• alle condizioni ambientali in cui il sistema si troverà ad operare (DOVE peseremo?)
• al tipo di applicazione in sé: le caratteristiche della struttura da pesare e il suo funzionamento, nonché l’oggetto e lo scopo della pesatura stessa (COME, CHE COSA e PERCHÉ peseremo?)

Analizzare queste discriminanti ci permette di orientarci al meglio tra le diverse tipologie di celle di carico disponibili e tra le tante specifiche caratteristiche che la cella stessa dovrà avere.

Sapremo così selezionare la cella di carico standard più adeguata oppure fornire i dettagli necessari per una soluzione custom personalizzata.

→ Leggi anche Le principali tipologie di celle carico
→ Leggi anche Come scegliere una cella di carico? Guida alle caratteristiche tecniche

Indice:

1. DOVE PESIAMO? Valutare le condizioni ambientali del sistema di pesatura.
2. COME PESIAMO? Valutare applicazione e tipo di impianto in cui è installato il sistema di pesatura.
3. CHE COSA PESIAMO? Valutare l’oggetto della pesatura.
4. PERCHÉ PESIAMO? Valutare lo scopo della pesatura.

1. DOVE PESIAMO?
Valutare le condizioni ambientali del sistema di pesatura.

Il grado di protezione viene segnalato tramite il codice IP (Ingress Protection) seguito da 2 cifre.
La prima indica il grado di protezione degli involucri delle apparecchiature elettriche contro l'ingresso di oggetti solidi (ad esempio polveri) e può andare da 0 a 6.
La seconda cifra invece indica il livello di protezione contro l’ingresso di liquidi e può andare da 0 a 9, con cifre specifiche per la resistenza contro getti d’acqua a pressione più o meno forte o contro immersioni di diversa durata e profondità.

Le celle di carico LAUMAS, ad esempio, forniscono gradi di protezione IP65 e IP69K contro i getti d’acqua e IP67 e IP68 contro le immersioni.

La codifica IP, che descrive il grado di protezione degli involucri delle apparecchiature elettriche.

❖ Tutte queste condizioni influiscono anche sulla scelta del materiale costruttivo della cella di carico.

Ad esempio, se l’applicazione si trova in ambiente polveroso, ma al chiuso, possono essere sufficienti l’alluminio o un acciaio non inox.
Se invece è all’aperto, oppure è esposta a liquidi o ad agenti aggressivi come sostanze chimiche, bisognerà considerare come requisito di base un acciaio inox 420, fino ad arrivare all’acciaio inox 17-4 PH che è quello più resistente alla corrosione.

❖ Un altro elemento del foglio dati da tenere in considerazione è il campo di temperatura di lavoro, cioè l’intervallo della temperatura di funzionamento all’interno del quale la cella di carico può comunque lavorare senza rompersi ma non garantisce le sue caratteristiche metrologiche.

→ Leggi anche Come scegliere una cella di carico? Guida alle caratteristiche tecniche per saperne di più su: grado di protezione, materiali costruttivi, compensazione termica e campo di temperatura di lavoro.

❖ Se dobbiamo installare la cella di carico in un’area classificata come luogo a rischio di esplosione per la presenza di miscele di gas, vapori o nebbie infiammabili o di polveri combustibili, sarà imprescindibile una certificazione mirata.

La certificazione più opportuna dipenderà sia dalla classificazione dell’area pericolosa sia dal mercato in cui l’applicazione è installata.

La cella di carico dovrà quindi essere certificata in base alle normative vigenti nel Paese di riferimento, ad esempio:

→ Vedi tutti i nostri prodotti per atmosfere esplosive

→ Guarda anche il tutorial Vincoli contro forze orizzontali e ribaltamento

2. COME PESIAMO?
Valutare l’applicazione specifica del sistema di pesatura.

L’analisi del tipo di applicazione in cui dovremo installare il sistema di pesatura ci dà informazioni precise sulla cella di carico da adottare.

Certe applicazioni sono così specifiche da richiedere solo un particolare modello di cella di carico.

È il caso, ad esempio, delle celle di carico per rilevazione tiro fune quando lavorano come limitatori di carico nei sistemi di sollevamento, oppure quello delle celle di carico per tiranti applicate per misurare e monitorare la forza di tensionamento di tiranti presenti in opere civili.

