Descargar - Rice Lake Weighing Systems

119672

Tabla de Contenidos1.0 Clases de Celdas de Carga.......................................................................................................... 11.1 Botella. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Viga al corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Doble viga al corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4 Viga voladiza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.5 Viga-S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.6 Plataforma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.0 Construcción de celdas de carga................................................................................................ 32.1 Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.0 Escogiendo la celda de carga correcta ...................................................................................... 43.1 Protegidas contra el ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.2 Herméticamente selladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.3 Guía a las clasificaciones de protección contra ingreso (IP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.0 Escogiendo el número de soportes yla capacidad de la celda de carga 64.1 Número de soportes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64.2 Capacidad de la celda de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.0 Principios de introducción de carga........................................................................................... 75.1 Lo ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.2 Carga angular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.3 Carga excéntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.4 Cargas laterales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85.5 Cargas retorcedoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86.0 Teoría eléctrica de celdas de carga ........................................................................................... 96.1 Alambrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96.2 Datos de calibración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96.3 Salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97.0 Determinando microvoltios por graduación ............................................................................. 118.0 Recorte de las celdas de carga................................................................................................. 128.1 Recorte de la celda de carga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128.2 Recorte de excitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128.3 Recorte de señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139.0 Calibración utilizando un simulador de celda de carga .......................................................... 1410.0 Maximizando la precisión del sistema..................................................................................... 1510.1 Ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510.2 Celda de carga y montaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510.3 Consideraciones mecánicas/estructurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510.4 Calibración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510.5 Consideraciones operacionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1511.0 Resolver problemas con celdas de carga................................................................................. 1711.1 Inspección física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1711.2 Balance de cero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

11.3 Resistencia del puente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1711.4 Resistencia a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1812.0 Asambleas de montaje y celdas de carga compatibles........................................................... 1913.0 Pautas de seguridad para hardware de montaje de celdas de carga...................................... 2214.0 Módulos de pesaje: Viga al corte.............................................................................................. 2314.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2314.2 Principios generales de montaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2314.3 Orientación de vigas al corte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2314.4 Módulos SURVIVOR® 1700HE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2314.5 Módulos RL50210 TA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2414.6 Módulos RL1800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2514.7 Módulos SURVIVOR® 1855HE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2614.8 Módulos RL1900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2714.9 Paramounts® HS y Paramounts® EP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2715.0 Módulos de pesaje: Doble viga al corte.................................................................................... 3015.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3015.2 Módulos RL1600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3015.3 Módulos SURVIVOR® 2100HE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3115.4 EZ Mount 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3215.5 Módulos de básculas camioneras Translink. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3315.6 Módulos de básculascamioneras MVS 3416.0 Módulos de pesaje: Botellas de compresión............................................................................ 3516.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3516.2 Principios generales de montaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3516.3 Módulos de pesaje RLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3517.0 Módulos de pesaje: Montaje a tensión (Viga-S)....................................................................... 3617.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3617.2 Principios generales de montaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3618.0 Asambleas de montaje y celdas de carga compatibles........................................................... 3819.0 Sistemas de baja precisión: Montaje parcial sobre monturas de flexión ............................... 3920.0 Conectando tubería a vasijas de pesaje ................................................................................... 4020.1 Conectar tubería a vasijas de pesaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4020.2 Pautas para tubería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4120.3 Sistemas de sujeción de vasijas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4620.4 Barras de retención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4620.5 Barras de seguridad por refrenamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4721.0 Calculando la expansión térmica de vasijas y barras de retención ........................................ 4821.1 Expansión/Contracción de barras de retención. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4821.2 Expansión/Contracción de la vasija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4822.0 Efectos del viento y fuerzas sísmicas en la estabilidad de la vasija....................................... 5022.1 Vista general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5022.2 Fuerzas del viento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5122.3 Fuerzas sísmicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5323.0 Terminos relacionados con celdas de carga............................................................................ 54iiGuía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

1.0 Clases de Celdas de CargaCeldas de carga están construidas en varios tamaños yclases para una variedad de aplicaciones. Vamos a mirar a lasdiferentes clases de celdas de carga.1.1 BotellaLa celda de botella es el diseño más temprano de celda decarga. Para proteger las galgas extensiométricas, la botella essellada herméticamente o solidada.Vean la Figura 1-1Celda de carga de botella.Lo popularidad de celdas de carga de botella está declinandodado que su costo es 2 o 3 veces más que la de una celda deencorvamiento de viga. Hay dos clases de construcción debotellas: de una sola columna o de columnas múltiples.Botellas de una sola columna normalmente no puedensoportar una carga lateral de más de 15%. Celdas de botellade columnas múltiples pueden soportar más carga lateral quelas de una sola columna. La celda de botella varia en tamañode 100lbs hasta 500.000lbs. La sobrecarga segura normal esde 150% de la capacidad máxima de la báscula entera (F.S),pero algunos modelos son capaces de soportar unasobrecarga de 300% F.S. No hay manera de identificar porinspección visual o rotular cuáles celdas son de una solacolumna y cuáles son de columnas múltiples. Refiéranse alas especificaciones del fabricante original o el Guía deSelección de Celdas de Carga de Rice Lake WeighingSystems para determinar las especificaciones de sucelda.Las celdas de botella están hechas de una acero de altaaleación y tienen un acabado de epoxi o están hechas deacero inoxidable. Sus rangos de clasificación de excitaciónvan de 10VCC hasta 20VCA/CC. Resistencias de puente 1.2 Viga al corteLa celda de viga al corte está diseñada para básculas de bajoperfil y aplicaciones de procesamiento. La cavidad de la galgaextensiométrica de la celda viga al corte contiene undiafragma delgada de metal sobre el cual las galgasextensiométricas están montadas. Capacidades típicas devigas al corte van de 1.000lbs hasta 20.000lbs, aunquealgunos fabricantes ofrecen vigas al corte de hasta 40.000lbs.Un termino de la viga al corte tiene los huecos de montaje,mientras que el termino opuesto es donde se carga a la celda.La celda debe ser montada en una superficie plana y lisa conpernos endurecidos de alta resistencia. Las celdas viga alcorte grandes tienen más de dos huecos de montaje paraacomodar pernos extras para evitar que la quincalla se estirebajo carga a tensión. Vean la Figura 1-2 Viga al Corte.Las vigas al corte operan mejor dentro de un rango detemperatura entre +15°F y 115°F. Su rango máximo deoperación segura con cambio mínimo de rendimiento es de0°F a 150°F. Deberían verificar frecuentemente las salidas delas vigas al corte cuando están operando en temperaturasaltas. Se pueden sobrecargar estas celdas de forma estáticahasta 150% de su carga clasificada sin dañarlas. Sobrecargasen exceso de la clasificación de carga segura pueden afectarpermanentemente la precisión y el rendimiento de la celda.Cargas chocantes teniendo valores picos en exceso de 120%de la carga clasificada también pueden afectar su calibracióny deber ser evitadas.Vigas al corte puede ser construidas de acero al carbón o aceroinoxidable para uso en ambientes rudos. El hecho de que unacelda sea hecha de acero inoxidable no quiere decir que sepueda utilizarla en ambientes de lavado. También es importanteque esté sellada apropiadamente.Figura 1-2. Viga al corteFigura 1-1. Celda de carga de botella1.3 Doble viga al corteLas características de celdas de doble viga al corte sonsimilares a las de vigas singulares al corte. La resistencia de utilizan más comúnmente en aplicaciones de básculascamioneras y de tolvas. En vez de estar sujetada a unextremo con la carga siendo aplicada al otro extremo comoen el caso de la viga singular al corte, la doble viga al cortequeda sujetada a ambos extremos con la carga siendoaplicada en el centro de la celda de carga. Como en tododiseño de viga al corte, las galgas extensiométricas estánmontadas sobre una red delgada en el centro de la cavidadlabrada a máquina de la celda. Vean la Figura 1-3 Doble vigaal corte.Clases de Celdas de Carga 1

1.4 Viga voladizaLas vigas voladizas son similares a las vigas al corte. Acontraste con ellas, las vigas voladizas no tienen una malladelgada situada en la cavidad para la galga extensiométrica.La viga voladiza esta labrada a maquina de un lado a otro. Lasgalgas extensiométricas están montadas a lo largo de losbordes interiores de la cavidad. La mayoría de las vigas de 3mV/V o 2mV/V a su plena capacidad. Sus capacidadesvan de 25lb hasta 10.000lbs. Sin embargo, pueden haber enuso unas pocas vigas voladizas más grandes. Pueden serutilizadas en aplicaciones de tensión o compresión.1.5 Viga-SCeldas de carga viga-S derivan su nombre de su forma, locual por supuesto está en la forma de la letra S. Las vigas Snormalmente se utilizan en aplicaciones de tensión. Con todo,hay vigas S disponibles que son bidireccionales.Primordialmente se utilizan para conversiones de básculasmecánicas a electrónicas, básculas de plataforma, yaplicaciones de pesaje general. Varían en tamaño desde tanpoco como 25lbs hasta tan alto como de 20.000lbs. Cuandomontando una viga S, acuérdense de incluir el lado del cualse extiende el cable en la parte muerta del sistema.Movimiento del cable en la parte viva del sistema puede serfuente de errores de pesaje.1.6 PlataformaLa celda de carga de plataforma a veces se denomina unacelda voladiza de doble guía, pero más comúnmente seconocen como una monocelda. Se utilizan en básculas debanco de capacidad ligera. Por lo general son hechas dealuminio. Algunas básculas de plataforma tienen topesempotrados para prevenir sobrecargas. Una sobrecarga de150% de la capacidad de la báscula es permisible en el puntocentral de carga en algunas celdas de carga de plataforma.Se fabrican más comúnmente en tamaños de 2kg y 2 lbshasta 1000lb. La resistencia de puente generalmente es de Figura 1-3. Doble viga al corteFigura 1-4. Celda e carga de plataforma2 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

2.0 Construcción de celdas de carga2.1 MaterialesCeldas de carga de aluminioSe utilizan elementos de celdas de carga de aluminio primariamente en aplicaciones de una solo punto y de baja capacidad. Laaleación preferida es la 2023 a causa de sus características de baja deformación e histéresis. Las celdas de carga de aluminiotienen secciones de tejido o malla comparativamente gruesas en comparación con celdas de acero al carbón de capacidadescomparables. Esto es necesario para proporcionar la cantidad apropiada de deflexión en este elemento a su capacidad. Loscostos de labrar a máquina los elementos de aluminio debido a la blandura del material. Los diseños de un solo punto puedenser medidos para costos similares a los de vigas de flexion.Celdas de carga de acero al carbónLas celdas de carga fabricadas de elementos de acero al carbón son por mucho las celdas de carga más populares en uso hoyen día. El coeficiente de costo a rendimiento es mejor para elementos de acero al carbón que para diseños de aluminio o aceroinoxidable. La aleaciones más populares son las 4330 o 4340 porque tienen características de baja deformación y bajohistéresis. Esta clase de acero puede ser fabricada para consistentemente cumplir con o conformarse a sus especificaciones, locual quiere decir que no hay que hacer cambios minuciosos en el diseño cada vez que eligen un nuevo vendedor de acero o lesllega un nuevo lote de acero.Celdas de carga de acero inoxidableLas celdas de carga de acero inoxidable están hechas de 17-4ph, lo cual es la aleación teniendo las mejores cualidades globalesde rendimiento de cualquiera de los productos inoxidables derivados. Celdas de acero inoxidable son más caras que celdas decarga de acero al carbón. A veces vienen equipadas con cavidades de tejido herméticamente selladas que las hace ser laselección ideal para ambientes corrosivas y de alta humedad. Celdas de carga de acero inoxidable que no están herméticamenteselladas tienen poca ventaja sobre celdas comparables construidas de acero al carbón, menos que tienen una más altaresistencia a la corrosion.Construcción de celdas de carga 3

3.0 Escogiendo la celda de carga correctaEl mal uso de cualquier producto puede causar problemasmayores de costo y seguridad y las celdas de carga no sonuna excepción. Desafortunadamente, los sistemas declasificación de protección de celdas de carga en uso en laindustria de hoy son inadecuados en algunas maneras. Es poreso que Rice Lake Weighing Systems, con sus años deexperiencia con celdas de carga, ha desarrollado su propiosistema de clasificación de celdas de carga. Nuestro sistemaclasifica las celda de carga en dos grupos mayores:herméticamente selladas (HS), y protegidas contra elambiente (EP). Las celdas de carga herméticamente selladasluego son caracterizadas por números IP (protección contraingreso). Creemos que este sistema eficazmente hacecorresponder las celdas de carga con sus aplicaciones paraobtener los resultados óptimos.Para escoger las cualidades de protección apropiadas parasus celdas de carga, es necesario tener un entendimientobásico de las diferencias entre celdas de carga “protegidascontra el ambiente” y las “herméticamente selladas”. El usoinapropiado de celdas de carga protegidas contra el ambienteen condiciones duras es una receta para terminar con la fallade la celda de carga. Debido a los pasos extra en sufabricación, celdas de carga herméticamente selladascuestan más que las versiones no mas protegidas contra elambiente. A pesar de su costo inicial más alto, puede que lasceldas de carga herméticamente selladas sean la mejoropción al largo plazo para aplicaciones duras de química,lavado y lugares desprotegidos al aire libre.3.1 Protegidas contra el ambienteLas celdas de carga protegidas contra el ambiente estándiseñadas para factores “normales” del medio ambiente quese encuentran en aplicaciones de pesaje puertas adentro o enlugares protegidos al aire libre. Por mucho la clase máspopular, puede que estas celdas de carga empleenestrategias como sellarlas, tener mangas de goma o cauchoo un sellado redundante para brindar alguna proteccióncontra la infiltración de humedad.Celdas de carga selladas utilizan una de varias clases demateriales industriales de sellado. El material líquido desellado llena la cavidad de la galga extensiométrica y luegogelifica, cubriendo completamente la galga extensiométrica ylas superficies del alambrado. Aunque puede que estodisminuya significativamente la probabilidad decontaminación por humedad, no garantiza rendimientoextendido a prueba de agua y no resiste un ataque corrosivo.Un segundo método de protección utiliza una lamina adhesivasobre forro de espuma. Esto brinda alguna protección contrahumedad y penetración de objetos extraños. En muchoscasos los fabricantes utilizarán un material de masillado ocalafateo para sellar la lámina y así disminuir el potencial decontaminación de la cavidad. Una estrategia común entrefabricantes para aún más disminuir la entrada de humedad ala galga extensiométrica combina tanto una cavidad sellada yuna lámina sobre forro de espuma en un proceso llamadosellado redundante.Otra estrategia más de protección para la cavidad de la galgaextensiométrica es la manga de neopreno. Comúnmenteempleada con modelos de viga voladiza y viga de flexión, labota o manga cubre la cavidad y queda sujetada porabrazaderas. Aunque esto les provee fácil acceso para hacerreparos, la bota puede desarrollar grietas si no es lubricadaregularmente, así permitiendo que contaminantes entren a lacavidad de la celda de carga. El lubricar la manga durante suinspección rutina contribuirá a la durabilidad al largo plazo dela celda de carga.El proteger la cavidad de la galga extensiométrica es solo unade las consideraciones en el proteger una celda de carga decontaminación. Otra área susceptible es donde el cable entraal cuerpo de la celda de carga. La mayoría de las celdas decarga protegidas contra el ambiente incorporan una juntatorica y conexión de compresión de cable para sellar el áreadel ingreso. Este diseño provee protección solo enaplicaciones con una humedad mínima. En áreas de altahumedad, es más seguro instalar todo el cableado enconductos, así proporcionando tanto una barrera contrahumedad como protección mecánica.Aunque celdas de carga protegidas contra el ambientemantienen fuera contaminantes indeseados, no son idóneospara aplicaciones de alta humedad, vapor, o lavado directo.La única estrategia para el largo plazo para estas aplicacioneses de utilizar celdas de carga verdaderamenteherméticamente selladas.3.2 Herméticamente selladasCeldas de carga herméticamente selladas ofrecen la mejorprotección disponible para el mercado de pesaje. Utilizandotécnicas avanzadas de soldadura y sellos de metalultra-delgados, estas celdas de carga manejan los extremosde aplicaciones rudas de química y lavado. Lo que hace quetodo sello sea único es el proceso de soldar por laser loscubiertos de metal para proteger las cámaras de la galgaextensiométrica y de compensación. Luego se inyectan lascavidades con material de sellado o, en le caso de sellos devidrio a metal, son llenadas de un gas inerte presurizado, asíproporcionándoles un sello redundante. Como un últimoaseguramiento de la integridad del sello, se conduce unaprueba contra fuga del sello para descubrir cualquier faltamicroscópica en el sello soldado.Verdadera protección hermética se dirige tanto a la cavidadde la galga extensiométrica y el área del ingreso del cable. Eldiseño más avanzado para la entrada del cable emplea unsello único de adhesión de vidrio a metal que hace que el áreade la terminación del cable sea a prueba de humedad. Losalambres de cable terminan en el punto de conexión a lacelda de carga donde están soldados a pinesherméticamente sellados que llevan señales al área sellado dela galga extensiométrica a través de un sello de vidrio a metal.Ni agua ni otros contaminantes pueden entrar como mechaadentro de la celda de carga, dado que el cable termina en elpunto de la entrada. Este diseño permite que se cambie elcable en el campo, dado que la conexión está afuera de lacelda de carga.Una advertencia: celdas de carga de acero inoxidable no sonsinónimas con celdas de carga herméticamente selladas.Aunque celdas de carga protegidas contra el ambientepueden ser adecuadas para ambientes secos de químicascorrosivas, modelos en acero inoxidable herméticamenteselladas son la opción apropiada para aplicaciones de altahumedad o de lavado.4 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

3.3 Guía a las clasificaciones de protección contra ingreso (IP)Si les es necesaria una celda herméticamente sellada, se requiere clasificación adicional para asegurar que clase de protecciónles esta ofreciendo una celda en particular. Para celdas herméticamente selladas, Rice Lake Weighing Systems utiliza el sistemade calificación de Protección Contra Ingreso (IP). Encontramos que los números IP y sus definiciones son idóneos para laclasificación de celdas de carga herméticamente selladas o protegidas contra el ambiente y solo aplicamos números IP a talesceldas. Los números IP en una celda herméticamente sellada adicionalmente especifican el trato que una celda particular puederesistir o aguantar en ambientes más severos que tan solo uno de lavado. Las siguientes tablas definen los números IP solos y enconjunto con la clasificación de sellado hermetico.Escogiendo la celda de carga correcta 5

