A quantidade de terra que pode ser usada para a agricultura está diminuindo enquanto a população mundial, que precisa ser alimentada, está crescendo. A pressão para tirar mais culturas de menos terra e, ao mesmo tempo, preservar recursos e o meio ambiente quase soa como retalhar o círculo. No entanto, a automação já está fazendo muitas coisas possíveis hoje que eram consideradas impensáveis apenas alguns anos atrás.

As tecnologias em nuvem permitem que dados de sensores e máquinas inteiras se conectem - mesmo entre os fabricantes. Seja AI ou condução autônoma: O que é conhecido na indústria como 4.0 e está sendo desenvolvido lá a toda velocidade também há muito tempo encontrou seu caminho para a agricultura como a chamada "agricultura de precisão". Sistemas inteligentes permitem que as sementes sejam semeadas com base nas condições do solo, fertilizantes e pesticidas sejam dosados com precisão, e, por último, mas não menos importante, os rendimentos da colheita sejam monitorados com precisão.

Assim como o setor automotivo, a eficiência dos motores nobres também desempenha um papel importante na agricultura; mais energia com menor consumo de combustível (e, portanto, menores emissões de CO2) é um importante ponto de venda, tendo em vista o aumento dos custos.

Sensores fora da prateleira? Não na agricultura.

A automação progressiva é baseada em sistemas inteligentes de controle digital e regulação que processam e armazenam enormes quantidades de dados graças às redes móveis modernas (palavra-chave 5G). Independentemente de ser a inclinação de um trator em terrenos irregulares, a profundidade da colocação das sementes ou o peso da cultura em uma determinada posição geográfica. Sensores de alta precisão e confiável são necessários para fazer essas medições e transmiti-las como sinais para o sistema de controle. No entanto, o que é adequado para outras aplicações móveis e está prontamente disponível no mercado não necessariamente atende aos requisitos na agricultura. Confiabilidade, robustez, durabilidade, resistência à temperatura de -40 °C a +85 °C, e, claro, precisão de medição, para citar apenas algumas das propriedades que os sensores adequados para uso em máquinas agrícolas e equipamentos devem possuir.

Outro problema comum é a falta de espaço no ponto de medição. Na pior das hipóteses, montar um sensor pode exigir mudanças caras de projeto. Como há falta de sensores padrão desenvolvidos especificamente para a agricultura, os fabricantes de máquinas (OEMs) muitas vezes buscam soluções individuais. Resultados de medição confiáveis e custos gerenciáveis são imperdíveis nesses casos. Para produzir sensores personalizados, os fabricantes de máquinas agrícolas precisam de um parceiro confiável que trabalhe com eles para desenvolver sua solução específica, possivelmente até mesmo em um processo demorado. Este parceiro deve ter a expertise técnica necessária, além da experiência sólida no setor para poder avaliar e entender os desafios. Os sensores, fabricados em pequenas séries ou grandes quantidades, devem atender aos mais altos padrões de qualidade e ter as certificações necessárias para mercados de vendas específicos.

Strain Gauges Primeira escolha para determinar força e carga

Como um dos principais fornecedores mundiais de sensores industriais e eletrônica de medição. Há mais de 60 anos, nos dedicamos à medição de mudanças mecânicas críticas, como força, carga, pressão, peso ou torque. Nossa grande variedade de sensores também inclui células de carga baseadas em strain gauge digital e analógica em várias classes de precisão (por exemplo, células de carga de feixe de dobra de longa duração ou células de carga de torção do anel para grandes cargas). São robustos e resistentes à corrosão. Dependendo do tipo, são adequados para aplicações estáticas ou móveis. Para mencionar um exemplo deste último, um de nossos clientes tem usado com sucesso células de carga RTN de baixo perfil com cargas nominais de até 470 toneladas para pesagem de silo em caminhões há anos. Eles descarregam mercadorias como pelotas ou ração animal no local do cliente final, determinam o peso de forma calibrada e calculam-na simultaneamente por meio de GPS. Os dados são armazenados de forma calibrada em um cartão SD e em um banco de dados. Por fim, eles emitem a fatura do cliente final no local.

