interfaz 201 celdas de carga
Información del producto
Presupuesto
- Modelo: Guía de células de carga 201
- Fabricante: Interfaz, Inc.
- Volumen de excitacióntage: 10 VCC
- Circuito Puente: puente completo
- Resistencia de las piernas: 350 ohmios (excepto los modelos de las series 1500 y 1923 con patas de 700 ohmios)
Instrucciones de uso del producto
Volumen de excitacióntage
Las celdas de carga de interfaz vienen con un circuito de puente completo. El volumen de excitación preferidotage es 10 VCC, lo que garantiza la mayor coincidencia con la calibración original realizada en la interfaz.
Instalación
- Asegúrese de que la celda de carga esté montada correctamente en una superficie estable para evitar vibraciones o perturbaciones durante las mediciones.
- Conecte los cables de la celda de carga de forma segura a las interfaces designadas siguiendo las pautas proporcionadas.
Calibración
- Antes de usar la celda de carga, calibrela de acuerdo con las instrucciones del fabricante para garantizar mediciones precisas.
- Realice comprobaciones de calibración periódicas para mantener la precisión de las mediciones a lo largo del tiempo.
Mantenimiento
- Mantenga la celda de carga limpia y libre de residuos que puedan afectar su desempeño.
- Inspeccione la celda de carga periódicamente para detectar signos de desgaste o daño y reemplácela si es necesario.
Preguntas frecuentes (FAQ)
- P: ¿Qué debo hacer si las lecturas de mi celda de carga son inconsistentes?
R: Verifique la instalación en busca de conexiones sueltas o montaje inadecuado que puedan estar afectando las lecturas. Vuelva a calibrar la celda de carga si es necesario. - P: ¿Puedo utilizar la celda de carga para mediciones de fuerza dinámica?
R: Las especificaciones de la celda de carga deben indicar si es adecuada para mediciones de fuerza dinámica. Consulte el manual del usuario o comuníquese con el fabricante para obtener orientación específica. - P: ¿Cómo sé si es necesario reemplazar mi celda de carga?
R: Si nota desviaciones significativas en las mediciones, comportamiento errático o daño físico a la celda de carga, puede ser el momento de considerar reemplazarla. Comuníquese con el fabricante para obtener más ayuda.
Introducción
Introducción a la Guía de Células de Carga 201
Bienvenido a la Guía de celdas de carga 201 de Interface: Procedimientos generales para el uso de celdas de carga, un extracto esencial de la popular Guía de campo de celdas de carga de Interface.
Este recurso de referencia rápida profundiza en los aspectos prácticos de la configuración y el uso de celdas de carga, permitiéndole extraer las mediciones de fuerza más precisas y confiables de su equipo.
Ya sea que sea un ingeniero experimentado o un recién llegado curioso al mundo de la medición de fuerza, esta guía proporciona información técnica invaluable e instrucciones prácticas para navegar los procesos, desde seleccionar la celda de carga adecuada hasta garantizar un rendimiento y una longevidad óptimos.
En esta breve guía, descubrirá información de procedimiento general sobre el uso de las soluciones de medición de fuerza de Interface, específicamente nuestras celdas de carga de precisión.
Obtenga una comprensión sólida de los conceptos subyacentes del funcionamiento de la celda de carga, incluido el volumen de excitación.tage, señales de salida y precisión de la medición. Domine el arte de la instalación adecuada de celdas de carga con instrucciones detalladas sobre montaje físico, conexión de cables e integración del sistema. Lo guiaremos a través de las complejidades de los extremos "muertos" y "vivos", los diferentes tipos de celdas y los procedimientos de montaje específicos, garantizando una configuración segura y estable.
La Guía Interface Load Cells 201 es otra referencia técnica que le ayudará a dominar el arte de la medición de fuerza. Con sus explicaciones claras, procedimientos prácticos y consejos interesantes, estará bien encaminado para adquirir datos precisos y confiables, optimizar sus procesos y lograr resultados excepcionales en cualquier aplicación de medición de fuerza.
Recuerde, la medición precisa de la fuerza es clave para innumerables industrias y empresas. Le animamos a explorar las siguientes secciones para profundizar en aspectos específicos del uso de la celda de carga y liberar el poder de la medición precisa de la fuerza. Si tiene preguntas sobre cualquiera de estos temas, necesita ayuda para seleccionar el sensor correcto o desea explorar una aplicación específica, comuníquese con Interface Application Engineers.
