Descubre qué es una celda de carga, cómo funciona, sus componentes principales y factores a considerar al seleccionar una.
Introducción a la Celda de Carga
La celda de carga es un dispositivo transductor que convierte la fuerza en una señal eléctrica mensurable. A través de un proceso conocido como transducción de fuerza, las celdas de carga traducen la presión resultante de la fuerza en una salida que puede ser medida y estandarizada. Cuando la fuerza es aplicada a la celda de carga, esta produce una señal eléctrica que cambia proporcionalmente.
Funcionamiento de las Celdas de Carga
La celda de carga típica utiliza una estructura de acero inoxidable o de aleación de aluminio para soportar la carga a medir. En su interior se encuentra un componente sensible a la presión llamado galga extensiométrica. Cuando se aplica una carga, la estructura se deforma levemente y esta deformación se transfiere a la galga extensiométrica. Este dispositivo, al deformarse, cambia su resistencia eléctrica de manera proporcional a la carga aplicada, permitiendo así convertir la magnitud física de fuerza en una señal eléctrica.
- Tipos de Celdas de Carga: Las celdas de carga vienen en muchas formas y tamaños diferentes, y se pueden clasificar en varios tipos dependiendo de varios factores. Algunos de los tipos más comunes son celdas de carga de viga de flexión, celdas de carga de viga de corte, celdas de carga de compresión, celdas de carga de tensión, celdas de carga de anillo y celdas de carga de tipo S.
- Aplicaciones de las Celdas de Carga: Las celdas de carga se utilizan en una amplia gama de industrias. En la industria de la construcción, se utilizan para medir las cargas en las estructuras de los edificios. En la industria del transporte, se utilizan para pesar vehículos y su carga. También se utilizan en la industria médica para pesar pacientes y en la industria de la manufactura para controlar la calidad de los productos.
Componentes de una Celda de Carga
Una celda de carga consta de cuatro componentes principales: el cuerpo de la celda, las galgas extensiométricas, el circuito de puente de Wheatstone y el cable de salida.
1. Cuerpo de la Celda: También conocido como elemento de carga, es la parte de la celda de carga que está diseñada para soportar la carga. Puede estar hecho de varios materiales, incluyendo acero inoxidable y aluminio, y su forma varía según el tipo de celda de carga.
2. Galgas Extensiométricas: Son dispositivos que miden la deformación causada por la carga. Están pegados al cuerpo de la celda y cambian su resistencia eléctrica en respuesta a la deformación del cuerpo de la celda.
3. Circuito de Puente de Wheatstone: Este es un circuito eléctrico que convierte el cambio de resistencia de las galgas extensiométricas en una señal eléctrica que puede ser medida. Normalmente, una celda de carga contiene cuatro galgas extensiométricas conectadas en un puente de Wheatstone.
4. Cable de Salida: Es el medio por el cual la señal eléctrica generada por el puente de Wheatstone es transportada a los dispositivos de medición o control.
Consideraciones al Seleccionar una Celda de Carga
Al seleccionar una celda de carga para un proyecto específico, hay varios factores importantes a considerar:
- Tipo de Carga: Es importante seleccionar la celda de carga adecuada para el tipo de carga que se va a medir, ya sea tensión, compresión, torsión, etc.
- Rango de Carga: Se debe seleccionar una celda de carga que pueda soportar el rango de carga que se va a medir. Se debe tener cuidado de no seleccionar una celda de carga que esté calibrada para una carga mayor de lo que se espera medir, ya que esto puede resultar en lecturas inexactas.
- Entorno de Funcionamiento: Las celdas de carga pueden estar expuestas a diversas condiciones ambientales, como temperaturas extremas, humedad, corrosión, vibraciones, etc. Por lo tanto, es crucial elegir una celda de carga que sea adecuada para el entorno en el que se va a utilizar.
Conclusión
En resumen, las celdas de carga son dispositivos esenciales que desempeñan un papel fundamental en muchas industrias. Convirtiendo fuerza física en señales eléctricas mensurables, estas celdas nos permiten medir cargas con precisión, asegurando la seguridad y eficiencia en un amplio rango de aplicaciones. Al seleccionar una celda de carga para su uso, es esencial considerar factores como el tipo de carga, el rango de carga y el entorno operativo para asegurar la precisión y la longevidad de la celda.
