Les capteurs de pesage extensométriques, selon l’utilisation et l’application pour lesquelles ils ont été conçus, diffèrent par de nombreuses caractéristiques, notamment la forme, la méthode de chargement, la technologie de mesure de la déformation, le matériau de construction, la portée, le degré de protection en entrée et bien d’autres caractéristiques encore.

→ Lire également : Comment choisir un capteur de pesage? Guide des caractéristiques techniques

Examinons les principaux types de capteurs de pesage disponibles sur le marché, en nous concentrant plus particulièrement sur les modèles proposés par LAUMAS.

1. Capteurs de pesage à appui central

Également appelés capteurs de pesage à point unique ou capteurs de pesage pour plateformes, les capteurs de pesage à appui central sont parfaits lorsqu’il n’est pas possible d’assurer le centrage de la charge à peser.

Ils présentent une découpe au centre du corps mécanique, qui prend souvent une forme binoculaire.
La découpe, obtenue par usinage sur des machines-outils, est affinée lors de l’essai pour donner au capteur les caractéristiques d’un quadrilatère articulé symétrique.

Cette particularité permet aux capteurs de pesage à appui central d’ignorer les torsions causées par une charge décentrée et de garantir la lecture correcte du poids à l’intérieur de leur zone de travail.

Ainsi, placés au centre d’un plan aux dimensions connues, les capteurs à appui central sont capables de peser correctement en tout point où la force-poids est appliquée, dans une certaine zone maximale indiquée sur la fiche produit.

Les capteurs de pesage à appui central fonctionnent en général individuellement. Pour des raisons de construction, ils ont en effet une sensibilité très différente les uns des autres, ce qui pourrait créer, lorsqu’ils travaillent en groupe, des interférences qui en compromettent l’exactitude.

Toutefois, on ne saurait exclure qu’ils doivent travailler connectés en parallèle dans certaines applications.
Dans ce cas, il est important de communiquer cette exigence au fournisseur lors de l’achat, car il sera nécessaire d’essayer de combiner des capteurs de pesage d’une sensibilité similaire et d’en égaliser les signaux de sortie. 

Les capteurs de pesage à appui central LAUMAS sont principalement fabriqués en alliage d’aluminium, un matériau avantageux et adapté à la plupart de leurs applications les plus courantes, où l’acier inox n’est pas obligatoire.
Ils sont toutefois également disponibles en acier inox, aussi bien AISI 420 que 17-4 PH.

Ils présentent des portées moyennes, de 250 g à 2000 kg, et atteignent la classe de précision C5 selon l’OIML R 60.

Le degré de protection qu’ils peuvent fournir (c’est-à-dire le degré de résistance à la pénétration de la poussière et de l’eau) est élevé, tant pour le lavage avec des jets à pression plus ou moins forte (IP65, IP66 et IP69K) que pour les immersions d’une durée et d’une profondeur variables (IP67 et IP68). 

2. Capteurs de pesage à compression

La sensibilité, exprimée en mV/V, est la valeur que le capteur de pesage mesure à l’application de la charge maximale, divisée par la tension d’alimentation.

En effet, tous les types de capteurs de pesage couramment utilisés par groupes ont toujours une valeur de sensibilité très similaire. En phase de production, en effet, la sensibilité des capteurs est calibrée en ajoutant les résistances nécessaires pour corriger les capteurs jusqu’à obtenir la valeur de sortie correcte.

Les capteurs de pesage à compression LAUMAS sont en acier inox 17-4 PH ou AISI 420. Ce sont donc des capteurs très robustes.

Ils ont une portée de 200 kg à 1000000 kg et sont disponibles avec des degrés de protection élevés, selon les besoins (IP67 et IP68 ou IP69K).

Les capteurs de pesage à compression-bas profil LAUMAS se distinguent par leur facilité d’installation. 
Ils sont en effet livrés avec des kits de montage spécialement conçus pour rendre l’installation plus facile et plus sûre.

