🧐 SISTEMAS de MEDICIÓN, CELDAS de CARGA para uso como enlace para DETECTAR el LEVANTAMIENTO de la CARGA

Celda de carga con galgas extensométricas

👲   Una celda de carga tipo enlace, de la forma mostrada en la siguiente figura, tiene cuatro galgas extensométricas adjuntas a su superficie y pueden ser insertadas entre el cable de levantamiento de una carga y la carga para dar una medida de la carga que está siendo levantada. 

Celda de carga

😁   Dos de las galgas están en la dirección del eje longitudinal y dos en dirección transversal. Cuando el enlace está sujeto a fuerzas de tracción, las galgas de los ejes estarán en tensión y las galgas transversales en compresión. Suponga que tiene los criterios del diseño para la celda de carga de una sensibilidad de manera que haya una salida de 30 mV cuando  el esfuerzo aplicado al enlace es de 500 MPa. Asuma que las galgas extensométricas pueden tener factores de calibración de 2.0 y resistencias de 100 Ω.

Coeficiente de Poisson

Cuando la carga F se aplica al enlace, luego, puesto que el módulo elástico E es tensión/tracción y tensión es la fuerza por área de unidad, la galga del eje longitudinal εt es F/AE y la tracción transversal εt es -vF/AE, donde A es el área de la sección transversal y v es el coeficiente de Poisson para el material de enlace. Las respuestas de las galgas extensométricas a estas tracciones son:

El voltaje de salida del puente de Wheatstone se da por

Con R1 = R2 = R3 = R4 = R y con δR1 = δR4 δR2 = δR3 , entonces 

👂   Suponga que consideramos el acero para el enlace. Luego las tablas dan E cercano a 210 GPa y v sobre 0.30. Así, con una tensión (= F/A) de 500 MPa se tiene, para galgas extensiométricas con un factor de calibración de 2.0,

V0 = 3.09 x 10-3 Vs

Utilización de un amplificador diferencial

💥   Para un voltaje de puente con un suministro de voltaje de 10 V este seria un voltaje de salida de 30.9 mV. No se requiere amplificación si éste es el único valor de carga requerido; sin embargo, si éste es un valor máximo y se desea determinar cargas por debajo de este nivel, entonces se podría usar un amplificador diferencial. La salida puede desplegarse en un voltímetro de resistencia alta para evitar problemas de carga. Un voltímetro digital puede entonces ser adecuado.

Escrito por Archie Tecnology