4.0 Escogiendo el número de soportes yla capacidad de la celda de carga4.1 Número de soportesEl número recomendable de soportes depende de lageometría, el peso bruto, y la fuerza estructural y estabilidadde la vasija. Obviamente el número de soportes que seescoge para una vasija influye la capacidad de las celdas decarga requeridas. Por lo general, no se deberían utilizar másde ocho soportes. Una vez que el número va por encima detres, se vuelve más difícil lograr una distribución igual de pesoen todos los soportes. Debajo repasaremos algunosejemplos.Vasijas suspendidasMuchas veces estas vasijas están suspendidas de algunaestructura existente que a veces va a dictar cuantos soporteshay que utilizar. Por lo general se van a utilizar uno o mássoportes. El usar tres soportes o menos tiene la ventaja de norequerir el ajuste de los vínculos de apoyo para distribuiruniformemente la carga entre todos los soportes (asumiendoque las celdas de carga están arregladas de una formasimétrica alrededor de la vasija).Vasijas cilíndricas verticales en compresiónEl método más conveniente de montaje es con los tressoportes ubicados a intervalos de 120°. La distribucióncorrecta de peso es inherente en soporte de tres puntos y espreferible en cuanto posible. Con vasijas altas y delgadas ovasijas sujetas a chapoteo, viento o cargas sísmicas, suestabilidad contra el volcarse viene a ser una consideración.En estos casos se deberían considerar cuatro soportes omás. Vean la Sección 22.0 en la página 50.Vasijas cuadradas, rectangulares o cilíndricashorizontales montadas en compresiónA causa de su geometría, generalmente es más convenientemontar estas vasijas sobre cuatro soportes, cerca a cadaesquina. Claro que puede que capacidades más altasrequieran más de cuatro.4.2 Capacidad de la celda de cargaEs vital al rendimiento de un sistema de pesaje el seleccionarceldas de carga de la capacidad correcta. Aquí están algunaspautas para escoger las capacidades correctas:• Todas las celdas seleccionadas tienen que ser de lamisma capacidad.• Hagan un estimado del peso muerto de la vasijaincluyendo toda su tubería, sus bombas, agitadores,aislamiento y fluidos de calentamiento de la vasija.• Agreguen el peso vivo máximo de ser pesado alpeso muerto. Este es el peso bruto de la vasija y suscontenidos.• Dividan el peso bruto por el número de patas opuntos de soporte. Este será el peso nominal quetendrá que llevar cada celda de carga.• Seleccionen una celda de carga con una capacidadbastante más grande que el peso nominal. Sedebería tomar en consideración lo siguiente cuandodeterminando cuanto más grande debe ser lacapacidad de la celda de carga:• ¿Es preciso su peso muerto?• ¿Será la carga uniformemente distribuida sobretodas las celdas?• ¿Tiene la vasija algún agitador o está sujeta acargas chocantes?• ¿Hay la posibilidad de que la vasija sedesborde, excediendo el valor de su peso vivo?• ¿Estará la vasija sujetada a vientos o a cargassísmicas? Para más información, vean laSección 22.0 en la página 50.Una buena norma general es de seleccionar una celda decarga con una capacidad de 25-50% en exceso de la carganominal calculada por celda. Una vez que se hayadeterminada la capacidad de la celda de carga, verifiquen quela señal del peso vivo es suficiente para la instrumentaciónescogida. Vean la Sección 7.0 en la página 11 parainformación sobre cómo determinar esto para su sistema.Esto es particularmente importante cuando el índice ocoeficiente de peso muerto a peso vivo es alto.Factores adicionales para tomar en cuenta o considerar:• Material de construcción de celda de carga—En unambiente corrosivo, acero inoxidable funciona mejorque acero aleado con chapa de níquel.• Protección de la celda de carga—Se puede lograr elúltimo grado de protección por utilizar celdas decarga herméticamente selladas, los cuales aseguranla integridad de la sección de la galgaextensiométrica de la celda en aplicacionescorrosivas o de lavado.• Longitud de cable—Verifiquen que la longitudestándard de cable será adecuado por su instalación.6 Guía a Celdas de Caarga y Módulos de Pesaje

5.0 Principios de introducción de cargaEl tener un entendimiento claro de la manera exacta en la cualuna carga tiene que ser colocada sobre una celda de carga lesayudará tanto en diseñar una vasija que ha de ser equipadacon las celdas de carga y en el escoger la clase correcta deceldas de carga y los montajes para su aplicación.5.1 Lo idealSe derivan las especificaciones de las celdas de carga bajocondiciones de laboratorio en donde la carga es aplicada a lacelda bajo condiciones casi perfectas. El rendimiento de lasceldas de carga en una aplicación de pesaje de un procesoactual pueden ser degradadas en gran manera si no tomancuidado acerca de los medios por los cuales la carga esaplicada a la celda.Figura 5-2.Si la dirección de la fuerza es constante, la calibracióncompensará por esto y la báscula pesará con precisión. Sinembargo, si el ángulo cambia mientras se aplica la fuerza,causará una falta de línealidad y, si hay fricción en el sistemamecánico, histéresis también estará presente. Las cargasangulares pueden ser causadas por montajes que estándesniveladas, por cimientos no rígidos, por expansión/contracción térmica, por la deflexión estructural bajo carga, ypor la deflexión inevitable de la celda de carga misma.5.3 Carga excéntricaFigura 5-1.La Figura 5-1 muestra una arreglo típico de montaje para unaviga al corte. El termino fijo queda sujetado a una fundación“rígida” mientras que el extremo libre es voladizo para permitirque se encorve hacia abajo cuando se aplica una carga (F).Bajo condiciones ideales, la superficie de montaje será plana,horizontal, y perfectamente rígida. La carga F se introduciráverticalmente con las más mínimas fuerzas ajenas aplicadas, yla celda de carga será totalmente insensible a toda fuerzamenos las que son exáctamente verticales.Sin embargo, en el mundo real las condiciones de montaje delas celdas de carga y su cargar son mucho menos que ideales.Carga incorrecta es por mucho la causa más común deproblemas de precisión que encuentran los técnicos deservicio. El entender los problemas comunes de introducciónde carga ayudará prevenir errores de carga en su aplicación depesaje de vasija.Aunque la discusión está confinada a celdas de viga al corte,muchos de los principios se aplican igualmente a otras clasesde celdas de carga.5.2 Carga angularEsta es una condición en donde la carga F es introducida pormedio del hueco de carga pero a un ángulo de su línea central(vean la Figura 5-2). Esta fuerza angular puede ser separadaentre sus componente vertical que la celda registrará a travésde la línea central del hueco de carga y su componentehorizontal a 90° de la línea central. Este componente horizontales una fuerza lateral al cual, idealmente, la celda de cargadebería ser totalmente insensible. Por ejemplo, si la fuerza Festá inclinada hacia el hueco de carga a un ángulo de 5°,entonces la fuerza registrada por la celda queda reducida por.4%, mientras que una fuerza lateral de .01F también esaplicada.Figura 5-3.Esta es una condición en donde la carga F es aplicadaverticalmente a la celda, pero donde su línea de acción quedadesplazada de la línea vertical a través del hueco vertical (veanla Figura 5-3). Esta no es una condición perjudicial si la fuerzaes aplicada consistentemente en el mismo punto porqueentonces la calibración puede compensar por este efecto. Sinembargo, si el punto de aplicación se mueve horizontalmentemientras que la báscula es cargada, causará falta de línealidady posiblemente histéresis. Las cargas excéntricas pueden sercausadas por arreglos de montaje pobremente diseñadas y porla expansión/contracción térmica de la báscula.Principios de introducción de carga 7

5.4 Cargas laterales5.5 Cargas retorcedorasFigura 5-5.Figura 5-4.Esta es una condición en donde la carga vertical F (que estántratando de medir) está acompañada por una fuerza lateral Raplicada a 90° de F (vean la Figura 5-4). Esta fuerza puede serconstante pero más típicamente es una fuerza que varía através del tiempo y entonces afecta la línealidad y posiblementeel histéresis de la báscula. La celda de carga ideal seríatotalmente insensible a cargas laterales. Sin embargo, en lapráctica, estas fuerzas ajenas sí afectan la salida de la celda ydos celdas que parecen ser idénticas pueden reaccionardiferentemente a la misma carga lateral. Una condiciónrelacionada es la END FORCE [FUERZA DE EXTREMO], P, lacual es similar a una carga lateral menos que actual en la caradel termino de la celda. Las cargas laterales típicamente son elresultado de expansión/contracción térmicas, montajes que noestán niveladas, y las dinámicas de la vasija (causadas pormezcladores, etc.).Típicamente una fuerza lateral no actúa precisamente sobre eleje neutro y entonces produce una torsión o efecto retorcedorademás de la fuerza lateral. Una celda de carga puede sersujeta a una torsión (T) de una variedad de maneras. LaFigura 5-5(a) ilustra una condición en donde la línea de acciónde una carga lateral es movida lejos del eje neutro por unadistancia h, lo cual resulta en una torsión de Rh. LaFigura 5-5(b) ilustra una situación en la cual la carga es colgadade la celda utilizando un perno. Cualquier carga lateral aplicadapor este arreglo tiene un efecto retorcedor sobre la celdamucho más grande a causa de la más grande distancia h1 aleje neutro.La Figura 5-6 ilustra una torsión de magnitud Fy ejercitadacomo resultado del aplicar la fuerza F a una distancia y de lalínea central del hueco de carga.Figura 5-6.Montajes desnivelados además de expansión/contraccióntérmica, deflexión estructural bajo carga, y fuerzas lateralesdinámicas (causadas por mezcladores giratorios, etc.) todoscausan la torsión de la celda de carga. Dado que estas fuerzastienden a variar en su magnitud como función del tiempo, latemperatura, y/o la carga, sus efectos no son predicibles y ellosdegradan la precisión del sistema.8 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Carga

6.0 Teoría eléctrica de celdas de carga6.1 AlambradoUna celda de carga puede tener un cable con cuatro o seishilos. Una celda de carga con seis hilos, además de tenerlíneas de + y - señal y líneas de + y - excitación, también tienelíneas de + y - sensado. Estas líneas de sensado estánconectadas a las conexiones de sensado del indicador. Estaslíneas comunican al indicador cuál es el voltaje actual en lacelda de carga. A veces hay una caída de voltaje entre elindicador y la celda de carga. Las líneas de sensado envíaninformación de vuelta al indicador. El indicador luego ajusta suvoltaje para compensar por la perdida de voltaje o amplifica laseñal devuelta para compensar por la perdida de alimentacióna la celda.Los hilos de la celda de carga están diferenciados con colorespara ayudar establecer las conexiones correctas. La hoja dedatos de calibración para cada celda de carga contiene lainformación sobre la diferenciación por colores para esacelda. Rice Lake Weighing Systems también provee un guía alos colores de los hilos de celda de carga en la contracubiertade nuestra Guía a Celdas de Carga [Load Cell Guide].6.2 Datos de calibraciónLa mayoría de las celdas de carga vienen con una hoja dedatos de calibración o un certificado de calibración. Esta hojales da los datos pertinentes a su celda de carga. La hoja dedatos está apareada con la celda de carga por el número demodelo, el número de serie, y su capacidad. Otra informaciónencontrada en una hoja típica de datos de calibración son: lasalida expresada en mV/V, el voltaje de excitación, la falta delínealidad, el histéresis, el balance de cero, la resistencia deentrada, la resistencia de salida, el efecto de la temperaturasobre la salida y el balance de cero, la resistencia delaislamiento, y la longitud del cable. La diferenciación de losalambres por colores también está incluida en la hoja dedatos de calibración.6.3 SalidaLa salida de una celda de carga no solo es determinada por elpeso aplicado, sino también por la fuerza del voltaje deexcitación y su sensibilidad clasificada V/V de la capacidadentera de la báscula. Una salida típica para una celda decarga a plena capacidad es de 3 milivoltios/voltio (mV/V). Estoquiere decir que para cada voltio de voltaje de excitación quese aplica a su capacidad total, habrán 3 milivoltios de señal desalida. Si tenemos 100lbs aplicadas a una celda de carga de100lb con 10 voltios de excitación aplicadas, la fuerza de laseñal será de 30mV. Eso es 10V x 3mV/V=30mV. Ahoraapliquemos solo 50lbs a la celda, manteniendo nuestro voltajede excitación en 10 voltios. Dado que 50lbs es 50% o lamitad de una carga completa, la fuerza de señal de la celdade carga sería de 15mV.Figure 6-1. Wheatstone BridgeEl puente de Wheatstone mostrado en la Figura 6-1 es undiagrama sencillo de una celda de carga. Los reostatos oreostatos marcados T 1 y T 2 representan galgasextensiométricas que terminan estando en tensión cuando seaplica una carga a la celda. Los reostatos o reostatosmarcados C 1 y C 2 representan galgas extensiométricas queterminan estando en compresión cuando se aplica una carga.Se refiere a los hilos +In y -In como los hilos +Excitación(+Exc) y -Excitación (-Exc). Se aplica la alimentación a la celdade carga desde el indicador a través de estos hilos. Losvoltajes de excitación más comunes son de 10VCC y 15VCC,dependiendo del indicador y las celdas de carga que sonutilizadas. Se refieren a los hilos +Out y -Out como los hilos+Señal (+Sig) y -Señal (-Sig). La señal obtenida de la celda decarga es enviada a las entradas de señal del indicador depeso para ser procesada y representada como un valor depeso en la pantalla digital del indicador.Mientras que se aplica peso a la celda de carga, las galgas C 1y C 2 son comprimidas. El alambre de la galga se vuelve máscorto y su diámetro aumenta. Esto disminuye las resistenciasde C 1 y C 2 . Simultáneamente, las galgas T 1 y T 2 quedanestiradas. Esto alarga y disminuye el diámetro de T 1 y T 2 ,aumentando sus resistencias. Estos cambios en resistenciacausan que más corriente fluya a través de C 1 y C 2 y menoscorriente fluya a través de T 1 y T 2 . Ahora se detecta unadiferencia potencial entre la salida o los hilos de señal de lacelda de carga.Tracemos el flujo de corriente a través de la celda de carga.La corriente o tensión es suplida por el indicador a través delhilo -In. La tensión fluye de -In a través de C1 y a través de-Out al indicador. Desde el indicador, la tensión fluye por elhilo +Out, a través de C2 y de vuelta al indicador, entrandopor +In. Para poder tener un circuito completo, necesitamostomar corriente o tensión del lado -In de la fuente dealimentación (el indicador) y llevarlo al lado +In. Pueden verque hemos logrado eso. También necesitamos pasar lacorriente o tensión a través del circuito de lectura de señal delindicador. Habíamos logrado eso mientras que la corrientepasaba del hilo -Out a través del indicador y de vuelta a lacelda de carga a través del hilo +Out. A causa de la altaimpedancia (resistencia) interna del indicador, muy pocatensión o corriente fluye entre -Out y +Out.Teoría eléctrica de celdas de carga 9

Puesto que hay una diferencia potencial entre los hilos -In y+In, todavía hay un flujo de tensión o corriente de -In a travésde T 2 y C 2 de vuelta a +In, y de -In a través de C 1 y T 1 devuelta a +In. La mayoría del flujo de corriente dentro delcircuito va a través de estos caminos paralelos. Se añadenreostatos o reostatos en serie con los hilos de ingreso. Estosreostatos o resistencias compensan a la celda de carga portemperatura, cero correcto y línealidad.Miremos nuestro circuito de puente de celda de carga enterminos matemáticos para ayudarles entender el circuitopuente tanto en una condición balanceada comodesbalanceada. Nuestro puente Wheatstone puede serdibujada en una forma convencional de diamante o comomostrado en la Figura 6-2. De todos modos, es el mismocircuito.E R3 = I R3 R 3 = 5VComo todas las resistencias son iguales, el voltaje al punto 2también es de 5V. No hay una diferencia de voltaje entre lospuntos 1 y 2, y así se visualiza una lectura de cero en nuestroindicador.Figure 6-2. Puente WheatstoneHemos reemplazado al amperímetro con un voltímetro querepresentara la pantalla de nuestro indicador de peso.También, los hilos conectados a nuestro indicador serándesignados +Sig y -Sig. Estos representan nuestros hilos deseñal positivo y negativo. Una batería de 10 voltios representala fuente de alimentación de nuestro indicador que suple elvoltaje preciso para excitar o alimentar la celda de carga.Estos valores de resistencia representan nuestras cuatrogalgas extensiométricas que componen nuestra celda decarga.Como no hay una carga sobre nuestra celda, todas lasresistencias de las galgas extensiométricas son las mismas.Utilizando la ley de Ohm, podemos calcular las caídas de rama es igual al voltaje de la rama dividida por la resistenciade la rama.I R1 +R2= E R1 + R2 I R3 +R4= E R3 + R4R 1 +R 2 R 3 +R 4= 10V = 10V= 14.3mA = 14.3mAPara calcular el voltaje en el punto 1, podemos utilizar la leyde Ohm.10 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

7.0 Determinando microvoltios por graduaciónYa sea si están determinando el tamaño de celdas de cargaque necesitan para una conversión de báscula mecánica,reemplazando celdas de carga en una báscula camionera, odiseñando una vasija de pesaje, es tentador el escoger unacelda de carga por mucho demasiado grande para tener“seguridad contra sobrecarga”. Esta práctica puede crear unproblema que puede costarles muchas horas en localizaraverías y rediseño. Si hacen la capacidad demasiada grande,puede que bajen su salida de señal al punto de que susistema ya no opera como planificado. El determinar losmicrovoltios por graduación (µV/grad) requeridos para suaplicación les permitirá determinar un tamaño apropiado decelda de carga, asegurando tener una señal adecuada yprotección contra sobrecarga.La sensibilidad a señales de indicadores electrónicos digitalesde peso se especifica como un valor mínimo de microvoltiospor graduación. Un microvoltio (µV) es un millonésimo de unvoltio. El valor µV por graduación es la cantidad de cambio enla salida de señal requerida para cambiar la visualización delmetro por una graduación. Si la señal de salida de la básculacae por debajo de este valor, el metro no rendirácorrectamente.El siguiente proceso les ayudará determinar la clasificación µVpor graduación de su sistema de pesaje:1. Determinen la salida de la celda de carga a su plenacapacidad (salida de señal a 100% de su capacidad).Por ejemplo: Una celda clasificada como ser de 3.0mV/V,cuando suplida con 10V de excitación desde un indicadordigital de peso, les proveerá 30 mV de salida de la capacidadtotal de la báscula.3.0mV/V x 10V = 30mV.2. Determinen cuánto de la salida será causada por el pesovivo en su aplicación. Si la celda tiene una capacidad de300lb, entonces 60% de la capacidad total de la celda es lacarga viva.300____ = .60 o 60%5003. Determinen cuanta de la señal representa la carga viva pormultiplicar la salida de la celda de carga a la capacidad totalde la báscula por la cantidad actual de carga viva a capacidadtotal.30mV x .6 = 18 mV4. Se determina la clasificación actual de µV/graduación pordividir la señal de la carga viva por el número de graduacionesque el indicador electrónico digital de peso está programadopara leer. Si el indicador esta configurada para 5.000graduaciones, entonces:18000mV___________ 5000 gradSi la clasificación de µV/graduación fue menos que laclasificación mínima de sensibilidad del indicador, lainstalación no les va a funcionar. Hay que aumentar la señalde la carga viva. ¿Cómo se puede lograr esto?Aumenten el nivel de excitación. En el #1, si se utilizara 15Vde excitación en ves de 10V, entonces 15 x 3.0mV/V = 45mV.Por completar el resto de la formula, podemos ver que los µV/graduación seria de 5.4 µV.Utilicen una celda con una salida más alta de capacidadentera. Esto funciona si la celda original fue de menos de3.0mV/V; generalmente no hay celdas estándares disponiblescon una salida de más de 3.0mV/V.Contrabalancean el peso muerto de la celda de carga. Puedeque esto permita el uso de una celda de carga de menoscapacidad, así alzando su clasificación µV, dado que unaporción más alta de la salida total será dedicada a la señal dela carga viva.Si experimentan un problema de señal,el utilizar una celda de carga de untamaño demasiado grande empeorarála clasificación de µV/graduación. Estoes porque aún menos de la salida a capacidad de la básculasería señal de la carga viva. Como un ejemplo, si se utilizaríauna celda de 1000lb en el ejemplo dado en vez de una celdade 500lb, solo se estaría utilizando 30% de su capacidad.Esto les daría un µV/graduación de30mV x 30%------------------------- 5000 graduacionesDeterminando microvoltios por graduación 11

