O que é uma célula de carga e como ela funciona?
As noções básicas da tecnologia de célula de carga é converter uma carga — que é uma força aplicada a...
O que é uma célula de carga e como ela funciona?
As noções básicas da tecnologia de célula de carga é converter uma carga — que é uma força aplicada a qualquer massa no campo gravitacional da Terra — em um sinal elétrico. A maioria das células de carga possui os chamados sensores de célula de carga que convertem uma deformação mecânica em uma alteração resistente. Saiba mais sobre sensores de célula de carga abaixo. A massa aplica uma carga imposta pelo campo gravitacional, que tensiona o corpo da célula de carga e leva à deformação — tensão. O sensor de célula de carga é convertido em alteração resistente e, por fim, em uma saída de tensão. Essa saída é proporcional à massa aplicada.
Uma célula de carga de balança, ou sensor de célula de carga, é usada em vários setores que necessitam de medições precisas. As células de carga medem com precisão o peso de tanques, recipientes, tremonhas ou esteiras transportadoras. As células de carga foram criadas para atender às demandas de uma série de aplicações industriais robustas. A capacidade das células de carga pode variar muito. Algumas células de carga são mais adequadas para aplicações laboratoriais, enquanto outras são mais apropriadas para lotes ou aplicações logísticas de alta capacidade.
As células de carga devem atender a todas as aprovações e padrões exigidos mundialmente. Elas incluem células de carga eletrônicas, células de carga analógicas e células de carga hidráulicas que permitem que você transforme sua estrutura em uma balança. As células de carga são usadas em balanças de piso, pesadores de correias, sistemas de pesagem, balanças de paletes, balanças controladoras de peso, balanças de célula de carga e balanças de esteira transportadora. A tecnologia da célula de carregamento da METTLER TOLEDO apresenta robustez para ambientes hostis também. Normalmente isso é utilizado em balanças de tanques, pesagem de recipientes, balanças de silos e pesagem de caminhões.
Como se projeta uma célula de carga?
Sua forma primeiro distingue as células de carga. As células de carga de ponto único são usadas para aplicações de pequeno e médio porte. As células de carga strain-gauge são usadas para balanças de piso e balanças de tanque de médio porte. As células de carga cilíndricas são usadas para aplicações de alta capacidade. Outro critério de separação para tipos e usos de célula de carga é a saída fornecida. As células de carga analógicas precisam de um terminal externo para amplificação e conversão CA/CC, enquanto as células de carga digitais ou as células de carga eletrônicas têm “inteligência” integrada com a vantagem da melhor precisão, a transferência de dados muito mais robusta e o potencial para monitorar a condição da célula de carga para ajudar na manutenção. Todas as células de carga têm um preço de célula de carga diferente, dependendo do desempenho necessário. Independentemente de projeto e preço, você pode comprar células de carga de qualquer tipo na METTLER TOLEDO.
Quão precisas são as células de carga?
Muitas vezes, precisão e resolução se misturam quando falamos sobre células de carga. Resolução é quantos dígitos são exibidos; porém, mais dígitos não significam melhor precisão. A precisão descreve quão verdadeiros são os resultados da pesagem (cálculo de precisão da célula de carga e cálculo da capacidade da célula de carga). Por uma boa razão, as células de carga de balança legais para comércio limitam a resolução para eliminar a interferência na interpretação dos resultados. Portanto, as melhores referências para a precisão são as aprovações legais para comércio. Os sensores de célula de carga normalmente fornecem precisão de 1/3.000d até 1/10.000d (isso também está mencionado nas especificações de células de carga). As células de carga que utilizam restauração de força chegam a 1/200.000 ou até melhor. Em condições ideais, que incluem temperatura e umidade constantes, a precisão pode ser de 5 a 10 vezes melhor.
Porém, é bastante complicado calcular a precisão final do sistema de uma balança de célula de carga. Muitos impactos, como temperatura, tempo, resolução etc. precisam ser considerados. É recomendável buscar a orientação dos fabricantes de células de carga. O Seletor do Componente de Pesagem fornece esses cálculos de maneira profissional.
Como as células de carga falham?
As falhas nas células de carga podem ter vários motivos. A fonte de falhas mais comum são as caixas de junção em sistemas de células de carga analógicas. Se tal sistema de célula de carga analógica falhar, a solução de problemas pode ser complicada, porque cada cabo de célula de carga, célula de carga e a caixa de junção para célula de carga precisa ser verificado. As células de carga digitais eliminam esta e muitas outras fontes de falhas, fornecendo dados de diagnóstico. Ao processar os dados, é possível ter certeza de que seu sistema está funcionando e, no caso de uma célula de carga falhar, o sistema dirá qual célula de carga não está respondendo.
