¿Qué es una célula de carga y cómo funciona?
La base de la tecnología de célula de carga es convertir una carga (que es una fuerza aplicada a cualquie...
¿Qué es una célula de carga y cómo funciona?
La base de la tecnología de célula de carga es convertir una carga (que es una fuerza aplicada a cualquier masa en el campo gravitatorio terrestre) en una señal eléctrica. La mayoría de las células de carga cuentan con sensores de células de carga, que convierten una tensión mecánica en un cambio de resistencia. Obtenga más información sobre los sensores de células de carga a continuación. La masa aplica una carga forzada por el campo gravitatorio. Dicha carga tensiona el cuerpo de la célula de carga y provoca la deformación: la tensión. A continuación, el sensor de célula de carga se convierte en un cambio de resistencia y, finalmente, en una salida de tensión. Dicha salida es proporcional a la masa aplicada.
Una célula de carga de báscula (o sensor de célula de carga) se usa en diversas industrias en las que se requieren mediciones precisas. Las células de carga miden con exactitud el peso de depósitos, recipientes, tolvas o transportadores. Las células de carga están diseñadas para soportar las exigencias de diversas aplicaciones industriales en entornos adversos. La capacidad de las células de carga puede variar considerablemente. Algunas células de carga son más adecuadas para aplicaciones de laboratorio, mientras que otras son más adecuadas para lotes de alta capacidad o aplicaciones de logística.
Las células de carga deberán cumplir con todos los estándares y homologaciones que se requieren a nivel internacional. Entre ellas, se incluyen células de carga electrónicas, células de carga analógicas y células de carga hidráulicas que le permiten convertir su estructura en una báscula. Las células de carga se usan en básculas de suelo, equipos de pesaje de cintas, sistemas de pesaje, básculas para palets, básculas para control de peso, básculas de célula de carga y básculas de transportador. La tecnología de celdas de carga de METTLER TOLEDO también ofrece solidez en entornos adversos. Estas células se suelen usar en básculas para depósitos, para el pesaje de recipientes, en básculas de silos y para el pesaje de camiones.
¿Cómo se diseña una célula de carga?
Las células de carga se distinguen en primer lugar por su forma. Las células de carga de punto único se usan para aplicaciones pequeñas y de tamaño medio. Las células de carga de galga extensiométrica se usan para las básculas de suelo y las básculas para depósitos de tamaño medio. Las células de carga tipo botella se usan para las aplicaciones de gran capacidad. Otro criterio de separación para el tipo de célula de carga y su uso es la salida proporcionada. Las células de carga analógicas necesitan un terminal externo para la amplificación y la conversión A/D, mientras que las células de carga digitales o electrónicas tienen “inteligencia” incorporada con ventajas como una mayor exactitud, una transferencia de datos mucho más sólida y la posibilidad de controlar el estado de la célula de carga para ayudar con el mantenimiento. El precio de la célula de carga es diferente en función del rendimiento necesario. Independientemente del diseño y el precio, puede comprar células de carga de cualquier tipo en METTLER TOLEDO.
¿Cuál es el grado de exactitud de las células de carga?
A menudo se confunden la exactitud y la resolución cuando se habla de las células de carga. La resolución es el número de dígitos que se muestran, pero mostrar más dígitos no significa ofrecer mayor exactitud. La exactitud describe la autenticidad de los resultados de pesaje (cálculo de la exactitud de la célula de carga y cálculo de la capacidad de la célula de carga). Con razón, las células de carga para básculas con autorización legal limitan la resolución para no tener que interpretar los resultados. Por ello, los mejores puntos de referencia para la exactitud son las aprobaciones de autorización legal. Normalmente, los sensores de célula de carga ofrecen exactitud desde 1/3000d hasta 1/10 000d (también se menciona en las especificaciones de célula de carga). Las células de carga que usan la compensación de fuerzas alcanzan 1/200 000 o incluso más. En condiciones ideales, entre las que se incluyen la temperatura y humedad constantes, la exactitud puede ser entre 5 y 10 veces mejor.
Sin embargo, resulta bastante complicado calcular la exactitud final del sistema de una báscula de célula de carga. Se deben tener en cuenta muchos factores, como la temperatura, el tiempo o la resolución. Se recomienda pedir ayuda a los fabricantes de células de carga. El selector de componentes de pesaje ofrece estos cálculos de forma profesional.
¿Cómo se producen los errores de las células de carga?
Los errores de las células de carga pueden tener varios motivos. Las cajas de conexiones suelen ser el origen más común de errores en los sistemas de células de carga analógicas. Si se produce un error en un sistema de células de carga analógicas, el proceso de solución de problemas puede ser complejo, porque se tienen que comprobar todos los cables de las células de carga, las células de carga y la caja de conexiones de las células de carga. Al proporcionar datos de diagnóstico, las células de carga digitales eliminan esta y muchas otras fuentes de errores. Al procesar los datos, puede estar seguro de que su sistema funciona y, en caso de que haya un error en una célula de carga, el sistema le dirá cuál es la que no responde.
