ACélula 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 en una configuración de puente de Wheatstone. A escala industrial, esta conversión consiste en transformar una carga en una señal eléctrica analógica.
Leonardo da Vinci utilizó contrapesos calibrados en una palanca mecánica para equilibrar y determinar pesos desconocidos. Variaciones de sus diseños empleaban múltiples palancas, cada una de diferente longitud y equilibrada con un peso estándar. Antes de que las celdas de carga de galgas extensométricas hidráulicas y electrónicas reemplazaran a las palancas mecánicas en aplicaciones de pesaje industrial, estas básculas de palanca mecánicas eran de uso generalizado. Se utilizaban para pesar desde pastillas hasta vagones de ferrocarril, con precisión y fiabilidad, siempre que estuvieran debidamente calibradas y mantenidas. Su funcionamiento se basaba en un mecanismo de equilibrio de peso 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. El circuito puente de Wheatstone es ideal para medir los cambios de resistencia que se producen en las galgas extensométricas. Si bien la primera galga extensométrica de hilo resistivo adherido se desarrolló en la década de 1940, no fue hasta que la electrónica moderna se 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 básculas mecánicas como en celdas de carga independientes. Hoy en día, salvo en ciertos laboratorios donde aún se utilizan balanzas mecánicas de precisión, las celdas de carga con galgas extensométricas dominan la industria del pesaje. Las celdas de carga neumáticas se utilizan a veces cuando se requiere seguridad intrínseca e higiene, y las celdas de carga hidráulicas se consideran para ubicaciones remotas, ya que no requieren fuente de alimentación. 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 células 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 células de carga son dispositivos de equilibrio de fuerzas que miden el peso en función del cambio de 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 mayor precisión que la que puede ofrecer un dispositivo hidráulico.ExtensómetroLas 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 aplicarse peso.
Fecha de publicación: 6 de mayo de 2021