Como a célula de carga é medida?
As células de carga são utilizadas para medir o peso de qualquer material possível (por exemplo, com célula de carga de 50 kg, célula de carga de 10 toneladas, célula de carga de 50 toneladas, célula de carga de 100 toneladas ou qualquer outra capacidade). Elas alcançam desde microgramas em sensores de célula de carga até várias células de carga de 100 toneladas em balanças de célula de carga de alta capacidade. Os pesos baixos são exigidos nas aplicações farmacêuticas em que as frações de um grama podem fazer uma diferença fundamental. As células de carga de médio porte normalmente são usadas para processar e comercializar materiais (por exemplo, célula de carga de 5 toneladas). As capacidades grandes são usadas para aplicações de armazenamento.
Como selecionar uma célula de carga? O que preciso saber para selecionar uma célula de carga?
Um problema comum ao usar as células de carga é escolher a proteção errada. As células de carga são muito sensíveis à umidade e à lavagem regular. Apesar de alegar uma alta classificação de IP, a proteção não é boa para o calor úmido. Quando se trata de alta umidade e mudanças bruscas de temperatura (ambiente frio, lavagem a quente), é aconselhável sempre escolher células de carga hermeticamente seladas de aço inoxidável. Portanto, diferentes parâmetros precisam ser levados em conta ao comprar células de carga.
Os custos de calibração dos sistemas de célula de carga muitas vezes são subestimados. Se seu sistema de qualidade requer calibrações regulares de tais sistemas de pesagem, busque orientação da METTLER TOLEDO sobre o método mais eficiente. Um método de conformidade com a ISO9001 precisa de um equipamento de calibração independente, rastreável pelos padrões internacionais. Em nenhuma circunstância, pode-se presumir que a calibração nunca mude e que uma balança de célula de carga nunca precise ser recalibrada. Um método eficiente para calibrar as balanças de tanques maiores é o RapidCal™.
A instalação de uma balança de célula de carga é frequentemente subestimada no impacto da precisão. Os cabos blindados são recomendados em qualquer caso, uma vez que o sinal da célula de carga está em uma tensão muito baixa e é facilmente afetado. Escolha os cabos mais curtos possíveis, pois o cobre altera a resistência de acordo com a temperatura e quanto menor a resistência do cabo, melhor.
Com frequência, a integração das células de carga de balanças é complicada e requer conhecimentos de engenharia. Os Módulos de Pesagem são mais bem integrados e fornecem segurança e condições de carga ideais para a célula de carga. Veja os detalhes de como selecionar os Módulos de Pesagem certos e encontre a célula de carga certa para venda.
Qual é a diferença entre célula de carga e medidor de tensão?
Os medidores de tensão são componentes das células de carga. As células de carga são uma força contrária que converte a carga em tensão. Essa tensão é medida pelo sensor de célula de carga, que altera sua resistência em uma quantidade elétrica que pode ser medida e relatada como um resultado de pesagem. Esse é o mesmo princípio para célula de carga de 10 toneladas e célula de carga de 100 toneladas.
Qual é o propósito de uma célula de carga?
As células de carga medem a força, infelizmente não as massas, o que seria ideal. Isso leva ao fato de que qualquer outra força vertical que ocorra acidentalmente em uma balança de célula de carga terá impacto direto na precisão. Normalmente, alguns impactos a serem mencionados são das forças da tubulação em um recipiente, o contato com o solo, por exemplo, acúmulo de detritos, cabo tocando nas células de carga e sistemas de pequena capacidade, vibração vertical etc. Fale com um especialista para evitar esses problemas em seu sistema e encontre a célula de carga certa para venda.
O que é sensibilidade da célula de carga?
A sensibilidade da balança de célula de carga frequentemente é essencial. Quanto maior a taxa de atualização, mais preciso será o processo de enchimento. O mesmo é verdadeiro para um sistema de dosagem, em que quanto mais rápida for a medição da balança de célula de carga, mais reparadora será a receita. A sensibilidade envolve um pequeno custo, mas pode fazer uma grande diferença.
Qual é a saída da célula de carga? Como é calculada a saída da célula de carga?
