As células de carga extensométricas, dependendo da utilização e da aplicação para a qual são projetadas, se diferenciam por várias características, entre as quais a forma, o método de carregamento, a tecnologia de medição da deformação, o material construtivo, a capacidade, o grau de proteção na entrada e muitas outras.

→ Leia também: Como escolher uma célula de carga? Guia de características técnicas

Vamos ver juntos uma série dos principais tipos de células de carga presentes no mercado, com um foco específico nos modelos oferecidos pela LAUMAS.

 
1. Células de carga single point

Conhecidas também como células de carga off-center, ou células de carga para plataformas, as células de carga single point são ideais quando não é possível garantir a centralização da carga a ser pesada.

Apresentam um recorte no centro do corpo mecânico, que muitas vezes assume uma forma binocular.
O recorte é obtido por meio de usinagem com máquinas-ferramenta e, durante a inspeção final, é aprimorado de modo a conferir ao sensor as características de um quadrilátero articulado simétrico.

Essa particularidade permite que as células de carga single point ignorem as torções causadas pela descentralização da carga e garante a leitura correta do peso dentro de sua área de trabalho.

Assim, colocadas no centro de uma superfície de dimensões conhecidas, as células single point são capazes de pesar corretamente em qualquer ponto em que a força peso é aplicada, dentro de uma determinada área máxima indicada na folha de dados.

As células de carga single point normalmente trabalham individualmente.
Por motivos construtivos, têm uma sensibilidade muito diferente entre si e que, no trabalho em grupos, pode criar interferências que comprometem a acurácia.

Porém, não se pode excluir que, em determinadas aplicações, devem trabalhar conectadas em paralelo.
Neste caso, na fase de compra, é importante comunicar a exigência ao fornecedor porque será necessário procurar unir as células de carga com sensibilidade semelhante e equalizar seus sinais de saída. 

As células de carga single point LAUMAS são fabricadas principalmente em liga de alumínio, um material que apresenta vantagens, além de ser adequado a muitas das aplicações mais comuns nas quais o aço inoxidável não é um requisito necessário.
Também estão disponíveis em aço inoxidável, AISI 420 e 17-4 PH.

Têm capacidades médias, de 250 g até 2000 kg, e alcançam a classe de precisão C5 de acordo com OIML R 60.

O grau de proteção que podem oferecer (ou seja, o grau de resistência à entrada de poeira e água) é elevado, seja para lavagem com jatos sob pressão mais ou menos alta (IP65, IP66 e IP69K), seja para imersões de diferentes duração e profundidade (IP67 e IP68). 

2. Células de carga para compressão

A sensibilidade, expressa em mV/V, é o valor que a célula de carga retorna quando a carga máxima é aplicada, dividida pela tensão de alimentação.

Efetivamente, todos os tipos de células de carga utilizados normalmente em grupos sempre têm um valor de sensibilidade muito semelhantes entre si.
Na fase de produção, a sensibilidade das células é calibrada adicionando as resistências necessárias para corrigir os sensores até alcançar o valor correto de saída.

As células de carga para compressão LAUMAS são fabricadas em aço inoxidável 17-4 PH ou AISI 420. Portanto, são células muito robustas.

Têm capacidade de 200 kg fino a 1 000 000 kg e são disponíveis com graus de proteção elevados, conforme as exigências (IP67 e IP68, ou IP69K).

Uma particularidade das células de compressão de baixo perfil da LAUMAS é a sua simplicidade de instalação.
Combinam-se com acessórios de montagem projetados especificamente para facilitar e tornar mais segura a instalação.

▷ Montagem mais fácil:


os acessórios de montagem das séries V e Z são fixados à estrutura a ser pesada sem a célula de carga em seu interior. Ela é inserida facilmente posteriormente, depois da conclusão de soldagens e operações de montagem.
Dessa forma, não se corre nunca o risco de danificá-la.
A mesma simplicidade de instalação é garantida também caso seja necessário substituir uma célula danificada:  basta removê-la do acessório sem desmontá-lo e introduzir uma nova célula de carga equivalente.

O acessório de montagem V10000.

Os acessórios de montagem PV80CLS e PSCLS com restrições anticapotamento.

▷  Instalação mais segura:


 todos os acessórios de montagem para células de carga para compressão podem servir como restrições anticapotamento e contra as forças laterais, garantindo estabilidade à estrutura e protegendo a célula contra esforços potencialmente danosos.

A 3-A Sanitary Standard é uma norma norte-americana que regulamenta o projeto, a produção e a utilização de equipamentos higiênicos, com a finalidade de proteger o produto final contra os riscos ligados à contaminação e à proliferação bacteriana.

