12. Settembre 2024
La tecnologia di misurazione della forza in tutta la sua diversità
Riconoscono se un seggiolino è occupato o vuoto, impediscono alle gru di trasportare carichi troppo pesanti, assicurano una densità uniforme del materiale nelle lavastoviglie o garantiscono lo stesso ciclo di pressione sul componente da formare nelle presse: i trasduttori di forza. I tipi di trasduttori di forza sono tanto diversi quanto le loro aree di applicazione. Tuttavia, il principio in base al quale funzionano è sempre simile.
Non è un caso che i trasduttori di forza siano anche ampiamente definiti come sensori di forza. Questo perché sono costituiti da un sensore che misura le forze e le converte in un segnale elettrico. La precisione è di solito un criterio secondario. Le deviazioni sono in genere comprese tra lo 0,05 e il 2 percento. Di conseguenza, spesso non si tratta di stabilire esattamente l’entità della forza che agisce sul sensore, ma piuttosto che non superi o scenda al di sotto di un valore definito. La situazione è diversa nel caso delle celle di carico, che spesso vengono citate insieme ai trasduttori di forza: Le celle di carico si differenziano dai sensori di forza soprattutto per la loro precisione notevolmente superiore, per il segnale di uscita standardizzato non amplificato e per la specificazione del carico nominale in un’unità di peso.
Le geometrie dei sensori e il loro collegamento meccanico alla macchina possono essere altamente personalizzati. Il collegamento elettrico al sistema di controllo della macchina, invece, si basa su standard. I sensori sono solitamente dotati di segnali di uscita ampiamente utilizzati nell’industria, come 0…10 V o 4…20 mA o interfacce digitali come ProfiNet o CAN bus.
Un’area di applicazione tipica dei trasduttori di forza è quella dei dispositivi di sollevamento, ovvero tutti quei dispositivi che sollevano e spostano carichi in modo libero. Questi includono gru, piattaforme di sollevamento, ponti di sollevamento e paranchi a cavo. Il sovraccarico di un paranco può causare danni al dispositivo di sollevamento, ai carichi da spostare e, nel peggiore dei casi, lesioni personali. I sensori di forza prevengono o riducono significativamente questi rischi. I tipici sensori di forza utilizzati nei paranchi sono i grilli di misurazione, i capicorda di misurazione della tensione e gli assi di misurazione, noti anche come perni di misurazione del carico o perni di misurazione.
Oggi i trasduttori di forza sono parte integrante di numerosi processi produttivi. In questo modo, si assicurano che i prodotti fabbricati siano sempre di alta qualità e che i processi si svolgano in modo coerente. Un esempio è la tecnologia di giunzione, che prevede l’unione permanente di due o più componenti. Ogni volta che rivetti, saldature, viti, press-fit o connessioni a crimpare tengono insieme le parti, è necessaria una pressione predefinita per garantire una connessione stabile e quindi un prodotto finale di alta qualità. I sensori di forza monitorano e controllano la pressione esercitata sui singoli pezzi durante il processo di produzione. Naturalmente, questo aspetto gioca un ruolo importante anche in altri processi produttivi, come ad esempio nell’industria chimica quando si pressano tabs, bricchette o pastiglie per lavastoviglie, in modo che tutti i pellet pressati di un tipo abbiano la stessa consistenza.
I dati misurati possono essere salvati e archiviati per documentare il processo. In questo modo è facile controllarli e riprodurli.
Le possibilità di applicazione dei sensori di forza sono in costante crescita, soprattutto in un mondo sempre più automatizzato. Consentono ai sistemi di controllo dei veicoli a motore di riconoscere l’occupazione dei sedili o la forza di chiusura di finestre e porte, ad esempio. I robot utilizzano sensori di forza per rilevare il contatto o gli ostacoli. Anche le protesi attive in ortopedia hanno sensori di forza integrati.
Primosensor risponde a queste sfide e sviluppa nuove soluzioni ottimizzate per i clienti o insieme a loro, che consentono di misurare la forza ovunque ce ne sia bisogno.
Anche tu stai cercando il trasduttore di forza ideale? Saremo lieti di cercare il trasduttore di forza giusto nella nostra gamma o di consigliarti soluzioni personalizzate.
La sicurezza funzionale (FuSi) di un componente nell’ingegneria meccanica e impiantistica è una caratteristica rilevante del prodotto. Richiede un’analisi e una documentazione approfondita fin dalla fase di sviluppo e progettazione, che permetta di determinare le probabilità di guasto di questi componenti per classificarli in base ai livelli di sicurezza previsti dalla norma EN 13849 o EN61508.
Le probabilità di guasto di un componente e le altre cifre chiave che ne derivano sono definite anche dati chiave di sicurezza.
Per i nostri sensori di forza, che possiamo anche progettare in modo ridondante per raggiungere livelli di sicurezza più elevati, forniamo le caratteristiche di sicurezza in conformità con gli standard di sicurezza EN 13849 (= PL) e EN 61508 (= SIL).
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