 DEFINIO

 CLULAS DE CARGA - CONCEITOS BSICOS

 Introduo

 O uso de clulas de carga como transdutores de medio de fora abrange hoje

 urna vasta garna de aplicaes : desde nas balanas comerciais at na

 automatizao e controle de processos industriais.A popularizao do seu uso

 decorre do fato que a varivel peso  Interveniente em qrande parte das

 transaes comerciais e de medio das mais frequentes dentre as grandezas

 fsicas de processo .
 Associa-se , no caso particular do Brasil , a circunstncia

 que a tecnologia de sua fabricao , que antes era restrita a naes mais

 desenvolvidas ,  hoje amplamente dominada pelo nosso Pas , que desponta como

 exportador importante no mercado internacional .

 Princpios de Funcionamento

 O princpio de funcionamento das clulas de carga baseia-se na variao da

 resistncia hmica de um sensor denominado extensmetro ou strain gage ( Fig .

 1 ) , quando submetido a uma deformao .
 Utiliza-se comumente em clulas de carga

 quatro extensmetros ligados entre si segundo a ponte de Wheatstone ( Fig. 2 ) e

 o desbalanceamento da mesma , em virtude da deformao dos extensmetros , 

 proporcional  fora que a provoca .
  atravs da medio deste desbalanceamento

 que se obtm o valor da fora aplicada .

 Os extensmetros so colados a uma pea metlica ( alumnio , ao ou liga

 cobre-berlio ) , denominada corpo da clula de carga e inteiramente solidrios 

 sua defornmao .
 A fora atua portanto sobre o corpo da clula de carga e a sua

 deformao  transmitida aos extensmetros , que por sua vez mediro sua

 intensidade .
 Obviamente que a forma e as caractersticas do corpo da clula de

 carga devem ser objeto de um meticuloso cuidado , tanto no seu projeto quanto na

 sua execuo , visando assegurar que a sua relao de proporcionalidade entre a

 intensidade da fora atuante e a consequente deformao dos extensmetros seja

 preservada tanto no ciclo inicial de pesagem quanto nos cilcos subsequentes ,

 independentemente das condies ambientais .
 A forma geomtrica , portanto , deve

 conduzir a uma " linearidade " dos resultados ( fig. 3 ) .

 Considerando-se que atemperatura gera deformaes em corpos slidos e que estas

 poderiam ser confundidas com a provocada pela aa da fora a ser medida , h

 necessidade de se " compensar " os efeitos de temperatura atrav da introduo no

 circuito de Wheatstone de resistncias especiais que variem com o calor de

 forma inversa a dos extensmetros .

 Um efeito normalmente presente ao ciclo de pesagem e que deve ser controlado

 com a escolha conveniente da liga da matria-prima da clula de carga  o da

 " histerese " decorrente de trocas trmicas com o ambiente da energia elstica

 gerada pela deformao , o que acarreta que as medies de cargas sucessivas no

 coincidam com as descargas respectivas ( Fig. 3 ) .

 Outro efeito que tambm deve ser controlado  a " repetibilidade " ou seja ,

 indicao da mesma deformao decorrente da apIicao da mesma carga

 sucessivamente , tambm deve ser verificada e controlada atravs do uso de

 materiais isotrpicos e da correta aplicao da fora sobre a clula de carga

 ( Fig. 3 ) .

 Finalmente , deve-se considerar o fenmemo da " fluncia " ou creep , que consiste

 na variao da deformao ao longo do tempo aps a aplicao da carga .
 Este

 efeito decorre de escorregamentos entre as faces da estrutura cristalina do

 material e apresenta-se como variaes aparentes na intensidade da fora sem

 que haja incrementos na mesma ( Fig. 4 ) .

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 Fig. 1 - Extensmetro ou Strain-Gage

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 Fig. 2 - Ponte de Wheatstone

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 Fig. 3 - Grfico de deformao x carga , mostrando histerese ,

 repetibilidade e no linearidade

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 Fig. 4 - Grfico de deformao x tempo mostrando a fluncia ou creep