A certificação é voluntária e comprova que o componente, neste caso a célula de carga, é fabricado para poder ser sanificado e higienizado para não favorecer a proliferação de bactérias.

Os requisitos higiênicos da célula de carga para pé FLC.

Um ponto forte da nossa célula de carga para pé é a facilidade de montagem. Sua instalação é simples e rápida, pode ser montada debaixo de silos ou tanques sem realizar modificações mecânicas e sem nenhum acessório de montagem.

É compatível com a maioria dos pés de nivelamento disponíveis no mercado e, a pedido, é fornecida com seupé de nivelamento higiênico.

4. Células de carga de coluna

Célula de carga COK instalada em uma ponte-báscula.

Instalação de células de carga de coluna em silo de alta capacidade.

As células de carga de coluna LAUMAS são fabricadas com aço inoxidável 17 4-PH e com aço niquelado AISI 4340.
Elas têm capacidades elevadas, de 10 000 kg a 50 000 kg, mas com projeto personalizado podem ter capacidades ainda mais altas.
Têm grau de proteção IP68.

Também são disponíveis em versão digital com o modelo COD: células de carga em aço niquelado AISI 4340, com grau de proteção IP69K, compatíveis com os instrumentos para pontes-báscula WINOX BGE e WTAB BGE.

Os acessórios de montagem KITCO, KITCOK e KITCOL, adequados para pontes-báscula.

O acessório de montagem VCOKDTL, para a pesagem de silos, tanques, misturadores e tremonhas sujeitos a vibrações.

5. Células de carga de flexão

Célula de carga de flexão, modelo FCOL.

As células de carga de flexão são comumente utilizadas para produzir sistemas de pesagem de baixa capacidade, como dosadores e sistemas de enchimento, ensacadoras, enchedoras, máquinas de embalagem, pequenas tremonhas

As células de carga de flexão geralmente funcionam em grupos de 2, 3 ou 4 células de carga ligadas em paralelo. Também podem ser usadas em aplicações monocélula, por exemplo, posicionadas sobre o tirante de uma balança mecânica para convertê-la em uma balança eletrônica.

Porém, o uso individual é menos frequente e prevê que a força seja sempre aplicada de maneira perfeitamente perpendicular ao ponto de carga.

Células de carga de flexão debaixo de tremonha com 4 apoios.

As células de carga de flexão LAUMAS são fabricadas em aço inoxidável 17 4-PH, AISI 420 e aço niquelado AISI 4340.
Elas têm uma faixa de capacidade de 5 a aproximadamente 500 kg e graus de proteção IP67 e IP68.

Para esse tipo de células de carga, a versatilidade é garantida pela compatibilidade com 11 acessórios de montagem dotados de restrição antivibração ou anticapotamento.

Se instaladas com um acessório de montagem complementar adequado, alguns modelos de células de carga de flexão podem funcionar com tração para pesar cargas suspensas.

Célula de carga de flexão FCK com dois suportes inoxidáveis STAFFECMONT para uso com tração.

6. Células de carga de cisalhamento

Célula de carga de cisalhamento, modelo FT-P.

Os modelos de células de carga de cisalhamento LAUMAS são fabricadas em aço inoxidável 17-4 PH ou AISI 420, e em aço niquelado AISI 4340 ou AISI 4140.

Elas têm capacidades de média a alta, de 300 kg a 10 000 kg, e graus de proteção IP67, IP68 e IP69K.

São muito versáteis, porque são suportadas por 9 acessórios de montagem diferentes que, dependendo da aplicação, podem ter também funções antivibração ou anticapotamento.

Para aplicações que exigem uma pesagem muito acurada, também está disponível o acessório de montagem complementar ACCSFER, composto por uma esfera através da qual a força se transmite sem nenhum atrito e, portanto, com a máxima repetibilidade e precisão.

Alguns modelos de células de carga LAUMAS (FCAX, FTP, FTK) estão disponíveis em duas versões diferentes: de flexão e de cisalhamento.

Embora sejam fabricadas com a mesma forma e o mesmo material, se diferenciam pela aplicação dos extensômetros e pela capacidade:

• nas versões de flexão, os extensômetros são aplicados horizontalmente e as capacidades são inferiores a 500 kg;
  
  

• nas versões de cisalhamento, os extensômetros são aplicados verticalmente e as capacidades vão de 500 kg até 10 000 kg.

7. Células de carga para tração

Nos casos em que as cargas a serem pesadas precisem estar suspensas, utilizam-se as células de carga para tração.
São células de carga de flexão ou de cisalhamento especiais, conforme a capacidade.

Graças às várias opções que apresentam, podem ser montadas em todos os sistemas de medição de forças de tensão, através de conexões roscadas ou com as típicas argolas de elevação/manilhas de içamento.

