En el apasionante mundo de la tecnología de medición, las células de carga de galgas extensométricas ocupan un lugar destacado. Estos pequeños pero poderosos dispositivos son fundamentales para medir la fuerza y la carga en una amplia variedad de sistemas, desde básculas y grúas hasta silos y maquinaria industrial. En este artículo, vamos a adentrarnos en el fascinante mundo de las células de carga de galgas extensométricas y descubrir cómo funcionan para ofrecer mediciones precisas y confiables en una amplia gama de aplicaciones.
Una celda de carga de galgas extensométricas es un transductor que mide la fuerza y la convierte en una señal eléctrica. En esta publicación, discutiremos la construcción y el principio de funcionamiento de las celdas de carga de galgas extensométricas.
Principio de funcionamiento
El elemento elástico cuando se somete a tensión tiende a cambiar sus dimensiones. El cilindro de acero cuando experimenta una fuerza, cambia su dimensión.
Ahora surge la pregunta de cómo convertir este cambio de dimensión en una señal eléctrica. La galga extensiométrica tiene cuatro resistencias conectadas en la configuración de puente de Wheatstone. Al convertir la resistencia de la galga extensiométrica en una señal eléctrica, es posible medir los cambios de dimensión del cilindro de acero.
Ahora, ¿qué hacer con este arreglo? Si unimos las galgas extensométricas al cilindro de acero, el cambio en la dimensión del cilindro hará que la galga extensométrica cambie sus dimensiones. Y, con un cambio en la dimensión (longitud y diámetro) de la galga extensiométrica, su resistencia cambia.
Podemos convertir el cambio en la resistencia de la galga extensiométrica en una señal eléctrica.
Construcción
Las partes principales de la celda de carga de galgas extensométricas son;
- Cilindro de acero
- Medidores de deformación
El cilindro de acero tiene cuatro galgas extensiométricas idénticas. De 4 galgas extensométricas, dos galgas extensométricas (R1 y R3) tienen su montaje a lo largo de la dirección de la carga aplicada.
Los otros dos medidores de tensión (medidores horizontales R2 y R4) están montados en la circunferencia del cilindro en ángulo recto con los medidores R1 y R3.
¿Cómo funciona una celda de carga?
La salida del circuito del puente de Wheatstone cambia debido al cambio en la resistencia en la aplicación de carga en la celda de carga del medidor de tensión. La salida del circuito puente es del orden de milivoltios o voltios por voltaje de entrada.
Leer más: ¿Qué es una celda de carga de un solo punto? su principio de funcionamiento
Un circuito de compensación térmica proporciona precisión de medición. La compensación térmica es imprescindible porque el valor de las resistencias también cambia con un cambio en la resistencia.
Aplicamos el voltaje de entrada entre los puntos B y C. Este voltaje de entrada es el voltaje de excitación del puente de la celda de carga de la galga extensiométrica. Obtenemos el voltaje de salida entre los puntos B y D.
Cuando no hay carga en la celda de carga, no habrá deformación en el tamaño de las galgas extensiométricas. Además, no conduce a ningún cambio en el valor de resistencia del puente. En esta condición, el circuito del puente está en equilibrio y el voltaje de salida de la celda de carga es cero.
Cuando hay carga en la celda de carga del calibre. La resistencia de la galga extensiométrica R4 cambia y el valor de las otras tres resistencias no cambia. Esta condición provoca un desbalance en el circuito novia y habrá voltaje en las terminales de salida.
El puente de celdas de carga puede tener una, dos o cuatro galgas extensométricas. El voltaje de salida es igual a la diferencia de potencial entre la caída de voltaje en R1 y R2.
VAFUERA =VCD – V.CB
Aplicaciones
- Medición de carga inestable
- Ampliamente utilizado en puentes de pesaje, tolvas de pesaje y alimentadores de pesaje.
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