Su equipo de interfaz
PROCEDIMIENTOS GENERALES PARA EL USO DE CÉLULAS DE CARGA
Volumen de excitacióntage
Todas las celdas de carga de interfaz contienen un circuito de puente completo, que se muestra de forma simplificada en la Figura 1. Cada pata suele tener 350 ohmios, excepto las series de modelos 1500 y 1923 que tienen patas de 700 ohmios.
El volumen de excitación preferidotage es 10 VCC, lo que garantiza al usuario la coincidencia más cercana a la calibración original realizada en la interfaz. Esto se debe a que el factor de calibre (sensibilidad de los calibres) se ve afectado por la temperatura. Dado que la disipación de calor en los calibres está acoplada a la flexión a través de una delgada línea de pegamento epoxi, los calibres se mantienen a una temperatura muy cercana a la temperatura ambiente de flexión. Sin embargo, cuanto mayor es la disipación de potencia en los medidores, más se aleja la temperatura del medidor de la temperatura de flexión. Con referencia a la Figura 2, observe que un puente de 350 ohmios disipa 286 mw a 10 VCC. 
Duplicar el volumentage a 20 VCC cuadruplica la disipación a 1143 mw, que es una gran cantidad de energía en los calibres pequeños y, por lo tanto, provoca un aumento sustancial en el gradiente de temperatura desde los calibres hasta la flexión. Por el contrario, reducir a la mitad el vol.tage a 5 VDC reduce la disipación a 71 mw, que no es significativamente menos que 286 mw. Operando un Low Profile La celda a 20 VCC disminuiría su sensibilidad en aproximadamente un 0.07% con respecto a la calibración de la interfaz, mientras que operarla a 5 VCC aumentaría su sensibilidad en menos de un 0.02%. Operar una celda a 5 o incluso 2.5 VCC para conservar energía en equipos portátiles es una práctica muy común.
Ciertos registradores de datos portátiles encienden eléctricamente la excitación durante una proporción muy pequeña del tiempo para conservar aún más energía. Si el ciclo de trabajo (porcentajetage del tiempo “encendido”) es solo del 5%, con excitación de 5 VCC, el efecto de calentamiento es de unos minúsculos 3.6 mw, lo que podría causar un aumento en la sensibilidad de hasta el 0.023% desde la calibración de la interfaz. Los usuarios que tengan componentes electrónicos que solo proporcionen excitación de CA deben configurarlo en 10 VRMS, lo que causaría la misma disipación de calor en los medidores del puente que 10 VCC. Variación en el vol de excitación.tagTambién puede causar un pequeño cambio en el equilibrio cero y fluencia. Este efecto es más notable cuando la excitación voltage se enciende por primera vez. La solución obvia para este efecto es permitir que la celda de carga se estabilice operándola con una excitación de 10 VCC durante el tiempo necesario para que las temperaturas del calibre alcancen el equilibrio. Para calibraciones críticas, esto puede requerir hasta 30 minutos. Desde la excitación voltage suele estar bien regulado para reducir los errores de medición, los efectos del vol de excitacióntagLos usuarios generalmente no ven la variación, excepto cuando el volumentage se aplica primero a la celda.
Teledetección de excitación vol.tage
Muchas aplicaciones pueden hacer uso de la conexión de cuatro cables que se muestra en la Figura 3. El acondicionador de señal genera un volumen de excitación regulado.tage, Vx, que suele ser de 10 VCC. Los dos cables que transportan la excitación vol.tage a la celda de carga cada uno tiene una resistencia de línea, Rw. Si el cable de conexión es lo suficientemente corto, la caída en el volumen de excitacióntage en las líneas, causado por la corriente que fluye a través de Rw, no será un problema. La Figura 4 muestra la solución al problema de caída de línea. Al traer dos cables adicionales de la celda de carga, podemos conectar el vol.tage directamente en los terminales de la celda de carga a los circuitos de detección en el acondicionador de señal. Por tanto, el circuito regulador puede mantener el volumen de excitación.tage en la celda de carga precisamente a 10 VCC en todas las condiciones. Este circuito de seis cables no solo corrige la caída en los cables, sino que también corrige los cambios en la resistencia de los cables debido a la temperatura. La Figura 5 muestra la magnitud de los errores generados por el uso del cable de cuatro hilos, para tres tamaños comunes de cables.
