Acelda de cargaEs un tipo particular de transductor o sensor que convierte la fuerza en una señal eléctrica medible. Un dispositivo típico de celda de carga consta de cuatro galgas extensométricas dispuestas en un puente de Wheatstone. A escala industrial, esta conversión consiste en la transformación de una carga en una señal eléctrica analógica.
Leonardo da Vinci empleó la posición de contrapesos calibrados en una palanca mecánica para equilibrar y determinar pesos desconocidos. Sus diseños, en cierta medida, utilizaban múltiples palancas de distinta longitud, equilibradas con un peso estándar. Antes de que las celdas de carga hidráulicas y electrónicas con galgas extensométricas reemplazaran a las palancas mecánicas en aplicaciones de pesaje industrial, estas balanzas de palanca mecánicas eran de uso común. Se utilizaban para pesar desde pastillas hasta vagones de ferrocarril, con precisión y fiabilidad, siempre que estuvieran correctamente calibradas y mantenidas. Su funcionamiento se basaba en un mecanismo de equilibrado de pesos o en la detección de la fuerza ejercida por las palancas mecánicas. Los primeros sensores de fuerza, anteriores a las galgas extensométricas, incluían diseños hidráulicos y neumáticos.
En 1843, el físico británico Charles Wheatstone ideó un circuito puente capaz de medir resistencias eléctricas. Este circuito es ideal para medir las variaciones de resistencia que se producen en las galgas extensométricas. Aunque la primera galga extensométrica con hilo resistivo adherido se desarrolló en la década de 1940, no fue hasta que la electrónica moderna la puso al día que la nueva tecnología se volvió técnica y económicamente viable. Desde entonces, las galgas extensométricas se han extendido tanto como componentes de balanzas mecánicas como en celdas de carga independientes. Hoy en día, salvo en algunos laboratorios donde aún se utilizan balanzas mecánicas de precisión, las celdas de carga con galgas extensométricas predominan en la industria del pesaje. Las celdas de carga neumáticas se utilizan a veces donde se requiere seguridad e higiene intrínsecas, y las hidráulicas se consideran para ubicaciones remotas, ya que no requieren alimentación eléctrica. Las celdas de carga con galgas extensométricas ofrecen precisiones de entre el 0,03 % y el 0,25 % de la escala completa y son adecuadas para casi todas las aplicaciones industriales.
¿Cómo funciona?
Los diseños de las celdas de carga se clasifican según el tipo de señal de salida que generan (neumática, hidráulica, eléctrica) o según la forma en que detectan el peso (compresión, tensión o cizallamiento).HidráulicoLas celdas de carga son dispositivos de equilibrio de fuerzas que miden el peso como un cambio en la presión del fluido de llenado interno.NeumáticoLas celdas de carga también funcionan según el principio de equilibrio de fuerzas. Estos dispositivos utilizan múltiples amortiguadores.
cámaras para proporcionar una precisión mayor que la que puede ofrecer un dispositivo hidráulico.galga extensométricaLas celdas de carga convierten la carga que actúa sobre ellas en señales eléctricas. Los sensores se adhieren a una viga o elemento estructural que se deforma al aplicarle peso.
Fecha de publicación: 6 de mayo de 2021