¿Cómo funcionan las básculas de vehículos modernas?

En estos tiempos de industrialización contemporánea (industria 4.0) y del internet de las cosas (IoT), las básculas electromecánicas e híbridas están equipadas con células de carga digitales con tecnología de galgas extensométricas y un terminal de pesaje con indicación digital del peso e instrucciones para el operario. Además, disponen de diferentes interfaces para impresoras, contactos de conmutación, bus de campo e interfaces de red, o displays adicionales para otros equipos. Todo ello permite automatizar en gran medida el proceso de pesaje.

El terminal de pesaje WTX110 puede combinarse con cualquier célula de carga analógica o digital con una interfaz RS485, para funcionar como una cadena de medida digital sin pérdidas de ningún tipo. La báscula se puede poner en servicio fácilmente sobre el terreno utilizando la pantalla TFT en color. Una interfaz Ethernet permite conectar el terminal de pesaje WTX a una red, lo cual hace posible la parametrización, la visualización y el control a través del software PanelX de HBM. Para manejar la báscula se requiere un software de pesaje, con el que se controla todo el proceso, incluso hasta la preparación de las facturas.
 

Tipos de básculas

Normalmente, las básculas de vehículos no son automáticas y requieren un operario. Las básculas automáticas llevan a cabo las operaciones de pesaje de manera totalmente autónoma, incluido el posicionamiento y la retirada de las cargas. Por supuesto, eso ayuda a automatizar la producción industrial. No obstante, este tipo de básculas requieren una aprobación especial y están sujetas a la directiva europea 2014/32/CE. En Alemania, las básculas pesa ejes no son válidas para pesaje legal y, por tanto, no pueden utilizarse en el tráfico de mercancías. En consecuencia, solo se utilizan con fines de verificación. Las básculas que se emplean para pesar la mayoría de los vehículos son de tipo integral y pueden estar montadas en un foso en el suelo (para quedar a ras del terreno) o sobreelevadas.

Historia de las básculas de vehículos

La historia de las básculas de vehículos se inicia con la industrialización y el aumento en el flujo de mercancías y el transporte de bienes pesados que trajo consigo. Hasta bien entrado el siglo XVIII, las mercancías se colocaban en las básculas empleando medios manuales. Como el trabajo era manual, las mercancías no podían pesar más de 500 kg, que era lo que admitía un contenedor de la época.

Desde mediados del siglo XX, las básculas mecánicas se han ido sustituyendo gradualmente por básculas electrónicas e híbridas. Las células de carga con tecnología de galgas extensométricas son la solución más extendida; de hecho, son la base técnica de las básculas de vehículos desde mediados de los noventa.

Las básculas de vehículos pueden instalarse en un foso o sobreelevadas. Las sobreelevadas pueden ajustarse sin dificultad y ofrecen un acceso más cómodo con fines de limpieza y mantenimiento. Sin embargo, también son más propensas a sufrir daños que las que se instalan enterradas en un foso. Estas últimas quedan a ras del suelo y pueden atravesarse en oblicuo; por ello suelen ser las preferidas para uso a largo plazo en instalaciones industriales.

Las básculas de vehículos pueden ser de hormigón armado o de acero. Para evitar errores de medida, es preciso aplicar una compensación de cargas excéntricas antes de poner la báscula en funcionamiento. Para ello, se colocan pesos de referencia en todos los puntos de pesaje de la báscula y se ejecuta un procedimiento de evaluación de la conformidad. A continuación, la báscula se va cargando gradualmente con pesos cada vez más grandes, hasta alcanzar la carga máxima. Con ello se minimizan los errores de medida de la báscula debidos a la introducción de cargas más grandes por un lado que por el otro durante el funcionamiento subsiguiente.

Utilización de las básculas de vehículos

Las básculas de vehículos pueden utilizarse de distintas maneras. En primer lugar, se sitúa el vehículo sobre la báscula. A continuación, el propio conductor puede iniciar el proceso de pesaje desde un terminal o armario de control. Existen distintos métodos de identificación (por ejemplo, un dispositivo móvil o un código de barras) para asociar cada operación de pesaje con un pedido y evitar manipulaciones no autorizadas. Igualmente, se puede leer la matrícula del vehículo y asociarla a un número de pedido, utilizando para ello una cámara y/o un sistema de monitorización de la posición con sensores.

En la actualidad, también es posible controlar la báscula de forma remota desde una oficina, empleando por ejemplo grandes pantallas con comunicaciones encriptadas.
 

Métodos de medida

En las básculas de vehículos modernas, el peso se mide empleando células de carga, como la RTN o la C16i de HBK. En las aplicaciones de pesaje legal, estas células de carga —analógicas o digitales— deben cumplir una serie de condiciones básicas; asimismo, deben instalarse de conformidad con las directrices aplicables a Europa (WELMEC 2.4). Las células de carga de galgas extensométricas son muy comunes. Cuando se aplica una carga, la célula de carga se comporta como un muelle de medida y se deforma. Esa deformación produce un cambio en la resistencia de las galgas extensométricas de la célula de carga, que puede medirse por medios electrónicos. La variación en la resistencia se transmite a un equipo electrónico (por ejemplo, un terminal de pesaje), en donde se procesa y se presenta en pantalla un valor de peso.

