Come funzionano le pese per autocarri moderne?

Nell’era dell’industrializzazione moderna (Industria 4.0) e dell’Internet delle Cose (IoT), le bilance elettromeccaniche e ibride sono dotate di celle di carico con estensimetri digitali, un terminale di pesatura con indicatore di pesatura digitale e guida dell’operatore, oltre a diverse interfacce per stampanti, contatti di commutazione, interfacce di rete e fieldbus, secondo display e altri dispositivi aggiuntivi che insieme consentono di ottenere un processo di pesatura ampiamente automatizzato.

Il terminale di pesatura WTX110 può essere combinato con qualsiasi cella di carico analogica o digitale con un’interfaccia RS485 per essere utilizzato senza perdite come catena di misura digitale. L’intero sistema di pesatura può essere messo in funzione facilmente usando il display a colori TFT. Un’interfaccia Ethernet permette di connettere il terminale di pesatura WTX a una rete, per consentirne la parametrizzazione, la visualizzazione e il controllo da remoto tramite il software PanelX di HBM. Per il funzionamento della bilancia è quindi necessario disporre di un software di pesatura che controlli l’intero processo di pesatura fino alla preparazione delle fatture.

Tipi di attrezzature di pesatura

Le pese per autocarri sono solitamente strumenti di pesatura a funzionamento non automatico, ossia strumenti che devono essere azionati dal personale incaricato. Gli strumenti di pesatura a funzionamento automatico (AWI) svolgono le operazioni di pesatura, compresi il posizionamento e la rimozione del carico, in maniera completamente autonoma, contribuendo quindi all’automazione della produzione industriale. Tuttavia, questo tipo di pesa richiede un’approvazione particolare ed è soggetta alla Direttiva Europea 2014/32/UE. Le bilance pesa ruote/assi non sono legali per il commercio in Germania e non possono quindi essere usate per il trasporto delle merci. Vengono quindi usate solo per verifica. Per la pesatura della maggior parte dei veicoli vengono utilizzate  pese per autocarri all-in-one che possono essere montate a pavimento (a livello del suolo) oppure sopraelevate.

La storia delle pese per autocarri

La storia delle pese per autocarri inizia con l’industrializzazione e il conseguente aumento del traffico di merci e del trasporto di merci pesanti. Le merci venivano messe sulla pesa a mano fino alla seconda metà del XVIII secolo. Poiché si trattava di un lavoro manuale, le merci non potevano pesare più di 500 kg, ossia il peso medio di un container a quei tempi.

A partire dalla metà del XX secolo, le pese meccaniche hanno iniziato ad essere sostituite gradualmente da bilance elettroniche e ibride. Attualmente, le celle di carico basate su estensimetri, che hanno costituito la base tecnica delle pese per autocarri dalla metà degli anni ’90, sembrano essere la soluzione prevalente.

Le pese per autocarri possono essere interrate o sopraelevate. Le pese sopraelevate possono essere regolate senza problemi e sono facilmente accessibili per le operazioni di pulizia e manutenzione. Tuttavia, sono più soggette a danneggiamenti rispetto alle pese per autocarri che sono perfettamente a livello del suolo e possono quindi essere attraversate anche in obliquo, il che le rende la scelta migliore per un uso a lungo termine all’interno di uno stabilimento.

Le pese per autocarri sono disponibili in calcestruzzo rinforzato o acciaio. Per evitare errori di misura, è necessario eseguire una compensazione del carico off-center prima di azionare la pesa. I pesi di riferimento sono posizionati su tutti i punti di pesatura della bilancia e viene eseguita una verifica di conformità. Le pese vengono poi gradualmente sottoposte a pesi sempre maggiori, fino a raggiungere il carico massimo. Questa procedura consente di ridurre al minimo gli errori di misura della pesa dovuti alla presenza di un carico unilaterale nelle operazioni successive.

Uso delle pese per autocarri

Le pese per autocarri possono essere utilizzate in diversi modi. Per prima cosa, il veicolo viene posizionato sulla pesa, poi l’autista avvia la pesatura dal terminale dell’operatore o dal quadro di controllo. Esistono diversi metodi identificativi (es. un dispositivo mobile o un codice a barre) per abbinare l’operazione di pesatura a un ordine ed evitare manipolazioni non autorizzate. Inoltre, il numero di targa del veicolo viene registrato e abbinato a un ordine per mezzo di un monitoraggio della posizione basato su fotocamera e/o sensore.

Oggi, le pese possono essere controllate da remoto anche da un edificio commerciale, ad esempio, usando ampi display azionati tramite una comunicazione dati criptata.