▷ Montage plus facile :


les kits de montage des séries V et Z sont fixés à la structure à peser sans le capteur de pesage à l’intérieur. L’introduction de ce dernier est facilitée lorsqu’elle est effectuée aux termes des travaux de soudage et d’assemblage. Ainsi faisant, on ne risque pas de l’endommager.
Cette même facilité d’installation est également garantie en cas de remplacement d’un des capteurs défectueux : il suffit en effet de l’extraire du kit sans le démonter et d’y introduire un nouveau capteur équivalent.

Le kit de montage V10000.

Les kits de montage PV80CLS et PSCLS avec contraintes anti-renversement.

▷ Installation plus sûre :


tous les kits de montage de capteurs de pesage à compression peuvent également servir de contraintes anti-renversement et contre les forces latérales, assurant la stabilité de la structure et protégeant le capteur contre les sollicitations potentiellement dommageables.

La norme 3-A Sanitary Standard est une norme américaine qui réglemente la conception, la production et l’utilisation d’équipements hygiéniques, dans le but de protéger le produit final contre les risques liés à la contamination et à la prolifération bactérienne.

La certification est volontaire et atteste que le composant, dans ce cas le capteur de pesage, est construit de manière à pouvoir être assaini et désinfecté pour ne pas favoriser la prolifération de bactéries.

Les exigences hygiéniques du capteur de pesage pour pied FLC.

L’un des points forts de notre capteur de pesage pour pied est précisément sa facilité de montage.
Son installation est simple et rapide ; il peut être monté sous des silos ou des réservoirs sans devoir apporter aucune modification mécanique et sans aucun accessoire de montage.

Il est compatible avec la plupart des pieds disponibles sur le marché et peut être fourni, sur demande, avec son pied hygiénique.

4. Capteurs de pesage en cartouche

Capteur de pesage COK installé dans un pont-bascule.

Installation de capteurs de pesage en cartouche sur silos de grande capacité.

Les capteurs de pesage en cartouche LAUMAS sont en acier inox 17 4-PH et en acier nickelé AISI 4340.
Leurs portées sont élevées, de 10000 kg à 50000 kg, mais sur demande il est également possible de les doter de capacités encore plus élevées.
Ils disposent d’un degré de protection IP68.

Disponibles également en version numérique avec le modèle COD : capteurs de pesage en acier nickelé AISI 4340, avec degré de protection IP69K, compatibles avec les instruments pour ponts-bascules WINOX BGE et WTAB BGE.

Les accessoires de montage KITCO, KITCOK et KITCOL, adaptés aux ponts-bascules.

Le kit de montage VCOKDTL, pour le pesage de silos, réservoirs, mélangeurs et trémies soumis aux vibrations.

5. Capteurs de pesage à flexion

Capteur de pesage à flexion, modèle FCOL.

Les capteurs de pesage à flexion sont couramment utilisés dans la réalisation de systèmes de pesage de petite portée tels que les systèmes de dosage et de remplissage, les poussoirs, les remplisseuses, les machines d’emballage, les petites trémies.

Les capteurs de pesage à flexion fonctionnent normalement par groupes de 2, 3 ou 4 capteurs connectés en parallèle. Ils peuvent également être utilisés dans des applications à capteur unique, par exemple placés sur le tirant d’une balance mécanique pour la convertir en une balance électronique.

L’application à capteur unique est toutefois moins fréquente et prévoit que la force soit toujours appliquée de manière parfaitement perpendiculaire au point de charge.

Capteurs de pesage à flexion sous trémie à 4 appuis.

Les capteurs de pesage à flexion LAUMAS sont en acier inox 17 4-PH, AISI 420 et en acier nickelé AISI 4340.
Ils ont une portée de 5 kg à 500 kg environ et sont disponibles avec des degrés de protection IP67 et IP68.

Pour ce type de capteurs de pesage, la polyvalence est assurée par une compatibilité avec pas moins de 11 kits de montage équipés de contraintes anti-vibration ou anti-renversement.