8.0 Recorte de las celdas de cargaPuede que sea necesario recortar las salidas de las celdas decarga como un paso final antes de empezar el proceso de lacalibración. Se lleva a cabo el recorte al punto de la caja deempalmes para igualar la lectura de peso desde todas lasceldas en un sistema. Esto asegura que la báscula pesecorrectamente sin importar donde se aplica la carga a labáscula.Recorte es necesario si:1. Es una aplicación de pesaje legal-para-comercio.*2. La ubicación del centro de gravedad de los contenidos noes fijo (por ejemplo, material polvoso que pueda acumular enun lado).*3. Se requiere un sistema de pesaje de alta precision.Recorte no es necesario si:4. Se utilizan celdas de carga con salidas emparejadas (comoen el caso de los Paramounts).5. Están pesando materiales auto-nivelantes (como líquidos).6. La vasija está apoyada parcialmente sobre soportesflexibles.*Asuman que el centro de gravedad de la vasija (vean 2 y 3arriba) sube a través de la misma línea vertical por la cual lavasija es llenada. Cada celda de carga siempre queda sujetaal mismo porcentaje del peso total.El recorte involucra el colocar el mismo peso sobre cadacelda de carga por turno y ajustar el potenciómetro de recortecorrespondiente en la caja de empalmes hasta que elindicador lee lo mismo para todas las celdas. Para ilustrarmás en detalle el recorte de celdas de carga, por favorrepasen los siguientes ejemplos de los procedimientos derecorte de señal y de excitación.8.1 Recorte de la celda de cargaMuchos sistemas de pesaje utilizan múltiples celdas de cargay entonces requieren una caja sumadora de empalmes paraatar o sumar juntas las señales de las celdas de carga,permitiendo que un indicador digital de peso lea una solaseñal de “sistema”. El proceso de sumar en realidad alambraa varias celdas de carga para que sus líneas de señal y líneasde excitación estén el paralelo, proporcionando un sumarelectrónico instantáneo de las señales.El sumar de las celdas de carga es necesario porque:• La distribución de peso en sistemas de múltiplesceldas de carga no es igual sobre cada celda decarga. El proceso de cargar la vasija, la presencia deagitadores, y las características del material, ademásde muchos otros factores pueden afectar ladistribución del peso sobre las celdas de carga.• Es casi imposible fabricar cada celda de carga paraser exáctamente igual. Las tolerancias en losprocesos de manufacturado de celdas de cargapermiten alguna variación en las especificaciones deceldas individuales. Esta variación, si no verificado ycompensado, no permitiría las clases de precisiónrequeridas en aplicaciones modernas de proceso.Hay dos métodos de recorte: recorte de excitación y recortede señal.8.2 Recorte de excitaciónEste es el método más antiguo de ajustar o recortar la salidade una celda de carga de galga extensiométrica. El recorte dela excitación añade resistencia en serie al circuito deexcitación de la celda de carga, así reduciendo el voltaje deexcitación en la celda. La celda de carga con la salida menormV/V recibe el voltaje pleno de excitación. Todas las otrasceldas de carga en el sistema con una salida mV/V más altarecibirá un voltaje de excitación proporcionalmente máspequeño. Esto resulta en el tener salidas emparejadas oigualadas para todas las celdas de carga en el sistema a sucapacidad total.La Figura 8-1 es un diagrama funcional de una caja deempalmes de recorte de excitación. Noten que un reostatovariable o potenciómetro es insertado en el hilo + excitaciónde cada celda de carga. Si se abre el potenciómetro para quela resistencia sea cero, se aplica el voltaje entero de excitacióna esa celda de carga. Mientras van aumentando laresistencia, el voltaje de excitación va disminuyendo.Procedimiento de recorte de excitaciónEl método más sencillo de recorte de excitación es deconfigurar su sistema, girar todos los potenciómetros a suposición “abierta” o de excitación total, y prueban cadaesquina del sistema con una pesa de prueba calibrada ocualquier peso muerto. Una vez que averiguan cuál es laesquina con la salida más baja, se recortan todas las otrasceldas para corresponder a ella por cargar cada una con lasmismas pesas y ajustar los potenciómetros. Esteprocedimiento puede ser práctico si se utiliza en el campocon básculas de piso de capacidad ligera. No se utilizatípicamente en básculas de alta capacidad en donde elaplicar las pesas de prueba a las esquinas no es práctico.Otro método es “pre-recorte.” En este método se recortan lasceldas de carga por matemáticamente calcular el voltaje deexcitación para la celda de carga y luego medir el voltaje deexcitación con un voltímetro mientras ajustando elpotenciómetro al voltaje requerido. Los siguientes cincopasos les guía por este procedimiento.Figura 8-1. Recorte de excitación de las celdas de carga1. Determinen cuánto voltaje de excitación su indicadordigital de peso está supliendo a las celdas de carga.Se puede encontrar esto por medir, con unvoltímetro, el voltaje de excitación actual presente enlos hilos de excitación de la celda de referencia. Paraeste ejemplo, vamos a usar 10 voltios CC.NOTA: La celda de referencia es la celda con la clasificaciónmás baja mV/V como mostrado en su certificado decalibracion.2. Determinen la clasificación mV/V exacta de cada12 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

celda de carga y encuentren la celda con laclasificación más baja. La clasificación mV/V exactase puede encontrar en el certificado de calibraciónsuplido con la celda de carga o en la etiquetamisma. No asumen que simplemente por el hechoque una celda esté clasificada como 3 mV/V quieredecir que es exáctamente de 3 mV/V.#1 = 2.997 mV/V #3 = 2.999 mV/V#2 = 3.003 mV/V #4 = 3.002 mV/VLa celda número 1 tiene la clasificación más baja a2.997 mV/V.3. Calculen el factor de recorte por multiplicar el mV/Vmás bajo por el voltaje de excitación.2.997 mV/V x 10V = 29.970 mV4. Calculen el voltaje ajustado de excitación para lasdemás celdas de carga y ajusten cadapotenciómetro respectivo al nivel apropiado devoltaje.#1 = déjenlo como está, es el más bajo en mV/V#2 = 29.97 mV ÷ 3.003 mV/V = 9.980 voltios#3 = 29.97 mV ÷ 2.999 mV/V = 9.993 voltios#4 = 29.97 mV ÷ 3.002 mV/V = 9.983 voltiosLa báscula ahora esta recortada.5. Verifiquen sus resultados con pesas de pruebacertificadas o con una cantidad conocida dematerial.8.3 Recorte de señalEsta clase de recorte apareció primeramente como unaalternativa al recorte de excitación para indicadores conalimentación eléctrica controlada o tajada. A causa de lacompatibilidad que recorte de señal tiene con casi todoindicador y su relativa inmunidad a problemas de temperatura yvibración, el recorte de señal está ganando en popularidad paratoda clase de instalación. Involucra el añadir una resistenciaparalela relativamente alta entre los hilos de señal de cadacelda de carga como mostrado en la Figura 8-2. Estaresistencia paralela agregada crea un “camino de fuga” quederiva o desvía parte de la señal disponible desde la celda decarga lejos del indicador. Entre más grande esta resistenciaparalela, más señal hay disponible para el indicador desde lacelda de carga. Por el contrario, entre más pequeña estaresistencia paralela, menos señal está disponible al indicadordesde la celda de carga.Figura 8-2. Procedimiento de recorte de señalRecorte de las celdas de carga 13

9.0 Calibración utilizando un simulador de celda de cargaEste es quizás el método más sencillo y más rápido de calibrar una báscula, particularmente con básculas de alta capacidad. Esmenos preciso que los otros métodos descritos. Una desventaja mayor es que no prueba la báscula mecánicamente ni toma encuenta la influencia de la fricción, la tubería, la deflexión de los soportes, etc. Sin embargo, este método a veces es suficientepara aplicaciones de pesaje en proceso que no tienen que cumplir con los requisitos legales-para-comercio.El siguiente ejemplo está basado en la premisa que se utiliza una fuente de alimentación de precisamente 10VCC.Midan su propia fuente de alimentación para averiguar el voltaje exacto de excitación para obtener los resultados parasu caso.Para calibrar con un simulador:1. Desconecten el cable que va de la caja de empalmes al indicador al punto que entra al indicador.2. Conecten un simulador de celda de carga al indicador. El simulador debería tener un vernier para hacer ajustes finos.3. Pongan el simulador en 0.0 mV/V y pongan la báscula en cero.4. Configuren la salida del simulador (en mV/V) para simular la salida de las celdas de carga a su capacidad total(ignorando por ahora la carga muerta). Para encontrar la salida simulada a capacidad total, utilicen la siguiente formula:Salida total en mV/V de la celda de carga = la configuración mV/V del simuladorPeso visualizado de la capacidad total de la celda de cargaPor ejemplo:Si se utilizan cuatro celdas de carga de 5.000lb y 3 mV/V para una báscula de capacidad de 10.000lb, la configuraciónesperada para el simulador cuando se coloca 10.000lb sobre la báscula se puede determinar por lo siguiente:3.0 mV/V = Configuración mV/V del simulador------------ --------------------------20.000lb 10.000lbEntonces el simulador debe configurarse a 1.5 mV/V.5. Ajusten el indicador para mostrar la capacidad de la báscula (10.000lb en nuestro ejemplo) y configuren el alcance de labáscula.6. Ajusten la salida del simulador por pasos (1.0mV/V, 0.5mV/V,0.0mV/V) y verifiquen la línealidad del indicador. Luego vuelvan a cero.7. Remuevan el simulador y reconecten las celdas de carga. Recalibren el punto cero del indicador para tomar en cuentael peso muerto actual de la vasija.8. Se puede aumentar por mucho la precisión de este método por utilizar un voltímetro de alta resolución de 5½ dígitospara medir la salida actual mV/V desde el simulador. Luego se pueden utilizar estas cifras más precisas en elprocedimiento arriba.14 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

10.0 Maximizando la precisión del sistemaSe considera que los sistemas de alta precisión tienen erroresde sistema de ±.25% o menos; sistemas de menos precisióntendrán errores de sistema de ±.50% o más. La mayoría de losindicadores de peso tienen un error de ±.01%, así que la fuentemayor de error serán las celdas de carga y, másimportantemente, el arreglo mecánico de la báscula misma. Enel pesaje de vasijas, cada instalación es única en terminos desu arreglo mecánico, las condiciones del sitio, y factoresambientales. Entonces es imposible ser más especifico en estapublicación acerca de la precisión que se puede lograr en unsistema. El primer requisito es de determinar cuáles son lasexpectativas/los requisitos del cliente y luego diseñar el sistemacorrespondientemente. Agrupadas bajo varios subtítulos estánvarias recomendaciones que contribuyen a alta precisión. Noserá posible cumplir con todas estas recomendaciones; sinembargo, deberían ser mantenidas en mente cuandodiseñando un sistema.10.1 Ambiente• Instalen la vasija en un ambiente controlado endonde las fluctuaciones de temperatura entre lasestaciones son minimizadas. Si esto no es factible,utilicen celdas de carga con especificaciones decompensación por temperatura que les permitarendimiento satisfactorio a través del rangoesperado de temperatura.• Utilicen un escudo de metal para proteger las celdasde carga de fuentes de calor radiante. Utilicen unalmohadilla aisladora entre la vasija y el montaje dela celda de carga si calor está siendo conducida otransmitida.• Si se espera alguna expansión/contracción térmicade la vasija, escojan un montaje que permitirámovimiento lateral no obstruido. Si se requierenvaras retenedoras, posicionenlas para quemovimiento térmicamente inducida quedeminimizada. Vean la Sección 20.3 en la página 46para más información.• No coloquen la vasija en un ambiente en donde suestructura de soporte esté sujeta a vibración.Aseguren que las vibraciones no se transmitan através de la tubería o las varas retenedorasconectadas.• Seleccionen celdas de carga y montajes que lesdará el grado de protección contra corrosiónrequerida.• Utilicen celdas de carga que tienen el grado deprotección contra el ambiente requerido para laaplicación. Por ejemplo, eviten posibles problemasde deriva en celdas de carga estándares enaplicaciones de lavado por especificar celdasherméticamente selladas.10.2 Celda de carga y montaje• Escojan celdas de carga con una precisión que seaconsistente con la precisión de sistema deseada.• No utilicen celdas de carga demasiado grandes;vean la Sección 4.2 en la página 6 Se logrará lamejor precisión cuando pesando cargas cerca a lacapacidad máxima de la vasija. Como regla general,no intenten pesar una carga de menos de 20graduaciones.• Si no es posible recortar las esquinas, utilicen celdasde carga con salidas emparejadas, particularmentesi la vasija no es simétrica y/o el material no esauto-nivelador. De otro modo, utilicen una caja deempalmes pre-recortado.• Apoyan la vasija totalmente sobre celdas de carga;no utilicen celdas simuladas o soportes flexibles queimpedirían hacer una buena calibración. Vean laSección 19.0 en la página 39.• Utilicen montajes comprobados de celdas de cargaque les proporcione condiciones óptimas de cargar.• Orienten los montajes como recomendado en elmanual de instalación.10.3 Consideraciones mecánicas/estructurales• Apoyen los montajes de las celdas de carga en unaestructura rígida; esto asegurará una frecuencianatural alta y reducirá la cantidad de rebote einestabilidad. Todos los puntos de soporte tienenque ser igual de rígidos para evitar el volcar la vasijamientras se aplica la carga. Minimicen la interacciónentre vasijas de pesaje adyacentes montadas sobrela misma estructura. Hay que hacer que tráficovehicular no cause deflexión de la estructura desoporte de la vasija.• No se debería permitir que escaleras, tubos, varasde retención, etc. desvíe el peso que deberíadescansar sobre las celdas de carga.• Donde hay que conectar tubería o conducto a lavasija, utilicen el diámetro más pequeño que seaaceptable para la aplicación. Utilicen la longitud máslarga de tubo no apoyado posible para conectar a lavasija.• Utilicen un indicador que está protegido contra EMI/RFI. Proporcionen puesta a tierra y proteccióncontra transeúntes de acuerdo con lasrecomendaciones del fabricante. En general, tomenmedidas para reducir interferencia eléctrica.• Utilicen una caja de empalmes de buena calidad quese mantiene estable bajo temperaturas cambiantes.Busquen una tarjeta de unión que tiene comomínimo una máscara de soldadura y quepreferiblemente esté recubierto también. Asegurenque el gabinete sea apropiado para el ambiente.10.4 Calibración• Incluyan como parte de su diseño una maneraconveniente de colgar peso de las esquinas de lavasija para recortar las celdas de carga y para lacalibración. Utilicen pesas como descrito arriba oalgún peso conocido de material para llevar a cabola calibracion.10.5 Consideraciones operacionales• Mantengan un flujo igual y consistente de material.• Eviten el llenado/la descarga simultánea de la vasijade peso.• Reduzcan la velocidad del ciclo de llenado lo másposible y/o utilicen un ciclo de llenado de 2velocidades.• Reduzcan a un mínimo la cantidad de material “envuelo”.• Utilicen aprendizaje de preactivación para predecir elpunto optimo de parada en base a su rendimientoprevio.• Utilicen Auto Jog [empujoncitos automáticos] parallenar hasta arriba los contenidos.Maximizando la precisión del sistema 15

• Si es posible, apaguen cualquier equipos vibradoreso mezcladores mientras que se está determinandoel peso.• Reduzcan a un mínimo el surgir líquidos mientrasque estén tomando un lectura de peso.16 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

11.0 Resolver problemas con celdas de cargaAquí están algunas pautas fáciles de seguir para ayudarlesresolver problemas potenciales con celdas de carga. Antes decomenzar, van a necesitar un multímetro digital de buenacalidad de por lo menos un ohmetro de 4½ dígitos. Laspruebas son: inspección física, balance de cero, resistenciadel puente, y resistencia a tierra.11.1 Inspección física¿Cómo se ve? Si está cubierto de moho, está corroído o muyoxidado, es muy probable que la corrosión ha llegado hasta elárea de la galga extensiométrica también. Si su condicióngeneral y física parece ser buena, luego necesitan mirar másespecíficamente a las áreas de sellado, el elemento mismo, yel cable.En la mayoría de las celdas de carga, las áreas de la celda decarga están selladas para proteger los contenidos decontaminación por agua y productos químicos. Para ver sialguno de los sellos han degradado, miren la celda de cargade cerca e inspeccionen los sellos de la galga extensiométrica(puntos A en la Figura 11-1). ¿Está el óxido concentrado enalguna parte de la soldadura de la cubierta? Si no hay unacubierta, ¿ven huecos pequeños en el material de sellado?Estas son las indicaciones que ha habido algunacontaminación en el área de la galga. Chequeen el lugar de laentrada del cable de la celda de carga (punto B en laFigura 11-1) para señales de contaminación.BAFigura 11-1.Otras cosas para vigilar: distorsión del metal o grietas, elondear del metal, el fisionar de la soldadura, o abrasiones enel metal. Puede que sea necesario remover la celda de cargae inspeccionarla para distorsión física contra un borde recto.Ninguna inspección sería completa sin el inspeccionarmeticulosamente el cable. Los cables deberían estar libres decortes, arrugas, y abrasiones.Si su cable tiene un corte y está en un ambiente mojado, aguao químicos pueden ser absortos en el cable y transmitidos alárea de la galga extensiométrica, causando la falla de la celdade carga.Si su inspección física falla en descubrir algún dañoidentificable, se requiere una evaluación más detallada.11.2 Balance de ceroEsta prueba es eficaz en determinar si la celda de carga hasido expuesta a alguna distorsión física, posiblementecausada por sobrecarga, carga por choque, o fatiga delmetal. Antes de empezar la prueba, la celda de carga tieneque estar en una condición de “sin carga”. Es decir, la celdadebe ser removida de la báscula o hay que contrabalancear ella carga muerta.Ya que la celda de carga no está bajo una carga,desconecten los hilos de señal y midan el voltaje a través de laseñal negativa y la señal positiva. El código de color paradeterminar los hilos de señales negativos y positivos estámostrado en la certificación de calibración incluida con cadacelda de carga. La salida debe estar dentro de lasespecificaciones de fabricante, normalmente ± 1% de lasalida total de la báscula. Durante la prueba, los hilos deexcitación deben quedar conectadas, con el voltaje deexcitación siendo suplida por el indicador digital de peso.Aseguren el utilizar el mismo indicador que se utiliza en laoperación diaria de la celda para tener una lectura que seaprecisa para la aplicación.El valor usual para un cambio de 1% en el balance de cero es0.3mV, asumiendo una excitación de 10 voltios en una celdade carga de 3 mV/V de salida. Para determinar la deriva delcero en su aplicación, multipliquen los voltios de excitaciónsuplidas por su indicador por la clasificación mV/V de sucelda de carga. Cuando ejecutando su prueba en el campo,acuérdense que celdas de carga pueden desplazar hasta10% de la capacidad total de la báscula y todavía funcionarcorrectamente. Si su celda muestra una deriva de menos de10%, puede que tengan otra clase de problema con su celdasospechosa y se requieren más pruebas. Si la celda de cargamuestra una deriva o un desplazamiento de más de 10%,probablemente ha sido sujeta a alguna distorsión física y debeser reemplazada.11.3 Resistencia del puenteAntes de probar la resistencia del puente, desconecten lacelda de carga del indicador digital de peso. Encuentren loshilos de excitación positiva y negativa y midan a través deellos con un multímetro para encontrar la resistencia deentrada. No se preocupen si la lectura es más que la salidaclasificada para la celda de carga. Sucede con alguna reostatos o reostatos compensadores empotrados en laslíneas de entrada para balancear diferencias causadas por latemperatura o imperfecciones en la fabricación. Sin embargo,si el multímetro muestra una resistencia de entrada que es que la celda haya sido dañada y debe ser inspeccionadaadicionalmente.**Si la prueba de resistencia de excitación está dentro de lasespecificaciones, prueben la resistencia de salida a través delo hilos positivos y negativos de señal.Resolver problemas con celdas de carga 17

