Células de carga de flexión tipo barra para entornos difíciles, con un diseño robusto que aporta eficiencia a los procesos de producción

Las células de carga de flexión tipo barra se utilizan con frecuencia en sistemas de producción sometidos a condiciones difíciles. Las células se ven expuestas a elementos tales como polvo, líquidos y productos de limpieza enérgicos. Para que los fabricantes puedan obtener resultados de medida precisos —a pesar de la dificultad de los requisitos—, HBM ofrece soluciones y productos especiales, como la célula de carga ZR6, un producto especialmente robusto, compatible, fácil de limpiar y con propiedades únicas, que garantiza procesos de producción eficientes.

Las células de carga de flexión tipo barra son muy polivalentes y se emplean en escenarios de producción muy variados. Son compactas y versátiles, se encuentran disponibles para cargas nominales entre 5 kg y 10 Tm, y pueden emplearse en numerosas aplicaciones de pesaje.

“HBM marcó la cota de referencia de las células de carga de flexión de viga en 1972, con la Z6”, explica Stefan Schmidt, Director de producto de células de carga de flexión de viga y pendulares de HBM. “Tiene un fuelle muy característico que protege la sección de medida, que es más sensible”.

Las células de carga de flexión tipo barra se emplean en pesaje de contenedores y procesos, en industrias como la farmacéutica, química y de cosméticos. Asimismo, se utilizan básculas con células de carga de flexión tipo barra para pesar materiales de construcción, alimentos o piensos animales. Este tipo de célula de carga se utiliza mayormente en básculas de plataforma, sistemas de dosificación y formulación, maquinaria de envasado y básculas de control. Dichas básculas deben ser particularmente precisas —en ocasiones incluso aptas para pesaje legal— y robustas, porque se enfrentan a requisitos muy variados. En algunos casos, las condiciones durante la producción son complicadas o existen requisitos higiénicos especiales, como ocurre en la industria alimentaria. En estos casos, es preciso limpiar con frecuencia los sistemas, incluidas las células de carga.

“HBM ayuda a cumplir este tipo de requisitos; por ejemplo, aportando componentes fáciles de limpiar. La nueva Z6R es una nueva cota de referencia en este sentido”, comenta Stefan Schmidt. “Por su diseño protegido, resulta especialmente robusta y fácil de limpiar, lo cual contribuye a unos procesos de producción más eficientes”.

La estructura especial de las células de carga de flexión tipo barra

Todas las células de carga de flexión tipo barra se basan en el mismo principio: el componente fundamental son galgas extensométricas pegadas con un adhesivo al cuerpo de deformación de la célula, en forma de barra metálica. Las galgas extensométricas están conectadas entre sí formando un puente de Wheatstone. Cuando actúa una fuerza sobre el cuerpo de medición en la dirección de presión, el cuerpo de medición de medición se estira. Eso produce una extensión de las galgas extensométricas que modifica su resistencia eléctrica. De este modo, es posible medir la deformación eléctrica del material del cuerpo de deformación y calcular a partir de ella la fuerza que actúa sobre él. Una electrónica de medición conectada a continuación adquiere los valores medidos y los pone a disposición de otros equipos, para llevar a cabo análisis adicionales.

Con frecuencia, los sensores se construyen en aleaciones de acero. En las versiones más robustas, los transductores son de acero inoxidable. Toda la sección de medida de la célula de carga está cubierta, con el fin de proporcionar una protección efectiva a la galga extensométrica. Se utilizan varios mecanismos de protección: en algunos modelos, se aplica un material de recubrimiento para proteger la sección de medida sensible. En los casos en que las células de carga de flexión tipo barra entran en contacto con líquidos o polvo en entornos de aplicación difíciles, la sección de medida está herméticamente soldada. Las células de carga de flexión tipo barra para cargas nominales de más de 100 kilogramos suelen llevar soldado un anillo protector, como ocurre con las células de carga HLC de HBM. Otras células de carga con cargas nominales comprendidas entre 5 kg y 1 Tm, como la célula de carga de flexión tipo barra Z6 de HBM, presentan un fuelle metálico muy característico. Este fuelle, de pared muy fina, sella herméticamente la sección de medida y la protege frente a daños causados por agentes externos.

Las células de carga protegidas soportan condiciones adversas

Las básculas de control y las células de carga que van integradas en ellas se exponen a distintos riesgos, dependiendo de la aplicación.

