Celle di carico del produttore

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.

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.

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. 

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. 

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. 

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. 

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. 

Il nome "celle di pesatura" deriva etimologicamente dalla parola tedesca "pesatura" e "cella". 

1. 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. 

1. 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.