O que deve ser considerado antes de comprar uma célula de carga?

Quando seu aplicativo precisa medir cargas, forças ou pesos estáticos ou quase estáticos, você precisaria usar uma célula de carga. A célula de carga é um dispositivo que converte a força aplicada em um sinal eletrônico que pode ser usado para calcular a magnitude da força aplicada. Embora relativamente simples em conceito, você descobrirá que existem muitas complexidades que podem afetar as medições quando você realmente implementar seu sistema de células de carga. É preciso considerar vários fatores antes de decidir qual célula de carga usar. Esses incluem:

1. Magnitude de força/carga/peso sendo medido

• É importante saber porque as células de carga típicas oferecem proteções de sobrecarga de cerca de 1,5 vezes a capacidade de carga nominal. Se você aplicar cargas - mesmo temporariamente - além dessa carga máxima - você pode danificar seriamente sua célula de carga e pode precisar recalibrá -la para garantir leituras precisas

• Se você suspeitar que pode haver um pico ocasional em condições de carregamento, seja conservador na escolha de uma célula de carga com capacidade adequada para lidar com a condição de carga mais alta com pelo menos 50% de margem para evitar exceder o limite elástico da célula de carga

2. Precisão necessária para aplicação

As precisões das células de carga geralmente são classificadas como uma porcentagem de escala completa. Portanto, uma célula de carga com classificação de precisão de 0,1% para uma célula de carga de 100 lb ofereceu +/- 0,1 lb

• Precisão, mas a célula de carga para 1000 lb oferece uma precisão de +/- 1 lb. Então você precisa escolher a célula de carga de capacidade certa para o seu aplicativo

• Certas aplicações de teste e medição podem precisar da precisão como uma porcentagem de leitura, portanto, pode ser necessário escolher uma célula de carga com precisão adequada para abordar esses aplicativos

• Você também precisa considerar a precisão do sistema completo - não apenas a célula de carga. Dependendo de como você planeja usar a célula de carga, a precisão do sistema pode ser uma função da célula de carga, o equipamento de condicionamento de sinal, a resolução do digitalizador, a variação da energia fornecida e outros fatores ambientais

3. Condições de temperatura operacional

• Embora a maioria das células de carga ofereça um certo grau de compensação de temperatura, você precisa considerar as condições operacionais antes de escolher uma célula de carga.

• Sua aplicação está em uma temperatura ambiente bem controlada ou ambientes externos e severos com mudança de umidade e temperatura? Se for ao ar livre - você deve procurar células de carga com classificação IP68

• Mesmo com células de carga compensada de temperatura, pode haver condições de temperatura transitória que afetam as leituras de células de carga. De um modo geral, a compensação funciona melhor quando usada sob condições constantes de temperatura

4. Duração da medição - curto e longo prazo

• Uma consideração importante na escolha das células de carga certa é entender a estabilidade de uma célula de carga em condições de teste de curto e longo prazo

• A maioria das escalas trabalha sob o cenário onde alguém

• a célula de carga e depois leva uma leitura. Precisão geralmente são muito altas para essas aplicações, especialmente em condições de temperatura ambiente

• Mas quando as temperaturas estão mudando ou quando uma carga constante é colocada em uma célula de carga por um longo tempo, e não se pode "" a leitura periodicamente pode haver deriva ou rastejamento na leitura da linha de base. Se o seu aplicativo não puder tolerar esse tipo de desvio, você precisará comprar uma célula de carga com boa estabilidade a longo prazo e baixa fluência

• Aplicações de controle de processo que não podem ser periodicamente Tares e ainda exigem resoluções e precisão muito altas com temperatura por longos períodos de tempo - são algumas das aplicações mais exigentes para a roupa com uma célula de carga

5. Taxa de atualização de dados

• Quão rápido você precisa ser a leitura? 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz ou mais rápido?

