CELDA DE CARGA

Como la gran mayoría de las celdas de carga que utilizan calibres de extensometría como elemento detector, esto les confiere un conjunto de características nominales y metrológicas. Estas últimas se presentan en la parte relativa a la calibración de los dinamómetros. Las principales características nominales definidas en relación con la utilización de las células de carga son las siguientes.

Fuerzas aplicadas

• La fuerza nominal de utilización

  es la correspondiente a la utilización normal de la célula de carga. Un exceso del 10% de esta carga debe mantener la validez de la calibración.

• La fuerza máxima sin deterioro

  es la que puede recibir la célula de carga sin alterar de forma definitiva su capacidad para medir fuerzas. Con esta carga no se garantiza la conservación de los resultados de calibración. Con frecuencia, es aproximadamente un 130% de la carga nominal de utilización.

• La fuerza de ruptura

  la que conlleva la rotura del cuerpo de prueba bajo la acción de una tensión superior a la tensión máxima permitida por el material del que está formado el cuerpo de prueba.

Sensibilidad

• La sensibilidad del sensor

  es la relación entre la tensión suministrada por el sensor de fuerza y la tensión que lo alimenta, con el sensor cargado en la fuerza nominal de uso. Se expresa en mV/V. Este valor traduce la tensión máxima aplicada al cuerpo de prueba. Cuanto menor sea la sensibilidad, más débil será el nivel de tensiones aplicadas al sensor y mejor se conservarán sus características metrológicas.

• Los valores de sensibilidad

  se sitúan generalmente entre 1,5 y 4 mV/V. Un sensor lineal se traduce por una sensibilidad constante. Para hacerlo, el cuerpo de prueba debe contar con características particulares que no posee una simple barra cilíndrica que genera tensiones ligeramente no lineales.

Influencia de la temperatura

La temperatura influye en los principales elementos que forman una célula de carga :

• En el cuerpo de prueba, modificando su elasticidad.

  Esta variación es un valor relativo aproximado del 0,1% por grado para los aceros.

• En los calibres de extensometría, modificando su resistencia eléctrica.

  La influencia de la temperatura puede reducirse añadiendo a los calibres de extensometría componentes que induzcan en el circuito de medición una variación opuesta a la causada por la temperatura. De este modo, es posible reducir esta influencia desde un factor superior a 5. Pero estas compensaciones son únicamente eficaces en una zona de temperatura dada. Por este motivo, deben considerarse varias zonas de temperaturas. La temperatura de referencia es aquella en la que se establecen las características metrológicas. Ésta se define actualmente en 20 °C para el conjunto de la metrología mecánica.

• El intervalo de temperatura compensada

  en la que las características de la célula de carga se obtienen de manera efectiva.

• El intervalo de temperatura operativa

  en la que el sensor de fuerza puede utilizarse, pero sin garantizar la conservación de las características metrológicas del sensor, sin perder sus características nominales.

• El intervalo de temperatura de almacenamiento

  fuera de la cual existe un riesgo comprobado de pérdida definitiva de las características nominales de la célula de carga.

Por último, la influencia de la temperatura en la celda de carga se traduce en 2 coeficientes :

• El coeficiente de temperatura con respecto a la sensibilidad del sensor de fuerza

  que caracteriza la variación de la sensibilidad del transductor en función de la temperatura. Se expresa en % del valor medido y en °C .

• El coeficiente de temperatura sobre cero

  que caracteriza la variación de la señal suministrada por el sensor de fuerza en reposo, bajo la influencia de la temperatura. Se expresa en % de la extensión de la medida del sensor y por °C.