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Trabajo Práctico N° 3
Transductores de Esfuerzos Mecánicos
Alumnos: Coaquira Martínez, Hugo Rubén López Soto, Eric Murruni, Jerónimo Año y división: 5º 1ª ELCA Escuela: Escuela Técnica N° 17, Distrito Escolar 13 “Brigadier General Cornelio Saavedra” Profesor: Biglieri, Luis
Ciclo lectivo: 2013
Introducción
Esfuerzos mecánicos simples
Los esfuerzos mecánicos simples son todos aquellas fuerzas aplicadas a los materiales, dichas fuerzas son aplicadas, en algunos casos, al material durante toda su vida útil, lo que hace necesario tener un método para medir dicha fuerza para saber si dicho material va a soportar ese esfuerzo o no. Los esfuerzos más comunes a los que puede estar sometido un material son la tracción, la comprensión, la flexión, el pandeo y la torsión Para realizar estas mediciones, se utilizar unos transductores denominados galgas extensométricas. Estas galgas se dividen en dos tipos: metálicas, (de hilo de alambre o de película), o semiconductoras.
Galgas extensiométricas metálicas
Las galgas metálicas están constituidas por un hilo de metal muy fino, el cual es fijado a una superficie y recubierta con resina epoxídica. Este elemento es luego colocado sobre la superficie a medir, y cuando se le ejerce un esfuerzo mecánico al material, hace que la galga se estire, haciendo que su resistencia varíe. Dicha variación en la resistividad está dada por el largo, la sección y la resistencia específica del material, la cual se representa por la letra ρ (rho), la cual es característica de cada material. La fórmula para hallar la resistencia de un metal es la siguiente:
Donde: R: Resistencia del material. ρ: (rho) resistencia específica del material. l: Largo del material. S: sección del material. Por lo tanto, si a un metal se lo estira, disminuye su sección y aumenta su largo, lo que hace que aumente su resistencia, y si se lo comprime, hará que el largo disminuya y su sección aumente, por lo tanto hará que su resistencia disminuye.
A continuación se muestra los valores de ρ de algunos metales:
Material Resistividad (en 20ºC a 25ºC Ω.m)
Plata 1,47x108
Cobre 1,71x108
Oro 2,35x108
Aluminio 2,82x108
Wolframio 5,65x108
Níquel 6,40x108
Hierro 9,71x108
Platino 10,60x108
Estaño 11,50x108
Acero inoxidable 310 72,00x108
Grafito 60,00x108
Las galgas tienen como ventaja un bajo coeficiente de temperatura, ya que se compensa la disminución de la movilidad de los electrones al aumentar la temperatura con el aumento de su concentración. En las galgas metálicas la corriente máxima es de unos 25 mA si el soporte es buen conductor de calor, y 5mA en el caso contrario; de todas formas en las galgas metálicas hay una gran limitación en la corriente. Las principales características de las galgas metálicas en condiciones habituales establecen que su tamaño tiene una variación entre 0.4mm y 150mm, tienen una resistencia variable entre 120Ω y 5000Ω y su tolerancia a la resistencia esta en el rango de 0.1% y 0.2%. La resistencia eléctrica de la galga metálica esta dada por la relación entre la resistividad y la longitud respecto al área transversal.
Galgas extensiométrica metálicas del tipo hilo o alambre Una galga extensiométrica de hilo o alambre es una galga donde el material de medida de la misma es un alambre muy fino (del orden de los 30 micrones), el cual es fijado a un soporte epoxídico o de polímero, y recubierto con una película de protección hecha con una resina también epoxídica o de polímero, ambos flexibles para permitirle al transductor estirarse y volver a su forma original fácilmente y, en su exterior, se dejan solamente los terminales de conexión.
Galgas extensiométricas del tipo película
Una galga extensiométrica del tipo película es exactamente igual a una galga del tipo hilo de metal, con la diferencia que en lugar de ser un hilo, es una película de metal. El método de fabricación es igual al de los circuitos impresos con base flexible. Esta película está fijada a un soporte epoxídico o de polímero, y recubierta con una película de protección hecha con una resina también epoxídica o de polímero, ambos flexibles para permitirle al transductor estirarse y volver a su forma original fácilmente y, en su exterior, se dejan solamente los terminales de conexión.
