature ambientali sono un fattore importante: ogni materiale si modifica al variare della temperatura questo vale anche per le celle di carico e gli estensimetri. Per visualizzare correttamente il peso, la cella di carico deve essere in grado di compensare le interferenze esterne.
La precisione è particolarmente importante quando si tratta di pesare: le celle di carico si suddividono in diverse classi di precisione, classi da A a D, dove A è la migliore classe possibile. Le celle di carico estensimetriche sono prodotte principalmente nelle classi C e D.
A seconda del campo di applicazione, i requisiti per la precisione richiesta variano: ad esempio, l'industria farmaceutica richiede precisioni e incertezze di misura di processo diverse rispetto all'industria alimentare. Minebea Intec offre anche soluzioni speciali per esigenze particolari.
Come sono disposti gli estensimetri in una cella di carico?
La struttura di una cella di carico single point è caratterizzata da due cosiddetti collegamenti a parallelogramma, fissati su entrambi i lati del corpo base. Due estensimetri sono incollati a ciascuna delle maglie del parallelogramma. I punti sottili deformano le maglie a parallelogramma in una forma a S - la forma rettangolare di base diventa un parallelogramma. Questa struttura assicura che i carichi decentrati siano compensati e che il carico sia sempre applicato verticalmente. Ciò significa che è possibile realizzare piattaforme di pesatura fino a una certa dimensione con una sola cella di carico.
Quali sono le specifiche di prova per le celle di carico single point
Per le celle di carico single point, non esiste una specifica di prova per la misurazione dell'errore di carico angolare nell'OIML R60, poiché le celle di carico sono testate con l'applicazione di un carico puntuale. Per questo motivo, la dimensione massima della piattaforma è specificata nella scheda tecnica della cella di carico single point in conformità alla norma OIML R76, ovvero la specifica di prova per gli strumenti di pesatura non automatici.
Per le bilance con celle di carico single point, tuttavia, è necessario un controllo del carico angolare. Questa procedura è indipendente dal numero di celle di carico sotto la piattaforma e viene eseguita in conformità alla norma OIML R76.
Il test viene eseguito con un carico pari a un terzo del campo di misura. L'eccentricità viene definita dividendo il piatto di carico rettangolare in quattro quadranti uguali e collocando il peso al centro di ciascuno di questi quadranti. L'errore di misura deve rimanere al di sotto di una cifra del valore di calibrazione. Se il test di carico agli angoli mostra che i limiti di errore sono superati, la cella di carico deve essere sostituita.
Come si proteggono gli estensimetri dalle influenze ambientali?
È prassi comune incapsulare gli estensimetri delle celle in alluminio con del silicone per proteggerli dalle influenze ambientali. Questo composto viene applicato su un'ampia superficie del rispettivo collegamento della guida a parallelogramma. Tuttavia, il silicone ha lo svantaggio di essere permeabile al vapore acqueo. La maggior parte dei film di supporto (come la resina acrilica, la resina epossidica, la resina fenolica, la poliammide) sono igroscopici, così come alcuni degli adesivi utilizzati. Il film di supporto si gonfia quando assorbe l'acqua, il che comporta un'espansione e quindi un errore di misurazione.
Un modo per migliorare questo aspetto è quello di incapsulare gli estensimetri nel metallo. Questo può essere realizzato nell'area dei collegamenti a parallelogramma o con un corpo di deformazione aggiuntivo. Esistono celle in cui un anello interno, collegato per l'assorbimento e la fissazione del carico, è posizionato all'interno dei collegamenti a parallelogramma.
Il parallelogramma ha la funzione di assorbire il momento torcente generato da un carico eccentrico. Il corpo di deformazione è progettato specificamente per ospitare gli estensimetri e per misurare la deformazione. Dopo essere stato saldato, il corpo di deformazione risulta completamente ermetico al vapore grazie all'incapsulamento metallico.
Le celle in acciaio inox incapsulate sono ideali per ambienti con elevati requisiti di protezione fino al grado IP69 e per l'uso con sostanze aggressive. La pellicola degli estensimetri è completamente incapsulata nel metallo, eliminando così l'influenza dell'umidità sul risultato di misurazione. I cavi di collegamento vengono generalmente connessi tramite un passaggio in vetro, per garantire una sigillatura ermetica.