Exemplo de célula de carga para tração CTL utilizada em um gancho de pesagem.

As células de carga para tração LAUMAS são fabricadas em aço inoxidável 17-4 PH e AISI 420, e em aço niquelado AISI 4140 e AISI 4340.
Elas têm graus IP65 e IP69K para proteção contra jatos de água e IP67 e IP68 para proteção contra imersões.
Cobrem uma faixa muito ampla de capacidade: de 15 kg até 250 000 kg.


Para os modelos de capacidade média a baixa, estão disponíveis juntas esféricas com porca (EM – DADO), argolas de elevação que permitem que a célula de carga trabalhe sempre livre de forças de torção, evitando erros de pesagem e eventuais danos à própria célula.

Célula de carga para tração CTL com 2 juntas esféricas EM – DADO

Como as células de carga para tração são utilizadas na pesagem de cargas suspensas também como limitadores de carga, por motivos de segurança recomendamos prever sempre dispositivos estruturais que possam atuar no caso de ruptura mecânica as células devido a uso impróprio ou a um evento acidental.

Célula de carga para tração modelo TAL, com dispositivo de segurança.

No caso de falha elétrica, por outro lado, a segurança é garantida pela opção que prevê duas pontes de Wheatstone extensométricas redundantes com dois cabos de saída, para sistemas com dupla segurança.

Célula de carga para tração CTL com dois cabos na saída para sistemas redundantes com segurança dupla.

Essa solução é obrigatória por lei em determinadas aplicações de pesagem e de limitação da carga, come aelevação de pessoas (por exemplo, em plataformas aéreas), mas pode ser escolhida pelo cliente sempre que for necessário garantir continuidade no funcionamento de uma aplicação mesmo no caso de falha de um dos dois sistemas de pesagem.

A opção está disponível também para células de carga para compressão, do tipo eixo dinamométrico e de cisalhamento.

8. Células de carga para tração e compressão

Células de carga para tração e compressão, modelos CL e CLBT.

São utilizadas individualmente e em grupos, ligadas em paralelo.
As aplicações mais comuns são: máquinas de teste de materiais, testes no campo, máquinas de controle de qualidade e prensas.

As células de carga para compressão e tração LAUMAS são disponíveis em liga de alumínio, aço inoxidável 17-4 PH ou aço niquelado AISI 4340, com graus de proteção IP65, IP67 e IP68.

As capacidades padrão vão de 50 kg a 200 000 kg, mas em algumas versões custom chegamos até 500 000 kg em compressão e 250 000 kg em tração.

9. Células de carga de cisalhamento duplo

As células de carga de cisalhamento duplo DTL e DTX.

A LAUMAS oferece dois modelos de células de carga de cisalhamento duplo, ambos em aço niquelado AISI 4340 e com grau de proteção IP68.
A capacidade é elevada e vai de 9 000 kg a 27 000 kg.

Em relação aos acessórios de montagem mais adequados:

• para a pesagem de silos de alta capacidade, a combinação é perfeita entre a célula de carga DTL e o robusto VCOKDTL;
• para produzir sistemas de pesagem de alta capacidade homologados para medições em transações comerciais e para a pesagem a bordo, é particularmente indicada a célula de carga de cisalhamento duplo DTX, com a homologação OIML R 60, junto com o acessório de montagem VDTX, muito compacto e resistente.

O acessório de montagem VDTX em duas 2 possibilidades de utilização: para tração e compressão.

10. Células de carga do tipo eixo dinamométrico

Célula de carga do tipo eixo dinamométrico LAU.

O coeficiente de segurança é um valor de projeto que aumenta o limite elástico e a resistência da célula de carga: com a mesma carga aplicada, as células de carga do tipo eixo dinamométrico sofrem uma deformação muito menor em relação àquelas padrão e têm uma carga de ruptura que geralmente é pelo menos 5 vezes maior do que a capacidade nominal.

A oferta da LAUMAS

As células de carga do tipo eixo dinamométrico têm sempre dimensões diferentes e, assim, a LAUMAS normalmente produz as células de carga do tipo eixo dinamométrico custom, sob projeto específico personalizado do cliente.

No catálogo também está disponível um modelo padrão: LAU.
O modelo LAU é em aço inoxidável 17 4-PH, com capacidade de 5 000 a 20 000 kg e grau de proteção IP67.

11. Células de carga para tração em cabos

A célula de carga para tração em cabos FUN.

As células de carga para tração em cabos são um tipo particular de células de carga de cisalhamento duplo, cuja geometria permite seu acoplamento perfeito nos modelos mais comuns de cabo, sem alterar a instalação.