Un altro esempio sono le celle di carico per pedale freno, appositamente concepite per misurare la forza impressa con il piede sul pedale del freno di un auto.

→ Leggi anche Le principali tipologie di celle di carico

Applicazione di una cella di carico per tiranti.

❖ A volte, in determinati settori come quello alimentare o chimico farmaceutico, è necessario o comunque auspicabile che la cella sia dotata di una specifica certificazione che ne attesti la perfetta sanificabilità.
Le certificazioni internazionali cui fare riferimento sono la norma 3-A Sanitary Standard oppure l’EHEDG.

La cella di carico igienica per piedino LAUMAS, modello FLC3A.

❖ Se ci sono problemi di spazio nell’applicazione a cui la cella di carico deve adattarsi, anche le dimensioni più o meno compatte del sensore possono essere una discriminante da valutare.

❖ È importante anche prevedere una corretta installazione con l’aiuto di accessori e kit di montaggio opportuni, che fungano da vincoli antiribaltamento e contro gli spostamenti laterali.

3. CHE COSA PESIAMO?
Valutare l'oggetto del sistema di pesatura.

❖ Anche l’oggetto della pesatura ci dà informazioni sulla portata che la cella di carico dovrà avere.

Fattori come dimensioni e peso della merce, nonché il fatto che si tratti di un oggetto statico o dinamico, insieme al peso della struttura stessa e l’eventualità che entrino in gioco forze parassite, contribuiscono infatti a definire il carico massimo previsto durante la misurazione.
Occorrerà assicurarsi che la cella di carico abbia una capacità sufficiente per gestirlo.

FOCUS:

In linea di massima si consiglia di sovradimensionare sempre le celle di carico rispetto al carico massimo da applicare sul sistema di pesatura, scegliendole con una capacità nominale di almeno il 25 – 30% superiore. Per alcune applicazioni potrebbe essere necessario sovradimensionare anche del 100% o più.

→ Leggi anche Come scegliere una cella di carico? Guida alle caratteristiche tecniche per saperne di più sulla portata delle celle di carico.

❖ Il tipo di merce da pesare può influire anche sulla classificazione di un’area come atmosfera potenzialmente esplosiva: è il caso di pesature in impianti petrolchimici o in generale di sostanze esplosive, tra cui polveri e farine.
Anche in questi casi, prenderemo in considerazione celle di carico dotate delle certificazioni più adeguate (ATEX, IECEx, FM HazLoc, EAC Ex, Ex NEPSI ecc.)

❖ L’oggetto della pesatura influisce infine anche sull’analisi del grado di accuratezza che si deve o si può ottenere.

Una bilancia medica che deve dosare i principi attivi di un prodotto farmaceutico, ad esempio, necessita di un’accuratezza maggiore rispetto a un’applicazione che pesa grandi quantità di materiale edile.

In genere, per le merci di basso valore (come sabbia o ghiaia) non sono necessarie pesature particolarmente precise, mentre in applicazioni farmaceutiche e per prodotti più rilevanti, al sistema di pesatura è richiesto un elevato livello di accuratezza.
In ogni caso, per applicazioni medicali o legali o che comportano il calcolo di un prezzo sarà necessario che le celle siano certificate secondo norme obbligatorie, che stabiliscono, anche in modo stringente, il grado di accuratezza richiesta.

Nel prossimo paragrafo approfondiremo i principali parametri da tenere in considerazione per definire il grado di accuratezza di una cella di carico: certificazione OIML R 60 e classe di accuratezza OIML (anche chiamata “classe di precisione”), errore combinato, risoluzione, effetto delle variazioni di temperatura.

 
4. PERCHÉ PESIAMO?
Valutare lo scopo del sistema di pesatura.

Il sistema di pesatura può avere come fine ultimo il dosaggio, la limitazione del carico per motivi di sicurezza, il controllo della qualità o il conteggio dei pezzi di una produzione (funzione contapezzi), il controllo del peso in linea, quello statistico dei preconfezionati oppure ancora stabilire un prezzo.

