Como escolher uma célula de carga? Fatores a serem avaliados

• às condições ambientais onde o sistema irá operar (ONDE vamos pesar?)
• ao tipo de aplicação em si: as características da estrutura a pesar e o seu funcionamento, e o objeto e o propósito da própria pesagem (COMO, O QUE e POR QUE vamos pesar?)

Analisar esses aspectos permite que nos orientemos melhor entre os diferentes tipos de células de carga disponíveis e entre as várias características específicas que a própria célula deverá ter.

Saberemos assim selecionar a célula de carga padrão mais adequada ou fornecer os detalhes necessários para uma solução custom personalizada.

→ Leia também Os principais tipos de células de carga
→ Leia também Como escolher uma célula de carga? Guia de características técnicas

Índice:

1. ONDE PESAMOS? Avaliar as condições ambientais do sistema de pesagem.
2. COMO PESAMOS? Avaliar a aplicação e o tipo do sistema onde o sistema de pesagem está instalado.
3. O QUE PESAMOS? Avaliar o objeto da pesagem.
4. POR QUE PESAMOS? Avaliar a finalidade da pesagem.

1. ONDE PESAMOS?
Avaliar as condições ambientais do sistema de pesagem.

O grau de proteção é indicado pelo código IP (Ingress Protection) seguido de 2 dígitos.
O primeiro indica o grau de proteção dos invólucros do equipamento elétrico contra a entrada de objetos sólidos (por exemplo, poeira) e pode variar de 0 a 6.
O segundo indica o nível de proteção contra a entrada de líquidos, e pode variar de 0 a 9, com valores específicos para resistência contra jatos de água a pressão mais ou menos forte ou contra submersão de duração e profundidade diferentes.

As células de carga LAUMAS, por exemplo, fornecem proteção IP65 e IP69K contra jatos de água e IP67 e IP68 contra submersão.

A codificação IP, que descreve o grau de proteção dos invólucros de equipamentos elétricos.

❖ Todas essas condições também afetam a escolha do material de construção da célula de carga.

Por exemplo, se a aplicação estiver em um ambiente empoeirado, mas interno, poderá ser suficiente alumínio ou aço não inoxidável.
Se, em vez disso, estiver ao ar livre ou exposta a líquidos ou agentes agressivos, como produtos químicos, será necessário considerar como requisito básico um aço inoxidável 420, até aço inoxidável 17- 4 PH, que é o mais resistente à corrosão.

❖ Outro elemento da folha de dados a ser levado em conta é a faixa de temperatura de trabalho, que é a faixa de temperatura operacional dentro da qual a célula de carga ainda pode trabalhar sem quebrar, mas não garante suas características metrológicas.

→ Leia também Como escolher uma célula de carga? Guia de características técnicas para saber mais sobre: grau de proteção, materiais de construção, compensação térmica e faixa de temperatura de trabalho.

❖ Se tivermos que instalar a célula de carga em uma área classificada como um local com risco de explosão devido à presença de misturas de gases inflamáveis, vapores, névoas ou poeiras combustíveis, será imprescindível uma certificação específica.

A certificação mais adequada dependerá tanto da classificação da área perigosa como do mercado em que a aplicação será instalada.

A célula de carga deve então ser certificada de acordo com os regulamentos em vigor no país de referência, por exemplo:

→ Veja todos os nossos produtos para atmosferas explosivas

→ Veja também o tutorial Restrições contra forças horizontais e capotamento

2. COMO PESAMOS?
Avaliar a aplicação específica do sistema de pesagem.

A análise do tipo de aplicação em que teremos que instalar o sistema de pesagem nos dá informações precisas sobre a célula de carga a ser adotada.

Algumas aplicações são tão específicas que exigem apenas um modelo particular de célula de carga.

Este é o caso, por exemplo, de células de carga para tração em cabos ao trabalhar como limitadores de carga em sistemas de içamento, ou de células de carga para tirantes aplicadas para medir e monitorar a força de tensão de tirantes presentes em obras civis.

Outro exemplo são as células de carga para pedal de freio, especialmente projetadas para medir a força aplicada com o pé no pedal do freio de um carro.

→ Leia também Os principais tipos de células de carga

Aplicação de uma célula de carga para tirantes.

❖ Às vezes, em determinadas indústrias, como de alimentos ou de produtos químicos farmacêuticos, é necessário ou desejável que a célula tenha uma certificação específica, que comprove a sua perfeita capacidade de sanitização.
As certificações internacionais de referência são a norma 3-A Sanitary Standard ou o EHEDG.

A célula de carga higiênica para pé LAUMAS, modelo FLC3A.

❖ Se houver problemas de espaço na aplicação aos quais a célula de carga terá que se adaptar, também as dimensões mais ou menos compactas do sensor poderão ser um fator a avaliar.

❖ Também é importante fornecer uma instalação correta com a ajuda de acessórios de montagem adequados, que funcionem como restrições anticapotamento e contra deslocamentos laterais.

3. O QUE PESAMOS?
Avaliar o objeto do sistema de pesagem.

❖ O objeto da pesagem também nos fornece informações sobre a capacidade da célula de carga.

Fatores como as dimensões e o peso das mercadorias, bem como o fato de ser um objeto estático ou dinâmico, juntamente com o peso da própria estrutura e a possibilidade de que as forças parasitárias entrem em jogo, contribuem para definir a carga máxima esperada durante a medição.
Será necessário garantir que a célula de carga tenha capacidade suficiente para lidar com essa carga.

FOCO:

Em princípio, recomendamos sobredimensionar sempre as células de carga em relação à carga máxima a ser aplicada no sistema de pesagem, escolhendo-as com uma capacidade nominal pelo menos 25 - 30% maior. Para algumas aplicações, pode ser necessário sobredimensionar até 100% ou mais.

