Il modello spesso chiamato “cella di carico” è di solito un trasduttore di forza a compressione di forma cilindrica, con una calotta sferica (“puntale di carico”) posizionata sulla parte superiore per applicare la forza in modo preciso. Il suo funzionamento si basa solitamente su estensimetri che trasformano le più piccole deformazioni in segnali elettrici. A differenza di altri sensori di forza, si distingue per la sua struttura robusta e compatta. I campi di applicazione tipici sono l’ingegneria meccanica, i banchi di prova e l’automazione.
I sensori di forza misurano forze statiche e dinamiche. Disponibili in due dimensioni, coprono carichi nominali da 5 kN a 200 kN. I fori filettati nella base facilitano il montaggio. La forza viene applicata tramite una superficie bombata al centro.
I sensori di forza misurano forze statiche e dinamiche. Disponibili in due dimensioni, coprono carichi nominali da 500 N a 100 kN. I fori passanti facilitano il montaggio. La forza viene applicata tramite una superficie bombata al centro.
I trasduttori di forza a compressione (anello flessibile) misurano forze statiche e dinamiche. Con due diverse dimensioni, coprono applicazioni con carichi nominali da 100 a 500 kN. Una scanalatura nella base facilita il montaggio. La forza viene applicata tramite una superficie piana al centro, in combinazione con il corrispondente contropezzo.
Grazie al loro design compatto, questi trasduttori di forza sono ideali per le misurazioni in spazi ristretti. I trasduttori di forza richiedono solo una superficie piana come base. La forza viene applicata centralmente attraverso un contorno coronato che perdona i piccoli disallineamenti. I fori di fissaggio (solo per il tipo 1) sul lato inferiore garantiscono un fissaggio sicuro nell’applicazione.
Un trasduttore di forza a forma di sensore di pressione (cilindrico), con una calotta sferica sulla parte superiore per l’applicazione della forza, misura le forze di pressione attraverso la deformazione del suo elemento sensibile. La trasmissione della forza avviene tramite la geometria anulare sulla parte inferiore. Per ottenere la massima precisione, il sensore dovrebbe quindi poggiare su una superficie piana e, se sono presenti fori di fissaggio, va avvitato saldamente. In questo modo è possibile rilevare le forze in modo preciso e affidabile, anche in processi dinamici o in condizioni ambientali difficili.
Rispetto ai sensori di forza a barra o a forma di S, questo modello si distingue per la sua struttura particolarmente compatta e robusta. È particolarmente adatto per applicazioni con spazio di installazione limitato e carichi elevati. Mentre altre geometrie di sensori spesso sono in grado di rilevare sia le forze di trazione che quelle di compressione, i sensori di forza sono progettati principalmente per misurare le forze di compressione. In questo modo garantiscono un’elevata precisione di misura pur mantenendo un design compatto.
I sensori di forza trovano applicazione nell’ingegneria meccanica e nella costruzione di impianti, nei banchi di prova, nelle presse di montaggio o nella tecnologia di trasporto. Vengono utilizzati ovunque sia necessario monitorare le forze in modo affidabile, continuo e preciso, anche in condizioni difficili come vibrazioni, calore o sporco.
Grazie alla loro forma piccola e cilindrica, i sensori di forza si integrano facilmente anche in spazi ristretti o difficili da raggiungere. Occupano pochissimo spazio e sono perfetti per macchine compatte o applicazioni con spazio di installazione limitato, senza compromettere né la stabilità né le prestazioni.
I sensori di forza forniscono valori di misura estremamente precisi su tutto il campo di misura. L’elevata linearità garantisce che la forza venga rilevata in modo proporzionale al segnale di uscita. In questo modo è possibile monitorare e regolare le forze con precisione: un fattore fondamentale per la qualità, l’affidabilità dei processi e la riproducibilità dei risultati in applicazioni delicate.