Devido ao tipo de montagem específico diretamente no cabo, embora se tratem de células de cisalhamento duplo, a acurácia e a precisão são reduzidas. Porém, normalmente essas células são utilizadas apenas como limitadores de carga em aplicações que não exigem particularmente essas características.

Acurácia e precisão dependem muito também do grau de rigidez do cabo, que se relaciona à sua densidade, determinada por sua vez ao tipo de fio e pelas dimensões e pelo número de cordões.

Um cordão é um conjunto de fios elementares trançados. O cabo é composto por vários cordões envolvidos em uma alma central.

Tipicamente, as células de carga para tração em cabos funcionam individualmente como limitadores de carga para pontes rolantes e guindastes.

A célula de carga para tração em cabos oferecida pela LAUMAS é a FUN.

É fabricada em aço niquelado AISI 4140, com grau de proteção IP67.
É disponível com capacidade de 2 000 a 40 000 kg e suporta cabos com diâmetro de 6 a 36 mm.

FUN é muito fácil de instalar: é aplicada como uma morsa no cabo, diretamente abaixo da extremidade fixa, sem nenhuma modificação mecânica do sistema.

A célula não é indicada para pesagem de precisão, mas é sempre usada apenas como limitador de carga.
É muito segura: não é necessário prever um dispositivo de segurança adicional porque não tem função estrutural e, portanto, no caso de ruptura mecânica, não tem nenhuma consequência sobre o sistema.

12. Células de carga para tirantes

A célula de carga para tirantes LAUMAS é a CA, em aço inoxidável 17-4 PH, com capacidades de 30 000 a 250 000 kg e grau de proteção IP68.

Pode ser fornecida com placas específicas para repartir a carga: placas em aço galvanizado, retificadas, que permitem que a célula de carga se apoie perfeitamente e, assim, distribua a carga de maneira uniforme em toda a circunferência.

13. Células de carga para pedal de freio

A célula de carga para pedal de freio LPED.

A LAUMAS oferece o modelo LPED, em alumínio, com grau de proteção IP65 e uma única capacidade de 100 kg, ideal para a aplicação específica para a qual célula de carga se destina.

14. Células de carga personalizadas

Quando não é possível utilizar uma célula de carga padrão para resolver problemas de pesagem e medição em contextos particulares, avalia-se a realização de uma célula de carga custom, personalizada sob projeto do cliente, concebida assim com base em exigências únicas e específicas.

FOCO:

Quais tipos de células de carga têm o ciclo de vita mais longo?

O ciclo de vita de uma célula de carga depende de quantos ciclos de trabalho ela pode suportar no arco de sua vida útil.
O ciclo de trabalho de uma célula de carga se realiza cada vez que ela vai de 0 até a escala total.

As células de carga de cisalhamento e as de compressão chegam a aproximadamente 8 milhões de
ciclos de trabalho. As células de carga de flexão alcançam cerca de 4 milhões.

A LAUMAS fabrica também células de carga custom que podem alcançar até 100 milhões de ciclos.
As células que chegam a 100 milhões de ciclos também são denominadas "de alta resistência à fadiga".

15. Digitalizadores universais para células de carga

LCB Profinet integrado em célula de carga para tração e compressão CL.

Com base no tipo de transmissão do sinal, as células de carga podem ser digitais ou analógicas.
As células de carga digitais tem um sistema eletrônico integrado para calcular os resultados da medição e apresentá-los com um formato predefinido.
As células de carga analógicas devem ser conectadas a um transmissor ou a um indicador de peso.

A LAUMAS concebeu uma proposta inovadora: os digitalizadores universais LCB para células de carga, transmissores de peso extremamente compactos que, conectados e parafusados diretamente em qualquer célula de carga com saída analógica, a transformam em uma célula digital.

Existem 3 versões:

• LCB – versão clássica inoxidável e versão mais econômica em plástico
• LCB3A – versão higiênica certificada 3-A Sanitary Stendards

Os digitalizadores LCB são concebidos para uma montagem totalmente integral ao corpo da célula de carga, mas podem ser instalados também na parede.

Todos podem ser configurados e gerenciados pelo PC por meio de software gratúito Instrument Manager e se conectam ao PLC através dos buses de campo mais difundidos (Profinet IO, EtherNet/IP, Ethernet TCP/IP, Modbus/TCP, Modbus RTU, Profibus DP, EtherCAT, POWERLINK, CANopen, CC-Link, Sercos III, IO-Link, CC-Link IE Field Basic).

→ Leia também: Como escolher uma célula de carga? Guia de características técnicas

→ Leia também: Como escolher uma célula de carga? Fatores a serem avaliados