→ Leia também Como escolher uma célula de carga? Guia de características técnicas para saber mais sobre a capacidade das células de carga.

❖ O tipo de mercadoria a ser pesada também pode afetar a classificação de uma área como uma atmosfera potencialmente explosiva: este é o caso da pesagem em plantas petroquímicas ou, em geral, de substâncias explosivas, incluindo pós e farinhas.
Também nesses casos consideraremos células de carga com certificações mais adequadas (ATEX, IECEx, Hazloc, EAC Ex, Ex NEPSI, etc.)

❖ Finalmente, o objeto da pesagem também afeta a análise do grau de acurácia que pode ou deve ser obtido.

Uma balança médica que deverá dosar os ingredientes ativos de um produto farmacêutico, por exemplo, exigirá uma maior acurácia do que uma aplicação que pesará grandes quantidades de material de construção.

Normalmente, produtos de baixo valor (como areia ou cascalho) não exigem uma pesagem particularmente precisa, enquanto em aplicações farmacêuticas e para produtos mais relevantes, o sistema de pesagem requer um alto nível de acurácia.
Em qualquer caso, para aplicações médicas ou legais, ou que envolvam o cálculo de um preço, será necessário que as células sejam certificadas de acordo com padrões obrigatórios, que determinam, mesmo de forma rigorosa, o grau de acurácia exigido.

No próximo parágrafo, entraremos em detalhes sobre os principais parâmetros a serem levados em conta para definir o grau de acurácia de uma célula de carga: a certificação OIML R 60 e a classe de acurácia OIML (também chamada de "classe de precisão"), o erro combinado, a resolução e o efeito das variações de temperatura.

4. POR QUE PESAMOS?
Avaliar a finalidade do sistema de pesagem.

O sistema de pesagem pode ter como objetivo final: dosagem, limitação de carga por razões de segurança, controle de qualidade ou contagem de peças de uma produção (função de contador de peças), controle do peso em linha, estatística de pré-embalados ou estabelecimento de um preço.

Outras vezes, o objetivo do sistema pode ser medir e monitorar a força e não o peso, por exemplo, no campo geotécnico ou em uma máquina de teste de materiais.

Controle do peso em linha.

❖ Outras características a considerar, em particular quando a aplicação requer um alto nível de qualidade de resultado de medição, são:

• Classe de acurácia OIML /divisões legais.
  Esta é a classificação, dependente da certificação OIML R 60, que descreve as características metrológicas das células de carga e indica o grau de acurácia e precisão.
  
  As diferentes classes são indicadas por uma letra, que expressa o nível de acurácia (A, B, C e D), e por um número, que especifica quantas divisões legais a célula pode detectar em unidades de milhares.
  As divisões legais são as menores variações de peso, estáveis em todas as condições de medição, que a célula de carga pode detectar.
  
  Mais divisões legais significam uma maior acurácia na medição, pois permitem detectar variações de peso menores.
  Por exemplo, a classe de acurácia C3 indica que é uma célula que pode ser colocada em sistemas de pesagem que podem medir variações de peso até 1/3.000 da capacidade máxima do sistema.
  
  Assim, a classe D1 denota uma acurácia mais baixa, aceitável por exemplo para uma célula de carga usada na pesagem de material de construção, enquanto da classe C3 até C6 e além, colocam-se células de carga de alta acurácia, apropriadas para balanças de precisão, controladores de peso, sistemas de pesagem aprovados, balanças de bancada, pontes-báscula.
  
  
• Erro combinado.
  Expresso como uma porcentagem da escala total, é um valor que representa o erro máximo que pode ser esperado da célula de carga.
  As características de linearidade, histerese e erro de temperatura são verificados nos testes OIML em um único conjunto de testes que retornam um limite total para a soma dos três erros detectados.
  Esse valor é o erro combinado. Quanto mais baixo, indica que a célula de carga tem mais acurácia e precisão.
  
  
• Intervalo mínimo de verificação (V min).
  Este é o intervalo mínimo de verificação no qual a faixa de medição da célula de carga pode ser dividida.
  É obtido a partir da relação entre a capacidade máxima da célula e o valor Y (ou V mínimo relativo) estabelecido pelos testes OIML.
  Ele descreve a resolução da célula de carga, que é o aumento mínimo de peso que a célula é capaz de reconhecer.
  Esse valor é crítico quando a célula de carga deve ser usada em um sistema de pesagem homologado para medições em transações comerciais.
  
  
• Efeito das variações de temperatura.
  O efeito da temperatura sobre o zero e o efeito da temperatura sobre a escala total indicam exatamente o erro máximo que um aumento ou uma diminuição na temperatura causam à leitura da célula, isto é, quanto o valor de zero ou da escala total pode desviar do valor real em porcentagem da escala total para cada grau celsius de variação da temperatura.

→ Leia também Como escolher uma célula de carga? Guia de características técnicas para ver esses parâmetros com mais detalhes

❖ Para além de todos os fatores analisados até o momento, para escolher a célula de carga mais adequada, também é necessário considerar:

• o fator econômico.
  As células de carga variam muito em termos de custo e, dependendo da especificação, também deve-se ter em mente o orçamento disponível
  
  
• Um estudo cuidadoso de como a célula de carga deverá ser instalada.
  Planejar e realizar uma instalação correta da célula de carga é decisivo para obter o melhor desempenho do sensor e garantir um uso seguro e prolongado.

→ Leia também Como instalar corretamente um sistema de pesagem ou veja o tutorial:

A LAUMAS apoia seus clientes nesta atividade de análise preliminar, oferecendo toda a sua experiência.

Podemos ajudar você na seleção das células de carga perfeitas para qualquer exigência específica e para aconselhar em relação à montagem mais adequada para a sua aplicação.