A seconda del modello, le celle di carico sono disponibili con gradi di protezione fino a IP68 , mentre IP67 rappresenta lo standard più diffuso in molte applicazioni industriali. L’elevato grado di protezione garantisce una protezione totale contro la penetrazione della polvere e una protezione affidabile dall’acqua. Per questo i sensori di forza sono adatti anche all’uso in ambienti industriali difficili, con umidità, sporco o processi di pulizia regolari. La struttura robusta e sigillata contribuisce a garantire un’elevata sicurezza di funzionamento, una lunga durata e una precisione di misura affidabile nel tempo.
I trasduttori di forza sono disponibili in tantissime varianti: dai modelli per forze minime nell’ordine dei newton fino ai sensori per carichi estremi nell’ordine dei meganewton. Questo ti permette di adattarli in modo flessibile alle applicazioni più disparate, dalla microprecisione alla tecnologia per carichi pesanti.
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Che si tratti di forma o design, di materiali o connessioni, di analogico o digitale Segnali di uscita: il nostro team svilupperà per te o insieme a te l’esatta cella di carico di cui hai bisogno per il tuo progetto. Questo perché vanta un’esperienza decennale e una vasta competenza nello sviluppo della tecnologia di misurazione della forza, nonché gli strumenti e i macchinari adatti per produrre i prototipi di cui hai bisogno.
Un trasduttore di forza misura le forze rilevando la deformazione di un corpo di misura elastico causata dal carico. Questa deformazione viene solitamente convertita, tramite estensimetri (DMS), in un segnale elettrico proporzionale alla forza applicata. I valori misurati possono poi essere elaborati e visualizzati da un sistema elettronico di analisi.
La scelta del trasduttore di forza più adatto dipende innanzitutto dai requisiti della specifica applicazione. I criteri decisivi sono la forza massima da misurare e il carico massimo che si può verificare, per garantire una riserva di sicurezza sufficiente. Bisogna inoltre tenere conto delle condizioni di installazione disponibili o dello spazio di montaggio a disposizione, della precisione di misura richiesta, delle condizioni ambientali, compreso il grado di protezione necessario, e del segnale di uscita richiesto.
I trasduttori di forza a compressione hanno solitamente una precisione compresa tra lo 0,05% e lo 0,5% del valore finale.
A seconda del modello, i sensori di forza sono disponibili con gradi di protezione IP65, IP67 o fino a IP68. Il grado di protezione indica il livello di protezione del sensore contro la penetrazione di polvere e acqua. Gradi di protezione elevati consentono un impiego affidabile anche in ambienti industriali difficili, caratterizzati da umidità, sporco o processi di pulizia regolari, e contribuiscono a garantire un’elevata sicurezza operativa e una lunga durata.
Sì, molti trasduttori di forza sono progettati appositamente per l’uso in ambienti difficili, umidi o polverosi. I modelli con gradi di protezione elevati, come IP67 o IP68, e realizzati con materiali resistenti alla corrosione, come l’acciaio inossidabile, garantiscono un funzionamento affidabile anche in condizioni impegnative. Per applicazioni specifiche o condizioni ambientali particolari sono inoltre disponibili versioni realizzate con materiali speciali, ad esempio acciai inossidabili particolarmente resistenti all’acqua salata. Su richiesta, i sensori di forza possono anche essere personalizzati in base alle condizioni di impiego, sia nella scelta dei materiali che nella versione.
Per integrare un trasduttore di forza in un sistema già esistente, bisogna tenere conto del possibile collegamento meccanico, in particolare della posizione di montaggio e dello spazio disponibile. Per il collegamento elettrico, invece, bisogna verificare la compatibilità del segnale di uscita. Primosensor offre diversi segnali di uscita per i suoi sensori di forza:
Sì, si consiglia una calibrazione regolare per garantire nel tempo la precisione e l’affidabilità del sensore di forza. In molte applicazioni l’intervallo di calibrazione è di un anno, ma può variare a seconda delle condizioni d’uso, della frequenza di carico e dei requisiti di qualità.
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