Esta es un lecturamás delicada ydeberían obtener Lecturas fuera deuna tolerancia de1% por lo generalindican que hayuna celda dañada.Ahora viene laparte más difícil.Aún si la pruebade resistencia desalida total estuvodentro de lasespecificacionesFigura 11-2.normales, todavíapuede que tengan una celda de carga dañada. Muchas vecescuando una celda de carga ha sido dañada por sobrecarga ochoque, pares opuestos de reostatos quedarán deformadospor el estrés-de igual medida pero en direcciones opuestas.La única forma de determinar esto es de probar cada ramaindividual del puente. El diagrama del puente Wheatstone enla Figura 11-2 ilustra un puente de resistencia de celda decarga y muestra el procedimiento de la prueba y losresultados de una celda de muestra dañada de tal manera.Llamaremos las ramas que están bajo tensión T 1 y T 2 , y lasramas bajo compresión C 1 y C 2 .Probamos cada rama con el multímetro y conseguimos lassiguientes lecturas: NOTA: Cuando están probando la resistencia de una rama, conexión suelta dentro de la celda.En una celda de carga buena en una condición sin carga,todas las ramas no tienen que tener precisamente la mismaresistencia, pero la siguiente relación tiene que ser verdad:1. C1=T22. T1=C23. (C1 + T1) = (T2 + C2)En esta celda de carga dañada, ambas ramas bajo tensión compresión. El daño igual imita un puente balanceado en laprueba de resistencia de salida (3 arriba), pero las pruebas delas ramas individuales (1, 2 arriba) muestran que la celda tieneque ser reemplazada.NOTA: En aplicaciones de celdas múltiples para salidas demilivoltios emparejadas, puede que los valores de resistenciade excitación sean más altas que 110%.11.4 Resistencia a tierraSi la celda de carga ha pasado todas la pruebas hasta ahorapero todavía no está rindiendo conforme a lasespecificaciones, prueben por fuga eléctrica o cortocircuitos.Fugas casi siempre son causadas por contaminación poragua dentro de la celda de carga o cable o por un cabledañado o cortado. Cortocircuitos eléctricos causados poragua normalmente primero son detectados por tener unalectura de indicador que siempre es inestable, como si labáscula siempre estaría “en movimiento”. La celda de cargaincorrecta en el lugar incorrecto es la causa principal decontaminación por agua. Casi siempre, estas celdas quegotean son los modelos “protegidos contra el ambiente”diseñados para ambientes normales sin lavado, no losmodelos “herméticamente selladas” que hubieran resistido ellavado y otras aplicaciones duras o rudas.Otra causa pueden ser conexiones soldadas sueltas o rotas.Conexiones soldadas sueltas o rotas solo dan una lecturainestable cuando se choca la celda de carga o la celda semueve lo suficiente que el hilo suelto toca el cuerpo de lacelda de carga. Cuando la báscula cargada está endescanso, la lectura es estable.Sin embargo, para realmente identificar problemas de fugaeléctrica, hay que probar su resistencia a tierra con unmegohmetro de bajo voltaje. Tengan cuidado: un metro dealto voltaje que introduce más de 50 VCC a la celda puededañar las galgas extensiométrica. Si el escudo está atado algabinete, trenzar juntos los cuatro hilos y prueben entre ellos yel cuerpo de metal de la celda de carga. Si el escudo no estáatado al gabinete, trenzar juntos los cuatro hilos y prueben hay una fuga de corriente al cuerpo en algún lugar.Si la celda falla esta prueba, remuevan el alambre de escudo yprueben con solo los cuatro hilos vivos al cuerpo de metal. Si relativamente seguros que no hay corriente escapándose poruna grieta en el aislamiento del cable o dentro de la cavidadde la galga extensiometrica.Problemas menores de infiltración de agua a veces puedenser resueltas fuera de la fábrica. Si están seguros que hayaocurrido alguna contaminación por agua y si están segurosque está entrando por el sello del ingreso del cable, intenteneste remedio: remuevan la celda a un lugar seco y cálido poralgunos días, permitiendo que el sellado de la galgaextensiométrica se seque. Antes de devolver la celda aservicio, sellen con silicona alrededor del punto de entrada delcable en el cuerpo de la celda de carga. Esto previene elreintroducir vapor de agua a la celda.18 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

12.0 Asambleas de montaje y celdas de carga compatiblesCelda deMontajecargaSalidaComentarioscompatibles Rango NTEP Material Acabado ProtecciónemparejadaRL20000 25-20,000 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —Chapado deContra elITCMRL20000ST 25-20,000 lb Si Acero inoxidable níquelRL20000SS 50-10,000 lb Si Acero inoxidable —ambiente —Contra elambiente —Utilizadas para pesaje detanques, tolvas y vasijassuspendidas y conversioneselectromecánicos.Chapado deContra el363 50-10,000 lb Si Acero aleadoníquelambiente —Contra el9363 50-10,000 lb Si Acero inoxidable —ambiente —RL20001 250-20,000 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —ITCM60001 250-20,000 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —60050 250-20,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —RL50210 TARL50210 50-250 lb No Acero aleado60040 50-250 lb No Acero aleadoChapado deníquelChapado deníquelContra elambiente —Contra elambiente —Tabla 12-1. Asambleas de montaje y celdas de carga compatiblesAsambleas de montaje y celdas de carga compatibles 19

RL30000 250-2,500 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —Utilizadas para básculas detanque, pesaje, cintatransportadora y plataforma debaja capacidad. Almohadilla deneopreno provee proteccióncontra choques pero tienepocas capacidadesauto-refrenantes.RL39123 250-2,500 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —RL35023 500-2,500 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —RL35083 1,000 & 2,500 lb No Acero inoxidable — Soldado —RL50210 TA5123 1,000 & 2,500 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —9123 1,000 & 2,500 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —65023 500-2,500 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —65023 500-2,500 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —65083 1,000-2,500 lb No Acero inoxidable — Soldado —RL35082 1,000 - 2,500 lb Si Acero inoxidable —Soldado/Hermético —RL30000 250-10,000 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —Utilizadas para pesaje detanques, tolvas y vasijas decapacidades ligeras amedianas.RL39123 250-10,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —RL1800Chapado de Contra elRL35023 1,000-10,000 lb Si Acero aleado níquel ambiente —RL39523 1,000-10,000 lb No Acero inoxidable — Soldado —RL35083 1,000-10,000 lb No Acero inoxidable — Soldado —5123 1,000-10,000 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —9123 1,000-10,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —65023 1,000-10,000 lb Si Acero aleadoChapado deníquelContra elambiente —65023-0113 1,000-10,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —RL190065083 1,000-10,000 lb No Acero inoxidable — Hermético —SSB 1,000-10,000 lb Si Acero inoxidable — Soldado —Chapado de Contra elSB3 1,000-10,000 lb No Acero aleado níquel ambiente —Utilizadas para pesaje detanques, tolvas, y vasijas decapacidades ligeras amedianas.RLSSB 1,000-10,000 lb Si Acero inoxidable — Soldado —Tabla 12-1. Asambleas de montaje y celdas de carga compatibles (Continuado)20 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

RLC RLC 500-5,000 kg No Acero inoxidable — Hermético —Utilizadas para pesaje de tanques,contenedores y tolvas decapacidades ligeras hastamedianas.Paramounts®SB4JB51125-22,500 lb(5KN-100KN) Si Acero inoxidable — Hermético Si1125-22,500 lb(5KN-100KN) Si Acero inoxidableContra elambienteSiUtilizadas para pesaje detanques, tolvas, y vasijas decapacidades ligeras amedianas.SB10 2.3k No Acero inoxidable Hermético SiTabla 12-1. Asambleas de montaje y celdas de carga compatibles (Continuado)Asambleas de montaje y celdas de carga compatibles 21

13.0 Pautas de seguridad para hardware de montaje de celdasde cargaInstalen solo hardware y asambleas de celdas de carga que han sido diseñados específicamente para uso en aplicaciones debásculas de tanque, tolva o báscula colgante. Muchas veces el utilizar productos de un grado inferior resultan en falla de loscomponentes, lo cual corre un riesgo de daño a sus equipos y heridas personales. Estas pautas sencillas están proveídas paraayudar a minimizar su ser expuesto a peligros de instalación de vasijas-básculas.Respaldo de seguridadSi la falla de una o más de las asambleas de hardware deceldas de carga podrían causar herido o daño, deben utilizaralgún respaldo de seguridad (cadenas de seguridad, varas deseguridad, etc.). También deben inspeccionar rutinariamentelas asambleas para daño, desgaste o corrosión excesiva, yreemplazarlos si fuera necesario.Estimando la carga brutaPara seleccionar la celda de carga correcta o el hardwarecorrecto para una aplicación dada, es necesario saber el pesototal sobre la báscula, incluyendo el peso neto del producto,el peso de tara sobre la vasija, y el peso de la plataforma, eltanque o la tolva, como sea apropiado.Carga seguraNo excedan las cifras de carga segura listadas en estecatálogo para cualquier hardware de celda de carga. Dondehay cargas a choque, puede que sea necesario bajar lasfiguras de carga segura, dependiendo de la severidad de lacarga a choque.Distribución de la cargaEn aplicaciones de celdas de carga múltiples, aseguren que elpeso esté distribuido uniformemente entre todas las celdas decarga.Conexiones roscadasAseguran que todas las hebras de una conexión roscadaestán engranadas. Por ejemplo, un perno de ojo que estáatornillado en una celda de carga tipo-S debería protuberarun poco en el lado opuesto.Tuercas de bloqueoBloqueen cualquier conexión roscada con una tuerca debloqueo para prevenir desmontaje inadvertido. Si la cargaestá suspendida de una sola celda de carga, aseguren que lacarga no pueda rotar, dado que esto puede aflojar la tuercade bloqueo.Asambleas de cable de aceroCon asambleas de cable de acero, no tuercen el cabledurante la asamblea o desmontaje. Por ejemplo, no remuevanuna tuerca de bloqueo de un termino de una asamblea decable de acero por agarrar el termino opuesto.Puntos de conexión en una asamblea de hardware decelda de cargaAsegurar que los puntos de conexión de una asamblea dehardware de celda de carga estén alíneados correctamente yque la asamblea esté fundamentalmente vertical.Bambalear en una báscula de vasija suspendidaSi hay bambalear excesivo en una báscula de vasijasuspendida, apliquen refreno horizontal para reducir suamplitud.Básculas de tolva: cuidando contra contaminaciónCon básculas de tolva, hay que cuidar contra contaminacióndel producto siendo pesado como resultado de la falla de lacelda de carga o la asamblea de hardware. Por ejemplo, nocoloquen una asamblea de cables de acero donde hilos ofilamentos rotos de alambre pueden caer en la vasija depesaje, así contaminando el producto siendo pesado.Seleccionar varas de acero u otros componentessostenedores de cargaSeleccionen varas de acero u otros componentessostenedores de carga para que su fuerza de resistencia a latensión es de por lo menos cuatro veces el peso total llevadopor ese componente. Noten que varas roscadasgeneralmente están hechas de acero dulce de bajaresistencia a la tensión y entonces deberían ser probadas porsu fuerza a la tensión antes de ser utilizadas en cualquierbáscula de vasija suspendida.Diámetrodel tornillode cabezaTorsión recomendada (ft lb)Cabeza hexagonal 1038SAE Grado 5 tratadostérmicamenteCabeza hexagonalSAE Grado 5 dealeaciónUNC UNF UNC UNF1/4” 11 13 12 155/16” 21 23 25 303/8” 38 40 50 607/16” 55 60 85 951/2” 85 95 125 1409/16” 125 140 175 1955/8” 175 210 245 2703/4” 300 330 425 4607/8” 450 490 660 7001" 680 715 990 10501-1/8” 885 990 1470 16551-1/4” 1255 1380 2100 23101-3/8” 1635 1875 2750 31101/4” 11 13 12 15Tabla 13-1.NOTAS: Basado en asamblea seca. Variables tales como lalubricación, el chapado, etc. pueden reducir los valoreslistados arriba por hasta 20% y tienen que ser tomados encuenta. La formula general para calcular la torsión es lasiguiente: Torsión en pulg/lbs = 0.2 x Diámetro nominal deltornillo x Carga en lbs, en donde la carga = 80% del límiteelástico, expresado en lb, no en libras por pulgada cuadrada.Se puede chequear la torsión inducida en un tornillo decabeza por medir su longitud total antes de aplicar la torsión.22 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

14.0 Módulos de pesaje: Viga al corte14.1 IntroducciónCeldas de carga de viga al corte ofrecen muchas ventajascuando utilizadas en módulos de pesaje bien diseñadas. Losmódulos que utilizan celdas de carga de viga al corte tiene unperfil bajo y por lo general son auto-refrenantes. En la mayoríade los sistemas de montaje de viga al corte, se puedereemplazar las celdas de carga por solo alzar la vasija losuficiente como para remover presión de la celda.14.2 Principios generales de montaje• La superficie de montaje debería ser plano ynivelado.• El bloque de montaje debería ser lo suficiente gruesopara proveer suficientes hebras para los tornillos demontaje.• La esquina de la superficie de montaje (donde lacelda está en voladizo) tiene que ser endurecidapara prevenir machacarla.• Los pernos de montaje deben ser de por lo menosgrado cinco para prevenir su estiración o laposibilidad de romper.• La carga debería ser aplicada verticalmente a travésde la línea central del hueco de carga (se puedeaplicar la carga desde arriba, como ilustrado en laFigura 14-1, o puede ser colgado desde abajo).• La introducción de la carga tiene que proveer laflexibilidad necesaria para evitar la transmisión defuerzas ajenas y para tolerar la deflexión inevitablede la celda de carga misma.• Los pernos de montaje deben ser torsionados avalores específicos.Figura 14-1.14.3 Orientación de vigas al corteLa Figura 14-2 ilustra cuatro diferentes vasijas yconfiguraciones de montaje recomendadas para módulos depesaje de viga al corte. Vean la Sección 14.9 en la página 27para consideraciones especiales en cuanto a movimiento quese aplican a estos sistemas únicos de vigas al corte.Las vasijas en la fila superior, a la derecha, ilustran una vasijacilíndrica vertical. Noten que el eje longitudinal a través decada celda de carga apuntan hacia el centro de la vasija.También se puede utilizar este principio para las vasijas de lafila inferior, si fuera conveniente montar las celdas en cadaesquina con el eje longitudinal apuntando hacia el centro. Sinembargo, puede que sea más conveniente (y es aceptable)montar las celdas como ilustrado. Dado que estas celdas sonrelativamente inmunes a fuerzas ajenas aplicadas a lo largo dela eje longitudinal de la celda, debería apuntar en la direcciónde cualquier fuerza lateral prevalente (por ejemplo en unacinta transportadora sobre rodillos, la celda de carga deberíaapuntar en la dirección del movimiento).Figura 14-2.14.4 Módulos SURVIVOR ® 1700HEEstos módulos de capacidades ligeras a medianas utilizanceldas de carga de viga al corte en capacidades entre5kg-250kg (11-550lb) y 500-5,000kg (1,100-11,00lb). ElSURVIVOR 1700HE es idealmente adecuado para batching ymezclado de capacidad ligera a mediana en una variedad deambientes hóstiles, especialmente donde hay humedad. Estemódulo provee resistencia superior a la corrosión, el ingreso dehumedad, y protección mecánica. Las celdas de carga estángarantizadas ser a prueba de agua y están certificadas OIMLC3 (20kg-5,000kg) para ofrecer lo último en durabilidad yprecisión.Movimiento permisibleLa Figura 14-3 ilustra la capacidad del módulo 1700HE demanejar movimiento. La carga puede ser refrenada en una dedos direcciones. Esto permite el posicionamiento en una de dosorientaciones para el refreno apropiado.Módulos de pesaje: Viga al corte 23

