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¿Qué es una celda de carga de viga y cómo funciona?

Una celda de carga de viga es una de las principales categorías o tipos de celda de carga que se encuentran comúnmente en la industria de pesaje. Otros tipos incluyen, por ejemplo; compresión, tensión y de un solo punto.

Las celdas de carga de viga funcionan como voladizos simples que se flexionan ligeramente cuando se someten a una fuerza o peso. Por lo general, se fijan en un extremo y se liberan en el otro, comportándose como un trampolín, aunque también hay diseños de doble extremo que se montan en cada extremo y se cargan en el centro, más parecidos a una hamaca. Además de esto, es común ver las celdas de carga de viga divididas en dos subcategorías, dependiendo de la forma en que miden la fuerza o el peso. Las celdas de viga de flexión miden la cantidad de distorsión de flexión que ocurre mientras que las celdas de viga de corte miden la distorsión de cortante.

Las celdas de carga de vigas representan el grupo más grande y versátil de celdas de carga, cubriendo una amplia gama de capacidades posibles, diversas opciones de montaje y accesorios. A menudo se usan en combinación en equipos de pesaje y básculas más grandes cuando el uso de una celda de un solo punto se vuelve imposible.

Principio de funcionamiento

Las celdas de carga de haz, como todas las otras celdas de carga modernas, son esencialmente transductores que convierten la fuerza o el peso en una señal eléctrica a través de medidores de tensión. Cuando se aplica una carga, el cuerpo de la celda de carga se flexionará debido a las propiedades elásticas del material metálico del que está hecho. Los medidores de tensión conectados, estratégicamente ubicados y asegurados a la superficie de la celda de carga también se estirarán o comprimirán a lo largo del cuerpo principal. Esto altera su resistencia eléctrica y conduce a un cambio en el voltaje a través del circuito. Este efecto es proporcional a la fuerza o peso inicial, lo que permite su cálculo.

Diseño

Las celdas de carga de vigas vienen en numerosas formas y tamaños para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones. Por lo general, todos tienen un perfil vertical relativamente bajo en relación con su longitud. Esto contrasta algunas de las celdas de carga de compresión en forma de columna, que a menudo tienen la relación inversa, siendo más estrechas que altas.

Las celdas de carga de viga de flexión están diseñadas para que ciertas partes del cuerpo de la celda de carga se doblen o curven en respuesta a una carga aplicada. Tienden a ofrecer grandes cantidades de tensión o flexión a fuerzas relativamente bajas, lo que les conviene para aplicaciones de menor capacidad.

Las galgas extensométricas colocadas en la superficie convexa se estirarán, mientras que las colocadas en la superficie cóncava se contraerán. Esto significa que siempre hay dos superficies sujetas a una tensión igual y opuesta, lo cual es conveniente para implementar un circuito de puente completo o para compensación de temperatura.

Las celdas de carga de viga de corte, aunque pueden parecer similares a primera vista, funcionan de manera un poco diferente. Se mecaniza un hueco en cada lado de la celda de carga, dejando una banda vertical relativamente delgada en el centro. Esto le da a la celda de carga una apariencia de sección transversal similar a las vigas I estructurales vistas en la construcción, y al igual que con ellas, la mayor parte de la tensión de corte se enfoca en esta banda vertical más delgada. Los medidores de tensión se montan en las superficies laterales de esta red, en ángulos de 45 grados para detectar la tensión. Al mismo tiempo, las bridas superior e inferior ayudan a resistir cualquier momento o flexión.

Las celdas de carga de viga de corte se han vuelto bastante populares para aplicaciones de capacidad media y alta, con una excelente resistencia a las fuerzas laterales. Por lo general, no están hechos para baja capacidad debido a la dificultad de necesitar hacer una banda lo suficientemente delgada como para obtener los niveles de tensión necesarios. La viga de flexión y las celdas de carga de un solo punto serían más adecuadas en tales casos de uso.

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