Este tipo de dispositivo, que a menudo se conoce como «célula de carga», suele ser un transductor de fuerza de compresión con forma cilíndrica que tiene una calota esférica («botón de carga») en la parte superior para aplicar la fuerza de forma precisa. Su funcionamiento se basa casi siempre en galgas extensométricas, que convierten las deformaciones más pequeñas en señales eléctricas. A diferencia de otros sensores de fuerza, destaca por su diseño robusto y compacto. Se suele usar en ingeniería mecánica, bancos de pruebas y automatización.
Los transductores de fuerza miden fuerzas estáticas y dinámicas. Con dos tamaños disponibles, cubren cargas nominales de 5 kN a 200 kN. Los orificios roscados en la base facilitan el montaje. La aplicación de la fuerza se realiza a través de una superficie abombada situada en el centro.
Los transductores de fuerza miden fuerzas estáticas y dinámicas. Con dos tamaños disponibles, cubren cargas nominales de 500 N a 100 kN. Los orificios pasantes facilitan el montaje. La aplicación de la fuerza se realiza a través de una superficie abombada situada en el centro.
Los transductores de fuerza de compresión (anillo de flexión) miden fuerzas estáticas y dinámicas. Con dos tamaños disponibles, cubren aplicaciones con cargas nominales de 100 a 500 kN. Una ranura en la base facilita el montaje. La aplicación de la fuerza se realiza a través de una superficie plana en el centro con la pieza de acoplamiento correspondiente.
Gracias a su diseño compacto, estos
Un transductor de fuerza en forma de captador de fuerza de compresión (cilíndrico), con una cúpula esférica en la parte superior para aplicar la fuerza, mide las fuerzas de compresión mediante la deformación de su elemento sensible. La transmisión de la fuerza se realiza a través de la geometría anular de la parte inferior. Para conseguir la máxima precisión, el sensor debe apoyarse sobre una superficie plana y, si dispone de orificios de fijación, atornillarse si es necesario. Así se pueden registrar las fuerzas de forma precisa y fiable, incluso en procesos dinámicos o en condiciones ambientales adversas.
En comparación con los sensores de fuerza en forma de viga o de «S», este diseño destaca por su estructura especialmente compacta y robusta. Es ideal sobre todo para aplicaciones con espacio de montaje limitado y cargas elevadas. Mientras que otras geometrías de sensores suelen poder medir tanto fuerzas de tracción como de compresión, los transductores de fuerza están diseñados principalmente para medir fuerzas de compresión. Así, ofrecen una gran precisión de medición sin renunciar a un diseño compacto.
Los transductores de fuerza se utilizan en la construcción de maquinaria e instalaciones, en bancos de pruebas, en prensas de montaje o en sistemas de transporte. Se emplean en todos aquellos lugares en los que es necesario monitorizar las fuerzas de forma fiable, continua y precisa, incluso en condiciones difíciles como vibraciones, calor o suciedad.
Gracias a su diseño pequeño y cilíndrico, los sensores de fuerza se pueden integrar sin problemas incluso en zonas estrechas o de difícil acceso. Ocupan muy poco espacio y son ideales para máquinas compactas o aplicaciones con espacio de montaje limitado, sin renunciar a la estabilidad ni al rendimiento.
Los transductores de fuerza proporcionan valores de medición extremadamente precisos en todo el rango de medición. Su alta linealidad garantiza que la fuerza se registre de forma proporcional a la señal de salida. Así se pueden supervisar y regular las fuerzas con exactitud, lo cual es fundamental para la calidad, la seguridad de los procesos y la reproducibilidad de los resultados en aplicaciones delicadas.
Dependiendo del modelo, las células de carga tienen índices de protección de hasta IP68 , y el IP67 es el estándar habitual en muchas aplicaciones industriales. Este alto grado de protección garantiza una protección total contra la entrada de polvo, así como una protección fiable contra el agua. Por eso, los transductores de fuerza también son perfectos para usarlos en entornos industriales exigentes con humedad, suciedad o procesos de limpieza regulares. Su diseño robusto y sellado contribuye a una gran seguridad de funcionamiento, una larga vida útil y una precisión de medición fiable a largo plazo.
Las células de carga están disponibles en una gran variedad de modelos, desde los que miden fuerzas mínimas en el rango de los newtons hasta los sensores para cargas extremas en el rango de los meganewtons. Por eso, se pueden adaptar con flexibilidad a las aplicaciones más diversas, desde la microprecisión hasta la tecnología de cargas pesadas.
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Un transductor de fuerza mide las fuerzas registrando la deformación que sufre un cuerpo de medición elástico al someterse a una carga. Esta deformación se convierte, normalmente, en una señal eléctrica mediante galgas extensométricas (DMS), que es proporcional a la fuerza aplicada. Los valores medidos pueden procesarse y mostrarse después mediante un sistema electrónico de análisis.
La elección del transductor de fuerza adecuado depende, ante todo, de los requisitos de cada aplicación. Los criterios clave son la fuerza máxima que hay que medir y la carga máxima que se va a aplicar, para garantizar una reserva de seguridad suficiente. También hay que tener en cuenta las condiciones de montaje disponibles o el espacio de instalación existente, la precisión de medición requerida, las condiciones ambientales —incluido el grado de protección necesario— y la señal de salida que se necesita.
Las células de carga que miden la fuerza de compresión suelen tener una precisión que oscila entre el 0,05 % y el 0,5 % del valor final.
Dependiendo del modelo, las células de carga están disponibles con los grados de protección IP65, IP67 o incluso IP68. El grado de protección indica el nivel de protección del sensor frente a la entrada de polvo y agua. Los grados de protección elevados permiten un uso fiable incluso en entornos industriales adversos con humedad, suciedad o procesos de limpieza habituales, y contribuyen a una gran seguridad de funcionamiento y a una larga vida útil.
Sí, muchas células de carga están diseñadas especialmente para usarlas en entornos hostiles, húmedos o con mucho polvo. Los modelos con índices de protección altos, como IP67 o IP68, y materiales resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable, garantizan un funcionamiento fiable incluso en condiciones exigentes. Para aplicaciones específicas o condiciones ambientales especiales, también hay disponibles versiones fabricadas con materiales especiales, como aceros inoxidables especialmente resistentes al agua salada. Si lo deseas, las células de carga también se pueden personalizar en cuanto a la elección de materiales y el diseño para adaptarlas a las condiciones de uso concretas.
Para integrar un transductor de fuerza en un sistema ya existente, hay que tener en cuenta la posible conexión mecánica, sobre todo la posición de montaje y el espacio disponible. En cuanto a la conexión eléctrica, hay que fijarse en la compatibilidad de la señal de salida. Primosensor ofrece diferentes señales de salida para sus sensores de fuerza:
Sí, se recomienda realizar una calibración periódica para garantizar de forma duradera la precisión y la fiabilidad de la célula de carga. En muchas aplicaciones, el intervalo de calibración es de un año, aunque puede variar en función de las condiciones de uso, la frecuencia de carga y los requisitos de calidad.
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