12. Settembre 2024
La tecnologia di misurazione della forza in tutta la sua diversità
Scopri tutto sui carichi e sulla misurazione dei carichi: la chiave per un monitoraggio efficiente e l’ottimizzazione dei carichi nelle tue applicazioni. Una misurazione precisa del carico ti permette di aumentare la sicurezza e le prestazioni dei tuoi impianti, sistemi e processi. Scopri le nostre tecnologie innovative e le soluzioni personalizzate per ridurre i costi operativi e aumentare l’affidabilità. Affidati alla nostra esperienza nella misurazione del carico per un successo sostenibile.
La nostra ampia gamma di celle di carico e trasduttori di forza ti offre una varietà di soluzioni per la misurazione del carico per garantire che non vengano superati i limiti consentiti e possibili dei carichi che si verificano.
La misurazione del carico è il processo di registrazione e quantificazione delle forze o dei carichi che agiscono su un oggetto o una struttura. Ciò avviene utilizzando speciali sensori e dispositivi di misurazione che convertono i carichi agenti in segnali elettrici misurabili. Le tipiche variabili misurate includono peso, pressione, tensione e forza.
La misurazione dei carichi nelle applicazioni industriali è utile per una grande varietà di motivi. Si va dalla sicurezza delle persone, alla protezione di macchine e sistemi e ai conseguenti danni e usura precoce che possono verificarsi a causa del sovraccarico, fino alla riduzione dell’efficienza e della produttività. Questo perché l’ottimizzazione dei carichi e/o della loro distribuzione migliora sempre l’efficienza dei processi nelle aree aziendali interessate. Ad esempio, misurando e monitorando i carichi, è possibile regolare le condizioni operative per ridurre al minimo il consumo energetico e massimizzare la produttività.
I dispositivi per la misurazione dei carichi svolgono un ruolo importante in molte applicazioni, in quanto garantiscono sicurezza, efficienza e qualità. Sono progettati per misurare con precisione i carichi, ad esempio per evitare i sovraccarichi.
Un sensore per la misurazione dei carichi è la cella di carico, che converte una forza meccanica in segnali elettrici. Di solito è costituita da un corpo metallico con estensimetri che misurano le deformazioni causate dal carico applicato.
I trasduttori di forza, noti anche come dinamometri, sono utilizzati per misurare la forza di trazione o di compressione. Vengono utilizzati nei test sui materiali e nel monitoraggio dei processi produttivi. I dinamometri possono essere azionati meccanicamente, idraulicamente o elettricamente; la scelta del tipo dipende dall’applicazione specifica.
Le moderne tecnologie hanno portato allo sviluppo di sistemi di misurazione del carico wireless che trasmettono dati in tempo reale. Questi sistemi utilizzano sensori wireless collegati a punti critici e inviano continuamente dati al sistema di monitoraggio.
Il controllo delle forze applicate determina la qualità dei prodotti in molti processi produttivi.
Evitare i sovraccarichi, ridurre i tempi di inattività grazie alla manutenzione e alle riparazioni tempestive o ottimizzare il consumo energetico riducono i costi operativi.
In molti settori esistono requisiti e standard legali. La misurazione del carico aiuta a soddisfare questi requisiti e a evitare problemi legali.
Lo si vede nei media quasi ogni giorno. I reportage in cui i robot industriali si mettono al lavoro. Sembra tutto così semplice quando, ad esempio, un robot di saldatura nell’industria automobilistica unisce due elementi della carrozzeria di un’auto o un sistema di produzione pressa simultaneamente delle compresse ogni secondo. Tuttavia, molte cose vengono misurate e controllate in background e una variabile di controllo è la forza costante con cui i colleghi tecnici svolgono il loro lavoro. Una forza di pressatura troppo alta o troppo bassa influisce sulla qualità o, nel caso dei farmaci, persino sull’effetto del prodotto. Ecco perché i sensori di forza per la misurazione del carico sono una componente fondamentale di ogni robot e di molti sistemi di produzione.
Controllo qualità: in molti processi industriali, il controllo preciso delle forze applicate è fondamentale per la qualità del prodotto. Ad esempio, nel settore manifatturiero, dove l’applicazione precisa delle forze garantisce l’integrità e le specifiche dei prodotti finali.
La riduzione dei costi gioca sempre un ruolo decisivo quando si parla di competitività. Evitare i sovraccarichi negli impianti e nei macchinari, che comportano un aumento dell’usura, dei guasti e dei costi di manutenzione, gioca un ruolo fondamentale. I sensori avanzati nei sistemi di monitoraggio rilevano i sovraccarichi in una fase precoce, contribuendo così a prolungare la vita utile e ad aumentare la durata della produzione e a ridurre i costi di riparazione dei sistemi difettosi o i costi di acquisizione di nuovi sistemi. Inoltre, l’ottimizzazione delle impostazioni dei sistemi consente di rendere più efficiente il consumo energetico, il che si riflette chiaramente sui costi operativi.
