Células de carga tipo bending beam em ambientes agressivos: o design robusto garante processos de produção mais eficientes

Células de carga bending beam são freqüentemente usadas em sistemas onde a produção está sujeita a condições adversas. As células são expostas a uma ampla gama de cargas, como poeira, líquidos e agentes de limpeza fortes. Para garantir que os fabricantes ainda possam obter resultados de medição precisos, apesar destes requisitos difíceis, a HBM oferece soluções e produtos especiais - como a célula de carga Z6R. É especialmente robusta, compatível, fácil de limpar e, com suas propriedades únicas, garante um processo de produção eficiente.

Estas células de carga multi-funcionais são ativas em uma ampla gama de diferentes sistemas de produção: células de carga do tipo bending beam. Compactas, versáteis e disponíveis com capacidade máxima de 5 a 10 toneladas, são adequadas para várias aplicações de pesagem.

"A HBM estabeleceu o padrão em células de carga bending beam em 1972 com a Z6", explica Stefan Schmidt, gerente de produto para células de carga bending beam e rocker pin da HBM. “Os foles característicos protegem a seção de medição sensível”.

As células de carga bending beam são usadas em muitas indústrias diferentes, por exemplo, na pesagem de tanque e processo. Além das indústrias farmacêutica, química e cosmética, balanças com células de carga bending beam são usadas em materiais de construção, alimentos e indústrias de ração animal. Este tipo de célula de carga é usado principalmente em balanças de plataforma, sistemas de dosagem e formulação, máquinas de embalagem e controladores de peso. Para atender a uma ampla gama de requisitos, estas balanças devem ser especialmente precisas, muitas vezes até legal-for-trade - e robustos. Em alguns casos, as condições durante a produção são severas ou existem requisitos higiênicos especiais, por exemplo, na produção de alimentos. Nestes casos, a limpeza regular dos sistemas e células de carga é necessária.

“A HBM fornece suporte para atender a critérios como estes, por exemplo, com componentes fáceis de limpar. A nova Z6R  está estabelecendo um novo padrão a esse respeito”, diz Stefan Schmidt. “Graças ao seu design protegido, é especialmente robusta e fácil de limpar, o que contribui para processos de fabricação eficientes.”

A estrutura especial das células de carga bending beam

As células de carga bending beam são estruturadas de acordo com um princípio uniforme: O componente principal das células de carga são os strain gauges (SG), que são colados no elemento de mola em forma de barra metálica da célula. Os SGs são conectados para formar um circuito ponte de Wheatstone. Se uma força atua no corpo de medição na direção da pressão, o corpo de medição é estendido. Isso faz com que os strain gauges se estiquem, alterando sua resistência elétrica. Desta forma, é possível medir a deformação elástica do material do elemento mola - e determinar a força que atua neste elemento. Estes valores medidos são adquiridos por eletrônica de medição e disponibilizados para análise posterior.

Os sensores são frequentemente feitos de ligas de aço. Em variantes mais robustas, os transdutores são feitos de aço inoxidável. Para fornecer proteção efetiva para o strain gauge, toda a seção de medição da célula de carga é coberta. Vários mecanismos de proteção são utilizados para este fim: Em alguns modelos, um agente de cobertura infundido protege a seção de medição sensível. Quando as células de carga bending beam entram em contato com líquidos ou poeira em ambientes de aplicações desafiadoras, a seção de medição é hermeticamente soldada. Células de carga bending beam com uma capacidade máxima superior a 100 kg frequentemente tem um copo soldado, por exemplo, Células de carga HLC da HBM. Outras células de carga com capacidades máximas entre 5 kg e 1 tonelada métrica, como a célula de carga de bending beam Z6 da HBM, possuem o característico fole de metal soldado.Estes foles de paredes muito finas vedam hermeticamente a seção de medição e resistem a efeitos externos prejudiciais.

Células de carga protegidas suportam condições adversas

Dependendo da aplicação, as balanças e as células de carga integradas nelas estão expostas a uma ampla gama de riscos, uma vez que condições adversas incluem tipos especiais de carregamento.