Altre volte lo scopo del sistema può essere quello di misurare e monitorare la forza e non il peso, per esempio in ambito geotecnico oppure in una macchina prova materiali.

Controllo del peso in linea.

❖ Altre caratteristiche da considerare, in modo particolare quando l’applicazione richiede un alto livello di qualità del risultato di misura, sono:

• Classe di accuratezza OIML /divisioni legali.
  Si tratta della classificazione, dipendente dalla certificazione OIML R 60, che descrive le caratteristiche metrologiche delle celle di carico e ne indica il grado di accuratezza e precisione.
  
  Le diverse classi sono segnalate da una lettera che ne esprime il livello di accuratezza (A, B, C e D) e da un numero, che specifica quante divisioni legali è in grado di rilevare la cella in unità di migliaia.
  Le divisioni legali sono le più piccole variazioni di peso certe, stabili in tutte le condizioni di misurazione, che la cella di carico è in grado di rilevare.
  
  Più divisioni legali significano una maggior accuratezza nella misurazione, dato che permettono di rilevare variazioni di peso più piccole.
  Per esempio, la classe di accuratezza C3 indica che si tratta di una cella che può essere inserita in sistemi di pesatura in grado di misurare le variazioni di peso fino a 1/3.000 della portata massima del sistema stesso.
  
  La classe D1 denota quindi una minor accuratezza, accettabile ad esempio per una cella di carico impiegata nella pesatura di materiale da costruzione, mentre dalla classe C3 fino alla C6 e oltre si collocano le celle di carico ad elevata accuratezza, adatte a bilance di precisione, selezionatrici ponderali, sistemi di pesatura omologati, bilance da banco, pesaponte.
  
  
• Errore combinato.
  Espresso in percentuale del fondo scala, è un valore che rappresenta l’errore massimo che ci si può attendere dalla cella di carico.
  Le caratteristiche di linearità, isteresi ed errore di temperatura vengono verificate nei test OIML in un’unica serie di prove che restituiscono un limite complessivo alla somma dei tre errori rilevati.
  Questo valore è l’errore combinato. Più è basso, più indica che la cella di carico è accurata e precisa.
  
  
• Minimo intervallo di verifica (V min).
  Si tratta del minimo intervallo di verifica in cui il campo di misura della cella di carico può essere diviso.
  Si ottiene dal rapporto tra la capacità massima della cella e il valore Y (o V min relativo) che viene stabilito dai test OIML.
  Descrive di fatto la risoluzione della cella di carico, ossia il minimo incremento di peso che la cella riesce ad apprezzare.
  Questo valore è fondamentale quando la cella di carico deve essere impiegata in un sistema di pesatura omologato per uso legale in rapporto con terzi.
  
  
• Effetto delle variazioni di temperatura.
  L’effetto della temperatura sullo zero e l’effetto della temperatura sul fondo scala segnalano esattamente l’errore massimo che un aumento o una diminuzione della temperatura provocano alla lettura della cella, ossia di quanto il valore di zero o del fondo scala possono discostarsi dal valore reale in percentuale del fondo scala per ogni grado celsius di variazione della temperatura.
  

→ Leggi anche Come scegliere una cella di carico? Guida alle caratteristiche tecniche per approfondire questi parametri

❖ Oltre a tutte le discriminanti analizzate fino a qui, per scegliere la cella di carico più appropriata bisogna anche considerare:

• il fattore economico.
  Le celle di carico variano notevolmente in termini di costo, a seconda delle specifiche, perciò occorre tenere presente anche il proprio budget disponibile.
  
  
• Uno studio attento di come la cella di carico dovrà essere installata.
  Pianificare e realizzare una corretta installazione della cella di carico è infatti determinante per ottenere dal sensore le migliori prestazioni e garantirne un utilizzo sicuro e duraturo.

→ Leggi anche Come installare correttamente un sistema di pesatura oppure guarda il tutorial:

LAUMAS affianca i propri clienti in questa attività di analisi preliminare, offrendo tutta la sua esperienza.

Possiamo aiutarti nella scelta delle celle di carico perfette per ogni esigenza specifica e consigliarti in merito al montaggio più idoneo alla loro applicazione.