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Critérios
para 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 funcionamento e 300% para a ruptura, são
intrínsecos a própria célula).
Sensibilidade
A medição 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 significa 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
insere resistências em série nos circuitos, o que poderia baixar as
tensões da excitação. É recomendável o uso de indicadores que
compensem esta diminuição através de ligações a 7 fios (tipo
Kelvin).
Dispositivos de
montagem
Devem ser escolhidos visando não 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 exceção 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.
Limites de
sobrecarga e deslocamentos
Em células de carga tipo flexão ou bending, normalmente de
baixa capacidade, é necessário preverem-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 limites 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 limites 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 longevidade e precisão podem ser
facilmente obtidas desde que sejam convenientemente especificadas e
instaladas. A assessoria técnica do fabricante é sempre muito útil e
evita falha 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.
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