A maioria das células de carga fornece uma saída analógica de 2-3 mV/V. Por serem dispositivos passivos, eles precisam de uma fonte de alimentação externa para excitação. O sinal de saída varia de acordo com a tensão de excitação relativa e a carga atual. Portanto, é fundamental ter uma fonte de excitação muito estável que elimine os efeitos causados pela fonte de alimentação. Uma célula de carga de 2 mV/V fornece saída de apenas 20 mV em capacidade total, quando alimentada com a saída de 10 V. Os terminais modernos (leitor de célula de carga) fornecem uma fonte de alimentação estável e amplificação precisa do sinal de saída para converter os resultados em informações digitais. É importante para o sinal passar corretamente a cabeamento da célula de carga.
O que é tensão de excitação para uma célula de carga?
As células de carga são dispositivos passivos que precisam de uma fonte de energia externa para excitação. Em relação a essa excitação, a tensão pode mudar com base na carga atual, causando erros. Portanto, é fundamental ter uma fonte de excitação muito estável para eliminar os erros causados pela fonte de alimentação. Os terminais modernos fornecem uma fonte de alimentação estável, a amplificação precisa do baixo sinal de saída e a conversão dos resultados em informações digitais.
O que é célula de carga hidráulica?
As células de carga hidráulica usam o princípio da alteração de pressão ao carregar um fluido fechado. A alteração de pressão é medida por um transdutor de pressão. As células de carga hidráulica não são muito precisas nem muito comuns atualmente. A vantagem da robustez que elas ofereciam, na época em que a eletrônica não era tão precisa, está ultrapassada.
As células de carga são lineares?
Normalmente, as células de carga são muito lineares em 0,03% ou até muito melhor. Atualmente, as balanças são calibradas basicamente apenas em zero e um ponto de amplitude máxima indica que a faixa intermediária é linear.
Quantas células de carga são necessárias? Uma ou duas células de carga seriam suficientes para uma balança de tanques de 3 ou 4 terminais?
É possível usar menos células de carga do que pernas do tanque para os sistemas de controle do nível de líquido. O segredo é garantir que o centro gravitacional do sistema não mude horizontalmente com a carga. A precisão desse sistema pode não ser ideal. Não use esse sistema para materiais em massa.
Um PT1000 ou PT100 eletrônico funciona com as células de carga analógicas?
As células de carga analógicas têm uma interface de mV/V que é diferente dos sensores passivos de temperatura, como PT100, PT100; portanto, é necessário um sistema eletrônico especial.
Como calibrar uma célula de carga?
Os sensores de célula de carga precisam ser calibrados no local em que serão usados. A principal razão para a calibração no local é que a gravidade muda conforme a localização. Uma célula de carga fabricada no local A e usada no local B criaria um erro sem a calibração no local. Outra razão pela qual a calibração no local é importante é o desgaste contínuo do próprio dispositivo, ao qual todos os instrumentos técnicos estão sujeitos. Dependendo da importância da precisão no processo em que a balança é usada, é uma boa prática calibrar uma balança a cada 1–2 anos.
O que é uma célula de carga digital? Como funcionam as células de carga digitais?
As células de carga digitais POWERCELL® integradas aos módulos de pesagem PowerMount™ incluem um processador onboard que proporciona o monitoramento das condições e imediatamente faz ajustes de acordo com as mudanças ambientais. As células de carga digitais POWERCELL® garantem uma pesagem precisa independentemente dos efeitos por vibração e temperatura, auxiliando os fabricantes de máquinas e equipamentos a maximizar o valor de saída para seus clientes.
O que é uma célula de carga para máquina de pesagem?
Uma célula de carga de balança para máquina de pesagem é usada em vários setores que necessitam de medições precisas. As células de carga para máquinas de pesagem medem com precisão o peso de tanques, recipientes, tremonhas ou esteiras transportadoras. A tecnologia de célula de carga foi desenvolvida para atender às demandas de uma série de aplicações industriais robustas. A capacidade das células de carga para máquinas de pesagem pode variar muito. Algumas células de carga são mais adequadas para aplicações laboratoriais, enquanto outras são mais apropriadas para lotes ou aplicações logísticas de alta capacidade.
As células de carga para máquina de pesagem devem atender a todas as aprovações e padrões exigidos mundialmente. Elas incluem células de carga beam que permitem mudar sua estrutura para uma balança. As células de carga tipo beam são usadas em várias balanças de piso, correias de pesagem, sistemas de pesagem, balanças de palete, balanças de controlador de pesos e balanças de esteira transportadora. A tecnologia de células de carga canister/em anel também oferece robustez para ambientes adversos. Normalmente isso é utilizado em balanças de tanques, pesagem de recipientes, balanças de silos e pesagem de caminhões.