Sono preferibili vari tipi di celle di carico, a seconda delle esigenze del laboratorio o dell'ambiente operativo. Quando è necessario convertire la forza in un output elettrico misurabile, la cella di carico o il trasduttore sono la soluzione migliore.
Le celle di carico con estensimetro hanno una precisione compresa tra lo 0,03 e lo 0,25%. Utilizzate per l'analisi sperimentale delle sollecitazioni e la misurazione elettrica della resistenza alla deformazione, queste celle di carico sono impiegate nella maggior parte delle applicazioni industriali. Esistono tuttavia diversi modelli in base all'involucro e all'applicazione.
Come selezionare una cella di carico?
La scelta di una cella di carico dipende interamente dall'applicazione. Si inizia con l'identificazione del tipo di cella di carico necessaria per effettuare una misurazione specifica. È possibile includere flessione, compressione, tensione, taglio, ecc. La capacità di carico è un altro fattore da considerare nella scelta di una cella di carico.Per applicazioni ad alta resistenza, scegliere una cella di carico con una maggiore resistenza alla fatica. Inoltre, anche il tipo di condizione di carico è importante. Per condizioni di carico dinamiche, di solito è preferibile una cella di carico con una risposta ad alta frequenza. Altri fattori e specifiche della cella di carico da considerare includono le dimensioni, l'accuratezza e la risoluzione, l'applicabilità remota e la strumentazione aggiuntiva necessaria a seconda dei requisiti di misurazione.
Tipi di Celle di carico
Miniature
Cella di carico miniaturizzata Le celle di carico subminiaturizzate e miniaturizzate sono progettate per funzionare con carichi di elevata capacità in spazi ridotti. Le celle di carico a compressione per impieghi gravosi con diametro di 50,8 mm (2") hanno un profilo basso e le dimensioni ridotte consentono l'utilizzo su banchi di prova, applicazioni di pesatura industriale e strutture prototipali. Dovrebbero includere un connettore twist-lock e un collegamento via cavo. Esistono celle di carico miniaturizzate in configurazioni metriche, con intervalli da 0 a 100 e da 0 a 50.000 Newton.
Caratteristiche ricercate: struttura robusta in acciaio inossidabile, pulsante di carico integrato, alta precisione e calibrazione tracciabile NIST a 5 punti inclusa.
Deformazione
I sensori delle celle di carico a deformazione sono adatti per misurazioni dinamiche e statiche accurate. Progettati con una griglia di filo o lamina di alta qualità incollata a un supporto a matrice, la variazione proporzionale della resistenza elettrica è in variazione lineare con la deformazione della griglia.La deformazione si ottiene misurando la variazione di resistenza quando viene applicata una forza alla matrice di supporto, che è incollata alla superficie. La matrice di supporto e il legame adesivo lavorano insieme per trasmettere la deformazione o la variazione di resistenza alla griglia. L'adesivo e la matrice di supporto dissipano anche il calore e isolano dal rumore elettrico, che può agire come interferenza e alterare le letture.
La teoria del circuito a ponte di Wheatstone è ampiamente utilizzata nella misurazione statica della deformazione per la sua eccezionale sensibilità.
Trave
Cella di carico a flettente Le celle di carico a flettente a bassa capacità in lega di alluminio hanno una portata compresa tra 1 e 500 kg. Utilizzate per applicazioni OEM di misurazione della forza e pesatura, offrono vantaggi industriali quali l'efficienza in termini di costi. Anche le celle di carico a punto singolo sono in lega di alluminio con gamme di capacità da 1 a 500 kg. Le celle di carico a taglio per impieghi gravosi sono realizzate in lega di acciaio al carbonio nichelato resistente alla corrosione. Le celle di carico a taglio e a doppia trave sono utilizzate anche in applicazioni a celle multiple come la pesatura di serbatoi e il controllo dei processi industriali.
Le celle di carico a sbalzo o a trave flessibile sono utilizzate per funzioni di pesatura statica, pesatura dinamica e misurazione della forza.
Piattaforma
Queste celle di carico ermeticamente sigillate sono ideali per applicazioni che richiedono tenuta stagna e alta accuratezza, come la lavorazione industriale degli alimenti, la pesatura e le stazioni di pesatura automatiche.Le celle di carico resistive costruite con estensimetri a foglio incollato possono avere una precisione pari a ±0,02% del Fondo scala e offrono una compensazione del carico decentrato utile per costruire bilance accurate, anche quando gli oggetti da misurare sono posizionati in qualsiasi punto della piattaforma di carico.
Le celle di carico a trave di tipo S ricevono letture di uscita in compressione. Sono progettate per fornire le migliori prestazioni in unità compatte e versatili, carichi sospesi, pesatura di serbatoi e tramogge.
Tipo a contenitore
Cella di carico a contenitore Questo tipo di cella di carico viene utilizzato per applicazioni di pesatura singola e multipla, è dotato di chiusura ermetica e resistente all'acqua. I sensori delle celle di carico a contenitore per impieghi gravosi sono sigillati per resistere ad ambienti difficili e sono ideali per applicazioni di compressione assiale. Compensazione idrostatica: utilizzata per operazioni sommerse come pesatura marina, piattaforme sottomarine, in ambienti con allagamenti di pozzi e in bacini di carenaggio.
La struttura interamente in acciaio inossidabile è molto affidabile in condizioni subacquee difficili.
Tensione/Compressione
Le celle di carico a tensione o le celle di carico a compressione sono versatili, con un profilo basso e un tipo di sonda in acciaio inossidabile saldato. Sono altamente accurate nel monitoraggio delle forze di compressione e tensione.Le celle di carico industriali con connessioni filettate sono costruite per misurare le forze di tensione o compressione in ambienti industriali difficili. Le unità bidirezionali vanno da 25 a 10.000 libbre con un diametro di 2" (Linearit FSO di ±0,15%).
Valutazione della selezione delle celle di carico
Cella di carico a compressione CC1 Durata della misurazione: breve durata con tara o durata della misurazione più lunga in cui la tara non è applicabile
Requisiti di uscita: USB digitale, wireless, RS232/RS485 digitale, mV/V analogico, da 0 a 5 V, da 4 a 20 mA
Velocità di misurazione: 1 Hz, fino a 100 Hz, superiore a 100 Hz
Direzione di carico: Tensione, compressione, combinazione di entrambe
Requisiti di accuratezza percentuale: Come percentuale della lettura o percentuale dell'uscita a fondo scala
Condizioni di temperatura di esercizio: Temperatura ambiente, temperatura esterna, ambiente ben controllato, ambiente difficile con ampie variazioni di temperatura e umidità
Opzioni di montaggio: Fissaggio del sensore su entrambi i lati, montaggio senza fissaggio
Requisiti di certificazione: Applicazioni commerciali: certificazioni NTEP o OIML, test o misurazioni ASTM E-74 o certificazione R&D
Costi operativi: I totali dipendono da piccole quantità o volumi all'ingrosso
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Scritto da: Dan Schultz
Aggiornato il: 30 ottobre 2025
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Written by: Dan Schultz
Updated on: March 30, 2026