Per l'utente, questo significa che le celle di carico in alluminio o acciaio inox con incapsulamento in silicone dovrebbero essere utilizzate principalmente in applicazioni asciutte all'interno di un alloggiamento, o quando l'influenza dell'umidità è di secondaria importanza. Oltre al grado di protezione IP, è necessario considerare anche i detergenti che potrebbero essere utilizzati; un grado di protezione più elevato indica solitamente una pulizia con acqua e additivi chimici. Anche le celle in alluminio anodizzato offrono una protezione limitata in questi casi, poiché alcune aree, come i fori filettati, non possono essere anodizzate.
Da quanto tempo esiste la tecnologia DMS?
Già nel 1856, Lord Kelvin scoprì che la resistenza elettrica dei fili di rame e di ferro aumenta quando sono sottoposti a trazione. Egli gettò così le basi della tecnologia degli estensimetri, che è alla base delle odierne celle di carico single point. Tuttavia, Edward E. Simmons e Arthur C. Ruge sono considerati i padri degli estensimetri. Fatto interessante: Ruge presentò il brevetto di un estensimetro nel 1938 al MIT, dove lavorava. Il loro giudizio: poiché questo sviluppo fu ritenuto "commercialmente non redditizio", gli fu permesso di rivendicare il brevetto e il relativo reddito solo per sé. Oggi gli estensimetri sono considerati un componente indispensabile in tutto il mondo per tutto ciò che riguarda la pesatura industriale.
Quali sono gli indicatori di pesatura disponibili?
Le nostre celle di carico consentono di determinare i valori di peso in modo affidabile e con alta precisione. Affinché questi valori possano essere integrati in modo efficiente nei vostri processi produttivi, i segnali devono essere registrati e trasmessi al sistema di controllo. A tale scopo sono disponibili vari trasmettitori di peso, indicatori di peso e controllori di pesatura. I trasmettitori di peso, solitamente alloggiati in quadri di controllo, trasmettono i valori misurati. Gli indicatori di peso, d'altra parte, offrono anche un display su cui è possibile leggere direttamente i valori di peso. I controllori di pesatura permettono inoltre il controllo e l'automazione dei processi di pesatura, ottimizzando l'intera procedura.
Da dove deriva il termine celle di carico e cosa significa?
Il nome "celle di pesatura" deriva etimologicamente dalla parola tedesca "pesatura" e "cella".
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Pesatura: Il termine "pesare" deriva dall'antico alto tedesco "wegēn", che significa "misurare il peso". La parola è strettamente legata a "pesare" e si riferisce al processo di misurazione del peso, in cui si determina la massa di un oggetto.
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Cella: il termine "cella" deriva dal latino "cella", che significa "piccola stanza" o "camera". Nella tecnologia moderna, il termine "cella" è spesso utilizzato per descrivere un'unità compatta e funzionale che svolge un compito specifico.
Le celle di carico sono piccole unità specializzate per la misurazione del peso (pesatura). Il nome descrive quindi un'unità compatta responsabile di una pesatura precisa. La combinazione di questi due termini riflette la funzione della cella di carico: un'unità compatta per la misurazione del peso.
How-to Guide Celle di carico Single Point
Risultati di misurazione altamente accurati con una sola cella di carico
Video del prodotto
Cella di carico Inteco®
La cella di carico Inteco® rappresenta un ulteriore sviluppo della già nota PR 6201. Un segnale in uscita di 2 mV/V, capacità massime fino a 75 t, classi di precisione elevate (C6) e acciaio inox di alta qualità ne aumentano i potenziali campi di impiego. Classi di precisione D1 (0,04%), C3 (0,015%) i C6 (0,008%). Come soluzione digitale di pesatura la cella di carico Inteco garantisce, insieme al convertitore Connex®, rapidi tempi di trasmissione del segnale e una trasparenza ottimale durante il processo di dosaggio e di confezionamento. I kit di montaggio FLEXLOCK di Minebea Intec minimizzano allo stesso tempo l'effetto dei movimenti sul risultato di pesatura
Modulo di pesatura Novego®
Il modulo di pesatura Novego® è stato concepito appositamente per i crescenti requisiti dell'industria alimentare. La soluzione igienica completa presenta diverse caratteristiche innovative per un'installazione semplice e priva di errori nonché la massima resistenza alle forze laterali. Novego® garantisce la sicurezza del processo, l’accuratezza delle misurazioni e rapida pulizia. La straordinaria resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile, così come il design del prodotto secondo le linee guida EHEDG, rendono il modulo di pesatura resistente a sporcizia, acqua e anche detergenti aggressivi. Novego offre caratteristiche innovative che garantiscono un'installazione semplice e senza errori. Con il modulo di pesatura, si sceglie un'installazione veloce, precisa e igienica - e si evitano ulteriori regolazioni del vincolo che richiederebbero altro tempo.
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