Ventajas de las galgas metálicas
Pequeño tamaño Pueden ser alimentadas con corriente continua o alterna Tienen buena respuesta en frecuencia Son simples y adecuadas para medidas estáticas y dinámicas No son influidas por los campos magnéticos
Desventajas de las galgas metálicas
La galga no debe llevarse al límite fuera de la deformación plástica, ya que, después de
eso, se descalibrará y será inutilizable El incremento de la galga debe ser en la misma dirección que el movimiento de
deformación del material a medir, ya que las galgas miden en una sola dirección La galga solamente proporciona mediciones para la cual fue diseñada, por lo tanto, si se
quiere medir en dos direcciones opuestas se deberán utilizar dos galgas o más.
Principio de funcionamiento de las galgas metálicas
Las galgas metálicas funcionan aprovechando el fenómeno físico de la resistencia de los metales, el cual no depende solamente del material en sí, sino que también de la geometría del metal o conductor, dicho fenómeno físico está dado por la siguiente expresión:
Esto significa que, variando los parámetros de la ecuación, se hace que la galga tenga mayor o menor resistencia. Si al metal de la galga se lo estira, ya sea un alambre o película, disminuirá
la sección y la longitud (longitud activa de la galga) del alambre sea más largo, lo que hará que su resistencia aumente, pero en cambio, si a la galga se la comprime, la sección de la galga aumentará y la longitud de la galga disminuirá, haciendo que la resistencia disminuya, de esta manera, al medir la resistencia, se puede saber la magnitud del esfuerzo aplicado, conociendo la variación de la longitud del metal mediante la ductilidad del mismo. Cabe mencionar que dichos parámetros se debe calcular antes de llegar al punto de deformación plástica del metal, ya que de lo contrario, se producirá la rotura o deformación de la galga, dando mediciones erróneas y haciéndola obsoleta para mediciones precisas futuras. También hay que tener en cuenta el factor de estrés del metal utilizado, ya que después de varias mediciones, por más que la galga no se deforme plásticamente, ese estres provocará que el metal se deteriores y dando mediciones erróneas de la misma manera que si estuviera rota o deformada plásticamente.
Variantes de las galgas
Galgas cortas: son galgas cuya su longitud activa es corta, de alrededor de los 3mm de largo. Son utilizadas donde el material se deforma facilmente, lo que hace necesaria poca variación en la resistencia de la galga, para mediciones más precisas. Galgas largas: son galgas cuya longitud activa es más larga que las galgas cortas, de mas de 3mm de largo. Son utilizadas donde el material es muy duro y tiene poco coeficiente de deformación, del orden de los micrones de metro, haciendo necesaria una gran variación en la resistencias de la galga para efectuar una medición útil. Galgas biaxiales: son dos galgas metálicas dispuestas en el soporte de manera transversal, haciendo posible la medición de deformación del material en dos sentidos diferentes (son utilizadas para medir tracción y compresión, factor que se explicará detalladamente más adelante). Galgas triaxiales: son galgas compuestas por tres galgas dispuestas en triángulo, con un ángulo de 60º entre si, haciendo posible la medición de fuerzas en tres sentidos diferentes. Galgas en espiral: son galgas cuyos hilos o películas de alambre están, valga la redundancia, dispuestos en forma de espiral, es decir, se deforman aplicándole una fuerza contraria al sentido de enrollamiento (son utilizadas para medir torsión, deformación explicada mas detalladamente más adelante).
