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Caractéristiques et applications des types de capteurs les plus courants
Les cellules de pesée à jauge de contrainte, en fonction de leur utilisation et de leur application, diffèrent par de nombreuses caractéristiques, notamment la forme, la méthode de chargement, la technologie de mesure de la déformation, le matériau de construction, la capacité, l'indice de protection contre la pénétration et bien d'autres.
1. Cellules de pesée à point unique
Également connu sous le nom de cellules de pesée à plate-forme,point uniqueLes capteurs de pesée sont idéaux lorsqu'il n'est pas possible d'assurer le centrage de la charge à peser.
Ils ont undécouperau milieu du corps mécanique, qui a souvent une forme binoculaire.
La découpe est obtenue par machine-outil et lors de la mise en service elle est affinée de manière à conférer au capteur les caractéristiques d'un quadrilatère articulé symétrique.
Cette fonctionnalité permet aux cellules de pesée à point unique d'ignorer les torsions provoquées par ledécentralisation de la chargeet d'assurer une lecture correcte du poids dans sa zone de travail.
Ainsi, placés au milieu d'une surface de dimensions connues, les capteurs de pesée monopoint sont capables en tout point de peser correctement la force de poids appliquée, dans une certaine zone maximale spécifiée sur la fiche technique.
Lezone de chargementvarie en fonction du modèle et de la capacité de la cellule de pesée.
Les capteurs de pesée à point unique sont trèsprécis, atteignant également des classes de précision très élevées telles que C6 selon OIML R 60.
Ce sont trèspolyvalentcellules de pesée utilisées dans de nombreuses applications : plates-formes, balances de table, petits convoyeurs à rouleaux, petits réservoirs et trémies, machines de remplissage et d'emballage, ensacheuses, bandes transporteuses et rouleaux dans les systèmes de tension.
Ils sont également utilisés en pesage dynamique.
Cellule de pesée monopoint appliquée au milieu d'un convoyeur à rouleaux.
Application sur rouleau dans un système de réglage et de mesure de tension.
Les cellules de pesée à point unique fonctionnent généralementindividuellement.
En fait, pour des raisons de construction, ils ont des puissances nominales très différentes les unes des autres, ce qui, dans le cadre d'un travail de groupe, pourrait créer de telles interférences qu'elles compromettraient la précision.
Il ne faut toutefois pas exclure que, dans certaines applications, ils doivent être connectésen parallèle.
Dans ce cas, au stade de l'achat, il est important d'informer le vendeur de ce besoin car il sera nécessaire d'essayer de coupler des cellules de pesée avec une sortie nominale similaire et d'égaliser leurs signaux de sortie.
cellules de pesée à point uniquesont principalement constitués dealliage d'aluminium, un matériau avantageux en plus d'être idéal pour bon nombre de leurs applications les plus courantes, dans lesquelles l'acier inoxydable n'est pas une exigence nécessaire.
Cependant, ils sont également disponibles dansacier inoxydable, à la fois AISI 420 et 17-4 PH.
Ils ontcapacités moyennes, de 250 g jusqu'à 2000 kg, et atteindre leClasse de précision C5selon OIML R 60.
Leindice de protectionqu'ils peuvent fournir (c'est-à-dire leur degré de résistance à la pénétration de la poussière et de l'eau) esthautaussi bien pour le nettoyage avec des jets à pression plus ou moins fortes (IP65, IP66 et IP69K) que pour l'immersion avec différentes durées et profondeurs (IP67 et IP68).
2. Cellules de charge de compression
Les cellules de pesée à compression contiennent un diaphragme circulaire déformable dont l'épaisseur varie en fonction de la capacité de la cellule de pesée. L'amplitude du diaphragme garantit que les capteurs de pesée du même modèle ont tous lemême puissance nominaleet sont tous pareils les uns aux autres.
C'est pour cette raison qu'ils sont parfaitement interchangeables et remplaçables même après un certain temps et adaptés au travailen groupes, connectés en parallèle dans le même système de pesée.
La conception des capteurs de compression, en particulier du cylindre de charge supérieur avec sa surface convexe, leur permet d'avoirun seul point de chargement.
De ce fait, toute légère inclinaison de la charge n’altèrera pas la précision de sa mesure, puisqu’elle est toujours ramenée au milieu.
Les capteurs de pesée à compression sont généralement utilisés pour peser des silos, des réservoirs, des trémies, des mélangeurs et des réacteurs, même de grandes dimensions et capacités.
Système de pesée sous cuve à 4 pieds.
Ils ont des capacités allant de 200 kg à 1 000 000 kg et sont disponibles avec des indices de protection élevés, selon les besoins (IP67 et IP68 ou IP69K).
Une caractéristique des cellules de pesée de compression à profil bas est leurfacilité d'installation.
En fait, ils accompagnent le spécialement conçukits de montagepour rendre leur installation plus facile et plus sûre.
Les pesons à colonne sont des pesons à compression dont la partie déformable prend la forme d'une colonne cylindrique qui se raccourcit sous charge : cela permet au peson de supportercharges élevées, tout en gardant un diamètre limité.
Ils sont généralement installés surponts-basculesou sursilos de grande capacité, en groupes d'au moins 4 capteurs connectés en parallèle.