Figura 14-3. SURVIVOR 1700HE14.5 Módulos RL50210 TAEstos módulos de capacidad ligera utilizan celdas de cargade viga al corte en capacidades de 50 lb hasta 2,500 lb. Laelasticidad de una almohadilla de montaje de neoprenoadherido directamente a la celda y la vasija acomodanmovimiento limitado y desalíneación menor. Estas unidadesso ideales para aplicaciones de tanques pequeños,plataformas, y cintas transportadoras en movimiento endonde la necesidad para refreno es baja. La conexión directaentre la vasija y la almohadilla flexible de neopreno funcionapara amortiguar cargas de choque.Movimiento permisibleLa Figura 14-5 ilustra la capacidad del módulo RL50210 TA demanejar movimiento. Las flechas indican los varios medios porlos cuales la placa de introducción de carga puede moverserelativo a la celda para minimizar la transferencia de fuerzasajenas.Construcción y características1. Su clasificación contra el ambiente IP66/68 estágarantizada contra daño por humedad.2. El mecanismo de introducción de la carga aísla lacarga de sobrecargas, insuficiente carga, y cargaslaterales extremas para minimizar falla mecánica.3. Su construcción sin soldaduras mejora surendimiento bajo lavado.4. Los pernos de levantamiento/envío integradosofrecen la manera de quitar la carga por encima dela celda de carga para su rápido remueve yreemplazo de la celda de carga y su transporte sinpreocupación.Una aplicación típicaAplicaciones típicas para la Survivor 1700HE incluyen batchingy mezclado de capacidad ligera de micro-ingredientes comomostrado en la Figura 14-4.Figura 14-4. SURVIVOR 1700HEen batching de micro-ingredientesFigura 14-5. RL50210 TAConstrucción y características1. El módulo tiene una placa base grande y arandelaespaciadora y la celda de carga está adherida opernada directamente a la placa base.2. La introducción de carga es por medio de una placade acero adherido a una almohadilla de neoprenoque acomoda movimiento de la vasija en todadirección.3. Dado que el módulo puede comprimirverticalmente, ello provee un grado de proteccióncontra cargas chocantes.4. A causa de la almohadilla de neopreno, estemódulo provee muy poca protección contralevantamiento o despegue o freno lateral. También,dado que la almohadilla se comprime mientras lacarga está siendo comprimida, no se debe utilizareste módulo donde la vasija tiene tubería o varas dedetención conectadas. Varas de seguridadsueltamente conectadas pueden ser usadas si sonnecesarias.5. Este módulo está disponible en capacidades de 50lb hasta 2,500 lb en acero dulce, y de 500 lb hasta2,500 lb acero inoxidable 304.6. Las capacidades entre 500 lb y 2,500 lb incorporanun freno contra sobrecarga bajo el termino libre dela celda de carga.7. Las capacidades entre 50 lb y 2,500 lb acomodanuna celda de carga RL50210 mientras que lascapacidades entre 500 lb y 2,500 lb acomodan unacelda de carga RL35023l.24 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Aplicación típicaEstos módulos deberían ser conectadas para que su ejelongitudinal se alínea con la dirección del movimiento mayoresperado de la vasija o la cinta transportadora. Un una cita derodillos, esto normalmente seria a través de la línea de viaje dela cinta. Vean la Figura 14-6.Figura 14-7. RL1800Figura 14-6. RL50210 TA en una cinta transportadora14.6 Módulos RL1800Estos módulos utilizan celdas de carga de viga al corte enmódulos de pivote central con capacidades de hasta 10.000lb por módulo. Aunque estos son módulos tipo compresión,la celda actualmente está montado bajo tensión, dado que lacarga es introducida a través de un perno central de carga enun muñón colgante suspendida debajo de la celda de carga.El muñón puede girar en toda dirección sobre un conjunto dearandelas esféricas, permitiendo que la placa superior(adherida a la vasija) mece sin torsionar la celda de carga.Este arreglo hace que los módulos sean auto-centrantes ycapaces de acomodar movimiento en toda dirección. Estemódulo es auto-refrenante y provee protección contradespegue.Los módulos RL1800 permiten al instalador fácilmente ajustarsu altura total con un perno central de carga que estáatornillada al muñón colgante. Esta característica de ajusteacelera el proceso de igualar la carga entre todos los módulos.Estos módulos permiten el remover y reemplazar las celdas decarga sin alzar el tanque - una consideración importante enalgunas instalaciones. Vean la Figura 14-8.Movimiento permisibleLa Figura 14-7 ilustra el módulo RL1800 con flechas indicandoel movimiento permitido.Construcción y características1. Una placa base y arandela espaciadora apoyan lacelda de carga.2. Un bloque de muñón está suspendido debajo deltermino libre de la celda y está atornillado a la celdautilizando un perno a tensión que está atornillado aun hueco roscado de cargar. Se coloca un juego dearandela esférica entre la cabeza del perno y elbloque.3. Se conecta un arreglo de silla al bloque de muñón através de tornillos de pivote y se aplica la carga a laplaca superior de esta silla. Esto permite que la sillase mueva en las direcciones indicadas en laFigura 14-7.4. Dado que la carga está suspendida por debajo dela celda, el módulo es auto-centrante; es decir, sialguna perturbación temporalmente mueve la placasuperior lateralmente, va a tender a volver a suposición original bajo la influencia de la gravedad.5. El módulo les proporciona protección contradespegue y refreno lateral.6. El módulo provee un ajuste de altura.7. Este módulo puede acomodar un rango amplio deceldas de carga de acero aleado, acero inoxidable,y de acero inoxidable herméticamente sellada.8. El RL1800 está disponible en capacidades de 250 lbhasta 10,000 lb tanto en acero dulce como en aceroinoxidable 304.Módulos de pesaje: Viga al corte 25

Movimiento permisibleLa Figura 14-9 ilustra el módulo 1855HE con las flechasindicando el movimiento permisible.Perno decargaFigura 14-9. SURVIVOR 1855HEFigura 14-8. Módulos RL1800 y 1855 HE en untanque cilíndrico horizontal14.7 Módulos SURVIVOR ® 1855HEEstos módulos utilizan celdas de carga de viga al corte enacero inoxidable con vigas soldadas en módulos de pivotecentral con capacidades de hasta 10.000 lb por módulo. Lasceldas de carga están certificadas por NTEP, de 1:5000divisiones, Clase III.Aunque estos son módulos estilo compresión, en actualidadla celda está montada a tensión dado que la carga esintroducida a través de un perno de carga centrada en unmuñón suspendido debajo de la celda de carga. El muñónpuede girar en toda dirección sobre un conjunto de arandelasesféricas, permitiendo que la placa superior (conectada a lavasija) mece sin torsionar la celda de carga. Este arreglo haceque el módulo sea auto-centrante y capaz de acomodarmovimiento en toda dirección. Este módulo esauto-refrenante y provee protección contra despegue.Los módulos 1855HE permiten que el instalador fácilmenteajuste la altura general por medio del perno de carga centralque está atornillado al muñón colgante. Esta característica depoder ser ajustado agiliza el proceso de igualar la carga entretodos los módulos. Estos módulos permiten el remover yreemplazar celdas de carga sin alzar el tanque—unaconsideración importante en algunas instalaciones. Vean laFigura 14-8.Su construcción y características1. Una placa base y espaciador apoyan la celda decarga.2. Un bloque de muñón está suspendido debajo dellado libre de la celda y esta conectada a la celdapor medio de un perno a tensión, lo cual estáatornillado en un hueco roscado de carga. Secoloca un juego de arandelas esféricas entre lacabeza del perno y el bloque.3. Un arreglo de silla está conectada al bloque demuñón por medio de tornillos de pivote, y la cargaes aplicada a la placa superior de la silla. Estearreglo permite que la silla se mueva en lasdirecciones indicadas en la Figura 14-9.4. Dado que la carga esta suspendida desde la parteinferior de la celda, el módulo es auto-centrante; esdecir, después de alguna perturbación quetemporalmente mueve la placa superiorlateralmente, tendera volver a su posición originalbajo la influencia de la gravedad.5. El módulo les proporciona protección contradespegue y refreno lateral.6. El módulo les provee un ajuste de altura.7. Celdas de carga herméticamente sellada en aceroinoxidable están garantizadas contra daño porhumedad.8. El módulo 1855HE está disponible en capacidadesde 1000 lb hasta 10.000 lb en acero inoxidable.9. Un cable revestido de PTFE y un adaptadorintegrado de conducto aumenta su resistencia aproductos químicos y humedad.26 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

14.8 Módulos RL1900El módulo RL1900 es similar en su diseño al RL1800 peroacomoda un poco más de movimiento lateral que el RL1800.Vean la Figura 14-10.Instalación típicaFigura 14-10. Módulos RL1900Su construcción y características1. Una placa base y espaciador apoyan la celda decarga.2. Un bloque de muñón está suspendido debajo dellado libre de la celda. Está conectada a la celda decarga por medio de un perno que pasa a través delhueco de carga y es retenida por una tuerca encimade la celda. Se utilizan dos juegos de arandelasesféricas: uno entre la cabeza del perno y el bloquede muñón, el otro entre la tuerca y la cabeza de lacelda de carga (lo cual está escariado para aceptarel juego de arandelas).3. Un arreglo de silla está conectada al bloque demuñón por medio de tornillos de pivote y la cargaes aplicada a la placa superior de esta silla. Estearreglo permite que la silla se mueva en lasdirecciones indicadas en la Figura 14-10.4. Este módulo permite un poquito más demovimiento lateral que el RL1800 en virtud delhecho de que el perno pasa por el hueco de cargaen la celda y tiene juegos de arandelas esféricas porarriba y por abajo.5. Dado que la carga está suspendida desde la parteinferior de la celda, el módulo es auto-centrante; esdecir, después de alguna perturbación quetem poralmente mueve la placa superiorlateralmente, tenderá volver a su posición originalbajo la influencia de la gravedad.6. El módulo les proporciona protección contradespegue y refreno lateral.7. El módulo les provee un ajuste de altura.8. El módulo RL1900 está disponible en capacidadesde 1.000 lb hasta 10.000 lb en acero inoxidable.9. Este módulo puede acomodar tanto celdas de cargaprotegidas contra el ambiente como lasherméticamente selladas—las RLSSB, el HBM SB3 yla Vishay RTI SSB.Figura 14-11. Módulos RL1900 en unabáscula de tolva14.9 Paramounts ® HS y Paramounts ® EPEl sistema versátil Paramounts de pesaje de vasijas consiste entres módulos diferentes, los cuales juntos vienen a ser unsistema completo de módulos fijos y deslizantes con celdas decarga de viga al corte SB4, SB10 y SB5. Este sistema únicopermite a una vasija expandir libremente sobre módulosdeslizantes mientras que el sistema todavía es auto-refrenante.Todos los modelos están disponibles en capacidades de hasta22.500 lb.Figura 14-12.Módulos de pesaje: Viga al corte 27

Movimiento permisiblea b cFigura 14-13. Los tres diseños de módulos del SistemaParamounts incluyen (a) el módulo de pin fijo,(b) módulo de libre deslice,y (c) módulo de refrenamiento laterala. Módulo de pin fijo – Con el módulo de pin fijo, se transfierela carga desde la placa superior a la celda de carga por mediode un pin de carga que entra a un agujero escariado en laplaca superior y la celda de carga. El pin funciona como unpunto giratorio y solo permite que la placa superior rotemientras fijando en su lugar la esquina de la vasija.b. Módulo de libre deslice – Con el módulo de libre deslice, elpin de carga tiene una superficie superior plana sobre la cualla placa superior está libre deslizarse en cualquier dirección.Para minimizar la fricción, la superficie plana del pin estárevestida de PTFE y patina sobre una placa lisa de aceroinoxidable. Se asegura la limpieza de estas dos superficiespor un sello de succión de neopreno.c. Módulo de refreno lateral – El módulo de refreno lateralutiliza el mismo pin revestido de PTFE y la misma placaresbaladera de acero inoxidable, pero además tieneparachoques laterales. Estos parachoques refrenan elmovimiento lateral de la placa superior. La placa superiorqueda bloqueada para moverse solo en la dirección del ejelongitudinal de la celda de carga.Un sistema de tres celdas utiliza uno de cada estilo demódulo; todos los módulos adicionales son los de libredeslice.reemplazo de la celda de carga.3. Permite movimiento: Hay tres estilos diferentes demódulos resultando de diferencias en el diseño dela placa superior y el pin de cargar. Cada uno sirvecomo parte de un sistema completo que permitelibre movimiento de la vasija conectada.4. Salidas emparejadas: Las celdas de carga SB4,SB10 y SB5 son celdas de carga en aceroinoxidable con sus salidas emparejadas o hechasser iguales. Todos los juegos de celdas de cargaParamounts utilizan celdas de carga SB4, SB10 ySB5 que tienen sus salidas emparejadas para estardentro de ±.07% la una de la otra. Esto elimina lanecesidad de recorte por esquina durante lainstalación original o recalibración cuando sereemplaza una celda de carga.5. Resiste ambientes hóstiles: Las Paramounts HSestán disponibles en acero dulce o acero inoxidablecon celdas de carga herméticamente selladas deacero inoxidable. Los modelos Paramounts EPvienen estándard con celdas de carga de aceroinoxidable protegidas contra el ambiente.6. Disponible en capacidades de hasta 22.250 lb enacero dulce o acero inoxidable.LIBRELATERALLIBRELIBREFigura 14-14. Sistema de montaje Paramountsen un tanque cilíndricoLIBREFIJOConstrucción y Características1. Ningunos efectos torsionales: Todas las celdas decarga SB4, SB10 y SB5 incorporan un agujero ciegopara la introducción de la carga. Se introduce lacarga por medio de un pin convexo de cargar. Lasuperficie convexa permite que la placa superior delmódulo mece sin torsionar la celda. El pin de cargase mantiene centrado en el agujero de carga por unajunta torica de polímero flexible. El fondo del agujerode carga está ubicada en el eje neutro de la secciónde sensado Flintec, así casi eliminando los efectostorsionales.2. Tornillo de levantamiento y protección contradespegue: Cada módulo consiste de una placabase a la cual se adhiere la celda de carga y unaplaca superior a través de la cual se introduce lacarga. Un tornillo de seguridad está rígidamentefijada a la placa superior y pasa por un agujerogrande en la placa de arandela adherida a la placabase. Este tornillo previene el despegue y tambiénpuede ser utilizado para alzar la vasija para el28 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Aplicaciones típicasUn sistema de tres módulos utilizaría uno de cada módulo.Básculas que requieren más de tres módulos pueden utilizarmódulos adicionales de libre deslice. La Figura 14-15 es unejemplo típico de un sistema de seis módulos. El módulo de pinfijo fija la vasija en su esquina, permitiendo que rote soloalrededor del pin de cargar. La vasija expandirá hacia fueradesde esta esquina. El módulo de refreno lateral colocado alotro extremo refrena la vasija pero no restringe su expansión. Eluso de cuatro módulos de libre deslice asegura que laexpansión/contracción de la vasija quede no restringida encualquiera de las dos direcciones.Figura 14-15. Paramounts en una tolva suspendidaMódulos de pesaje: Viga al corte 29

15.0 Módulos de pesaje: Doble viga al corte15.1 IntroducciónDoble vigas al corte son sus trabajadores infatigables decapacidad mediana y alta que son robustas, estables, ycapaces de manejar bien cargas laterales. Los módulosvienen en dos variedades —celdas apoyadas en sus terminosy cargados en su centro, y celdas apoyadas en su centro ycargadas a sus terminos. La celda cargada en sus terminosse utilizan en el módulo Translink de báscula camionera coneslabón colgante. La versión más común de carga al centrose utiliza en los sistemas de montaje RL1600, EZ Mount 1, yMVS.La Figura 15-1 muestra algunas pautas importantes paraaplicar una carga a un doble viga al corte con carga al centro ypara orientar un módulo que utiliza esta clase de celda decarga.15.2 Módulos RL1600Estas asambleas son idóneas para aplicaciones decapacidades medianas hasta altas a causa de la fuerza yestabilidad inherente de la celda de doble viga cargada en sucentro, la cual está apoyada en ambos de sus terminos sobrepines. Los módulos son auto-refrenantes en toda direcciónmientras permitiendo alguna libertad para que la vasijaexpanda/contrae en una sola dirección por deslizar sobre lospines de montaje. Los módulos también les proporcionanprotección contra despegue para prevenir inclinaciónaccidental del tanque.El módulo RL1600 es un módulo robusto y económico parauso donde se espera un mínimo de movimiento porexpansión/contracción. Su alíneación precisa es crítica conestos módulos, dado que hay muy poco espacio para unadesalíneación con el yugo abrazadero que fija la placa decarga a la celda de carga. El reemplazo de la celda de cargasolo requiere el alzar la vasija una pulgada para remover lacelda.Los módulos de la serie 1600 están disponibles en acerodulce o acero fundido, y en acero inoxidable donde serequiere más protección contra la corrosion.Movimiento permisibleFigura 15-1.Principios generales de montaje• La celda de carga debería terminar horizontal enambas direcciones.• Se debería aplicar la carga verticalmente a través delcentro de la celda.• La carga debe ser introducida sin producir un efectotorsional alrededor del centro.• La carga no debería moverse a lo largo de la celda.Orientación de las doble vigasEn la Figura 15-2, ilustramos algunos métodos recomendadospara el montaje de las doble vigas al corte utilizadas en elRL1600 y el EZ Mount 1.Figura 15-3.Este módulo permite algún movimiento limitado en unadirección perpendicular al eje longitudinal de la celda decarga.Su construcción y características1. Una placa base rígida con cuatro piezas verticalesperforadas para apoyar los pines que sujetan lacelda de carga.2. Una silla es sujetada con abrazaderas al centro de lacelda de carga. Este arreglo permite a la celda ciertalibertad de deslizar lateralmente una corta distanciasobre los pines.3. Este módulo es auto-refrenante en toda dirección.4. Está disponible en acero dulce y acero inoxidable encapacidades de 1.000 lb hasta 75.000 lb, y en acerofundido entre 1.000 lb y 25.000 lb. También puedeser utilizado en celdas de carga RL75016 en aceroaleado o acero inoxidable.Figura 15-2.30 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Una aplicación típicaFigura 15-5. SURVIVOR 2100HESu construcción y características1. Clasificación de protección contra el ambiente IP67para proteger contra daño por humedad.2. Su diseño transmite la carga con un pin deslizadorsobre la ranura que lleva la carga en la celda parapermitir que haya expansión/contracción térmicacon un mínimo de fricción.3. Tolera cargas excéntricas y cargas laterales de hasta100% de su capacidad.4. Cable revestido de PTFE es estándard para máximaresistencia contra productos químicos.5. Todos los módulos vienen estándard en aceroinoxidable.6. Protección interna contra despegue y refrenamientoeliminan la necesidad por dispositivos ajenos.Figura 15-4. Módulos RL1600en un tanque de bajo perfil15.3 Módulos SURVIVOR ® 2100HEEstos módulos en capacidades medianas y altas estándisponibles en dos tamaños de capacidades abarcando de20.000-100.000 lb. La SURVIVOR 2100HE utiliza una celda decarga de doble viga al corte y es idealmente adaptado paratanques, tolvas, y reactores que están sujetas a ambienteshóstiles y rudos. Este módulo les brinda protección superiorcontra corrosión, el ingreso de húmeda, y problemas mecánicos.En la mayoría de las aplicaciones, las asambleas sonauto-refrenantes y quedan cautivas sin el uso de varas dedetención. Cada una de las celdas de carga está garantizada sera prueba de agua y está certificada por NTEP por utilizar la celdade carga de acero inoxidable RL75060SMovimiento permisibleLa Figura 15-5 muestra la capacidad del módulo 2100HE demanejar movimiento.Una aplicación típicaLas aplicaciones típicas para los SURVIVOR 2100HE incluyentanques, mezcladores, y reactores de alta capacidad yadministración de inventario en bulto.Figura 15-6. SURVIVOR 2100HE en una aplicaciónde alta capacidadMódulos de pesaje: Doble viga al corte 31

15.4 EZ Mount 1En aplicaciones en donde se espera sustanciosaexpansión/contracción térmica o donde no hay espacio paraalzar significativamente la vasija para reemplazar celdas decarga, el EZ Mount 1, también utilizando un módulo de dosterminos con la carga aplicada al centro es una excelenteopción para manejar movimiento de una vasija y los requisitosde espacio limitado.El EZ Mount 1 utiliza una celda redonda que permite que laplaca superior gire y corrige problemas menores dealíneación. El módulo también puede acomodar bastantemovimiento en la dirección perpendicular al eje longitudinal dela celda de carga.La celda de carga en el EZ Mount 1 está apoyada sobreespaciadores circulares endurecidos. Tornillos lo fijan a laplaca base. La silla superior está mantenida cautiva porclavijas removibles en el lado superior e inferior de la celda decarga. Esto permite el reemplazo de la celda de carga sintener que alzar la vasija, sino por sencillamente remover lacarga del módulo.Módulos EZ Mount 1 y sus celdas de carga están disponiblesen acero aleado o acero inoxidable en capacidades de 5.000 lbhasta 250.000 lb.Movimiento permisible5. El módulo está disponible en capacidades de 5.000lb hasta 250.000 lb, tanto en acero dulce como enacero inoxidable. Puede ser utilizado con las celdasRL70000, RL70000SS, RL71000HE o Vishay RTI5103 de acero aleado y la Vishay RTI 9103 de aceroinoxidable.Una aplicación típicaFigura 15-7.Su construcción y características1. Cada termino de la celda de carga está atornillado ala placa base a través de un espaciador circularendurecido, el cual está perforado para permitir queel tornillo pase a través de ello.2. La asamblea de silla tiene un hueco de holgura porla cual pasa la celda de carga. Se insertahorizontalmente un pin endurecido de carga en laparte superior del hueco de holgura, el cualtransmite la carga a la celda. Este pin está asentadoen un surco anular al centro de la celda.3. Este arreglo permite que la silla se mueva en casicualquier dirección, como ilustrado en laFigura 15-7, mientras a la misma vezproporcionando refrenamiento en toda direccion.4. La celda de carga puede ser removida fácilmentepor alzar la vasija solo lo suficiente para aliviar lacarga encima de la celda.Figura 15-8. Arreglo del módulo de pesaje EZ Mount 132 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