  • Primeiro, a sujeira pode ter um efeito negativo nas células de carga bending beam; por exemplo, poeira e sujeira na indústria de material de construção e líquidos na indústria alimentícia.
  • Além disso, os processos de limpeza usados para remover essa sujeira também afetam a célula de carga. Agentes químicos de limpeza agressivos são frequentemente usados, os quais são geralmente ativos por um longo período de tempo. Assim, existe o perigo de que estes agentes danifiquem as superfícies dos componentes do sistema.
  • Equipes de limpeza também costumam usar limpadores de alta pressão para remover a sujeira. As células de carga devem suportar regularmente um fluxo de alta pressão de água. Na indústria alimentícia, por exemplo, as balanças também devem ser cuidadosamente limpas para atender aos requisitos da UE, como “Boas Práticas de Higiene” ou o padrão HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point), que é obrigatório para todos os operadores de empresas alimentícias.

A limpeza do sistema é geralmente associada a tempos de inatividade - e quanto mais difícil a limpeza dos componentes, maior o tempo de limpeza. Por isso, a HBM estabeleceu o objetivo de desenvolver componentes de sistema muito robustos que sejam simultaneamente fáceis de limpar. Uma delas é a nova célula de carga bending beam Z6R, que é construída sobre uma base sólida. É uma variante estendida da célula de carga Z6 - o padrão de mercado em células de carga bending beam por décadas.

Célula de carga Z6R: design robusto garante produção eficiente

“A célula de carga Z6 é o padrão porque foi a primeira célula de carga hermeticamente selada no mercado”, diz Stefan Schmidt. “O fole protege a seção de medição e evita que água e sujeira entrem na célula de carga.”

Aprimoramentos e desenvolvimento contínuo da Z6 levaram à Z6R, com uma classe de precisão de até C3 para a faixa de medição de 20 a 200 quilos. Graças ao seu design protegido, é a primeira célula de carga hermeticamente selada com um tubo de cobertura lisa em vez de foles e sem costuras. Sujeira, por exemplo, resíduo de alimento, adere menos fortemente a esta célula de carga, e quaisquer riscos potenciais devido a bolsas de sujeira são reduzidos. O tubo de cobertura é feito de aço inoxidável com um alto teor de cromo e paredes especialmente espessas - para proteção adicional. Tudo isso torna a célula de carga extremamente robusta e muito fácil de limpar.

A superfície da nova Z6R é feita de aço inoxidável (eletro) polido e é, portanto, lisa para protegê-la contra contaminantes aderentes. Líquidos também perolam e rapidamente escorrem. Isto possibilita o cumprimento de requisitos elevados, por exemplo, higiene - enquanto os processos de produção permanecem eficientes. Esta é uma vantagem real nas indústrias farmacêutica, química e de cosméticos e na produção de materiais de construção, alimentos e ração animal. As balanças de plataforma, os sistemas de dosagem e os controladores de peso estão frequentemente sujeitos a grandes demandas nessas indústrias.

“Com classe de proteção IP68/69K, a célula de carga é muito robusta e suporta a limpeza com um limpador de alta pressão, bem como a exposição a agentes químicos agressivos de limpeza”, explica Stefan Schmidt.

A célula de carga Z6R possui certificações ATEX e IECEx para uso em atmosferas potencialmente explosivas. Tem as mesmas dimensões padrão de mercado da Z6 e também é eletricamente compatível. Portanto, a Z6R pode ser rapidamente integrada a plataformas, máquinas e sistemas existentes, garantindo tempos de instalação e paradas consideravelmente menores.

A nova célula de carga bending beam Z6R:

Fácil de limpar - graças ao design protegido

  • Tipo de construção protegido contra a sujeira, sem folgas nem arestas
  • Suporta limpeza com limpadores de alta pressão
  • Seção de medição é protegida com corpo celular hermeticamente soldado
  • A superfície eletropolida evita que a sujeira adira

Robusta - para uso em ambientes agressivos

  • Precisa até a classe C3
  • Gabinete feito de aço inoxidável de alta qualidade
  • Resistente a meios agressivos, como produtos químicos e agentes de limpeza
  • Adequada para uso em atmosferas potencialmente explosivas
  • Testado para resistência a EMC

Pode ser rapidamente integrada - instalação fácil e tempos de inatividade reduzidos

  • Dimensões são idênticas às da célula de carga Z6
  • Z6 e Z6R são eletricamente compatíveis
  • Facilmente substituível

Pode ser rapidamente integrada - instalação fácil e tempos de inatividade reduzidos

  • Ideal para uso em processos legal-for-trade e pesagem de tanques
  • Adequada para uso em uma ampla gama de indústrias, incluindo produtos químicos, farmacêuticos, materiais de construção, rações para animais e indústria alimentícia.
  • Ótima para uso em balanças de plataforma, sistemas de dosagem e formulação, máquinas de embalagem e controladores de peso

 

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