Hoy día, son cada vez más frecuentes las células de carga digitales que realizan el paso de conversión a una señal digital dentro de la propia célula. Esta operación se lleva a cabo integrando en la célula de carga una pequeña tarjeta amplificadora, herméticamente sellada. Así, sin salir de la célula de carga, el amplificador convierte la señal analógica de la galga extensométrica en una señal digital, que es considerablemente menos sensible al ruido. De este modo se eliminan las interferencias asociadas a influencias que actúan sobre los canales de medida. Por otro lado, se evita en buena medida la manipulación de la señal del sensor.
 

Precisión de medida

Las básculas de vehículos son básculas comerciales de precisión media y deben cumplir los requisitos de la Clase III de precisión, según se define en el reglamento alemán de medidas y verificación (MessEV). La precisión se basa en la resolución relativa; es decir, el cociente entre la carga máxima (máx.) y el valor más pequeño que puede resolverse, es decir, el intervalo de contraste e (=d).

Tabla de clases de precisión para básculas

ClaseDivisiones de la escalaCarga mínimaNúmero de divisiones de la escala
  mín.mín.máx.
I0.001g < e100 e50000-
II0.0001g < e < 0.05g20 e100100000
 0.1g < e50 e5000100000
III0.1g < e < 2g  20 e10010000
 5g < e20 e50010000
IIII5g < e10 e1001000

 

Las tolerancias de error de una báscula verificada para pesaje legal han sido definidas por la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML R76) y se han incorporado a la Directiva 2014/31/UE.

Por otro lado, la precisión de medida depende también de las condiciones ambientales y de un correcto manejo y mantenimiento de la báscula. El uso de células de carga precisas y robustas, con protección contra sobrecargas y compensación de cargas excéntricas, reduce el riesgo de obtener medidas con precisión insuficiente. Cuando se utilizan células de carga digitales, la compensación de cargas excéntricas puede aplicarse cómodamente utilizando la pantalla y el teclado del terminal de pesaje WTX110-D.

Contraste de las básculas de vehículos

En las aplicaciones de pesaje legal, es obligatorio hacer un contraste o verificación legal de las básculas, con el fin de garantizar la exactitud de los resultados de medida y proteger a los consumidores. Esta condición es aplicable a la mayoría de las básculas de vehículos. Son muy pocos los sectores que no están sujetos a obligaciones de pesaje legal de ámbito nacional. En esos sectores, se aplican distintas reglamentaciones como, por ejemplo, el Convenio SOLAS para empresas de transporte marítimo.

Los fabricantes de básculas deben efectuar una evaluación de la conformidad/verificación inicial, de modo que la báscula quede lista para ser contrastada por el organismo competente. Adicionalmente, desde 2015 existe la obligación de que los operadores de plantas registren cualquier instrumento de medida nuevo o reacondicionado ante el organismo competente en un plazo de seis semanas a contar desde el momento en que la báscula entra en servicio.

En Alemania, las evaluaciones de conformidad tienen una validez de los tres años (en otros países, el plazo de validez es más corto). Cuando la evaluación caduca, la báscula debe volver a ser verificada por el organismo oportuno, para que pueda seguir utilizándose en aplicaciones de pesaje legal.

Mucho más que componentes: soluciones de pesaje integrales

Más allá de las operaciones de pesaje en el punto de instalación de la báscula, cada vez hay una mayor demanda de soluciones móviles y automatizadas. Las últimas novedades van desde el manejo y la visualización desde dispositivos móviles como tablets y teléfonos hasta soluciones web, que permiten acceder a los terminales de pesaje y monitorizarlos desde cualquier lugar del mundo. En el caso del terminal de pesaje WTX110, todo ello es posible gracias a la transmisión encriptada de datos (HTTPS) y al almacenamiento interno de los procesos de pesaje. En estas aplicaciones, para establecer el tráfico de datos se genera un certificado web, que debe tener tanto la unidad emisora como la receptora de los datos que se transfieren.

Los procesos de pesaje se visualizan sobre el terreno en la pantalla del terminal WTX110. Pero, además, se pueden presentar y utilizar simultáneamente a través de una aplicación de tecnología de pesaje o del software de operario PanelX de HBM.

Tecnología de pesaje 4.0

La totalidad del proceso de pesaje se desarrolla de forma digital: desde las células de carga digitales hasta las cajas de conexión que conectan las células de carga con el terminal de pesaje digital. A partir de ahí, los datos encriptados pueden enviarse a otros dispositivos, utilizando la red de la empresa o internet. De este modo, los procesos se acortan y resultan más fiables. Además, se ahorra dinero.

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