Material de construcción de las galgas
A continuación se detallan los materiales más utilizados para la fabricación de las galgas, se detallarán los materiales de la galga y del soporte
Material de la galga (sensor)
Material del sensor Características Aplicaciones
Constatan Medidas estáticas No usar en aplicaciones extremas Selección compleja (pocos criterios) Material más usado y muy barato Autocompensación térmica muy sencilla
Grandes elongaciones (estado plástico de deformación)
Isoelástic Precisan un control de temperatura Medidas dinámicas Medidas de fatiga
Karma Autocompensación termica sencilla La soldadura de los terminales es compleja
Medidas a temperaturas bajas Medidas con temperaturas variables o no controladas
Aleación de platino Coste alto Medidas a altas temperaturas
Material para el soporte
Material del soporte Características Aplicaciones
Poliamida Es el soporte estándar No soportan condiciones extremas de trabajo Espesor habitual de 0,025mm
Medidas estáticas Aplicaciones habituales
Epoxy Minimiza el error introducido por el soporte Instalación delicada Requiere mano de obra delicada
Medidas precisas
Fibra de vidrio reforzada con epoxy
Soporta temperaturas moderadas Soporta muy bien el trabajo a fatiga
Medidas cíclicas y de fatiga
Galgas extensiométricas semiconductoras
En las galgas semiconductoras hay un elemento semiconductor en vez del hilo metálico, su gran diferencia respecto a las demás galgas, es su tamaño, ya que su tamaño es más reducido. la potencia máxima disipable en galgas semiconductoras es de unos 250 mW. Las galgas semiconductoras son capaces de soportar una alta resistencia su fatiga de vida es más larga y tiene menor histéresis, que es la capacidad de que el material conserve sus propiedades bajo diferentes estímulos. Existen ciertos aspectos característicos bajo condiciones normales de las galgas semiconductoras, su tamaño varias entre los 1mm y 5mm, su resistencia esta aproximadamente entre un rango de 1000Ω a 5000Ω y su tolerancia a la resistencia esta entre 1% y 2%.
Materiales de construcción de las galgas
Silicio: El uso del silicio para las galgas tiene muchas ventajas entre estos este el factor de galga ya que supera en aproximadamente 60 veces los de otros materiales permitiendo así el uso de él en condiciones ambientales drásticas. A pesar que tiene ciertas desventajas como la sensibilidad a la luz y no ser resistente a algunos fluidos corrosivos, esto se puede solucionar mediante un material que evite los efectos corrosivos de los fluidos e intentar buscar lugares con condiciones de iluminación normales para poder despreciar la magnitud de los efectos ópticos. La mayoría de los resultados de estas características depende de la forma en que es construida la galga semiconductora de silicio. Germanio: El germanio es un elemento semiconductor, la gran diferencia con el silicio es que posee una banda prohibida que permite el uso de él en amplificadores de baja intensidad, su desventaja es el alto costo y la dificultad de conseguirlo. Al igual que el silicio posee la
capacidad de agrupar sus átomos en forma de retículo cristalino, lo que los hace elementos semiconductores por excelencia y los más usados en la construcción de galgas extensiométricas. Vidrio fenólico encapsuladas y no encapsuladas: Este elemento es termoestable, lo que permite que los resultados de la galga no se vean tan afectados por cambios en la temperatura.
Rangos de medida de galgas metálicas Los rangos de medida de una galga metálica dependen de como lo halla diseñado el fabricante. Como el caso de otros transductores, no tienen un valor máximo para medir el esfuerzo, sino que tienen una capacidad de estiramiento (o alargamiento) máximo. Con dicho estiramiento va a variar la resistencia, pero eso no implica que la variación de la resistencia sea proporcional a la variación del esfuerzo, ya que pueden existir galgas iguales para la medición de diferentes materiales, o diferentes galgas para medir materiales iguales. Dejando aclarado que la variación de la resistencia no indica, proporcionalmente, la variación del esfuerzo mecánico, (a menos que la galga se la coloque, por ejemplo, a un microcontrolador para medir con exactitud la resistencia de la misma y esté calibrado el instrumento con unos determinados valores de esfuerzo en relación con la resistencia) se llega a la conclusión que los rango de medida de las galgas no son cuánto pueden medir, sino cuánto se pueden estirar. Se pueden conseguir galgas de metal que se pueden estirar alrededor de unos 15000 hasta 30000 micrones. El esfuerzo necesario para lograr esa variación va a variar del material a medir, ya que, el esfuerzo requerido para estirar 1 micrón a material duro no va a ser el mismo que el necesario para estirar 1 micron a un material más blando, ya que la galga se estirará en proporción a lo que se estire el material a medir, porque la misma está adherida al material
Utilización de las galgas extensiométricas
Hasta este punto, se explicó solamente el funcionamiento y el material de fabricación de las galgas, pero no se explicó, en detalle, las aplicaciones, excepto en algunos casos específicos, donde la aplicación fue apenas nombrada. A continuación se explica, en detalle, las aplicaciones de las galgas. Las aplicaciones son para medir tracción, flexión, pandeo, torsión y compresión.