15.5 Módulos de básculas camionerasTranslinkAsambleas de montaje auto-centrantes como el Translinkestán clasificadas como montajes de tipo compresión pero enverdad aplican la carga a sus celdas por tensión a través deun mecanismo de péndulo colgante debajo de la celda decarga. La acción pendulante les da su habilidad única decentrarse automaticamente.Estos módulos comúnmente se utilizan para apoyar unaplataforma independiente como la de una báscula camionera.El deslice horizontal de la plataforma está limitada porparachoques en todos los lados. La plataforma siempreregresara a su posición central después de un movimientolateral y no mantendrá en contacto con los parachoques.A diferencia de las otras doble viga al corte descritas hastaahora, la asamblea de montaje Translink utiliza una viga alcorte cargada en sus extremos que está apoyada por unainserción cóncava o convexa en su centro que permite que lacelda gire.Movimiento permisible5. Este módulo es idealmente adaptado a básculas devehículos y básculas de vasija de alta capacidad.6. Este módulo requiere que la báscula sea refrenada enel plano horizontal. Se pueden utilizar varas dedetención o, debido a su acción de centradoautomático, pernos parachoques también sonsuficientes. No provee protección contra despegue, elcual tiene que ser proporcionado externamente si serequiere en una báscula de vasija.7. El módulo Translink está disponible en acero dulcecon los RL75040 o Sensortronics 65040 encapacidades de 23.000 lb hasta 75.000 lb, y con losRL75223 y RTI 5223 en capacidades de 50.000 lbhasta 100.000 lb.Una aplicación típicaFigura 15-10.Figura 15-9.Su construcción y características1. Un puente es soldado a una placa base. El puentepuede acomodar una inserción convexa o cóncavasobre la cual se monta la celda de carga. Dosclavijas o pivotes de cilindro previenen que la celdase deslice lateralmente.2. Un eslabón fundido cuelga de cada termino de lacelda de carga y ellos soportan una barra de cargatermotratada que pasa por debajo del puente. Labarra de carga tiene surcos circulares (los cualescorresponden a los surcos circulares en la celda decarga) dentro de las cuales se sientan los eslabonesy la silla superior se sienta sobre cada termino de labarra de carga.3. Este arreglo permite movimiento en toda direcciónhorizontal, como mostrado en la Figura 15-9.4. Este módulo tiene una acción oscilante, la cual tiendedevolver la plataforma a su posición original despuésde haya sido perturbada longitudinalmente olateralmente.Módulos de pesaje: Doble viga al corte 33

15.6 Módulos de básculascamioneras MVSEl módulo MVS de celda de carga se utiliza primariamentepara básculas camioneras y en ciertas aplicaciones para elpesaje de vasijas. Los módulos están construidos de acerofundido y están disponibles con celdas de carga decapacidades entre 10.000 lb y 75.000 lb. Su diseño de enlaceal centro proporciona una libertad de movimiento en ladirección longitudinal mientas también siendoautomáticamente centrante, haciendo que este módulo seaideal para básculas vehiculares.A diferencia de las doble vigas al corte utilizadas para losRL1600 o EZ Mount 1, el módulo MVS debería ser montadocon su máximo movimiento esperado en alíneación con el ejelongitudinal de la celda de carga. En una báscula camionera,esto normalmente seria en la dirección de viaje de loscamiones.Su construcción y características1. Los terminos de las celdas de carga estánatornilladas a una placa base rígida en forma de U.2. Un enlace o eslabón reposa sobre el centro de lacelda, la cual tiene un surco redondeado a sucentro. El fondo de este eslabón tiene dos bloquesde soporte tipo cuna que proyectan hacia afuera. Laasamblea superior de silla se asienta sobre estas“orejuelas”.3. Este módulo tiene libertad de movimiento.4. Dado que la carga está suspendida por un eslabón,la báscula tiene libertad para mecer de atrás aadelante a través del eje longitudinal de la celda decarga. A causa de la acción oscilante del eslabón, labáscula regresará a su posición original después dehaber sido desplazado a través del eje longitudinalde la celda.5. Cuando se sujetan un número de módulos a unaplataforma, los módulos están restringidos de mecerlateralmente.6. Una báscula utilizando este módulo tiene que serrefrenado a través del eje longitudinal de la celda decarga para prevenir su sobrecarrera. Se puedenutilizar varas de detención o pernos parachoques.7. El módulo no proporciona protección contradespegue, lo cual hay que proveer externamente sise requiere en una aplicación de pesaje de vasija.8. Los módulos MVS en acero dulce utiliza la celda decarga doble viga al corte RL75058 que está hecha deun acero de alta aleación.34 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

16.0 Módulos de pesaje: Botellas de compresión16.1 IntroducciónCuando se necesitan montajes en capacidades de más de100.000 lb, montajes de celdas de carga de botella son unade las opciones disponibles. Estas celdas son buenas encondiciones severas y han proveído rendimiento comprobadopor décadas en aplicaciones de camiones, ferrocarriles, ytanques de alta capacidad. Disponibles en capacidades dehasta 500.000 lb por asamblea de montaje, la mayoría de lasasambleas de montaje de botellas requieren máscomponentes que montajes utilizando celdas de carga deviga al corte, especialmente si los montajes están diseñadospara acomodar expansion.16.2 Principios generales de montaje• Una botella de compresión debería montarse sobreuna placa plana de suficiente grosor para prevenir sudeflexión. El fundamento tiene que ser rígido.• La carga debe ser introducida a través del botón decarga esféricamente redondeada y endurecida.• La carga tiene que ser introducida verticalmente através de la línea central de la celda.• La placa superior que llega a tener contacto con elbotón de carga tiene que ser endurecida paraprevenir granallado del punto de contacto.• Puede que se requiera algún método externo derefreno tanto horizontal como vertical.Figura 16-2.Su construcción y características1. La celda de carga RLC consta de tres anillosconcéntricos labradas a máquina de una sola piezade acero inoxidable. El anillo externo descansasobre la placa base. El anillo en el medio contienecuatro galgas extensiométricas redondas. El anillointerior acepta la carga y lo deflexión verticalmente,activando las galgas extensiométricas en el anillo enel medio.2. In pin separado de cargar cabe dentro del anillo interiorde la celda de carga y dentro de un sombereteendurecido en la placa superior de montaje. Elmovimiento vertical del anillo interior está limitado por laplaca base, así proporcionando una protección positivacontra sobrecarga a 150% de capacidad.3. La celda de carga de anillo RLC es mantenida cautivadentro del montaje por tres pines o clavijas en lacircunferencia externa de la celda. Para instalar oreemplazar la celda de carga, la placa superior delmontaje solo tiene que ser alzado una fracción más alláde la altura de los pines con los tornillos integrados delevantamiento.4. Los tornillos de levantamiento proporcionan proteccióncontra despegue, ademas de capacidades deauto-refreno lateral para eliminar la necesidad por varasde detencion.Figura 16-1.16.3 Módulos de pesaje RLCEl montaje en silo RLC, de auto-alíneación, junto con la familiaRLC de celdas de carga, es una solución ideal para control deprocesos de capacidad mediana, pesaje de lotes o batches, yaplicaciones de básculas de silo/tolva y cinta transportadora.El montaje RLC incorpora un diseño pin mecedor removibleque utiliza componentes endurecidas de acero inoxidable entodas sus superficies de soporte de carga. La construccióntoda de acero inoxidable garantiza fiabilidad al largo plazo,aun en los ambientes más rudos.Movimiento permisibleEl montaje RLC mostrado en la Figura 16-2 tolera algúnmovimiento controlado en toda dirección. El silo o tolva semantiene cautiva, eliminando la necesidad por varasadicionales de detención, a no ser que esperan movimientomayor de las cargas. Su diseño único permite que la celda decarga sea fácilmente removida para su reemplazo.Figura 16-3.Módulos de pesaje: Botellas de compresión 35

17.0 Módulos de pesaje: Montaje a tensión (Viga-S)17.1 IntroducciónMontaje en suspensión a tensión con celdas de carga deviga-S se utiliza frecuentemente para vasijas de capacidadesligeras a medianas en donde se puede utilizar una estructuraexistente por encima para suspender la vasija.17.2 Principios generales de montajeLa Figura 17-1 ilustra la manera correcta de aplicar la carga auna celda de carga de viga-S.1. La superficie de la cual se suspende la celda deberíaser rígida y proveer deflexión mínima bajo carga.2. La suspensión entera debería ser lo más largoposible, con la celda de carga colocadaaproximadamente a su centro.3. La línea central de las barras superiores e inferioresdebería pasar por los agujeros de carga de lasceldas de carga. La línea central a través de laasamblea debe ser vertical.4. El cable de la celda de carga debería emerger dellado fijo de la celda para que ello no afecte suprecision.5. Las extremidades de la suspensión debería ser fijadaa la estructura y vasija de tal manera que están librespara mover. Al mínimo, utilicen un juego dearandelas esféricas como ilustrado en laFigura 17-1.6. Utilicen una asamblea adecuada de hardware comocáncamos o el sistema ITCM a la celda de cargaque minimiza la transmisión contra fuerzas ajenas.Figura 17-1.Montajes ITCMLa asamblea ITCM es un método particularmente convenientede suspender una vasija de pesaje. La combinación de clavijasde horquilla (“clevis”) y rótulas esféricas a los terminos de lasvaras asegura que fuerzas perjudiciales a un rendimientopreciso de sistema queden aisladas de la celda de carga.Ademas, el aislamiento eléctrico única proveída a la celda decarga por esta asamblea ayuda prevenir daño de corrientesvagabundas.Movimiento permisibleLa Figura 17-2 ilustra el uso del módulo de peso ITCM. Estearreglo de montaje previene la mayoría de los problemaspotenciales causados por fuerzas ajenas actuando sobre lasceldas de carga de viga-S.Figura 17-2.Su construcción y características1. El ITCM consta de una junta esférica que estáatornillada a cada termino de la viga-S. La juntaesférica tiene una “bola” que está libre para rotar enun cojinete TFE; vean la Figura 17-2(c). Una clavijade horquilla está conectada a la junta esféricautilizando un tornillo de hombro.2. Este arreglo proporciona una alíneación excelenteentre las líneas centrales de las varas y la líneacentral a través de los agujeros de carga de la celda.3. Este arreglo permite movimiento en las direccionesindicadas por las flechas y también permite rotación,así asegurando que fuerzas ajenas no seantransmitidas a la celda de carga.4. El ITCM también incorpora un sistema aislador queno permitirá al flujo de corrientes vagabundas através de la celda de carga. La tira paralela depuesta a tierra provee protección adicional con uncamino alterno a tierra.5. Los ITCM están disponibles en acero dulce encapacidades de 100 lb hasta 20.000 lb utilizando lacelda de carga RL20000. Las versiones en aceroinoxidable están disponibles en capacidades de 100lb hasta 5.000 lb.6. Asambleas ITCM de 20.000 lb no tienen las juntasesféricas revestidas de TFE.NOTA: Muchas veces una sola ITCM es utilizada paraconvertir una báscula mecánica de camiones y tolvas a serbásculas electrónicas. Esto les permite aprovechar deopciones para control de procesos o recolección de datosque están disponibles con pesaje electrónico. Esta conversiónpuede ser llevada a cabo por insertar una asamblea ITCM enla barra de balanza sin afectar la operación de la vigamecánica o marcador que se puede retener como unrespaldo.36 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Sus aplicaciones típicasLa Figura 17-3 ilustra lo que es quizás la vasija de pesaje mássencilla. Esto funciona bien bajo las siguientes condiciones:Pesando solo materiales que se nivelan a sí mismos.La vasija es simétrica alrededor del punto de suspensión paraque el centro de gravedad sube cada vez a lo largo de la mismalínea vertical.Estas restricciones asegura que el centro de gravedad delcontenido siempre cae verticalmente debajo de la celda decarga, removiendo la tendencia de la vasija de trabarse contralos parachoques. Los parachoques están proveídas para limitarla cantidad de bambolear producido si se pegaaccidentalmente a la vasija o si es sujeta a otras fuerzasexternas. Solo se pueden utilizar los parachoques con unarreglo de montaje auto-centrante, dado que la vasija no puedequedar en contacto con los parachoques sin causar errores enlas lecturas de peso. La vasija también tiene que ser restringidade poder rotar para prevenir que la quincalla de suspensióndestornille.Figura 17-4.El sistema de suspensión por cuatro celdas mostrado en laFigura 17-5 es el más común para tolvas rectangulares. Comose había mencionado anteriormente, un ajuste será necesariopara igualar la carga llevada por cada celda de carga para estardentro de 10% el uno del otro.Figura 17-3.Una vasija de pesaje suspendida de una sola celda de cargapuede ser utilizada para pesar sólidos si se utilizan varashorizontales de detención para eliminar el movimiento lateralcausado por cambios en el centro de gravedad de loscontenidos.El sistema de suspensión por tres celdas de carga mostrada enla Figura 17-4 utiliza tres celdas de carga viga-S colocadas120° aparte en una vasija cilíndrica. Esto evita los problemas detener que ajustar el peso llevado por cada celda, puesto que leestabilidad inherente de un sistema colgante de 3 puntosasegurara carga uniforme sobre cada punto. Para asegurar suestabilidad, varas de detención deberían ser conectadas a lavasija a o arriba del centro de la vasija llena. Aunque estaconfiguración es inherentemente estable, se requiere atenciónespecial cuando vibraciones significantes, agitación, viento oactividad sísmica son posibles. En estos casos se deberíanemplear parachoques o varas horizontales de detencion.Cada punto de apoyo debería ser igualmente rígido ydeflexionar por la misma cantidad cuando cargado. Si no,puede que la carga sea transferida de una forma desigual, locual podría sobrecargar una o más de las celdas.Figura 17-5.Noten el uso de varas de detencion deseguridad en las ilustraciones demontaje de suspension. Cada varapasa por un hueco grande al terminobajo y las tuercas están sueltas para que no haya interferenciacon la precision del pesaje. Todos los sistemas suspendidos depesaje tiene que ser protegido por varas de detencion deseguridad o cadenas para prevenir daño o herida en caso deuna falla.Módulos de pesaje: Montaje a tensión (Viga-S) 37

18.0 Asambleas de montaje y celdas de carga compatiblesMontajeCeldas decargacompatibles Rango NTEP Material Acabado ProtecciónSalidaemparejadaComentariosRL75016 1,000-75,000 lb No Acero aleado NiqueladoContra elambiente —RL160065016 1,000-75,000 lb No Acero aleado NiqueladoRL75016SS 1,000-75,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —Contra elambiente —Utilizados para pesaje detanques, tolvas y vasijas decapacidades ligeras a medianas.65016W 1,000-75,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —RL75016WHE 1,000-25,000 lb No Acero inoxidable Hermética —RL70000 5,000-250,000 lb Si Acero aleado NiqueladoContra elambiente —EZ Mount 15103 5,000-250,000 lb Si Acero aleado Niquelado9103 5,000-150,000 lb No Acero inoxidable —Contra elambiente —Contra elambiente —Utilizados para pesaje de altaprecisión de tanques, tolvasy vasijas de capacidadesmedianas a altas.RL71000HE 5,000-60,000 lb No Acero inoxidable Hermética —TranslinkRL75040 25,000-75,000 lb Si Acero aleado Niquelado65040 25,000-75,000 lb Si Acero aleado NiqueladoContra elambiente — Utilizados para básculas deContra elambiente —ganado y vehículo y tanquesde alta capacidad.TranslinkRL75223 50,000-100,00 lb Si Acero aleado Niquelado Soldado —5223 50,000-100,00 lb Si Acero aleado Niquelado Soldado —MVSRL75058 10,000-100,000 lb Si Acero aleado Niquelado65058 10,000-100,000 lb Si Acero aleado NiqueladoContra elambienteContra el— Utilizados para básculas deganado y vehículo y tanquesde alta capacidad.ambiente —MagnaMount CP 10,000-200,000 lb No Acero inoxidable Hermética —CSP 10,000-200,000 lb Si** Acero inoxidable Hermética —Utilizados para básculas dealta capacidad paravehículos, incluyendobásculas ferroviarias.También utilizados parabásculas de tanques de altacapacidad.65092 TWA65094 50,000-500,000 lb Acero aleado NiqueladoContra elambiente —Utilizados para pesaje detanques y silos de alta capacidad.*Excluyendo 15,000 lb**Excluyendo 10,000 lbTabla 18-1.38 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

19.0 Sistemas de baja precisión: Montaje parcial sobremonturas de flexiónComo habíamos mencionado anteriormente, sistemas debaja precisión pueden ser parcialmente apoyadas sobremonturas de flexión si se cumplen con los siguientescondiciones:Los contenidos de la vasija se nivelan por si mismos.La vasija es simétrica alrededor de una línea vertical a travésdel centro de gravedad del contenido.Estas restricciones aseguran que mientras la vasija vayallenando, el centro de gravedad del contenido sube a lo largode una línea vertical cuya ubicación queda fija relativo a lospuntos de soporte. Esto asegura que cada celda de cargasiempre vea la misma proporción de la carga.El tanque cilíndrico horizontal ilustrado en la Figura 19-1 estámontado sobre dos monturas de flexión a un termino y sobredos celdas de carga al otro termino.Es muy importante que la vasija esté nivelada y que losterminos tengan una forma idéntica. Este es un sistema depesaje de bajo costo que trabajará satisfactoriamente siprecisión baja es aceptable.Monturas de flexión también pueden ser utilizadas conaplicaciones a tensión. La Figura 19-2 es un ejemplo de unavasija circular suspendida de una celda de carga y dosmonturas de flexión (o simplemente por varas de tensión, eneste caso).Hay que tomar cuidado de separar las monturas de flexión ylas celdas de carga entre los terminos o lados opuestos de lavasija. En la Figura 19-2, por ejemplo, las monturas de flexiónno se podrían colocar en un diagonal y las celdas de carga enotro.Si estas vasijas han de ser calibradas eléctricamente,entonces hay que conocer con precisión la geometría de lavasija. Esto permite que se pueda calcular el porcentaje de lacarga llevada por las celdas de carga. Una alternativa prácticaes de calibrar con un peso conocido de líquido. No espráctico calibrar estas vasijas con pesas de prueba, puestoque no se podrían colocar con algo de precisión al centro dela vasija.Estos arreglos deberían ser evitados cuando hay el potencialde que el peso termine siendo transferido de un soporte aotro. Esto podría ser causado por carga eólica,expansión/contracción térmica de la tubería, etc.Figura 19-2.Figura 19-1.Sistemas de baja precisión: Montaje parcial sobre monturas de flexión 39