El gráfico se puede interpolar para otros tamaños de cable observando que cada aumento en el tamaño del cable aumenta la resistencia (y por lo tanto la caída de la línea) en un factor de 1.26 veces. El gráfico también se puede utilizar para calcular el error para diferentes longitudes de cable calculando la relación entre la longitud y 100 pies y multiplicando esa relación por el valor del gráfico. El rango de temperatura del gráfico puede parecer más amplio de lo necesario, y eso es cierto para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, considere un cable #28AWG que se extiende principalmente afuera hasta una estación de pesaje en invierno, a 20 grados F. Cuando el sol brilla sobre el cable en verano, la temperatura del cable podría aumentar a más de 140 grados F. El error surgiría de: 3.2% RDG a –4.2% RDG, un cambio de –1.0% RDG.
Si la carga en el cable aumenta de una celda de carga a cuatro celdas de carga, las caídas serían cuatro veces peores. Así, por ej.ampPor ejemplo, un cable #100AWG de 22 pies tendría un error a 80 grados F de (4 x 0.938) = 3.752% RDG.
Estos errores son tan sustanciales que la práctica estándar para todas las instalaciones de múltiples celdas es usar un acondicionador de señal que tenga capacidad de detección remota y usar un cable de seis hilos hasta la caja de conexiones que interconecta las cuatro celdas. Teniendo en cuenta que una báscula camionera grande podría tener hasta 16 celdas de carga, es fundamental abordar la cuestión de la resistencia del cable en cada instalación.
Reglas generales simples que son fáciles de recordar:
- La resistencia de 100 pies de cable #22AWG (ambos cables en el bucle) es de 3.24 ohmios a 70 grados F.
- Cada tres pasos en el tamaño del cable duplica la resistencia, o un paso aumenta la resistencia en un factor de 1.26 veces.
- El coeficiente de temperatura de resistencia del alambre de cobre recocido es del 23% por 100 grados F.
A partir de estas constantes es posible calcular la resistencia del bucle para cualquier combinación de tamaño de cable, longitud de cable y temperatura.
Montaje físico: final “muerto” y “vivo”
Aunque una celda de carga funcionará sin importar cómo esté orientada y si se opera en modo de tensión o de compresión, montar la celda correctamente es muy importante para garantizar que dé las lecturas más estables de las que es capaz.
Todas las celdas de carga tienen un extremo vivo “sin salida” y un extremo “vivo”. El extremo sin salida se define como el extremo de montaje que está conectado directamente al cable o conector de salida mediante metal sólido, como lo muestra la flecha gruesa en la Figura 6. Por el contrario, el extremo vivo está separado del cable o conector de salida por el área de calibre. de la flexión.
Este concepto es importante, porque montar una celda en su extremo activo la somete a fuerzas introducidas al mover o tirar del cable, mientras que montarla en el extremo muerto garantiza que las fuerzas que entran a través del cable se desvíen al montaje en lugar de ser medido por la celda de carga. Generalmente, la placa de identificación de la interfaz se lee correctamente cuando la celda está ubicada en un callejón sin salida sobre una superficie horizontal. Por lo tanto, el usuario puede utilizar las letras de la placa de identificación para especificar la orientación requerida de manera muy explícita al equipo de instalación. como un exampPor ejemplo, para una instalación de una sola celda que sostiene un recipiente en tensión desde una viga del techo, el usuario especificaría montar la celda de modo que la placa de identificación se lea al revés. Para una celda montada en un cilindro hidráulico, la placa de identificación se leerá correctamente cuando viewed desde el extremo del cilindro hidráulico.
NOTA: Ciertos clientes de Interface han especificado que su placa de identificación esté orientada al revés de lo habitual. Tenga cuidado en la instalación de un cliente hasta que esté seguro de conocer la situación de orientación de la placa de identificación.
Procedimientos de montaje para celdas de viga
Las celdas de la viga se montan mediante tornillos o pernos a través de los dos orificios sin explotar en el extremo muerto de la flexión. Si es posible, se debe utilizar una arandela plana debajo de la cabeza del tornillo para evitar rayar la superficie de la celda de carga. Todos los pernos deben ser de Grado 5 hasta el tamaño #8 y de Grado 8 para 1/4” o más. Dado que todos los pares y fuerzas se aplican en el extremo muerto de la celda, existe poco riesgo de que la celda se dañe durante el proceso de montaje. Sin embargo, evite la soldadura por arco eléctrico cuando la celda esté instalada y evite dejar caer la celda o golpear el extremo activo de la misma. Para montar las celdas:
- Las celdas de la serie MB utilizan tornillos para metales de 8 a 32, apretados a 30 libras-pulgada
- Las celdas de la serie SSB también utilizan tornillos para metales de 8 a 32 hasta una capacidad de 250 lbf.