Tracción Una de las aplicaciones mas utilizadas de las galgas es la de medir la tracción. Este parámetro es muy útil de averiguar para la mayoría de los materiales, ya que es unos de los esfuerzos mecánicos más comunes que un material debe soportar. La tracción consiste en estirar un material y medir la deformación del mismo, se mide la longitud inicial, después se lo comienza a estirar, y mediante galgas, se determinan los parámetros de deformación elástica (la deformación en la cual a un material se le puede aplicar un esfuerzo sin deformarse) la deformación plástica (la deformación en la cual el material se deforma sin romperse) y el punto de rotura (el punto en el cual el material, después de un esfuerzo, finalmente se rompe) Si a un material se lo estira, van a haber dos magnitudes físicas que van a variar, una es la del largo, y otra es la del ancho. por lo tanto, para medir el esfuerzo de los tres parámetros anteriores, se van a necesitar dos galgas, una que mida la variación horizontal y otra que mida
la variación vertical.
Mediante la utilización de galgas, en el caso de la tracción una vez que se hallan los siguientes parámetros y se puede realizar un gráfico como el de a continuación, donde se muestra los parámetros de deformación elástica, deformación plástica y punto de rotura de un material. En este caso, las galgas van adheridas a la superficie del material a medir y la variación es indicada por las galgas.
Dónde ε: Variación específica, la cual es igual a Δl/l (variación del largo final sobre el largo inicial) σ: Tensión mecanica. σ= fuerza/superficie Se puede observar en el gráfico que, a medida que aumenta la tensión mecánica (σ) también va aumentando la deformación específica de una manera lineal hasta que se llega al punto 1, el cual es el límite de la deformación elástica (máxima tensión mecánica que se le puede aplicar a un objeto sin que se deforme, ley de Hooke). Una vez que se sobrepase el punto 1, el objeto comenzará a deformarse plásticamente, lo que hará que, al llegar al punto 2, la variación específica no volverá a 0 (línea roja) , por lo cual el objeto llegó al máximo del punto de deformación plástica. Una vez sobrepasado ese punto, se llegará al punto 3, el punto de rotura, lo cual, lógicamente, indica el valor máximo de tensión mecánica que soporta el objeto hasta romperse.
Compresión
El efecto de compresión es muy similar al de tracción, con al diferencia de que se lo comprime en lugar de estirarlo. En el caso de la compresión, también se utilizan dos galgas, una para medir la variación en la longitud y otra para medir la variación en la sección, la cual aumenta en lugar de disminuir, y el largo disminuye en lugar de aumentar
Mediante la utilización de las galgas, se puede observar que, a medida que se comprime el material hay dos parámetros que varían, uno es el largo de la pieza, el cual disminuye y es detectado por la galga de la izquierda, y a la vez la sección aumenta, valor que es detectado por la galga derecha.
Flexión
La flexión consiste en aplicarle una fuerza a un materia que esta sobre dos puntos de apoyo, y, mediante la utilización de las galgas, se puede determinar, al igual que con la tracción, el punto de deformación elástica, el punto de deformación plástica y el punto de rotura. Si a un material que está puesto sobre dos puntos de apoyo se le aplica una fuerza, van a suceder dos fenómenos, el primero es que en la cara o superficie donde es esta aplicando la fuerza se está produciendo la compresión del material, y en el punto opuesto, se esta produciendo completamente lo contrario, el material se está estirando, sería algo parecido a lo que sucedería en un diafragma. Por lo tanto, será necesaria la utilización de dos delgas, la primera es la que mide la zona donde se esta produciendo la compresión, y la segunda en la zona donde se esta produciendo el estiramiento.