20.0 Conectando tubería a vasijas de pesaje20.1 Conectar tubería a vasijas depesajeSin duda la conexión de la tubería es por mucho la mayorfuente de errores en pesaje de vasijas. Por eso el arreglo de latubería tiene que ser cuidadosamente planificada en el diseñode cualquier vasija de pesaje.La Figura 20-1 muestra una vasija montada sobre celdas decarga y apoyada por una estructura de vigas I. Un tubohorizontal conectado está rígidamente apoyada a unadistancia “I” de la vasija.Figura 20-1.Cuando la vasija está cargada, se mueve hacia abajo comomostrado en la Figura 20-2 como resultado de:1. La deflexión de la celda de carga (.005" a .015" a suplena carga), y2. La deflexión de la estructura de soporte.El tubo conectado también se deflexión hacia abajo por la en el tanque.Los efectos de la tubería son particularmente severos cuandohay varios tubos conectados a una vasija de pesaje de bajacapacidad. Por medio de diseño bueno, las fuerzas haciaarriba ejercitada por los tubos pueden ser reducidas a unpequeño porcentaje de la carga viva de la vasija. Luego, porcalibrar la vasija con peso, se puede compensar por losefectos remanentes. Calibración mediante un simulador deceldas de carga no producirán resultados precisos porque nohay forma de simular los efectos de la tubería conectada.Algunas normas generales para el diseño de la tubería son lassiguientes:• Reducir al mínimo posible la deflexión de laestructura de soporte de la vasija.• Utilizar el diámetro más pequeño y la pared másligera de tubo posible.• Todos los tubos tienen que correr horizontalmenteyendo lejos de la vasija.• Coloquen el primer soporte de tubo una distanciaigual a 20 a 30 veces el diámetro del tubo lejos de lavasija (por ejemplo, para un tubo con diámetro de2”, el primer apoyo estaría colocado por lo menos a40”, y preferiblemente a 60”, de la vasija.Nota: Los diámetros de tubo y grosura de la paredde los tubos, intervalos de soporte de tubos, etc.,tiene que ser escogidos para ser consistentes conlos requisitos de funcionalidad, estructura, yfiabilidad del sistema además de lasrecomendaciones de esta seccion.Para un tratamiento más riguroso del tema, la fuerzaejercitada sobre la vasija puede ser calculada utilizando lasiguiente ecuación en donde:D=diámetro externo del tubod=diámetro interno del tubo punto fijoE=módulo de Young=29,000,000 para acero dulce=28,000,000 para acero inoxidable=10,000,000 para aluminiol=longitud del tubo de la vasija hasta el primer punto deapoyo.Esto rinde resultados conservativos puesto que asume que eltubo está sujetado rígidamente a ambos de sus terminos. enla práctica, habrá alguna elasticidad tanto en el punto deapoyo como en su conexión a la vasija. El próximo ejemploilustra el uso de esta formula.Ejemplo IUn tanque de cero está apoyado sobre celdas de carga y unaestructura de acero con deflexiones de .008" y .250"respectivamente bajo carga. Un tubo de 4” cedula 40 seconecta horizontalmente con 36” de alcance libre entre la vasijay el primer punto de apoyo. ¿Cuál fuerza F1 está siendoejercitada hacia arriba en la vasija?Figura 20-2.40 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

20.2 Pautas para tuberíaIncorrecto Pauta para tubería CorrectoUtilicen el tubo del diámetro máspequeño que sea adecuado para suaplicación.Utilicen el tubo con paredes más ligerasque sea adecuado para la aplicación.Eviten la inclinación de la vasija de pesajecomo resultado de rigidez no uniformeentre los soportes. Pequeñas rotacionesde la vasija pueden terminar siendoamplificadas para ser grandesmovimientos al punto del primer apoyo.No apoyen los tubos sobre algunaestructura que podría deflexionarindependientemente de la vasija. Noapoyen los tubos por la estructura desoporte de la vasija de tal manera que elpunto de apoyo se mueve junto con lavasija, así reduciendo la deflexión relativa.No conecten todos los tubos al mismolado de la vasija. Arréglenlossimétricamente alrededor de su diámetro,lo más lejos posible el uno del otro.Tabla 20-1. PautasConectando tubería a vasijas de pesaje 41

Incorrecto Pauta para tubería CorrectoCuando conectando tubos a una vasijaparcialmente montada sobre monturasde flexión, hay que tomar cuidado extrapara evitar fuerzas laterales inducidas porla expansión/contracción térmica de lostubos. Utilicen mangueras flexibles,fuelles, o un lazo, y conecten los tubosrelativos a las celdas de carga/monturasde flexión como mostrado para minimizarla transferencia de peso de las monturasde flexión a las celdas de carga o viceversa.Si es posible, no conecten los tubosdirectamente a la vasija (en sistemasventilados). Permitan que ellos entrenpor agujeros grandes. Si es necesario,se pueden utilizar botas flexibles parasellar fuera polvo.No corran un tubo conectadoverticalmente a su primer punto deapoyo. Esto suspenderá la vasija yarruinara su precisión. Todos los tubosdeben ser corridos lejos de la vasija en elsentido horizontal.Aumenten lo más posible la distanciaentre la vasija y el primer apoyo de tubo.Eviten largas corridas verticales de tubo,particularmente si están restringidas depoder moverse verticalmente. Esto esporque cualquier expansión/contraccióntérmica será traducida en fuerzasverticales dañinas sobre la vasija,directamente afectando su precisión.Utilicen manguera flexible para hacerconexión a la vasija. No usen lamanguera flexible para compensar porun desnivel inicial de los tubos.Tabla 20-1. Pautas42 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Incorrecto Pauta para tubería CorrectoDonde posible, utilicen fuelles flexiblespara hacer la conexión a la vasija. Noutilicen fuelles para compensar por undesnivel inicial entre los tubos. Cuandohay que acomodar deflexiones grandes,se pueden usar dos fuelles en serie.El hacer un ángulo recto en el tubo en elplano horizontal reduce en gran forma larigidez del tubo.Con vasijas horizontales montadasparcialmente sobre flexiones, noconecten tubos en el termino “vivo”.Conecten los tubos en el termino queestá sobre las flexiones si es posible,dado que cualquier fuerzas verticalesejercidas allí no serán “vistas” por lasceldas de carga.Tubos de llenado para líquidos deberíanentrar horizontalmente para que elimpacto de material “en vuelo” tiene unefecto mínimo sobre la lectura de peso.Con materiales granulares, llenen la vasijasimétricamente. Utilicen un conodeflector para ayudar con eldistribuir/nivelar el material.No utilicen almohadillas de caucho uotros dispositivos que vayan a aumentarla deflexión de la vasija bajo carga.Fortalezcan la estructura de apoyo parareducir su deflexión.No permitan que un tubo de descargacomún cuelgue directamente de lasvasijas. En el ejemplo a la izquierda, elvaciar el tanque B temporalmente añadirápeso al tanque A. Para una mejorinstalación, apoyan los tubosindependientemente.Tabla 20-1. PautasConectando tubería a vasijas de pesaje 43

Incorrecto Pauta para tubería CorrectoCables eléctricos flexibles no deberíancorrer verticalmente a una vasija depesaje; deberían correr horizontalmente otener un lazo como mostrado a laderecha.Tabla 20-1. PautasFigura 20-3.De la información dada arriba: E (acero)) = 29,000,000Para tubos cedula 40, D = 4.50, d = 4.03l = 36"entonces:F1 =.59(4.50 4 –4.03 4 ) x .258 x 29,000,000________________________________36 3= 13,840 lb.La primera línea de la Tabla 20-2 (Ejemplo 1) resume elresultado arriba. Las otras líneas (Ejemplos 2-5) representan elresultado cuando se cambia uno de los parámetros. La últimacolumna a la derecha expresa el cambio en F1 por porcentajerelativo al Ejemplo 1 (13,840 lb).El ejemplo 2 muestra el efecto de doblar la longitud del tuboentre la vasija y el primer punto de apoyo. La reducción de87% muestra que F1 puede ser dramáticamente bajada poraumentar la distancia hasta el primer punto de apoyo..El ejemplo 2 muestra el efecto de reducir a la mitad ladeflexión estructural de .250" a .125" (la deflexión de la celdade carga de .008" se mantiene la misma). Es obvio de lareducción de 48% en la Tabla 20-2 que se puede reducir F1moderadamente por reducir la deflexión de la vasija.El ejemplo 4 muestra el efecto de utilizar un tubo de menosgrosura de clase 10S en vez de clase 40.El Ejemplo 5 muestra el efecto de reducir el tamaño del tubode 4” cedula 40, a 2” cedula 40. De la reducción grande de93% pueden ver con claridad por que deberían siempreutilizar el tubo con el diámetro más pequeño que seaadecuado para su aplicacion.Esta y otras pautas de que hacer y que no hacer estánresumidas en la Sección 20.2 en la página 41. Noten queaunque aquí el énfasis esta en la tubería conectada, estasrecomendaciones se aplican igual a conductos eléctricos ycables conectados tambien.Si hay varios tubos conectados a una vasija, se puedecalcular la fuerza vertical ejercida por cada unoindividualmente sobre la vasija como descrito arriba y luegopueden sumarlas para llegar a la fuerza total F actuandoverticalmente sobre la vasija. Es decir:F = F1 + F2 + F3 …donde F1 es la fuerza ejercida por el tubo 1, F2 la fuerzaejercida por el tubo 2, etc.La práctica comúnmente aceptada en la industria de pesajepara asegurar que la tubería no afecte de una formaperjudicial a la precisión requerida es de asegurar que secumpla o satisfaga la siguiente relación Por ejemplo, si la carga viva de una vasija es de 50.000 lb y serequiere una precisión de sistema de .25%, entonces Es decir, la suma de todas las fuerzas verticales de los tubostiene que ser igual a o menos de 1.250 lb.44 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

EjemploTuboLongitud del tubo(l) Fuerza hacia arriba(F1)Reducción en (F1) porporcentaje1 4” cedula 40 36” .258 13,8402 4” cedula 40 72” .258 1,730 87%3 4” cedula 40 36” .133 7,130 48%4 4” cedula 10S* 36” .258 7,630 45%5 2” cedula 40† 36” .258 976 93%* Para 4” cedula 10S, D=4.50, d=4.26; †Para 2” cedula 40, D=2.38; d=2.16Ejemplo 2La vasija mostrada en la Figura 20-4 tiene las siguientescaracterísticas:• Carga viva de 40.000lb• Montada en cuatro vigas al corte de 20.000lb cadauno con deflexiones a máxima capacidad de .010"• Deflexión estructural de .375"• Precisión requerida de 0.5%• El material es de acero inoxidable por todoTabla 20-2.2. Determinen la deflexión total. Puesto que la cargaviva solo representa ½ de la capacidad de la celdade carga, la deflexión de la celda de carga será.010____ = .005"2 + deflexión estructural= .005 + .375= .380"3. Utilizando la formula, determinen F X para cada tubo:F X =.59(D4 – d 4 ) x (Dh) x El 3F 1 = .59(3.504 – 3.07 4 ) x .380 x 28,000,000= 1,029lb72 3.59(2.375 4 – 2.07 4 ) x .380 xF 2 =28,000,00060 3= 391lbFigura 20-4.1. Determinen el valor F permisible utilizando laecuación 2. La suma de todas las fuerzas verticales en los tubostiene que ser menos de o igual a 2,000lb.F 3 = .59(3.504 – 3.07 4 ) x .380 x 28,000,000= 648lb84 3F 4 = .59(1.3154 – 1.049 4 ) x .380 x 28,000,000= 239lb36 34. Determinen F utilizando la formula: F = F1 + F2 + F3+ F4F = 1,029 + 391 + 648 + 239 = 2,307 lbConectando tubería a vasijas de pesaje 45

Dado que el F calculado para la vasija es más que el valordeterminado en le paso 1, este resultado no es aceptable.hay varias posibles soluciones:• 1) Aceptar una precisión más baja (quizás 1% en vezde .5%).• Reducir la deflexión de la estructura de apoyo.• Mejorar la tubería por:• utilizar tubos más pequeños y livianos• utilizar mangueras o fuelles flexibles• aumentar la distancia hasta los primeros puntosde apoyo de los tubosSi aplicamos el número 3 a esta vasija, nos enfocaríamos enel que es el mayor problema, el tubo 1. Se puede solucionarfácilmente el problema por aumentar la distancia hasta suprimer soporte de 72” a 82”, dándonos un F1 = 697lb.Entonces F = 697 + 391 + 648 + 239 = 1,975lb.Como esto es menos que 2.000lb, el diseño ahora quedaaceptable.20.3 Sistemas de sujeción de vasijasAunque muchos de los arreglos de montaje ofrecidos por RiceLake Weighing Systems son auto-comprobantes, haysituaciones en las cuales puede que sea necesario sujetar orestringir una vasija sujeta a constante vibración o prevenir queuna vasija se tumbe o caiga en el caso de algún evento noprevisto. Las dos clases mayores de sistemas de sujeción sonbarras de retención y barras de refrenamiento.20.4 Barras de retenciónSe utilizan barras de retención para restringir de forma rígida auna vasija en la dirección horizontal. Se instalan estas barrashorizontalmente bajo tensión entre una abrazadera en la vasijay una abrazadera en la estructura de apoyo o sus cimientos.A causa de la deflexión insignificante de las celdas de cargabajo carga, las barras de retención tendrán poco efecto sobrela precisión del sistema cuando instalados correctamente. Esnecesario instalar un número de barras para restringir porcompleto a una vasija en el plano horizontal; vean laFigura 20-5. En una vasija circular, las barras siempre debenser tangenciales. Esto previene que la vasija se desplace encualquier dirección, pero lo deja libre paraexpansión/contracción termica.La Figura 20-6 muestra barras de retención conectadas a unavasija suspendida. Las barras tienen que ser horizontales paraque no afecten la precisión del pesaje. Tuercas de fijación sonapretadas hasta que la barra quede bien ajustada; no lassobre-aprietan. Esta colocación de las tuercas asegura quelas barras operen bajo tensión y que nunca sean sujetas a unacarga compresiva o pandeo.Se utilizan barras de retención para:• Mejorar la estabilidad y precisión del sistema porlimitar la oscilación o vibración de la vasija.• Proteger la tubería de fatiga debida al movimientoconstante de la vasija.• Asegurar la estabilidad de vasijas altas y delgadas ode vasijas con equipos pesados montadoseccentricamente.• Asegurar la estabilidad del sistema contra viento,fuerzas sísmicas o peligro de tráfico vehicular.• Mantienen en su lugar a una vasija cuando montadasobre celdas de botella. Estas celdas tienen muypoca tolerancia en cuanto a fuerzas laterales y tienenque ser cargadas solo en la dirección vertical.Figura 20-5.46 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Se deben utilizar barras de seguridad por refrenamiento:• En toda vasija montada bajo tensión en donde lafalla de su suspensión normal permitiría caer a lavasija y así causar herido o daño; vean laFigura 20-7 (b).• En lugar de barras horizontales de retención dondeno es práctico utilizarlas para asegurar la estabilidadde vasijas altas y delgadas o las que estarán sujetasa vientos o fuerzas sísmicas, vean la Figura 20-7 (c).Hay que instalar barras verticales de seguridad en un huecodemasiado grande en la abrazadera inferior para que nointerfieran de ninguna manera con el movimiento vertical de lavasija.Para más información, vean la Sección 21.0 en la página 48.Figura 20-6.Cuando están utilizando barras deretención para proveer estabilidad a lavasija, son lo más eficaces cuandoconectadas en o arriba del centro degravedad de la vasija cuando llena.Las barras de retención deben ser hechas lo más largo quesea práctico, dado que esto será de provecho al reducir lasfuerzas en la dirección vertical. Se debe enfatizar que lasbarras tienen que ser horizontales; por este motivo, uno de lospuntos de conexión debe ser ajustable en la dirección vertical.(a)20.5 Barras de seguridad porrefrenamientoLas barras de seguridad por refrenamiento son similares a lasbarras de retención en el sentido que pueden ser aplicadas auna vasija en maneras similares a las de barras de retención.Sin embargo, estas quedan conectadas a la vasija de unaforma más suelta y también pueden ser aplicadas en elsentido vertical.Se dejan las barras de seguridad por refrenamiento sueltasdurante operación normal para que no apliquen ningunafuerza axial a la vasija de pesaje. No son una parte activa delsistema de pesaje. Las barras de seguridad por refrenamientomostradas si añaden al peso de tara de la vasija, pero es unasuma constante y así no afecta la precisión del pesaje. Comoimplica su nombre, barras de seguridad por refrenamientoson un atributo para seguridad entendido para refrenar lavasija si o cuando ella es sujetada a fuerzas grandes internaso externas o si hay alguna falla mecánica en el mecanismonormal del apoyo de la vasija.Barras de seguridad horizontales deben utilizarse para:• Asegurar la estabilidad de vasijas altas y delgadas ovasijas con equipos pesados montadoseccentricamente.• Asegurar la estabilidad de vasijas contra viento ofuerzas sísmicas o peligro por tráfico vehicular.Como está mostrado en la Figura 20-7 (a), para ser lo máseficaces, las barras de seguridad por refrenamiento tienenque estar conectadas al punto de o arriba del centro degravedad de la vasija cuando llena. Noten que las barrasretenedoras llevaran a cabo todas estas mismas funciones ymás, pero barras de seguridad son menos críticas a laoperación del sistema y entonces no requieren la mismaatención a detalle para su instalación exitosa.(b)Figura 20-7.(c)Conectando tubería a vasijas de pesaje 47

