Sensores de Temperatura Celdas de cargaGrupo #5

Celdas de Carga Las celdas de carga son sensores de peso electrnicos cuya finalidad es recibir la excitacin elctrica provocada por un peso determinado aplicado a la plataforma y transmitirlo hacia un indicador de peso en forma de una salida elctrica. Existe en mercado una muy amplia variedad de celdas de carga, las cules varan en forma, tamao, material, entre otras cosas. Los fabricantes de celdas de carga para medir la presin se vuelcan preferentemente al uso de las galgas extensimetricas en sus diseos.

Sensores de Presin

Galgas Extensimetricas: Son bsicamente una resistencia elctrica. El parmetro variable y sujeto a medida es la resistencia de dicha galga. Esta variacin de resistencia depende de la deformacin que sufre la galga. Se parte de la hiptesis inicial de que el sensor experimenta las mismas deformaciones que la superficie sobre la cual est pegada.

Tipos de Galgas Extensimetricas: (1) De hilo conductor o lmina conductora. El sensor est constituido bsicamente por una base muy delgada no conductora y muy flexible, sobre la cual va adherido un hilo metlico muy fino. Las terminaciones del hilo acaban en dos terminales a los cuales se conecta el transductor. (2) Semiconductor. Las galgas semiconductoras son similares a las anteriores. En este tipo de galgas se sustituye el hilo metlico por un material semiconductor. La principal diferencia constructiva de estas galgas respecto a las anteriores se encuentra en el tamao; las galgas semiconductoras tienen un tamao ms reducido.

Sensores piezoelctricos Basan su funcionamiento en la fuerza o presin aplicada a una sustancia compuesta por cristales polarizados (piezo significa presin en griego). Al ejercer presin sobre el cristal, ste se desforma produciendo una descarga elctrica.

Sensores capacitivos Se basan en la modificacin de la capacidad de un condensador por presencia de objetos slidos. El elemento capacitativo es parte de un circuito que es excitado de manera continua por una forma de onda sinusoidal de referencia. Un cambio en la capacidad, produce un desplazamiento de fase entre la seal de referencia y una seal obtenida a partir del elemento capacitivo.

Celdas de Carga Las celdas de carga son sensores de peso electrnicos cuya finalidad es recibir la excitacin elctrica provocada por un peso determinado aplicado a la plataforma y transmitirlo hacia un indicador de peso en forma de una salida elctrica.

Tipos Hidrulicas: Son dispositivos de fuerza-balance, que miden el peso como un cambio en la presin del lquido con el cual esta relleno internamente. En las celdas de carga hidrulicas del tipo de diafragma rotante, la fuerza actuante sobre un cabezal de carga es transferida a un pistn que, a su vez comprime el fluido confinado en una cmara de diafragma de elastmero. A medida que la fuerza aumenta, la presin del fluido hidrulico crece

Neumticas:

Tambin operan bajo el principio de fuerzabalance. Estos dispositivos utilizan mltiples cmaras de amortiguacin para proporcionar mayor precisin que un dispositivo hidrulico. Las celdas de carga neumticas se utilizan a menudo para medir pesos relativamente pequeos en las industrias donde la limpieza y seguridad son de inters primordial.

Basadas en galgas extensimetricas: Convierten la fuerza actuante sobre ellas en seales elctricas medibles. Las galgas estn unidas a una viga o miembro estructural que se deforma cuando el peso se aplica. En la mayora de los casos, cuatro galgas se utilizan para obtener la mxima sensibilidad y la compensacin de temperatura. Dos de las galgas suelen estar en tensin, y dos en compresin, y estn conectados (mediante cables) con los ajustes de compensacin. Cuando se aplica el peso, la tensin cambia la resistencia elctrica de las galgas en proporcin a la carga.

Tipos (Basadas en galgas extensimetricas)

Celdas de carga de compresin Como lo dice su nombre, son celdas de carga que miden segn su compresin con una excelente estabilidad a largo plazo. En su mayora, son construdas en acero inoxidable para asegurar la fiabilidad en entornos industriales. Estn diseadas para operar montadas a una superficie plana, y tienen un botn de carga mecanizado como parte integrante de la celda de carga bsica.

Celdas de carga de tensin y compresin Estas celdas permiten medir tanto la tensin como la compresin de las cargas. Estn hechas de acero inoxidable, son de tamao pequeo y son capaces de ofrecer lecturas de alta precisin. En la Figura 3 se observa el tamao de una de estas celdas comparada con una moneda, y tambin una rosca macho que poseen para adjuntarse a la carga.

Celdas de carga con viga en forma de S

Estas celdas obtienen su nombre de su forma de S. Pueden proporcionar una salida de acuerdo con la tensin o la compresin y ofrecen rechazo de carga lateral superior. Las capacidades mximas de carga van desde los 11 Kg a los 18200 Kg.

Celdas de carga de flexin de viga

Son utilizadas en mltiples aplicaciones celdas de carga, tanques de pesaje y control procesos industriales. Estas celdas tienen amplio margen de medida mximo, el cual desde los 45 Kg a 45500 Kg.

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Celdas de carga de un solo punto Este tipo de celdas se usan en sistemas de pesaje comerciales e industriales. Proporcionan lecturas precisas, independientemente de la posicin de la carga en la plataforma. Esta ltima caracterstica las hace un poco ms costosas que las anteriores, variando en un rango de 760 dlares a 1100 dlares, y con mximos de carga de entre 2.3 Kg a 230000 Kg

Conclusiones Se vieron los distintos tipos de sensores de presin existentes, principalmente las celdas de carga. Dentro de este ltimo tipo, se vieron los distintos tipos y modelos de celdas de carga. Si bien existen celdas de carga basadas en distintos tipos de sensores, las ms utilizadas a nivel mundial son las que utilizan galgas extensiomtricas , los otros tipos de celdas de carga estn desapareciendo, ya que las celdas de carga basadas en galgas extensiomtricas continan aumentando su precisin y reduciendo sus costos. Las celdas de carga tienen muy variadas aplicaciones en el campo del pesaje y la medicin de presin, que van desde el pesaje de camiones hasta el diagnstico en el salto de deportistas.