ACella di caricoè un tipo particolare di trasduttore o sensore che converte la forza in un'uscita elettrica misurabile. Il tipico dispositivo per celle di carico è costituito da quattro estensimetri in una configurazione a ponte di Wheatstone. Su scala industriale questa conversione consiste nella trasformazione di un carico in un segnale elettrico analogico
Leonardo Da Vinci utilizzava posizioni di contrappesi calibrati su una leva meccanica per bilanciare e determinare pesi sconosciuti. La variazione dei suoi progetti utilizzava più leve, ciascuna di lunghezza diversa e bilanciata con un unico peso standard. Prima che le celle di carico estensimetriche idrauliche ed elettroniche sostituissero le leve meccaniche per le applicazioni di pesatura industriale, queste bilance a leva meccaniche erano ampiamente utilizzate. Erano usati per pesare di tutto, dalle pillole ai vagoni ferroviari, e lo facevano in modo accurato e affidabile, a condizione che fossero adeguatamente calibrati e sottoposti a manutenzione. Prevedevano l'uso di un meccanismo di bilanciamento del peso o il rilevamento della forza sviluppata da leve meccaniche. I primi sensori di forza pre-estensimetrici includevano modelli idraulici e pneumatici.
Nel 1843, il fisico britannico Charles Wheatstone ideò un circuito a ponte in grado di misurare le resistenze elettriche. Il circuito a ponte di Wheatstone è ideale per misurare le variazioni di resistenza che si verificano negli estensimetri. Sebbene il primo estensimetro a filo resistivo sia stato sviluppato negli anni '40, fu solo quando l'elettronica moderna si adeguò che la nuova tecnologia divenne tecnicamente ed economicamente fattibile. Da allora, tuttavia, gli estensimetri hanno proliferato sia come componenti meccanici di bilance che come celle di carico autonome. Oggi, ad eccezione di alcuni laboratori in cui vengono ancora utilizzate bilance meccaniche di precisione, le celle di carico estensimetriche dominano il settore della pesatura. Le celle di carico pneumatiche vengono talvolta utilizzate laddove si desiderano sicurezza intrinseca e igiene, mentre le celle di carico idrauliche vengono prese in considerazione in luoghi remoti, poiché non richiedono alimentazione elettrica. Le celle di carico estensimetriche offrono accuratezze comprese tra lo 0,03% e lo 0,25% del fondo scala e sono adatte per quasi tutte le applicazioni industriali.
Come funziona?
I design delle celle di carico sono classificati in base al tipo di segnale di uscita generato (pneumatico, idraulico, elettrico) o in base al modo in cui rilevano il peso (compressione, tensione o taglio)Idraulicole celle di carico sono dispositivi di bilanciamento della forza, che misurano il peso come variazione della pressione del fluido di riempimento interno.Pneumaticoanche le celle di carico funzionano secondo il principio dell'equilibrio delle forze. Questi dispositivi utilizzano più smorzatori
camere per fornire una precisione maggiore rispetto a quella di un dispositivo idraulico.Estensimetrole celle di carico convertono il carico che agisce su di esse in segnali elettrici. Gli stessi misuratori sono fissati su una trave o su un elemento strutturale che si deforma quando viene applicato il peso.
Orario di pubblicazione: 06-maggio-2021