- Para el SSB-500 use pernos de 1/4 – 28 y apriételos a 60 pulgadas-libra (5 pies-libra).
- Para el SSB-1000 use pernos de 3/8 – 24 y apriételos a 240 pulgadas-libra (20 pies-libra).
Procedimientos de montaje para otras miniceldas
En contraste con el procedimiento de montaje bastante simple para las celdas de haz, las otras Mini Celdas (Series SM, SSM, SMT, SPI y SML) presentan el riesgo de daño al aplicar cualquier torque desde el extremo activo hasta el extremo muerto, a través del calibrado. área. Recuerde que la placa de identificación cubre el área calibrada, por lo que la celda de carga parece una pieza sólida de metal. Por esta razón, es esencial que los instaladores estén capacitados en la construcción de Mini Celdas para que comprendan lo que la aplicación de torque puede hacer en el área de calibre delgado en el centro, debajo de la placa de identificación.
Cada vez que se deba aplicar torque a la celda, para montar la celda en sí o para instalar un accesorio en la celda, el extremo afectado debe sujetarse con una llave de boca o una llave inglesa para que el torque en la celda pueda ser reacciona en el mismo extremo donde se aplica el torque. Generalmente es una buena práctica instalar primero los accesorios, usando un tornillo de banco para sujetar el extremo activo de la celda de carga, y luego montar la celda de carga en su extremo muerto. Esta secuencia minimiza la posibilidad de que se aplique torsión a través de la celda de carga.
Dado que las Mini Cells tienen orificios roscados hembra en ambos extremos para su fijación, todas las varillas o tornillos roscados deben insertarse al menos un diámetro en el orificio roscado.
para asegurar un fuerte apego. Además, todos los accesorios roscados deben bloquearse firmemente en su lugar con una contratuerca o apretarse hasta el tope para garantizar un contacto firme de la rosca. El contacto flojo de las roscas provocará en última instancia desgaste en las roscas de la celda de carga, con el resultado de que la celda no cumplirá con las especificaciones después de un uso prolongado.
La varilla roscada utilizada para conectar celdas de carga Mini-Series de más de 500 lbf de capacidad debe recibir un tratamiento térmico de grado 5 o superior. Una buena forma de obtener varillas roscadas endurecidas con roscas laminadas de Clase 3 es utilizar tornillos de fijación con accionamiento Allen, que se pueden obtener en cualquiera de los grandes almacenes de catálogo, como McMaster-Carr o Grainger.
Para obtener resultados consistentes, se pueden usar herrajes como cojinetes de extremo de varilla y horquillas.
instalarse en fábrica especificando el hardware exacto, la orientación de rotación y el espacio entre orificios en la orden de compra. La fábrica siempre se complace en indicar las dimensiones recomendadas y posibles para el hardware adjunto.
Procedimientos de montaje para Low Profile Células con bases
Cuando un Low Profile La celda se obtiene de fábrica con la base instalada, los pernos de montaje alrededor de la periferia de la celda se han apretado adecuadamente y la celda se ha calibrado con la base en su lugar. El escalón circular en la superficie inferior de la base está diseñado para dirigir las fuerzas adecuadamente a través de la base y hacia la celda de carga. La base debe atornillarse firmemente a una superficie dura y plana.
Si la base se va a montar en la rosca macho de un cilindro hidráulico, se puede evitar que la base gire usando una llave inglesa. Para ello, alrededor del perímetro de la base hay cuatro orificios para llaves.
Con respecto a realizar la conexión a las roscas del cubo, existen tres requisitos que asegurarán obtener los mejores resultados.
- La parte de la varilla roscada que se acopla a las roscas del cubo de la celda de carga debe tener roscas de Clase 3, para proporcionar las fuerzas de contacto más consistentes entre roscas.
- La varilla debe atornillarse en el cubo hasta el tapón inferior y luego retroceder una vuelta para reproducir el enganche de rosca utilizado durante la calibración original.
- Las roscas deben quedar firmemente enganchadas mediante el uso de una contratuerca. La forma más sencilla de lograr esto es tirar de una tensión de 130 a
140 por ciento de la capacidad de la celda y luego coloque ligeramente la contratuerca. Cuando se libere la tensión, los hilos quedarán enganchados correctamente. Este método proporciona un acoplamiento más consistente que intentar bloquear las roscas apretando la contratuerca sin tensión en la varilla.