¿Cómo se miden las células de carga?
Las células de carga sirven para medir el peso de cualquier material posible (por ejemplo, con una célula de carga de 50 kg, de 10 toneladas, de 50 toneladas, de 100 toneladas o de cualquier otra capacidad). Abarcan desde microgramos en los sensores de células de carga hasta varias células de carga de 100 toneladas en básculas de células de carga de gran capacidad. Se requieren pesos bajos para aplicaciones farmacéuticas en las que las fracciones de un gramo puedan marcar la diferencia. Las células de carga de tamaño medio se suelen usar para procesar materiales y comerciar con ellos (por ejemplo, una célula de carga de 5 toneladas). Las grandes capacidades se usan para las aplicaciones de almacenamiento.
¿Cómo se selecciona una célula de carga? ¿Qué se debe saber para seleccionar una célula de carga?
Un problema común a la hora de usar células de carga es escoger la protección inadecuada. Las células de carga son muy sensibles a la humedad y a los lavados periódicos. Aunque ofrezca una elevada clasificación IP, la protección no es buena para el calor húmedo. Cuando hay mucha humedad y cambios de temperatura repentinos (entorno frío, lavado caliente), se recomienda elegir siempre células de carga de acero inoxidable selladas herméticamente. De este modo, se deben tener en cuenta distintos parámetros al comprar células de carga.
A menudo, se subestiman los costes de calibración de los sistemas de células de carga. Si su sistema de calidad requiere calibraciones periódicas de este tipo de sistemas de pesaje, pida ayuda a METTLER TOLEDO para obtener el método más eficaz. Un método que cumpla con la ISO9001 requiere un equipo de calibración independiente y trazable según los estándares internacionales. Bajo ningún concepto se puede dar por sentado que la calibración no cambia nunca ni que no hace falta volver a calibrar una báscula de célula de carga. Un método eficaz de calibrar básculas para depósitos más grandes es RapidCal™.
La instalación de una báscula con célula de carga suele infravalorarse en cuanto a su repercusión en la exactitud. En cualquier caso, se recomienda usar cables apantallados, ya que la señal de la célula de carga tiene muy poca tensión y se perturba con facilidad. Elija los cables más cortos posibles, ya que el cobre cambia de resistencia con la temperatura y, cuanto más baja sea la resistencia del cable, mejor.
Muy a menudo, la integración de las células de carga para básculas resulta compleja y requiere conocimientos de ingeniería. Los módulos de peso ofrecen una mayor integración, así como seguridad y unas condiciones de carga ideales para células de carga. Consulte los detalles sobre cómo seleccionar los módulos de peso adecuados y encontrar la célula de carga para vender adecuada.
¿Cuál es la diferencia entre la célula de carga y la galga extensiométrica?
Las galgas extensiométricas son componentes de las células de carga. Las células de carga son una contrafuerza que convierte la carga en tensión. El sensor de célula de carga recoge la tensión y cambia su resistencia por una cantidad eléctrica que se puede medir y registrar como un resultado de pesaje. Es el mismo principio para una célula de carga de 10 toneladas o de 100 toneladas.
¿Para qué sirve una célula de carga?
Las células de carga miden la fuerza aunque, por desgracia, no las masas, que sería lo ideal. Esto nos lleva al hecho de que cualquier otra fuerza vertical accidental en una báscula de célula de carga tiene un impacto directo en la exactitud. Normalmente, se deben tener en cuenta las fuerzas de las tuberías de un recipiente, el contacto a tierra (por ejemplo, por recogida de residuos), el contacto de cables de sistemas de células de carga y de pequeña capacidad, vibración vertical, etc. Póngase en contacto con un experto para evitar esos problemas en el sistema y encontrar la célula de carga para vender adecuada.
¿Qué es la sensibilidad de las células de carga?
La sensibilidad de la báscula de célula de carga suele ser crítica. Un proceso de llenado es más exacto cuanto más alto sea el periodo de actualización. Lo mismo ocurre con los sistemas de trabajo por lotes en los que la receta es más reparadora cuanto más sensibles sean las mediciones de la célula de carga para básculas. La sensibilidad supone pequeños costes, pero puede marcar una gran diferencia.
¿Cuál es la salida de la célula de carga? ¿Cómo se calcula la salida de la célula de carga?