• É importante saber porque as células de carga geralmente estão falando "quase estática " dispositivos. Isto é, eles não pretendem medir as forças dinâmicas que agem no sensor - mas apenas as cargas estáticas

• Quando você precisa medir forças em uma frequência muito alta para estudar a dinâmica de um sistema - você precisa comprar um sensor de força com aqueles características

• O tempo de resposta de uma célula de carga é geralmente da ordem de 3-5 milissegundos - mas isso não leva em consideração a massa do corpo presa à célula de carga. Dependendo do que está anexado à célula de carga - o tempo de resposta pode ser muito mais lento do que o que você espera

• Além disso, o tempo de resposta é geralmente indicado como o da saída analógica das células de carga - e não a do sistema digitalizado completo. Você precisa considerar a taxa de dados do sistema de aquisição de dados, o PC ou PLC sendo usado etc. para obter taxas de dados muito altas

6. Direção do carregamento

• As células de carga geralmente são projetadas para medição em uma direção - em tensão ou em compressão

• A razão para isso é que os sistemas de calibração e os processos de calibração são projetados para uma direção.

• Se o seu aplicativo precisar de forças para serem medidas em ambas as direções, ou seja, cargas universais - a precisão do sistema pode ser menor do que em apenas uma direção.

• Algumas células de carga, como as células de carga do feixe S, são melhores para aplicações universais e se o seu aplicativo permitir a configuração mecânica especial da célula de carga do feixe S- considere usar esse tipo

• Fabricantes de células de carga podem cobrar uma taxa extra por calibrar as células de carga em ambas as direções

7. Opções de montagem

• Este pode ser um dos aspectos mais esquecidos das células de carga! Designers, engenheiros ou usuários costumam escolher uma célula de carga e depois descobrem que precisam gastar centenas de dólares a mais para projetar acessórios ou outros acessórios para realmente usá -lo na prática!

• Preste atenção especial às opções de montagem oferecidas pelas células de carga na parte superior e na parte inferior da célula de carga. Os orifícios roscados são mais fáceis de trabalhar e geralmente são mais baixos e mais baratos de usar do que se você precisar perfurar um buraco e enfiar na sua extremidade!

• Também preste atenção especial às condições de carregamento fora do centro ao projetar seu aplicativo. Algumas células de carga, como panqueca, estilo de botão e outras células de carga circular, são mais precisas quando usadas axialmente ao longo do centro das células de carga. Quando existem condições de carregamento central -, certas células de carga, como células de carga de ponto único em balanço, oferecem melhor desempenho do que outros.

8. Saída necessária (analógico ou digital)

Esse é um dos fatores mais importantes a serem considerados ao escolher uma célula de carga, pois o tipo de saída que você deseja para o seu aplicativo é um dos maiores fatores determinantes no custo final da sua solução

• A saída mais comum disponível nas células de carga convencional é MV/V. Quando você aplica a energia de 10V DC - você obtém cerca de 20 milivolt para obter saídas em escala completa. Este é um sinal analógico de baixo nível que não pode ser inserido em DAQs ou PLCs para fins gerais e requer amplificação antes que ele possa ser usado nesse modo. Procure células de carga com saídas amplificadas para reduzir a dor de cabeça associada a esta etapa e o custo adicional incorrido

• Se a distância entre a célula de carga e o DAQ/PLC for grande - pode ser necessário usar o tipo de saída analógica de 4-20 mA.

• Melhor ainda-se o seu aplicativo funcionar com um PC ou um DAQ/PLC com entradas digitais, procure células de carga com saídas seriais/rs-232/rs-485/USB ou sem fio

9. Custo total de propriedade

• O custo da solução depende de muitos fatores:

n Custo da célula de carga

n Custo do equipamento de condicionamento de sinal necessário

n Custo dos digitalizadores/sistemas de controle

n Custo da programação ou aplicação de calibração para obter leituras em lb/kg/n

n Custo de recalibração periódica

• Você precisa considerar o custo total da solução antes de tomar uma decisão sobre qual célula de carga para comprar

• Além disso, pode haver variação significativa da unidade a unidade no desempenho e Precisão - então você precisa considerar o custo de calibrar o sistema - se você é um OEM projetando um sistema a ser usado por um consumidor médio

10. Certificações necessárias

• Se o seu aplicativo for usado comercialmente para transmitir negócios com base no peso, existem regras e regulamentos que você precisará seguir

• Por exemplo, se você estiver vendendo grãos de café embalados em sacos de 1 lb, precisará usar células de carga certificadas NTEP para medir as bolsas de café durante a embalagem

• Na Europa e em outras áreas, essa certificação é chamada "oiml ".

• Em P&D geral, as aplicações de educação e teste e medição não exigem essas certificações NTEP/OIML, mas pode haver diretrizes e recomendações do setor que você precisa seguir