Lorsqu’ils sont installés avec un accessoire de montage complémentaire approprié, certains modèles de capteurs de pesage à flexion peuvent fonctionner en traction pour peser des charges suspendues.

Capteur de pesage à flexion FCK avec couple de brides inox STAFFECMONT pour un usage à traction.

6. Capteurs de pesage à cisaillement

Capteur de pesage à cisaillement, modèle FT-P.

Les modèles de capteurs de pesage à cisaillement LAUMAS sont en acier inox 17 4-PH ou AISI 420 et en acier nickelé AISI 4340 ou AISI 4140.

Ils ont des portées de moyennes à élevées de 300 kg à 10000 kg et des degrés de protection IP67, IP68 et IP69K. 

Ils sont très polyvalents, du fait notamment qu’ils sont soutenus par pas moins de 9 kits de montage différents qui, selon l’application, peuvent également avoir des fonctions anti-vibration ou anti-renversement.

L’accessoire de montage complémentaire ACCSFER est également disponibles pour les applications nécessitant un pesage très précis. Cet accessoire se compose d’une bille à travers laquelle la force est transmise sans aucun frottement et donc avec une répétabilité et une précision maximales.

Certains modèles de capteurs de pesage LAUMAS (FCAX, FTP, FTK) sont disponibles en deux versions différentes : à flexion et à cisaillement.

Bien qu’étant construits avec la même forme et le même matériau, ils diffèrent par l’application des jauges de contrainte et la portée :

• dans les versions à flexion, les jauges de contrainte sont appliquées horizontalement et les portées sont inférieures à 500 kg ;
  
  

• dans les versions à cisaillement, les jauges de contrainte sont appliquées verticalement et les portées vont de 500 kg à 10000 kg.

7. Capteurs de pesage à traction

Lorsque les charges à peser doivent être suspendues, on utilise des capteurs de pesage à traction.
Il s’agit de capteurs de pesage spéciaux à flexion ou à cisaillement, en fonction de la portée.

Grâce à leurs nombreuses options, ils peuvent être installés sur tous les systèmes de mesure des forces de tension, par le biais de raccords filetés ou d’anneaux/manilles de levage classiques.

Exemple d’un capteur de pesage à traction CTL utilisé dans un crochet peseur.

Les capteurs de pesage à traction LAUMAS sont en acier inox 17 4-PH et AISI 420, et en acier nickelé AISI 4140 et AISI 4340.
Ils sont classés IP65 et IP69K pour la protection contre les jets d’eau ; IP67 et IP68 pour la protection contre les immersions.
Leur très large gamme de portées va de 15 kg à 250000 kg.


Les modèles de moyenne et faible portée prévoient également des articulations à rotule avec écrou (EM – DADO), des anneaux de levage qui permettent au capteur de pesage de toujours travailler sans forces de torsion, évitant ainsi à la fois les erreurs de pesage et tout éventuel dommage au capteur lui-même.

Capteur de pesage à traction CTL avec 2 articulations à rotule EM – DADO

Étant donné que les capteurs de pesage à traction sont également utilisés dans le pesage de charges suspendues en tant que limiteurs de charge, nous recommandons, pour des raisons de sécurité, de toujours prévoir des dispositifs structurels capables d’intervenir en cas de rupture mécanique des capteurs due à une utilisation incorrecte ou à un événement accidentel.

Capteur de pesage à traction modèle TAL, avec dispositif de sécurité.

En cas de panne électrique, la sécurité est toutefois garantie par l’option de deux ponts de Wheatstone extensométriques redondants avec deux câbles de sortie, pour les systèmes à double sécurité.

Capteur de pesage à traction CTL avec deux câbles en sortie redondants à double sécurité.

Cette solution est une obligation légale dans certaines applications de pesage et de limitation de la charge, telles que le levage de personnes (ex. : dans les plateformes aériennes), mais le client peut la choisir chaque fois qu’il est nécessaire d’assurer la continuité du fonctionnement d’une application, même si l’un des deux systèmes de pesage tombe en panne.

