Alguns
critérios devem ser utilizados na escolha
de uma célula de carga:
Capacidade
nominal
A força máxima que ela deverá
medir (OS fatores de segurança, 50% de
sobrecarga contra danos de funcioonamento e 300%
para a ruptura, são intrínsecos
a própria célula).
Sensibilidade
A medicão do desbalanceamento da ponte
de Wheatstone é feita através da
variação da tensão de saída
em função da tensão de excitação
aplicada na entrada da ponte. Quando a célula
de carga esta carregada, este valor é dado
em milivolt por volt aplicado e, normalmente,
entre 2 e 3 mV/V. Isto siqnifica que uma céluLa
de carga de 30kg de capacidade nominal e 2mV/V
de sensibilidade, com uma tensão de excitação
na entrada de 10 V, quando sujeita a uma força
de 30Kg apresentará na saída uma
variação de tensão de 20mV.
Precisão
É o erro máximo admissível
relacionado em divisões da capacidade nominal.
As células de carga neste caso podem ser
divididas em:
Baixa precisão: até 1.000 divisões
(ou 0,1% da capacidade nominal)
Média precisão: de 3.000 a 5.000
divisões (ou 0,03 a 0,02% da capacidade
nominal)
Alta precisão: 10.000 divisões (ou
0,01% da capacidade nominal)
Formato
De acordo com a aplicação, determinados
formatos são requeridos, considerando-se
se a carga é apoiada (células tipa
viga) ou se a carga é sustentada (célula
tipo Z), ou ainda se a carga introduz momentos
torsores na célula (células tipo single point).
Ambiente
de trabalho
Ambientes úmidos químicamente agressivos
requerem células de carga herméticas,
com grau de proteção IP67, que se
consegue normalmente nas do tipo shear-beam.
Dever ser evitado o uso de células de carga
em ambientes sujeito à vibração
intensa, apesar do projeto das mesmas incluir
uma verificação de frequência
natural, no sentido de se evitar o fenômeno
de ressonância. O uso de células
de carga em ambientes explosivos deve ser acompanhado
por barreiras de segurança intrínseca.
Alerta-se que o uso de barreiras de segurança
intrínseca inserem resistências em
série nos circuitos, o que poderia baixar
as tensões do excitação.
É recomendavel o uso de indicadores que
compensem esta diminuição através
de ligações a 7 fios (tipo Kelvin).
Dispositivos
de montagem
Devem ser escolhidos visando nã transmitir
à célula de carga nenhum outro esforço
que não seja o da força a medir
e, portanto, visando assegurar para a carga todos
os graus de liberdade de deslocamento possíveis,
à excessão do relativo à
direção da força a medir.
Tempo
do pesagem
Muitas vezes dispõe-se de um tempo limitado
para se efetuar a pesagem. Neste caso deve-se
considerar 1 segundo como um tempo mínimo
para cada pesagem, considerando-se o amortecimento
das oscilações que a célula
sofre ao receber o carregamento. Eventualmente
este tempo pode ser reduzido através do
uso de sistemas de amortecimento.
Lirnites
de sobrecarga e deslocamentos
Em células de carga tipo flexão
ou bending, normalmente de baixa capacidade,
é necessário prever-se limites de
sobrecarga que impeçam a célula
de carga de deformar-se além de um dado
valor. Nas células tipo cisalhamento (shear
beam) e compressão (canister),
é difícil aplicar limiyes de sobrecarga,
tendo em vista o pequeno valor da flecha produzida
em função da carga nominal aplicada
e, portanto, cabe ao usuário precaver-se
quanto a eventualidade do uso de cargas excessivas.
Outros limiles de deslocamento usados são
os tirantes, necessários para limitar o
deslocamento de tanques e silos, quando as células
de carga estão situadas abaixo do centro
de gravidade dos mesmos (portanto, não
são autocentrantes), sujeitos a ação
dos ventos ou com misturadores instalados. O objetivo
destes tirantes é obstar deslocamentos
não verticais.
Conclusão
As células de carga são transdutores
bastante precisos e de vida útil muito
longa (são projetados e testados em protótipo
para dez milhões de ciclos de pesagem).
Esta longetividade e precisão podem ser
facilmente obtidas desde que sejam convenienternente
especificadas e instaladas. A assessoria técnica
do fabricante é sempre muito útil
e evita falhas de projeto muito custosas. Procurou-se
dar aqui algumas informações fundamentais,
que não excluem porém a eventual
necessidade daquela consulta, a qual fortemente
recomenda-se não renunciar.
Fonte:
Alfa Instrumentos. |