En caso de que el cliente no tenga las instalaciones para aplicar suficiente tensión para ajustar las roscas del cubo, también se puede instalar un adaptador de calibración en cualquier Low Pro.file celda en la fábrica. Esta configuración producirá los mejores resultados posibles y proporcionará una conexión de rosca macho que no es tan crítica en cuanto al método de conexión.
Además, el extremo del adaptador de calibración tiene la forma de un radio esférico que también permite que la celda de carga se utilice como celda de compresión recta base. Esta configuración para el modo de compresión es más lineal y repetible que el uso de un botón de carga en una celda universal, porque el adaptador de calibración se puede instalar bajo tensión y atascarse adecuadamente para un enganche de rosca más consistente en la celda.
Procedimientos de montaje para Low Profile Células sin bases
El montaje de un Low Profile La celda debe reproducir el montaje que se utilizó durante la calibración. Por lo tanto, cuando sea necesario montar una celda de carga en una superficie proporcionada por el cliente, se deben observar estrictamente los siguientes cinco criterios.
- La superficie de montaje debe ser de un material que tenga el mismo coeficiente de expansión térmica que la celda de carga y de dureza similar. Para celdas de hasta 2000 lbf de capacidad, utilice aluminio 2024. Para todas las celdas más grandes, utilice acero 4041, endurecido a Rc 33 a 37.
- El espesor debe ser al menos tan grueso como la base de fábrica que normalmente se usa con la celda de carga. Esto no significa que la celda no funcionará con un montaje más delgado, pero es posible que la celda no cumpla con las especificaciones de linealidad, repetibilidad o histéresis en una placa de montaje delgada.
- La superficie se debe pulir hasta una planitud de 0.0002” TIR. Si la placa se trata térmicamente después del pulido, siempre vale la pena darle a la superficie un pulido ligero más para asegurar la planitud.
- Los pernos de montaje deben ser de Grado 8. Si no se pueden obtener localmente, se pueden pedir a la fábrica. Para celdas con orificios de montaje avellanados, utilice tornillos de cabeza hueca. Para todas las demás celdas, utilice pernos de cabeza hexagonal. No utilice arandelas debajo de las cabezas de los pernos.
- Primero, apriete los pernos al 60 % del par especificado; luego, apriete al 90%; finalmente terminar al 100%. Los pernos de montaje se deben apretar en secuencia, como se muestra en las Figuras 11, 12 y 13. Para celdas que tienen 4 orificios de montaje, use el patrón para los primeros 4 orificios del patrón de 8 orificios.
Pares de montaje para accesorios en Low Profile Células
Los valores de torque para montar accesorios en los extremos activos de Low Profile Las celdas de carga no son los mismos que los valores estándar que se encuentran en las tablas para los materiales involucrados. La razón de esta diferencia es que el delgado radial webLos s son los únicos miembros estructurales que impiden que el cubo central gire con relación a la periferia de la celda. La forma más segura de lograr un contacto firme entre roscas sin dañar la celda es aplicar una carga de tracción del 130 al 140 % de la capacidad de la celda de carga, ajustar la contratuerca firmemente aplicando un ligero torque a la contratuerca y luego suelte la carga.
Por ejemploample, el centro de un LowPro de 1000 lbffile® no debe someterse a más de 400 lb-in de torque.
PRECAUCIÓN: La aplicación de un par excesivo podría cortar la unión entre el borde del diafragma de sellado y la flexión. También podría causar una distorsión permanente del radial. webs, lo que podría afectar la calibración pero podría no aparecer como un cambio en el equilibrio cero de la celda de carga.
Interface® es el líder mundial confiable en soluciones de medición de fuerza®. Lideramos diseñando, fabricando y garantizando las celdas de carga, transductores de torsión, sensores multieje e instrumentación relacionada de más alto rendimiento disponibles. Nuestros ingenieros de clase mundial brindan soluciones para las industrias aeroespacial, automotriz, energética, médica y de pruebas y mediciones, desde gramos hasta millones de libras, en cientos de configuraciones. Somos el principal proveedor de empresas Fortune 100 en todo el mundo, incluidas; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST y miles de laboratorios de medición. Nuestros laboratorios de calibración internos admiten una variedad de estándares de prueba: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 y otros.
Puede encontrar más información técnica sobre las celdas de carga y la oferta de productos de Interface® en www.interfaceforce.com, o llamando a uno de nuestros ingenieros de aplicaciones expertos al 480.948.5555.
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