¿Qué es un Instrumento de Medida de Carga?
Los instrumentos de medida de carga se denominan células de carga (LOAD CELL), que significa LOAD (carga) y CELL (elemento unitario). En otras palabras, se trata de un sensor que convierte la fuerza (masa, par, etc.) en una señal eléctrica y la emite.
El tipo de célula de carga más utilizado es el de banda extensométrica, que se caracteriza por su alta precisión, baja influencia de los cambios de temperatura, estructura simple, fácil producción y mantenimiento, pocas piezas móviles y de fricción, y larga vida útil y mantenimiento de rendimiento.
Aplicaciones de los Instrumentos de Medida de Carga
Las células de carga se utilizan allí donde se mide la fuerza. Rara vez se ven directamente porque están incorporadas en equipos, pero se instalan en básculas industriales, balanzas, básculas de plataforma, básculas, máquinas de ensayo, etc. Existen distintos tipos de células de carga, como las de viga, las de forma en S, las de columna y las de diafragma, que se utilizan para distintos fines. El tipo de viga se utiliza para la mayoría de las básculas de plataforma, el tipo de columna para las básculas industriales y el tipo en forma de S para medir la fuerza de tracción.
Principio de los Instrumentos de Medida de Carga
Se explica brevemente el principio de las células de carga de galgas extensométricas.
Muchos metales tienen la propiedad de modificar su resistencia eléctrica cuando se someten a una dilatación o contracción mecánica. Las galgas extensométricas aprovechan esta propiedad de los metales para detectar la deformación a partir del cambio de resistencia eléctrica.
Una célula de carga se compone de un generador de deformación (la parte que genera la deformación) y una banda extensométrica. La banda extensométrica se fija a la parte donde se genera la deformación y se realiza la medición.
Existe una relación proporcional entre el cambio de resistencia de la banda extensométrica y la deformación, y se cumple la siguiente ecuación.
ΔR/R = K × ε
R: Valor original de la resistencia
ΔR: Resistencia modificada por la dilatación y la contracción
K: Constante proporcional (factor de calibre)
ε: deformación
La resistencia eléctrica generada se detecta mediante el circuito puente de Wheatstone. El circuito puente de Wheatstone es un circuito eléctrico adecuado para detectar pequeñas resistencias eléctricas y consta de cuatro resistencias dispuestas en forma de rombo.