.cellules de charge à colonnesont fabriqués en acier inoxydable 17 4-PH et en acier nickelé AISI 4340. Ils ontcapacités élevées, de 10 000 kg à 50 000 kg, mais peut avoir des capacités encore plus élevées sur mesure.
Ils ont un indice de protection IP68.
Les cellules de pesée à poutre de flexion sont lesle plus simplepesons et ils fonctionnent grâce au principe de « déformation en étagère » : une partie du peson a une section réduite (au moyen de trous circulaires ou carrés) qui se déforme et se plie lorsqu'une charge est appliquée.
La partie fragilisée est toujours protégée par des couvercles soudés qui ont parfois une forme de soufflet ; dans ce cas, la cellule de pesée est également appelée «cellule de pesée à soufflet».
Les capteurs de pesée à poutre de flexion sont généralement utilisés pour fabriquer des systèmes de pesage depetite capacitétels que les unités de dosage et les systèmes de remplissage, les ensacheuses, les remplisseuses, les machines d'emballage, les petites trémies.
Les capteurs de pesée à poutre de flexion fonctionnent généralement en groupes de 2, 3 ou 4 capteurs de pesée connectés en parallèle. Ils peuvent également être utilisés dans des applications de cellules de pesée uniques, par exemple installés sur le tirant d'une balance mécanique pour la convertir en balance électronique.
L'usage unique est cependant moins fréquent et nécessite que la force soit toujours appliquée parfaitement perpendiculairement au point de charge.
Les capteurs de pesée à poutre de cisaillement offrent des performances très élevéesprécisionetprécision.
Leur géométrie est similaire à celle des capteurs de pesée à poutre de flexion, mais ils diffèrent par la technologie de « cisaillement » avec laquelle la déformation est mesurée.
Ils ont unplaqueau milieu du trou, avec une épaisseur croissante à mesure que la capacité augmente, sur laquelle les jauges de contrainte sont collées à 45°, pour maximiser la puissance nominale et minimiser les erreurs dues à toute rotation de la cellule de pesée.
Les capteurs de force à poutre de cisaillement travaillent toujours en compression et selon le type d'application ils peuvent être montés soit sur le cadre de la structure, avec la zone de chargement appuyée au sol, soitvice versa: au sol, avec la zone de chargement appuyée sur le châssis.
Les cellules de pesée à poutre de cisaillement sont généralement utilisées dans les plates-formes multi-cellules.
Ils sont idéaux pour peser des silos de petites et moyennes dimensions, des trémies, des mélangeurs, des remplisseurs et déchargeurs de big bag et pour les systèmes de transport avec bandes, convoyeurs à rouleaux, etc.
En règle générale, les capteurs de pesée à poutre de cisaillement sont particulièrement rentables.
Lorsque les charges à peser doivent êtresuspendudes cellules de pesée de tension sont utilisées.
Il s'agit de cellules de pesée spéciales en cisaillement ou en flexion, selon la capacité.
Grâce à leurs différentes options, ils peuvent être montés sur tousforce de tensionsystèmes de mesure, au moyen de fixations filetées ou avec les anneaux/manilles de levage classiques.
Cellule de pesée en tension S, appliquée sur le tirant d'une balance mécanique pour la numériser.
Les cellules de pesée de tension sont utilisées à la fois individuellement et en groupes connectés en parallèle.
Ils sont utilisés danssystèmes de pesée suspendustels que les ponts roulants, les grues, les engins de levage, les plates-formes aériennes, les balances à grue, mais aussi dans les trémies, les tapis de pesée et les systèmes de malaxage de béton, ou pour transformer d'anciennes balances mécaniques en balances électroniques (revamping).
Les capteurs de compression et de traction sont des versions spéciales de capteurs de compression qui peuvent également mesurer les forces de traction grâce aux trous de fixation et aux zones de charge filetées.
Il existe en effet des modèles avec unfil central(mâle) et d'autres avec untrou au milieu(femelle).
Une force est appliquée sur la tige filetée ou le trou,aussi bien sous tension que sous compression, tandis que les trous sur la couronne extérieure permettent de fixer la cellule de pesée à la structure.
Il existe deux types de capteurs de compression et de traction :
Ils sont utilisés aussi bien individuellement qu'en groupes, connectés en parallèle.
Les applications les plus courantes sont : les machines d'essais de matériaux, les tests sur le terrain, les machines de contrôle qualité et les presses.
Les capteurs de pesée à double cisaillement sont un outil spécial et particulièrementprécis et précisversion de capteurs de pesée à poutre de cisaillement, caractérisée parsymétrie par rapport au point de charge. Ils sont en effet conçus pour être fixés aux deux extrémités et chargés au milieu.
Cette symétrie améliore les performances des cellules de pesée et garantit une certaine insensibilité aux éventuelles forces latérales, les rendant également adaptées à des utilisations spéciales.
cellules de pesée à double cisaillement, tous deux fabriqués en acier nickelé AISI 4340 et avec un indice de protection IP68.
La grande capacité va de 9 000 kg à 27 000 kg.
Les capteurs de pesée à double cisaillement, en plus d'être particulièrement précis et exacts, sont égalementrobuste, adapté au pesagecharges élevées.
Ils sont généralement utilisés dans les ponts-bascules, le pesage embarqué des véhicules et les silos de grande capacité, même installés à l'extérieur.
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