21.0 Calculando la expansión térmica de vasijas y barras deretención21.1 Expansión/Contracción de barrasde retenciónLas barras de detención conectadas a vasijas que estánsujetas a cambios térmicos pueden introducir fuerzassignificantes que afectan la precisión del sistema. El métodode conexión y la longitud de las barras de retencióndirectamente afectan a esas fuerzas.La Figura 21-1 muestra una barra de retención rígidamenteconectada a una abrazadera de cada lado - una abrazaderaestá montada rígidamente, la otra no está conectada, asípermitiendo que la barra expanda y contraiga libremente.Mientras que la temperatura suba y baja, la longitud de labarra aumentará o disminuirá respectivamente. El cambio en líneal (a) lo cual es una característica del material de la cualesta hecha la barra. Figura 21-2.21.2 Expansión/Contracción de la vasijaFluctuaciones en la temperatura causarán que las vasijascrezcan y contraigan. La Figura 21-3 ilustra esto lo mejor.Mostrado debajo es una vista desde encima de una vasijarectangular. La línea sólida representa su tamaño a unatemperatura de 70°F y las líneas entrecortadas adentro yafuera representan su tamaño a 40°F y 100°Frespectivamente. La cantidad que los lados van aaumentar/disminuir en longitud puede ser encontrada usandola formula de expansión de la cual hablamos anteriormente. Figura 21-1.Se utiliza el coeficiente de expansión térmica (a) para variosmateriales usados en la construcción de vasijas y barras deretencion.Por ejemplo:Si la barra utilizada en la Figura 21-2 está hecha de acero1018, entonces a = 6.5 x 10-6. Si la barra tiene una longitudde 48” y la temperatura aumenta por 60°F, la longitud de labarra crecerá por: Esto muestra que una barra de acero de 48” expandirá por.019” como resultado de un subir de temperatura de 60°F.Puede que esto parezca insignificante hasta que considerenlas fuerzas que pueden resultar si la barra de retención estáconfinada rígidamente en cada termino como en laFigura 21-3.En la Figura 21-2, una barra de hiero de 1” en diámetro y 48”de largo está conectada a una abrazadera en cada termino yambas abrazaderas están montadas rígidamente. Si se ajustala barra para que inicialmente no esté bajo ninguna tensión,una subida subsecuente de temperatura de 60°F causará quela barra ejerce una fuerza de 9.000lb en cada abrazadera. Poreso hay que diseñar e instalar correctamente los sistemas derestricción para que no se muevan y/o no apliquen fuerzaslaterales grandes a la vasija de pesaje.Figura 21-3.Si la vasija está hecha de acero dulce, la longitud va a variar por± .028" (6.5 x 10-6 x 144 x 30), y la anchura va a variar por ±.016" (6.5 x 10-6 x 84 x 30) mientras que la temperatura fluctúapor ± 30°F. Será aparente que si la celda de carga estásujetada rígidamente por su montaje, se van a aplicar enormesfuerzas laterales a la celda, por lo tanto hay necesidad deutilizar un montaje que puede acomodarexpansión/contracción debido a cambios en la temperatura.En el caso de una vasija cilíndrica como en la Figura 21-4; el 48 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Figura 21-4.Ejemplo:Si una vasija cilíndrica es de 96” de diámetro, hecho de aceroinoxidable 304, y es sujetada a una subida de temperatura de80°F como el resultado de ser llenado de un líquido caliente,entonces el diámetros aumentará por: = .074"Las vasijas que tienen tubería conectada pueden ser sujetadasa fuerzas severas como resultado de variaciones entemperatura si no se han ejecutadas las conexionescorrectamente. Vale la pena notar que las vasijas expanden ycontraen verticalmente al igual que horizontalmente cuando haycambios en la temperatura. Tubería conectada de una formarígida puede magnificar los efectos de esta expansión, comovisto en la Figura 21-5. Vean (Conectando tubería a vasijas depesaje) en la Sección 20.0 en la página 40 para encontrarpautas detalladas sobre este tema.Figura 21-5.Calculando la expansión térmica de vasijas y barras de retención 49

22.0 Efectos del viento y fuerzas sísmicas en la estabilidad de lavasija22.1 Vista generalFuera de las fuerzas que pueden resultar del impacto de unvehículo, las fuerzas del viento y sísmicas son las fuerzasexternas más importantes que pueden afectar a una vasija depesaje. Se puede cuidar contra el peligro desde tráficovehicular por utilizar barandillas bien diseñadas. Dondepueden ser un factor, los efectos del viento y fuerzas sísmicas,hay que tomarlos en cuenta en el diseño de una vasija depesaje. Al mínimo, la consideración de estas fuerzas podríaafectar la capacidad de las celdas de carga que vayan aescoger. En casos más extremos, puede que ellos dicten eluso de refrenamientos adicionales para la vasija. En general,los módulos de pesaje tienen una capacidad de despegue de150% de su capacidad y una capacidad de carga lateral de100% de su capacidad.La Figura 22-2 muestra la misma vasija con la adición de unafuerza horizontal F (el resultado de viento o actividad sísmica).La vasija ejerce una fuerza horizontal de 1/4F en cada montajede celda de carga. Además, hay una fuerza adicional de F 0Tactuando sobre los montajes de las celdas de carga del ladoizquierdo, lo cual quiere decir que cada uno ahora estállevando una carga de 1/4W + F 0T . En los montajes de celdade carga en el lado derecho, también queda inducida unafuerza F 0T como resultado de F. Sin embargo, esta fuerza estáen la dirección opuesta a la 1/4W existente y la fuerza totalaquí se reduce a 1/4W - F 0T . Por lo tanto, verán que cargaestá siendo transferida de los montajes de un lado de la vasijaa los del otro. La capacidad que seleccionan para sus celdasde carga tiene que ser capaz de resistir esta fuerza adicionalpara los extremos de viento o actividad sísmica que esperan.Si se aumenta F al punto de que F 0T termina siendo igual aW/4, entonces habría cero carga sobre los montajes del ladoderecho y la carga hubiera llegado a ser doble, W/2 sobre losmontajes del lado izquierdo. Un aumento adicional en Fcausará que la vasija se alce sobre los montajes del ladoderecho y puede, en el caso extremo, hasta volcar la vasija.Figura 22-1.Por lo general, estas fuerzas actúan horizontalmente en elcentro de gravedad (CG) de la vasija de pesaje. LaFigura 22-1 muestra una vasija cilíndrica vertical con cuatropiernas y las fuerzas que están actuando sobre ella en laausencia de viento o fuerzas sísmicas. W es el peso de lavasija (se debe considerar separadamente una vasija vacía yuna llena, dado que el uno o el otro puede ser el casolimitado) y ello actúa a través del centro de gravedad de lavasija. Asumiendo que las cuatro patas están arregladassimétricamente, entonces cada pata ejercerá una fuerza iguala 1/4W sobre cada montaje.Figura 22-2.La relación entre F 0T y F puede ser declarada de la siguientemanera para la vasija mostrada en la Figura 22-2:F 0T = .7Fh/Ddonde h = altura hasta el centro de gravedad y D = diámetrode la vasija.50 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Es deseable reducir F 0T ; esto se puede lograr, como seentiende, pr reducir F o h o por aumentar D. La dimensión hpuede ser reducida por reducir la altura de la vasija (nosiempre algo práctico) o por colocar los montajes al punto delcentro de gravedad de la vasija como ilustrado anteriormente.En este caso h = 0 y entonces F 0T = 0.Es interesante comparar la estabilidad de una vasija apoyadasobre montajes de 3 o 4 celdas de carga. La Figura 22-3muestra una vista desde encima de una vasija cilíndricavertical apoyada en 3 o 4 puntos (las líneas sólidas yentrecortadas respectivamente). La vasija va a tender avolcarse alrededor de una línea recta dibujada entre lospuntos de soporte adyacente; entre más es la distancia entreel centro de gravedad y esta línea, más estable será la vasija.Una vasija apoyada en 3 puntos será aproximadamente 29%menos estable que si fuera apoyada en 4 puntos.Figura 22-3.Debido a los muchos variables en diseño de vasijas ycondiciones del sitio, es imposible tratar en este texto de unamanera comprensiva con la calculación del viento y lasfuerzas sísmicas. Sin embargo, las siguientes seccionestrataran con estas fuerzas en terminos generales y señalan lainformación necesaria para hacer un análisis completo. Paraobtener más detalles, refiéranse al Código Uniforme deNormas de Construcción (UBC).Aunque los efectos de ambos del viento y las fuerzas sísmicasdeben ser considerados, es aceptable considerar estasfuerzas en aislamiento o solos.22.2 Fuerzas del vientoHay que dar consideración a los efectos de carga por vientocuando una vasija de pesaje está instalada al aire libre. Estoes particularmente importante cuando tratando con vasijasaltas y delgadas, vasijas instaladas en lugares expuestos (porejemplo, haciendo frente a una masa grande de agua), o losque están instaladas en un lugar con altas velocidades devientos. En analizar los efectos de carga por viento, hay queasumir que el viento puede soplar contra la vasija de cualquierdirección horizontal.La Figura 22-4 muestra el efecto de viento soplando en unavasija cilíndrica vertical. Noten que no solo hay una fuerzasiendo ejercitada contra el lado barlovento, sino que tambiénhay una fuerza de succión en el lado sotavento. Estas fuerzasson aditivas y tienden a inclinar la vasija hacia la dirección delviento. A ángulos rectos de la dirección del viento hay fuerzasde succión jalando sobre todo lado debida a la velocidad másalta del viento a estos puntos. Dado que estos son iguales yopuestos en cuanto a dirección, no tienen un efecto netosobre la estabilidad de la vasija.Para llevar a cabo un análisis completo de la fuerza del viento,la siguiente información es necesaria:• Vasija: Los pesos muertos y vivos de la vasija, elnúmero de soportes, y las dimensiones totalescomo altura, longitud de las patas, diámetro, etc.• Velocidad básica mínima del viento: Esto se puedetomar de la Figura 22-5, lo cual es un mapa de losEstados Unidos con las líneas de nivel develocidades de viento sobrepuestas. Este mapa estábasado en un intervalo de reincidencia promediacada 50 años que tradicionalmente se ha aceptadocomo un riesgo aceptable. Si sus registros localesindican velocidades de viento en 50 años más altas,entonces deberían usar los valores mayores. Estemapa no toma en cuenta los efectos de tornados.• Exposición: Las condiciones de ser expuesto en elsitio tienen que ser conocidas. Terrenos urbanizadoso escarpados pueden tener velocidades de vientomuy reducidos. El Código de Normas deConstrucción (UBC) define tres categorías deexposiciónExposición B: tiene terreno con edificios, bosques, oirregularidades de 20 pies o más de altura cubriendopor lo menos 20% del área y extendiendo un mínimode una milla o más del sitio.Exposición C: tiene terreno que es plano y por logeneral abierto, extendiendo una media milla o másdel sitio en cualquier cuadrante completo.Exposición D: representa la exposición más severaen áreas con velocidades básicas de viento de 80mph o más y que tiene un terreno que es plano y noobstruido enfrente de masas grandes de agua deuna milla o más de anchura relativa a cualquiercuadrante del sitio de la vasija. La Exposición Dextiende 1/4 de milla tierra adentro desde la orilla o10 veces la altura de la vasija, cualquiera que seamayor.• Factor de importancia: Se utiliza un factor deimportancia de 1.15 para facilidades esenciales quetienen que quedar seguros y utilizables parapropósitos de emergencia después de una tormentade viento para preservar la salud y seguridad delpúblico. Tales facilidades incluyen facilidadesmédicas teniendo áreas para cirugía o tratamientode emergencia, bomberos o policía. Para toda otraclase de instalación se utiliza un factor de 1.0.Con esta información se puede calcular las fuerzas del vientoconforme a los métodos descritos en el UBC. Se puede utilizaresta información para verificar la estabilidad de la vasija usandomontajes normales, o para diseñar retenedores orefrenamientos adicionales si determinan que van a sernecesarios.Efectos del viento y fuerzas sísmicas en la estabilidad de la vasija 51

Figura 22-4.Velocidad básica del viento 70 mphRegión especial de velocidad de vientoFigura 22-5.• Los valores son las velocidades más rápidas a unos33 pies sobre el suelo para la Categoría C deExposición y están asociadas con una probabilidadanual de 0.02.• Interpolación líneal entre líneas de nivel de velocidadde viento es aceptable.• Es recomendable tomar precauciones en el uso delas líneas de nivel de velocidad de viento en lasregiones montañosas de Alaska.• La velocidad del viento para Hawai es de 80 y dePuerto Rico es 95.• La velocidad del viento para Alaska varía de 70 en elinterior a hasta 110 en áreas costales.• Donde los registros locales o el terreno indicanvelocidades picos de viento más altos dentro de 50años, se deberían usar esas velocidades para suscalculaciones.• Se puede asumir que la velocidad del viento esconstante entre la costa y la línea de contorno onivel más cercana.52 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

22.3 Fuerzas sísmicasLa Figura 22-6 en la próxima página es un mapa de zonassísmicas de los Estados Unidos. Las varias zonas estánnumeradas de 0 (poca probabilidad de daño) hasta 4(probabilidad de daño mayor), los cuales indican, en unaescala ascendiente, la severidad de daño probable comoresultado de terremotos. Los efectos de fuerzas sísmicasdeberían ser tomadas en cuenta cuando instalando vasijas enlas zonas 1 hasta el 4.Se requiere la siguiente información para llevar a cabo unanálisis sismico.Vasija: Los pesos muertos y vivos de la vasija, el número desoportes, y las dimensiones generales tales como su altura,longitud de las patas, diámetro, etc.La zona sísmica (de la Figura 22-6) en la cual la vasija seráinstalada.¿Es la vasija autoestable, montada sobre una estructura, osobre el techo de un edificio?Función de la estructura• ¿Contiene la vasija el material o el equipo necesariopara la protección de instalaciones esenciales(hospitales, cuarteles de bomberos y policías),instalaciones arriesgados, o estructuras deocupación especial (escuelas, cárceles y utilidadespúblicas)?• ¿Contiene la vasija suficientes cantidades desustancias tóxicas o explosivas como para serpeligroso a la seguridad del público en general si seescaparan?• ¿Apoyan la operación de instalaciones de utilidadespúblicas?• ¿Ejecutan una función no enumerada arriba?La geología y las características del suelo y el periodo de laestructura de la vasija, si están disponible.Con esta información, se pueden calcular las fuerzasresultando de actividad sísmica conforme a los métodosdescritos en el Código Uniforme para Construcción (UBC).Figura 22-6.Efectos del viento y fuerzas sísmicas en la estabilidad de la vasija 53

23.0 Terminos relacionados con celdas de cargaSabemos que una celda de carga es un dispositivoelectromecánico. También se puede llamarlo un transductor,siendo que convierte una forma de energía a otra—fuerzamecánica o tensión a energía eléctrica. Una celda de cargatiene varias características que son mensurables. Estascaracterísticas son determinadas por la clase de metalutilizada, la forma de la celda de carga, y qué tan bien estáprotegida de su ambiente. Para mejor entender celdas decarga, hay ciertos terminos con las cuales necesitan llegar aestar familiarizados para poder mejor emparejar la celda decarga con su aplicación.CALIBRACION - La comparación de las salidas de celdasde carga con cargas de prueba estandares.ERROR COMBINADO - (Falta de línealidad e histéresis) - Ladesviación máxima de la línea trazada entre la salida originalsin carga aplicada y las salida de una carga clasificada,expresada como un porcentaje de la salida clasificada ymedida, tanto en cargas crecientes como decrecientes.DEFORMACIÓN - El cambio en la salida de la celda decarga que ocurre a través de tiempo, mientras cargada, y contodas las otras condiciones ambientales y los otros variablespermaneciendo constante.RECUPERACION DE DEFORMACIÓN - El cambio en lasalida sin carga ocurriendo a través de tiempo, después delremover una carga que fue aplicada por un periodo específicode tiempo.DERIVA - Un cambio aleatorio en la salida bajo condicionesde carga constante.CARGA EXCÉNTRICA - Cualquier carga aplicada enparalelo al eje principal, pero no concéntrico a ello.ERROR - La diferencia algebraica entre el valor indicado y elvalor verdadero de la carga siendo medida.EXCITACIÓN - El voltaje aplicado a los terminales de entradade una celda de carga. La mayoría de las celdas de cargatienen un voltaje de excitación clasificado de 10 VCC. Haydisponible celdas de carga que están clasificadas a 15, 20, y25 VCC, y también algunos que tienen clasificaciones deexcitación de ambos de CA y CC.HISTÉRESIS - La diferencia máxima entre las lecturas de lassalidas de la celda de carga para la misma carga aplicada. Seobtiene una de las dos lecturas por incrementar la cargadesde cero, y se obtiene la segunda lectura por decrementarla carga desde su carga clasificada. Se mide el histéresiscomo porcentaje de la salida de la carga máxima clasificada(%FS). Valores comunes de histéresis de celdas de carga son.02% F.S., .03% F.S. y .05% F.S.RESISTENCIA DE LA PUENTE DE ENTRADA - Laresistencia de entrada de la celda de carga. Se mide porcolocar un ohmetro a través de los hilos de entrada o deexcitación. Generalmente es más alta que la resistencia delpuente de salida a causa de reostatos compensadores en elcircuito de excitación.RESISTENCIA DEL AISLAMIENTO - La resistencia CCmedida entre el circuito de la celda de carga y la estructura dela celda de carga.FALTA DE líneaLIDAD - La desviación máxima de la curvade calibración de una línea recta trazada entre la salida sincarga y la salida a su carga máxima clasificada. Es expresadacomo porcentaje de la salida clasificada a su carga máxima.Se mide solo con una carga creciente. Valores comunes defalta de línealidad son .02% F.S. y .03% F.S.SALIDA - La señal producida por la celda de carga en dondela salida es directamente proporcional a la excitación y lacarga aplicada. La señal tiene que estar en terminos comomilivoltios por voltio (mV/V) o voltios por amperio (V/A).RESISTENCIA DEL PUENTE DE SALIDA - La resistenciade salida de la celda de carga. Se mide por colocar unohmetro entre los hilos de señal o de salida. Resistencias SALIDA CLASIFICADA - La diferencia algebraica entre lasalida sin carga y la salida a su carga máxima clasificada.REPETIBILIDAD - La diferencia máxima entre las lecturas desalida de la celda de carga bajo cargas repetidas y bajocargas y bajo condiciones idénticas de carga y ambiente.RESOLUCIÓN - El cambio más pequeño en la entradamecánica que produce un cambio detectable en la señal desalida.CLASIFICACIÓN DE SOBRECARGA SEGURA - La cargamáxima, en porcentaje de la capacidad máxima clasificada,que puede ser aplicada sin producir un cambio permanenteen las características de rendimiento más allá de losespecificados. Una clasificación común de sobrecarga seguraes 150% F.S.SENSIBILIDAD - El índice del cambio la salida al cambio enla entrada mecánica.CARGA CHOCANTE - Un aumento repentino de carga,generalmente causado por dejar caer un peso en la báscula.Puede causar daño permanente a la celda de carga.CARGA LATERAL - Cualquier carga actuando a 90° del ejeprimario al punto de la aplicación de carga axial.EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA SALIDACLASIFICADA - El cambio en la salida clasificada debido aun cambio en la temperatura ambiental. Comúnmente esexpresado como el porcentaje de cambio en el balance decero como porcentaje de la salida clasificada por cambio de100°F en la temperatura ambiental.EFECTO DE LA TEMPERATURA EN EL BALANCE DECERO - El cambio en el balance de cero debido a un cambioen la temperatura ambiental. Comúnmente es expresadocomo el cambio en el balance de cero como porcentaje delde la salida clasificada por cambio de 100°F en latemperatura ambiental.RANGO DE TEMPERATURA, COMPENSADA - El rango detemperatura a través del cual la celda de carga quedacompensada para mantener la salida clasificada y el balancede cero dentro de límites especificados.CLASIFICACIÓN DE SOBRECARGA ÚLTIMA - La cargamáxima, en porcentaje de su capacidad clasificada, quepuede ser aplicada a una celda de carga sin producir una fallaestructural.BALANCE DE CERO - La señal de salida de la celda decarga a su excitación clasificada y sin una carga aplicada,generalmente expresada como porcentaje de la salidaclasificada.La Figura 23-1 puede ayudarles entender algunos de losterminos importantes acerca de celdas de carga.54 Guía a Celdas de Carga y Módulos de Pesaje

Figure 23-1.Terminos relacionados con celdas de carga 55