En este ejemplo se demuestra una utilización en lo que podría llegar a utilizarse la galgas para la medición de flexión. En este ejemplo, el material que está colocado sobre los puntos de apoyo puede ser una barra de metal, una viga de madera, o una viga de hormigón, entonces, para saber su punto se deformación elástica, deformación plástica o punto de rotura, se colocan dos galgas; la galga 1 mide la compresión que se está produciendo en la cara superior del material, donde se aplica la fuerza, y la delga 2 mide el estiramiento que se produce en la otra superficie, la cual es opuesta a la de la superficie donde se aplicó la fuerza. De esta manera, con los valores obtenidos, se pueden averiguar los valores de deformación elástica, deformación plástica y punto de rotura de algún material a elección en estas condiciones.
Pandeo
El pandeo es una variación en la estabilidad elástica de un material, el cual se manifiesta en una por la aparición de desplazamientos transversales a la dirección principal de compresión. La aparición de deflexión por pandeo limita severamente la resistencia en compresión de un pilar o cualquier tipo de pieza esbelta. Eventualmente, a partir de cierto valor de la carga axial de compresión, denominada carga crítica de pandeo, puede producirse una situación de inestabilidad elástica y entonces fácilmente la deformación aumentará produciendo tensiones adicionales que superarán la tensión de rotura, provocando la ruina del elemento estructural. Además del pandeo flexional ordinario existe el pandeo torsional o inestabilidad elástica provocado por un momento torsor excesivo. Existen diferentes maneras o modos de fallo por pandeo. Para un elemento estructural frecuentemente hay que verificar varios de ellos y garantizar que las cargas están lejos de las cargas críticas asociadas a cada modo o manera de pandear. Para realizar estas verificaciones, se utilizan galgas a ambos lados de la columna o estructura y ser realizan las mediciones.
Se puede observar que el hay algunas similitudes en el pandeo que en la flexión, por ejemplo, se producen las mismas fuerzas en la estructura, con la diferencia que ahora, la fuerza aplicada es sobre el material , pero ahora en posición vertical en lugar de horizontal. Como en el pandeo hay una superficie que se va a estirar y otra que se va a comprimir, el modo en es que se van a colocar las galgas va a ser igual que en la flexión, por lo tanto, va a haber dos galgas adheridas al material. La galga 1 va a medir en la superficie del material la cual está siendo comprimida, y la galga 2 estará midiendo la superficie del material la cual esta siendo estirada. De esta manera, se pueden sacar parámetros de los materiales que están siendo medidos, los cuales son los valores de fuerza necesarios para producir la deformación elástica, la fuerza necesaria para producir la deformación plástica y la fuerza para llegar al punto de ruptura.
Torsión
La torsión es un fenómeno en el cual se le aplica una fuerza circular a una pieza (torque) y se la hace girar en un sentido mientras que el otros se lo mantiene fijo, de esa manera, la pieza se deforma con la de la imagen. Para realizar la medicion de la fuerza de torsión, se utilizan galgas extensiométricas en forma de hélice, en la cual los alambres de cobre estan colocados en forma de helice. Para realizar la medición, se coloca el transductor en una pieza para realizarle una fuerza circular, y mientras el transductor está fijo, pero adherido a la vez a la pieza, la misma va a girar, haciendo que la resistencia de la galga aumente y de esa manera realizar la medición.
Estos transductores pueden llegar a ser utilizados en la industria automotriz, donde se necesita saber si un cigueñal o un árbol de levas va a soportar determinada fuerza sin romperse ni deformarse, entonces, para realizar esa medición, se utiliza una galga de este tipo.
Celdas de carga
Una célula de carga es un transductor que convierte la fuerza mecánica en señales eléctricas.