Metodi di misura

Nelle pese per autocarri moderne, il peso viene misurato con l’aiuto di celle di carico come RTN C16i di HBK. Per l’uso legale per il commercio, queste celle di carico analogiche o digitali devono soddisfare alcune condizioni di base ed essere installate in conformità alle linee guida applicabili per l’Europa (WELMEC 2.4). In genere si utilizzano celle di carico con estensimetri. Quando viene applicato un carico, la cella di carico (che si comporta come una molla) si deforma, provocando una variazione della resistenza misurabile elettronicamente sull’estensimetro della cella di carico. Questa variazione viene trasmessa a un dispositivo elettronico, come ad esempio un terminale di pesatura, elaborata e visualizzata sul display come valore di peso.

Oggi viene fatto largo uso di celle di carico digitali, che consentono la conversione di un segnale digitale nella cella effettiva, grazie all’impiego di un piccolo amplificatore integrato nella cella di carico che viene poi sigillata. L’amplificatore converte il segnale analogico dell’estensimetro in un segnale digitale e quindi molto meno sensibile al rumore nella cella di carico stessa. Ciò consente di eliminare le interferenze dovute alle influenze sui canali di misura e impedisce la manipolazione del segnale del sensore.

 

Precisione di misura

Le pese per autocarri sono dispositivi di pesatura commerciali di media precisione e devono per questo essere conformi alla Classe di precisione III, come previsto dall’ordinanza tedesca per le misure e le verifiche (MessEV). La precisione si basa su un calcolo relativo, ossia il quoziente tra il carico massimo (max) e il valore di peso calcolato minimo, con intervallo di scala di verifica (=d).

Tabella delle classi di precisione per le pese

ClasseIntervalli di scalaCarico minimoNumero di intervalli di scala
  minminmax
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

 

Le tolleranze di errore di una pesa accettata legalmente sono stabilite dall’Organizzazione Internazionale di Metrologia Legale (OIML R76) e sono state incorporate nella Direttiva 2014/31/UE.

Inoltre, la precisione di misura dipende anche dalle condizioni ambientali e da un funzionamento e una manutenzione corretti della pesa. Celle di carico precise e robuste dotate di protezione da sovraccarico e compensazione del carico off-center riducono il rischio di misurazioni imprecise. Con le celle di carico digitali, la compensazione del carico off-center può essere comodamente regolata tramite il display integrato e il tastierino del terminale di pesatura WTX110-D.

Verifica legale delle pese per autocarri

Per le applicazioni legali per il commercio, le pese devono essere sottoposte a verifica legale per garantire la precisione dei risultati di misura e per tutelare i consumatori. La maggior parte delle pese per autocarri deve sottostare a questa regola; solo pochi settori non sono soggetti agli obblighi di verifica legale per il commercio. In quest’ambito si applicano diverse norme, come ad esempio la Convenzione SOLAS per le navi mercantili.

I produttori di pese devono effettuare una verifica di conformità/verifica iniziale della pesa in preparazione alla verifica legale da parte dell’Ente normativo competente. Inoltre, dal 2015 gli operatori degli impianti hanno l’obbligo di registrare gli strumenti di misura nuovi e ricondizionati con l’Ente normativo entro sei settimane dalla messa in funzione della pesa.

Le verifiche di conformità scadono dopo tre anni (in Germania, una scadenza inferiore rispetto ad altri Paesi) e la pesa deve essere verificata nuovamente dall’Ente normativo per essere mantenuta legalmente in funzione.

Non solo parti singole: soluzioni di pesatura all-in-one

Oltre alle operazioni di pesatura nel sito di installazione della pesa, oggi vengono richieste anche soluzioni mobili e automatizzate. Tali soluzioni spaziano dal funzionamento e dalla visualizzazione su dispositivi moderni quali tablet e smartphone a soluzioni basate sul web che consentono di accedere ai terminali di pesatura e monitorarli dovunque ci si trovi nel mondo. Ciò è possibile grazie alla trasmissione dati criptata (HTTPS) del terminale di pesatura WTX110 e dai processi di pesatura salvati internamente. A questo scopo, viene creato un certificato web che deve essere previsto anche per l’unità che riceve i dati trasferiti in modo da definire il traffico dei dati.

Oltre alla visualizzazione dei processi di pesatura in sito sul WTX110, i dati possono essere visualizzati contemporaneamente e utilizzati anche tramite l’App della tecnologia di pesatura o dal software per l’operatore PanelX di HBM.

Tecnologia di pesatura 4.0

L’intero processo di pesatura funziona esclusivamente in digitale: dalle celle di carico digitali alle centraline per il collegamento delle celle di carico al terminale di pesatura digitale. Da qui, i dati criptati vengono inviati ad altri dispositivi tramite la rete aziendale o internet. In questo modo, i processi si velocizzano, diventando così più affidabili e più economici.

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