L’option est également disponible pour les capteurs de pesage à compression et à cisaillement, et les axes dynamométriques.

8. Capteurs de pesage à compression et traction

Capteurs de pesage à compression et à traction, modèles CL et CLBT.

Ils sont utilisés soit individuellement, soit par groupes, connectés en parallèle.
Les applications les plus courantes sont les machines d’essai des matériaux, les essais sur le terrain, les machines de contrôle de la qualité et les presses.

Les capteurs de pesage à compression et à traction LAUMAS sont disponibles en alliage d’aluminium, acier inox 17-4 PH ou acier nickelé AISI 4340 ; avec les degrés de protection IP65, IP67 et IP68.

Les portées standard vont de 50 kg à 200000 kg, mais dans certaines versions personnalisées, nous sommes arrivés jusqu’à 500000 kg en compression et 250000 kg en traction.

9. Capteurs de pesage à double cisaillement

Les capteurs de pesage à double cisaillement DTL et DTX.

LAUMAS propose deux modèles de capteurs de pesage à double cisaillement, tous deux en acier nickelé AISI 4340 avec un degré de protection IP68.
La portée est élevée, allant de 9000 kg à 27000 kg.

En ce qui concerne les kits de montage les plus adaptés :

• la combinaison du capteur de pesage DTL et du robuste VCOKDTL est parfaite pour le pesage de silos de grande capacité ;
• le capteur de pesage à double cisaillement DTX, homologué OIML R 60, associé au kit de montage VDTX, très compact et résistant, est particulièrement adapté aux systèmes de pesage à hautes portées légaux pour le commerce et au pesage à bord de véhicules.

Le kit de montage VDTX dans ses 2 applications possibles : à traction et à compression.

10. Axes dynamométriques

Axe dynamométrique LAU.

Le coefficient de sécurité est une valeur de conception qui augmente la limite élastique et la résistance du capteur de pesage : pour une même charge appliquée, les axes dynamométriques subissent une déformation beaucoup moins importante que les capteurs standard et ont une charge de rupture correspondant généralement à au moins 5 fois la portée nominale.

L’offre LAUMAS

Les axes ont toujours des dimensions différentes, raison pour laquelle LAUMAS fabrique généralement des axes dynamométriques sur mesure, selon un dessin personnalisé spécifique du client.

Un modèle standard est également disponible au catalogue : LAU.
LAU est en acier inox 17 4-PH et présente des portées de 5000 kg à 20000 kg et un degré de protection IP67.

11. Capteurs de pesage pour mesurage câble

Le capteur de pesage pour mesurage câble FUN.

Les capteurs de pesage pour mesurage câble sont un type particulier de capteurs de pesage à double cisaillement, dont la géométrie permet de les coupler à la perfection aux modèles de câbles les plus courants, sans modifier l’installation.

En raison du type spécifique de montage directement sur câble, la précision et l’exactitude sont réduites même s’il s’agit de capteurs à double cisaillement. Ces capteurs ne sont toutefois généralement utilisés que comme limiteurs de charge dans des applications qui ne requièrent pas particulièrement ces caractéristiques.

Cependant, la précision et l’exactitude dépendent également beaucoup du degré de rigidité du câble, qui est lié à sa densité, déterminée à son tour par le type de fil ainsi que par les dimensions et le nombre de brins.

Un brin est un ensemble de fils élémentaires tressés ensemble. Le câble est constitué de plusieurs brins enroulés ensemble sur une âme centrale.

Généralement, les capteurs de pesage pour mesurage câble fonctionnent individuellement comme limiteurs de charge pour les ponts roulants et les grues.

FUN est le capteur de pesage pour mesurage câble proposé par LAUMAS.

Il est en acier nickelé AISI 4140 et présente un degré de protection IP67.
Il est disponible avec des portées de 2000 à 40000 kg et supporte des câbles de 6 à 36 mm de diamètre.