Hay muchos tipos diferentes de células de carga que operan de formas diferentes, pero la célula de carga más comúnmente utilizada hoy en día es la galga extensométrica. Como su nombre implica, las células de carga mediante galgas extensométricas utilizan una matriz de galgas para medir la deformación de un componente de una estructura y convertirla en una señal eléctrica,las cuales pueden ser:
Resistivos
El peso a medir mueve una resistencia y esa señal eléctrica es recibida por un microcontrolador y transformada en un valor expresado en peso
Capacitivos
Funcionamiento :Se basan en la modificación de la capacidad de un condensador por presencia de objetos sólidos. El elemento capacitivo es parte de un circuito que es excitado de manera continua por una forma de onda sinusoidal de referencia. Un cambio en la capacidad, produce un desplazamiento de fase entre la señal de referencia y una señal obtenida a partir del elemento capacitivo. En general se puede establecer que los sensores capacitivos tienen un pequeño tamaño,construcción robusta y un pequeño desplazamiento volumétrico. La señal de salida es débil por lo que precisan de amplificadores con el riesgo de introducir errores en la medición. Además son sensibles a variaciones de temperatura.
Piezoeléctrica
Están pensados para la medida de golpes o picos de fuerza. Esto es así debido a su comportamiento físico, ya que al deformarse rápidamente el material interno, se produce un pico de tensión proporcional a esa deformación. Para la medida de fuerza dinámica en ensayos, se suelen emplear las células de carga dinámicas o dinamómetros, fabricadas con galgas extensométricas, que son lo suficientemente rápidas como para seguir el evento mecánico sin perder detalle. Funcionamiento: funciona mediante el principio de la piezoelectricidad. Un material piezoeléctrico genera una fuerza electromotriz al ser presionado y deformado. En este caso, el material o cristal piezoeléctrico es deformado por un peso y de esa manera, la f.e.m. generada se analiza con un microcontrolador y se puede expresar el valor en una unidad de peso Ventajas: # Alta sensibilidad y bajo coste. # Alta rigidez mecánica (deformaciones experimentadas<1 microm), apta para medir esfuerzos variables (fuerza ; presión). Desventajas: # No poseen respuesta en c.c. # Deben trabajar por debajo de la frecuencia de reson ancia del material. # Los coeficientes piezoeléctricos son sensibles a la temperatura. (Cuarzo hasta 260ºC y la turmalita 700ºC). # La impedancia de salida de los materiales piezoeléctricos es muy baja
Miniatura y Ultraminiatura
Entre los formatos existentes se encuentran las células de tipo arandela, botón o doble rosca: Las de tipo arandela y botón son muy utilizadas en aplicaciones donde se requiere un perfil muy bajo, desde 2 mm, para trabajar en compresión. Las células de doble rosca son más utilizadas en aplicaciones de tracción, puesto que al incorporar rosca en ambos extremos se pueden fijar sin problemas, mediante roscado o la utilización de rótulas. Rango:parten de los 10 N y llegan hasta los 5 MN, combinando diferentes tipos de tecnologías, como banda metálica o sustrato de silicio. Aplicaciones:Todo tipo de ensayos, principalmente de laboratorio, dónde se quiere realizar el estudio de comportamiento y fiabilidad de cualquier elemento. Presión en tornillos, fuerza ejercida en puntos concretos, robótica, automatización de pequeñas partes móviles, etc.
Industriales
Este tipo de Célula de carga está diseñada para medir fuerzas dinámicas y estáticas normalmente en cualquier sector de la industria, grúas, silos, transé levadores etc. Están diseñadas para trabajar en condiciones de máxima capacidad y de gran esfuerzo gracias a su gran diseño compacto. El amplificador y los componentes electrónicos de alta calidad utilizados en la célula, están protegidos frente a fluctuaciones de temperatura, humedad y otros agentes externos. Rango:hay desde 1 kg a 200 T, con linealidad de hasta el 0.03 %, protección IP68 en acero inoxidable y sellado por láser. Aplicaciones:Ensayo de estructuras, pesaje, medida de fuerza en diferentes tipos de máquinas, estampadoras, prensas, plataformas, maquinaria de papel, maquinaria de corte, etc.