Riduzione dei costi: nel complesso, la combinazione di evitare i sovraccarichi, i tempi di inattività attraverso la manutenzione preventiva e l’ottimizzazione del consumo energetico riduce i costi della produzione industriale e aumenta l’efficienza e la competitività delle aziende.
La conformità ai requisiti e agli standard legali per i carichi gioca un ruolo fondamentale per rimanere in sicurezza dal punto di vista legale. Regolamenti come le Direttive UE sui macchinari e le attrezzature o le normative nazionali come l’Ordinanza sulla Sicurezza Operativa in Germania stabiliscono requisiti chiari sulla capacità di carico e sulla stabilità di macchinari e attrezzature. Queste norme servono a ridurre il rischio di incidenti e a proteggere la salute del personale.
Inoltre, norme come quelle DIN o ISO definiscono dimensioni e classi di peso precise per componenti e prodotti, al fine di facilitare la compatibilità e l’intercambiabilità. Ad esempio, la conformità alla norma ISO 9001 per un sistema di gestione della qualità garantisce che i prodotti soddisfino i requisiti legali e normativi e quelli del cliente.
La misurazione del carico è un elemento essenziale in diverse applicazioni tecniche e industriali in cui è necessario registrare e monitorare con precisione forze, pesi o altri carichi. Esistono diversi metodi e procedure di misurazione che vengono utilizzati a seconda dell’applicazione e della precisione richiesta. Qui presentiamo alcuni dei metodi più comuni, che utilizzano principalmente la tecnologia degli estensimetri.
La scelta del metodo di misurazione appropriato per la misurazione del carico dipende da diversi fattori, come il tipo di carico da misurare, l’accuratezza richiesta, le condizioni ambientali e i requisiti specifici dell’applicazione. Ognuno dei metodi descritti presenta vantaggi e svantaggi che devono essere attentamente valutati per trovare la soluzione migliore per una particolare applicazione.
Gli estensimetri sono uno dei metodi più utilizzati per la misurazione del carico. Un estensimetro consiste in una resistenza elettrica applicata a un substrato flessibile. Quando viene applicata una forza al substrato, questo si deforma e provoca una variazione della resistenza elettrica. Questa variazione di resistenza può essere misurata e convertita in un carico. Gli estensimetri sono noti per la loro elevata precisione e affidabilità e sono spesso utilizzati in applicazioni industriali, nel monitoraggio di ponti ed edifici e in applicazioni aerospaziali.
I sensori piezoelettrici sfruttano l’effetto piezoelettrico, per cui alcuni materiali (come il quarzo o ceramiche speciali) generano cariche elettriche quando vengono caricati meccanicamente. Queste cariche possono essere misurate e convertite in una forza. I sensori piezoelettrici sono particolarmente utili per misurare carichi dinamici o in rapida evoluzione, poiché sono molto sensibili e hanno un tempo di risposta rapido. Sono spesso utilizzati nell’analisi delle vibrazioni, nel monitoraggio dei macchinari e nel rilevamento di urti e vibrazioni.
I trasduttori di forza idraulici e pneumatici utilizzano la pressione di liquidi o gas per misurare le forze. In questi sistemi, una forza viene esercitata sulla superficie di un pistone, provocando un aumento della pressione in un sistema chiuso. Questa pressione può essere misurata e convertita in una forza. I trasduttori di forza idraulici sono spesso utilizzati in applicazioni pesanti come presse, paranchi e macchinari pesanti. I trasduttori di forza pneumatici sono più facili e veloci da installare e vengono spesso utilizzati nei processi di produzione automatizzati.
I sensori magnetoelastici si basano sul principio dell’effetto magnetoelastico, in cui i carichi meccanici causano cambiamenti nelle proprietà magnetiche di un materiale. Questi cambiamenti possono essere misurati e utilizzati per determinare la forza applicata. I sensori magnetoelastici sono robusti e insensibili alle influenze ambientali come l’umidità e la polvere, il che li rende ideali per l’uso in ambienti difficili come l’industria mineraria o pesante.
I sensori induttivi e capacitivi utilizzano le variazioni di induttanza o capacità di un circuito elettrico per misurare le forze. I sensori induttivi misurano la variazione di un campo magnetico, mentre i sensori capacitivi misurano la variazione di un campo elettrico. Questi sensori sono robusti e duraturi e vengono spesso utilizzati in applicazioni industriali che richiedono un’elevata affidabilità e una manutenzione ridotta.
La misurazione del carico è un elemento essenziale in diverse applicazioni tecniche e industriali in cui è necessario registrare e monitorare con precisione forze, pesi o altri carichi. Esistono diversi metodi e procedure di misurazione che vengono utilizzati a seconda dell’applicazione e della precisione richiesta. Qui presentiamo alcuni dei metodi più comuni, che utilizzano principalmente la tecnologia degli estensimetri.
