Células de carga / transductores de fuerza
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- 5 N - 2.500 kN (cuasiestáticos)
- 1 kN - 1.000 kN (dinámicos)
- ISO 7500-1
- ASTM E4
Células de carga en comparación Requisitos Ventajas y características Precisión Accesorios opcionales
En el ensayo de materiales se utilizan células de carga (también denominados transductores de fuerza) para caracterizar las propiedades mecánicas de un material, midiendo la fuerza necesaria para deformarlo o romperlo. Los sensores de la célula de carga convierten la magnitud física Fuerza en una tensión eléctrica que se puede medir. Las células de carga pueden utilizarse para ensayos de tracción, compresión, flexión y torsión, así como para ensayos cíclicos.
Por los requisitos a menudo extremos y diversos que exigen los ensayos de materiales, se considera la célula de carga el corazón del sistema de ensayo. Sus características ofrecen el requisito previo para obtener resultados de ensayo fiables e interpretables. Para que este corazón se integre de forma óptima en el sistema de ensayos, ZwickRoell ha desarrollado y fabricado su propia serie patentada de células de carga Xforce, que cumple con las más altas exigencias en términos de precisión y robustez.
| Xforce | Precision P | High Precision HP | High Precision HP+ 1 | K | K+ 1 | High Capacity | Dynamic 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fuerza nominal Fnom | 5 N a 150 kN | 5 N a 10 kN | 5 N a 10 kN | 10 kN a 250 kN | 10 kN a 250 kN | 330 kN a 2.500 kN | 1 kN a 1.000 kN |
| Clase de precisión 1 a partir de x% de Fnom | 0,4 % | 0,2 % | 0,1 % | 0,2 % | 0,1 % | a partir del 0,2% de Fnom | a partir del 0,4% de Fnom |
| Clase de precisión 0,5 | 2 % | 1 % | 0,1 % | 1 % | 0,1 % | a partir del 1% de Fnom | a partir del 1% de Fnom |
| Campo de aplicación | cuasiestáticos | cuasiestáticos | cuasiestáticos | cuasiestáticos | cuasiestáticos | cuasiestáticos | ensayos cuasiestáticos y de fatiga |
1 Las células de carga Plus disponen de un rango de medición ampliado en el que la calibración es válida.
2 La célula de carga Xforce Dynamic está equipado con un acelerómetro integrado (a partir de 5 kN).
¿Cómo funciona una célula de carga?
La célula de carga industrial más común es la banda extensométrica. Funciona con la ayuda un elemento mecánico de deformación al que se fijan bandas extensométricas en forma de puente de medición.
Cuando se aplica una fuerza a la célula de carga, el elemento mecánico al que está fijada la banda extensométrica se deforma elásticamente. La deformación en forma de alargamiento mecánico y compresión hace que se alargue o se comprima la banda extensométrica. La electrónica de medición convierte este cambio de resistencia condicionada por la deformación (y, por tanto, dependiente de la fuerza) en una señal de medición y la procesa.
Una célula de carga de compresión mide las fuerzas de compresión y suele instalarse debajo del dispositivo de ensayo. Una célula de carga de tracción mide las fuerzas de tracción.
Dispositivo Daily Check
El dispositivo Daily Check sirve para la verificación periódica de células de carga hasta 500 N con valores comparativos, medidos tras una nueva calibración o un nuevo ajuste. El dispositivo está formado por dos patrones de verificación (máster/esclavo).
- Uso de los accesorios y el software en las máquinas que desee gracias a su fácil instalación y desmontaje.
- Detección de errores sistemáticos en la dirección de compresión y tracción en la célula de carga.
- Resultados fiables: Gracias a la verificación entre las calibraciones periódicas se garantiza que la célula de carga no tiene ningún fallo sistemático.
- Los resultados de la verificación diaria se documentan en el protocolo de testXpert.
- Trazabilidad: Todos los ensayos críticos en términos de seguridad fijan unos requisitos especiales en trazabilidad y documentación. Con el software de ensayos de ZwickRoell, el administrador puede especificar qué puede incluir en el protocolo y para qué procedimientos y eventos debe introducir argumentos o explicaciones.
Sistema de medición de fuerza Xforce con unidad de carga bypass
Las células de carga con unidad de carga bypass son especialmente adecuadas cuando
- Ensayos a mayor velocidad, porque existe el riesgo de que los límites de carga ajustados no se detecten lo suficientemente rápido.
- Ensayos con distancias mínimas entre útiles de ensayo o con recorridos cortos; por ello, también son ideales para ensayos de muelles y resortes y de componentes.
En ensayos en sentido de compresión las células de carga del modelo Xforce HP se protegen mediante una protección mecánica de sobrecarga y una unidad de carga bypass:
- Con la protección mecánica contra sobrecargas, un tope mecánico se bloquea antes de que se alcance la fuerza límite máxima admisible de la célula de carga. De este modo, se evitan daños por sobrecarga en la célula.
- La unidad de carga bypass integrada protege todo el dispositivo de ensayo: A partir del umbral de fuerza 120+6/-4% Fnom, se transmite la fuerza disponible a varios muelles, lo que hace que todo el dispositivo de ensayo se mueva por inercia. Este movimiento por inercia evita que se produzca un aumento de fuerza en la célula de carga que comportaría una sobrecarga o, incluso, su destrucción.
Descargas transductores de fuerza
- Información del producto: Células de carga Xforce K PDF 3 MB
- Información del producto: Célula de carga Xforce HP PDF 383 KB
- Información del producto: Xforce HP+ y Xforce K+ células de carga PDF 3 MB
- Información del producto: Célula de carga Xforce P PDF 1 MB
- Información del producto: Célula de carga 330 kN -2.500 kN PDF 244 KB
- Información del producto: Células de carga Xforce para ensayos dinámicos PDF 314 KB
- Información del producto: Sistema de medición de fuerza Xforce con unidad de carga bypass PDF 389 KB
- Daily Check PDF 750 KB
Preguntas frecuentes (FAQ)
El sensor de la célula de carga funciona con la ayuda de un elemento de deformación mecánico al que se fijan bandas extensométricas en forma de puente de medida. Cuando se aplica una fuerza a la célula de carga, el elemento mecánico al que está fijada la banda extensométrica se deforma elásticamente. La deformación en forma de alargamiento mecánico y compresión hace que se alargue o se comprima la banda extensométrica. La electrónica de medición convierte este cambio de resistencia condicionada por la deformación (y, por tanto, proporcional a la fuerza) en una señal de medición y la procesa.
Una célula de carga convierte las fuerzas generadas por la tracción, la compresión, la compresión o la torsión en una señal eléctrica que puede medirse, leerse y registrarse.
El componente principal de una célula de carga es un elemento mecánico de deformación al que se fijan bandas extensométricas.
Una banda extensométrica es un sensor que mide la deformación a través de un cambio en la resistencia eléctrica. En el ensayo de materiales, se utilizan bandas extensométricas en células de carga.
Una célula de carga mide la fuerza que actúa sobre el sensor. Se utilizan para determinar fuerzas de compresión o tracción, pero también son adecuadas para mediciones dinámicas.