Triaxiales
Permiten adquirir hasta seis canales. Tres de fuerza (Fx, Fy, Fz) y otros tres de par (Mx, My, Mz), con lo que podemos analizar una estructura de forma triaxial, muy importante para análisis en I+D mecánico. Existen diferente sensores de fuerza y par multiaxiales, que nos permiten contar con diferente número de ejes en fuerza o en par, lo que permite adaptar el sensor a nuestras necesidades. Por ejemplo, podríamos encargar un sensor con un canal de fuerza y tres de momento, lo que haría un total de cuatro canales. Rangos:Existe una amplia variedad de rangos, desde unos pocos newtons hasta más 600.000 N y momentos de hasta 9.000 Nm, así como de formatos, que pueden ser cilíndricos o cuadrados, y series de aplicación especial para esfuerzos de corte o plataformas. Aplicaciones:Medida de esfuerzos y momento en bancos de ensayo, máquinas de corte y arranque, ensayos de estructuras, etc.
Hidráulica
Son dispositivos de fuerza y balance. Funcionamiento: miden el peso como un cambio en la presión del líquido con el cual está relleno internamente. En las celdas de carga hidráulicas del tipo de diafragma rotante, la fuerza actuante sobre un cabezal de carga es transferida a un pistón que, a su vez comprime el fluido confinado en una cámara de diafragma de elastómero. A medida que la fuerza aumenta, la presión del fluído hidráulico crece. Aplicaciones:Esta presión puede ser localmente indicada o transmitida para realizar una indicación remota o control. Debido a que este sensor no tiene componentes eléctricos, es ideal
para el uso en zonas peligrosas . La salida es lineal y es relativamente poco afectada por la cantidad del fluido de relleno o por su temperatura. Si las celdas de carga han sido correctamente instaladas y calibradas, la precisión puede estar dentro del 0,25% del fondo de escala o mejor, lo cual es aceptable para la mayoría de las aplicaciones del proceso de pesaje.. Para la máxima precisión, el peso debe ser obtenido por la localización de una celda de carga en cada punto de apoyo y resumir sus resultado.
Neumáticas
Operan bajo el principio de fuerza;balance.Estos dispositivos utilizan múltiples cámaras de amortiguación para proporcionar mayor precisión que un dispositivo hidráulico. Aplicaciones: Las celdas de carga neumáticas se utilizan a menudo para medir pesos relativamente pequeños en las industrias donde la limpieza y seguridad son de interés primordial. Las ventajas de este tipo de celda de carga incluyen el ser intrínsecamente a prueba de explosiones e insensible a las variaciones de temperatura.Además, no contienen líquidos que puedan contaminar el proceso si se rompe el diafragma. Las desventajas incluyen la relativamente baja velocidad de respuesta y la necesidad de aire o nitrógeno limpio y seco.
Características y comparación entre otros tipos de transductores tipo de celda
rango de salida
voltaje de excitación
rango de sobrecarga
resistencia del puente
balanceo de cero
repetitividad deflexión de máxima capacidad
histéresis
flexión de viga
3.0 ± 0.09 mV/V
10 Vdc 150% de la capacidad
350 Ω < 2.0% del rango de salida
< 0.01% del rango de capacidad
0.014” < 0.03% del rango de capacidad
viga en S 3 ± 0.0075 mV/V
10 Vdc 150% de la capacidad
350 ± 10 Ω ± 1% del rango de salida
< 0.01% del rango de capacidad
0.020”
± 0.02%del rango de capacidad
compresión 2 mV/V
10 Vdc 150% de la capacidad
350 Ω ± 2% del rango de salida
< 0.10% del rango de capacidad
0.003” ± 0.20% del rango de capacidad
tension y compresion
2 mV/M
10 Vdc 150% de la capacidad
350 Ω ± ± 2% del rango de salida
± 0.20% del rango de capacidad
± 0.20% del rango de capacidad
celda de compresión celda de tension y compresion
celda de viga en S celda de flexion de viga