La scelta del metodo di misurazione appropriato per la misurazione del carico dipende da diversi fattori, come il tipo di carico da misurare, l’accuratezza richiesta, le condizioni ambientali e i requisiti specifici dell’applicazione. Ognuno dei metodi descritti presenta vantaggi e svantaggi che devono essere attentamente valutati per trovare la soluzione migliore per una particolare applicazione.
La misurazione del carico è un elemento essenziale in diverse applicazioni tecniche e industriali in cui è necessario registrare e monitorare con precisione forze, pesi o altri carichi. Esistono diversi metodi e procedure di misurazione che vengono utilizzati a seconda dell’applicazione e della precisione richiesta. Qui presentiamo alcuni dei metodi più comuni, che utilizzano principalmente la tecnologia degli estensimetri.
1. estensimetri (DMS)
Gli estensimetri sono uno dei metodi più utilizzati per la misurazione del carico. Un estensimetro consiste in una resistenza elettrica applicata a un substrato flessibile. Quando viene applicata una forza al substrato, questo si deforma e provoca una variazione della resistenza elettrica. Questa variazione di resistenza può essere misurata e convertita in un carico. Gli estensimetri sono noti per la loro elevata precisione e affidabilità e sono spesso utilizzati in applicazioni industriali, nel monitoraggio di ponti ed edifici e in applicazioni aerospaziali.
I sensori piezoelettrici sfruttano l’effetto piezoelettrico, per cui alcuni materiali (come il quarzo o ceramiche speciali) generano cariche elettriche quando vengono caricati meccanicamente. Queste cariche possono essere misurate e convertite in una forza. I sensori piezoelettrici sono particolarmente utili per misurare carichi dinamici o in rapida evoluzione, poiché sono molto sensibili e hanno un tempo di risposta rapido. Sono spesso utilizzati nell’analisi delle vibrazioni, nel monitoraggio dei macchinari e nel rilevamento di urti e vibrazioni.
I trasduttori di forza idraulici e pneumatici utilizzano la pressione di liquidi o gas per misurare le forze. In questi sistemi, una forza viene esercitata sulla superficie di un pistone, che provoca un aumento di pressione in un sistema chiuso. Questa pressione può essere misurata e convertita in una forza. I trasduttori di forza idraulici sono spesso utilizzati in applicazioni pesanti come presse, paranchi e macchinari pesanti. I trasduttori di forza pneumatici sono più facili e veloci da installare e vengono spesso utilizzati nei processi di produzione automatizzati.
I sensori magnetoelastici si basano sul principio dell’effetto magnetoelastico, in cui i carichi meccanici causano cambiamenti nelle proprietà magnetiche di un materiale. Questi cambiamenti possono essere misurati e utilizzati per determinare la forza applicata. I sensori magnetoelastici sono robusti e insensibili alle influenze ambientali come l’umidità e la polvere, il che li rende ideali per l’uso in ambienti difficili come l’industria mineraria o pesante.
I sensori ottici per la misurazione del carico utilizzano le variazioni delle onde luminose per determinare forze e deformazioni. Un metodo comune è l’utilizzo di reticoli di Bragg (FBG) incorporati nelle fibre ottiche. Quando un carico viene applicato alla fibra, la lunghezza d’onda della luce riflessa cambia e può essere utilizzata per determinare la forza applicata. I sensori ottici sono particolarmente utili in ambienti sensibili alle interferenze elettromagnetiche e offrono un’elevata precisione e stabilità. Sono spesso utilizzati nell’aviazione, nelle strutture intelligenti e nella tecnologia medica.
I sensori induttivi e capacitivi utilizzano le variazioni di induttanza o capacità di un circuito elettrico per misurare le forze. I sensori induttivi misurano la variazione di un campo magnetico, mentre i sensori capacitivi misurano la variazione di un campo elettrico. Questi sensori sono robusti e duraturi e vengono spesso utilizzati in applicazioni industriali che richiedono un’elevata affidabilità e una manutenzione ridotta.
La scelta del metodo di misurazione appropriato per la misurazione del carico dipende da diversi fattori, come il tipo di carico da misurare, l’accuratezza richiesta, le condizioni ambientali e i requisiti specifici dell’applicazione. Ognuno dei metodi descritti presenta vantaggi e svantaggi che devono essere attentamente valutati per trovare la soluzione migliore per una particolare applicazione.
Primosensor GmbH
Strada del magazzino 11
64807 Dieburg / Germania
Telefono: +49 6071 63467-50
Fax: +49 6071 63467-60
info@primosensor.de
Chiamaci o utilizza il modulo di contatto. Ti risponderemo il prima possibile.