  • En primer lugar, la suciedad puede tener un efecto negativo en las células de carga de flexión tipo barra. Solo hay que pensar en el polvo y la suciedad típicos de la industria de materiales de construcción o en los líquidos que se manipulan en la industria alimentaria.
  • Adicionalmente, los procesos de limpieza que se emplean para eliminar esa suciedad afectan también a la célula de carga. Con frecuencia se utilizan productos químicos de limpieza enérgicos, que suelen actuar durante un periodo de tiempo prolongado. Existe, por tanto, un riesgo de que los agentes de limpieza dañen las superficies de los componentes del sistema.
  • Igualmente, es habitual eliminar la suciedad con productos de limpieza a alta presión. Las células de carga deben ser capaces de soportar ciclos frecuentes de vapor de agua a alta presión. En la industria alimentaria, por ejemplo, las básculas de control se deben limpiar a fondo de conformidad con requisitos de la UE tales como las “Buenas prácticas higiénicas” o procesos de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (APPCC), que son obligatorios para todas las actividades que implican alimentos

Normalmente, la limpieza de los sistemas implica paradas. Y cuanto más difíciles de limpiar son los componentes, más largos son los ciclos de limpieza. Por este motivo, HBM se ha marcado el objetivo de desarrollar componentes muy robustos que, al mismo tiempo, resulten fáciles de limpiar. Uno de esos componentes es la célula de carga de flexión tipo barra Z6R que, de hecho, es una variante mejorada de la célula de carga Z6 (la cota de referencia del mercado de células de carga de flexión de viga durante décadas).

Célula de carga Z6R: un diseño robusto, garantía de una producción eficiente

“La Z6 se convirtió en una referencia porque fue la primera célula de carga herméticamente estanca del mercado”, explica Stefan Schmidt. “El fuelle protege la sección de medida y evita la penetración de agua y suciedad”.

La mejora continua y el desarrollo progresivo de la Z6 llevaron a la Z6R, que ofrece una clase de precisión hasta C3 en el rango de medida de 20 a 200 kilogramos. Gracias a su diseño protegido, es la primera célula de carga herméticamente estanca con un tubo flexible de protección, en lugar de un fuelle, y sin ningún tipo de costura. La suciedad —por ejemplo, los residuos de alimentos— se adhieren menos a esta célula de carga, con lo que se reducen los riesgos potenciales asociados a la acumulación de suciedad. El tubo de protección es de acero inoxidable con alto nivel de cromo equivalente. Sus paredes son especialmente gruesas, para una protección adicional. Todas estas medidas redundan en una célula de carga extremadamente robusta y muy fácil de limpiar.

La superficie de la nueva Z6R, en acero inoxidable electropulido, es muy lisa y evita que se adhieran contaminantes. Los líquidos forman gotas que escurren rápidamente. De este modo, es posible cumplir requisitos exigentes de higiene sin reducir la eficiencia de los procesos de producción. Estas cualidades resultan muy ventajosas en industrias como la farmacéutica, química y de cosméticos, y en la producción de materiales de construcción, alimentos y piensos animales. En estas industrias, con frecuencia se exigen altas prestaciones a las básculas de plataforma, a los sistemas de dosificación y a las básculas de control.

“La célula de carga es muy robusta, tiene una clase de protección IP68/69K e incluso soporta la limpieza con agentes a alta presión y la exposición a productos químicos de limpieza enérgicos”, dice Stefan Schmidt.

La célula de carga Z6R dispone de homologaciones ATEX e IECEx para uso en atmósferas potencialmente explosivas. Tiene las mismas dimensiones estándar que la Z6 y es eléctricamente compatible con ella. Así, la Z6R puede integrarse rápidamente en plataformas, máquinas y sistemas ya existentes, con tiempos de configuración —y de parada— considerablemente más cortos.

Nueva célula de carga de flexión tipo barra Z6R:

Diseño protegido, fácil de limpiar

  • Construcción protegida repelente a la suciedad, sin aristas ni huecos.
  • Resistente a procesos de limpieza con agentes a alta presión.
  • La sección de medida está protegida con un cuerpo soldado herméticamente.
  • La superficie electropulida evita que se adhiera la suciedad.

Robusta, para uso en entornos difíciles

  • Clase de precisión C3.
  • Encapsulado de acero inoxidable de alta calidad.
  • Resistente a medios agresivos, como productos químicos y agentes de limpieza.
  • Apta para utilización en atmósferas potencialmente explosivas.
  • Ha superado con éxito pruebas de compatibilidad electromagnética.

Integración sencilla: instalación rápida y tiempos de parada reducidos

  • Dimensiones idénticas a las de la célula de carga Z6.
  • Las células Z6 y Z6R son eléctricamente compatibles.
  • Reemplazo sencillo.

Con numerosas aplicaciones en industrias muy variadas

  • Ideal en procesos de pesaje legal y pesaje de contenedores.
  • Apta para un amplio espectro de industrias y sectores, como química, farmacéutica, materiales de construcción, piensos e industria alimentaria.
  • Indicada para básculas de plataforma, sistemas de dosificación y formulación, maquinaria de envasado y básculas de control.

 

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