FUN est très simple à installer : on l’applique comme un serre-joint sur le câble, directement sous le point fixe, sans apporter aucune modification mécanique au système.

Ce capteur n’est pas adapté au pesage de précision, mais il est toujours utilisé uniquement comme limiteur de charge.
Il est très sûr : aucun dispositif de sécurité supplémentaire n’est obligatoire du fait qu’il n’a aucune fonction structurelle, et donc, toute éventuelle rupture mécanique n’a aucune conséquence sur le système.

13. Capteurs de pesage pour tirants

CA est le capteur de pesage pour tirants LAUMAS, en acier inox 17-4 PH, avec des portées de 30000 kg à 250000 kg et un degré de protection IP68.

Il peut être fourni avec des plaques spéciales de répartition de la charge : des plaques rectifiées en acier galvanisé qui permettent au capteur de pesage d’être bien appuyé et de répartir ainsi la charge de manière uniforme sur toute la circonférence.

13. Capteurs de pesage pour pédale de frein

Le capteur de pesage pour pédale de frein LPED.

LAUMAS propose le modèle LPED, en aluminium, avec un degré de protection IP65 et une seule portée de 100 kg, idéale pour l’application spécifique du capteur.

14. Capteurs de pesage sur mesure

Lorsqu’il n’est pas possible d’utiliser un capteur de pesage standard pour résoudre des problèmes de pesage et de mesure dans des contextes particuliers, on envisage la réalisation d’un capteur de pesage sur mesure, adapté au projet du client et donc conçu pour répondre à des exigences uniques et spécifiques.

FOCUS :

Quels types de capteurs de pesage ont le cycle de vie le plus long ?

Le cycle de vie d’un capteur dépend du nombre de cycles de fonctionnement que ce même capteur peut soutenir pendant sa durée de vie.
Le cycle de fonctionnement d’un capteur de pesage est complété chaque fois qu’un capteur est amené de 0 à la pleine échelle.

Les capteurs de pesage à cisaillement et ceux à compression arrivent à effectuer environ 8 millions de
cycles de fonctionnement. Les capteurs de pesage à flexion en effectuent par contre 4 millions environ.

LAUMAS a également réalisé des capteurs de pesage sur mesure pouvant effectuer jusqu’à 100 millions de cycles.
Les capteurs qui arrivent jusqu’à 100 millions de cycles sont également appelés « à haute résistance à la fatigue.

15. Digitaliseurs universels pour capteurs de pesage

LCB Profinet intégré au capteur de pesage à traction et à compression CL.

Selon le type de transmission du signal, les capteurs de pesage peuvent être numériques ou analogiques.
Les capteurs de pesage numériques sont dotés d’une électronique intégrée permettant d’élaborer les résultats de mesure et de les présenter dans un format prédéfini.
Les capteurs de pesage analogiques, en revanche, doivent être connectés à un transmetteur ou à un indicateur de poids.

LAUMAS a mis au point une proposition innovante : les digitaliseurs universels LCB pour capteurs de pesage , transmetteurs de poids très compacts qui, câblés et directement vissés sur n’importe quel capteur de pesage avec sortie analogique, le transforme en un capteur numérique.

Il existe 3 versions :

• LCB – version classique inox et version plus rentable en plastique
• LCB3A - version hygiénique certifiée 3-A Sanitary Standards.

Les digitaliseurs LCB ont été conçus pour un montage totalement intégré au corps du capteur de pesage mais peuvent également être installés au mur.

Tous peuvent être configurés et gérés depuis un PC à l'aide du logiciel gratuit Instrument Manager et se connectent à l’API via les bus de terrain les plus courants Profinet IO, EtherNet/IP, Ethernet TCP/IP, Modbus/TCP, Modbus RTU, Profibus DP, EtherCAT, POWERLINK, CANopen, CC-Link, Sercos III, IO-Link, CC-Link IE Field Basic)

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