La mayoría de las células de carga ofrece una salida analógica de entre 2 y 3 mV/V. Dado que son dispositivos pasivos, necesitan una fuente de alimentación externa para la excitación. La señal de salida varía en relación con la tensión de excitación relativa y la carga actual. Por ello, resulta crucial tener una fuente de excitación muy estable que elimine los efectos causados por la fuente de alimentación. Una célula de carga de 2 mV/V ofrece una salida mínima de 20 mV a plena capacidad cuando se alimenta con una salida de 10 V. Los terminales modernos (lector de célula de carga) ofrecen una fuente de alimentación estable y amplificación exacta de la señal de salida para convertir los resultados en información digital. Para la señal es muy importante aplicar el cableado correcto de la célula de carga.
¿Qué es la tensión de excitación de una célula de carga?
Las células de carga son dispositivos pasivos que necesitan una fuente de alimentación externa para la excitación. En relación con dicha excitación, la tensión puede cambiar según la carga actual, lo que provoca errores. Por ello, resulta crucial tener una fuente de excitación muy estable para eliminar los errores que causa la fuente de alimentación. Los terminales modernos ofrecen una fuente de alimentación estable, amplificación exacta de la señal de salida pequeña y conversión de los resultados en información digital.
¿Qué es una célula de carga hidráulica?
Las células de carga hidráulicas usan el principio de cambio de presión al cargar un fluido cerrado. El cambio de presión se mide a través de un transductor de presión. Las células de carga hidráulicas no son muy exactas ni muy habituales hoy en día. Ya no queda nada de esa ventaja de robustez que ofrecían cuando los componentes electrónicos no eran tan exactos.
¿Son lineales las células de carga?
Normalmente, las células de carga son muy lineales, con un 0,03 % o incluso mucho más. Las básculas de hoy en día principalmente se calibran solo a cero y con un punto de zona máximo que indica que el rango intermedio es lineal.
¿Cuántas células de carga necesito? ¿Serían suficientes 1 o 2 células de carga para una báscula para depósitos de 3 o 4 patas?
En los sistemas de control de nivel de líquidos, es posible usar menos células de carga que patas de depósitos. La clave consiste en asegurar que el centro de gravedad del sistema no se desplaza en horizontal con la carga. Puede que la exactitud no sea ideal para un sistema así. No use un sistema semejante para material a granel.
¿Funcionarán el PT1000 o el PT100 electrónicos con células de carga analógicas?
Las células de carga analógicas tienen una interfaz de mV/V diferente de los sensores de temperatura pasivos como el PT100 y el PT1000, de modo que se requieren componentes electrónicos especiales.
¿Cómo se calibra una célula de carga?
Se deben calibrar los sensores de células de carga en el sitio en el que se vayan a usar. El principal motivo para la calibración in situ es que la gravedad cambia según la ubicación. Una célula de carga fabricada en la ubicación A y usada en la ubicación B crearía un error sin calibración in situ. Otro motivo por el que es importante la calibración in situ es el continuo desgaste en el dispositivo en sí al que están sujetos todos los instrumentos técnicos. Según la importancia de la exactitud en el proceso en el que se usa la báscula, se recomienda calibrar una báscula cada 1 o 2 años.
¿Qué es una célula de carga digital? ¿Cómo funcionan las células de carga digitales?
Las células de carga digitales POWERCELL® que se encuentran en el interior de los módulos de peso PowerMount™ cuentan con un procesador integrado que proporciona un control del estado y se ajusta de inmediato a los cambios del entorno. Las células de carga digitales POWERCELL® aseguran un pesaje exacto, independientemente de los efectos de la vibración y la temperatura, lo que ayuda a los fabricantes de máquinas y equipos a maximizar el valor de salida para sus clientes.
¿Qué es una célula de carga para una máquina de pesaje?
Una célula de carga para básculas para una máquina de pesaje se usa en diversas industrias en las que se requieren mediciones precisas. Las células de carga para máquinas de pesaje miden con exactitud el peso de depósitos, recipientes, tolvas o transportadores. La tecnología de célula de carga está diseñada para soportar las exigencias de diversas aplicaciones industriales en entornos adversos. La capacidad de las células de carga para máquinas de pesaje puede variar considerablemente. Algunas células de carga son más adecuadas para aplicaciones de laboratorio, mientras que otras son más adecuadas para lotes de alta capacidad o aplicaciones de logística.
Las células de carga para máquinas de pesaje deberán cumplir con todos los estándares y homologaciones que se requieren a nivel internacional. Entre ellas, se incluyen las células de carga tipo viga de un solo extremo, que le permiten convertir su estructura en una báscula. Las células de carga tipo viga se usan en múltiplos en básculas de suelo, equipos de pesaje de cintas, sistemas de pesaje, básculas para palets, básculas para control de peso y básculas de transportador. La tecnología de célula de carga tipo botella/anillo también ofrece solidez en entornos adversos. Estas células se suelen usar en básculas para depósitos, para el pesaje de recipientes, en básculas de silos y para el pesaje de camiones.