Como vimos acima, a agricultura muitas vezes requer células de carga ou sensores de força adaptados à aplicação específica, que levam em conta geometrias existentes (falta de espaço) e resistem a condições ambientais severas. Graças à tecnologia de strain gauge, tanto as células de carga quanto os sensores de força são flexíveis em projeto e versáteis em uso. Sensores de carga downforce, por exemplo, são instalados em máquinas de semeadura para determinar a condição da migalha. O ajuste hidráulico ou pneumático adequado garante a profundidade correta do plantio. Sensores de força também são usados para controle de carga de energia e pressão. As células de carga com strain gauges medem o rendimento nas máquinas de colheita, bem como a quantidade necessária de fertilizantes e agentes de proteção de culturas com base no peso dos tanques de grãos, sementes e fertilizantes. É muito fácil adaptar-se tanto aos requisitos específicos do cliente.

A HBK produziu centenas de projetos personalizados de strain gauges para OEMs em uma ampla gama de indústrias, incluindo fabricantes de máquinas agrícolas. Eles são aplicados com um adesivo desenvolvido sob medida e finalizados com um revestimento protetor especial, tornando-os particularmente duráveis. A vantagem: uma tecnologia comprovada e econômica sem comprometer a precisão. Os sensores que trabalham com strain gauges são livres de manutenção e fornecem resultados precisos de medição. Os componentes existentes podem ser usados e convertidos em sensores sem interferir no projeto.

Trazendo potência do motor para as rodas ̶ medição do torque

Uma variável medida crucial para motores prime (por exemplo, tratores) é o torque. É o fator crítico na determinação da eficiência mecânica e da distribuição uniforme de potência para as rodas do veículo. As metas de economia e eficiência de combustível precisam ser conciliadas com a geração do máximo de tração e torque possível em velocidades controláveis, bem como manter os veículos estáveis em terrenos acidentados e impedi-los de tombar. Além disso, no que diz respeito à condução autônoma, o torque está se tornando cada vez mais importante e agora é medido em uma grande variedade de pontos na transmissão e nas rodas.

Onde o espaço é valioso, sensores de torque personalizados podem ser instalados em componentes de transmissão existentes usando a tecnologia de strain gauges. A transmissão de dados de medição é sem fio.

Centro de Competência para Sensores OEM

Nosso site em Marlboro, Massachusetts (EUA), uma equipe de engenheiros especializados trabalha com clientes OEM para definir o sensor apropriado para sua tarefa de medição e levá-lo à maturidade da produção. 

"Normalmente, um sensor personalizado é criado em apenas quatro etapas", diz Hermann Merz, chefe de vendas do IPC/WT-OEM. "Após a definição dos requisitos para o sensor e o componente apropriado, desenvolvemos um conceito. Em apenas algumas semanas, o PoC (prova de conceito) é criado. Assim que é aceito pelo cliente, um protótipo é construído, que é primeiro testado e validado em nossas instalações, depois nas instalações do cliente. Finalmente, o último passo é a entrega para a produção em série em nossas localidades nos EUA e China. Na melhor das hipóteses, todo o processo leva apenas alguns meses", diz Merz. "É importante entrar em contato conosco em um estágio muito inicial de desenvolvimento. Muitas vezes é tarde demais para implementar a solução ideal porque o processo de desenvolvimento do cliente já está muito avançado", continua Merz. "Nos consideramos parte da equipe de P&D do cliente e fazemos tudo o que podemos para encontrar a melhor solução possível para sua tarefa específica de medição. Isso não implica altos custos de desenvolvimento. Pelo contrário. Nossa prioridade é uma troca em nível técnico e consultoria. Caso a cooperação ocorra, os preços unitários para a produção em série serão negociados entre compras e vendas posteriormente."

O ponto de partida para todas as discussões com o cliente é sempre o sensor ideal para sua aplicação. Se não houver um strain gauge adequado, vamos simplesmente fabricar um novo. Os possíveis serviços de engenharia subsequentes variam desde a ligação profissional, pronta para a produção em série do strain gauge no componente, através do desenvolvimento e produção do sensor completo até o desenvolvimento ou montagem de uma subconcessão completa, incluindo fiação, carcaça e eletrônica apropriada. Finalmente, todos os dados do produto podem ser transferidos diretamente para o banco de dados do cliente para rastreabilidade. Para o cliente, as vantagens da solução completa são óbvias: uma única pessoa de contato, nem problemas de interface ou coordenação, mas "plug-n-play".

Desenvolvemos e fabricamos sensores personalizados para renomados clientes OEM em todo o mundo em tecnologia, médica,robótica, geração de energia e muitas outras indústrias.