Célula de carga e seu uso no Brasil

A célula de carga é o sensor que transforma força ou peso em sinal elétrico: extensômetros colados a um corpo metálico se deformam sob a carga e alteram a resistência de uma ponte de Wheatstone, cuja tensão de saída é proporcional ao peso. No Brasil, ela está em balanças comerciais e industriais, silos, caminhões, guindastes, ensaios de estruturas e linhas de envase. Este artigo explica o que é, como funciona, os tipos e as aplicações mais comuns.

O que é uma célula de carga#

Uma célula de carga é um transdutor que converte a força ou o peso aplicado sobre ela em um sinal elétrico. É composta por um elemento elástico de aço ou alumínio, projetado para se deformar de forma controlada, e por extensômetros (strain gauges) colados a esse elemento. Quando a carga é aplicada, os extensômetros são esticados ou comprimidos junto com o metal, e a variação de resistência é medida por um circuito eletrônico que a converte em peso ou força.

Como funciona uma célula de carga#

Os extensômetros, em geral quatro, são ligados em ponte de Wheatstone. Sem carga, a ponte está equilibrada e a saída é zero. Com a carga, dois extensômetros se esticam e dois se comprimem, desequilibrando a ponte e gerando uma tensão de poucos milivolts por volt de alimentação, proporcional à força. Um indicador ou transmissor amplifica esse sinal, o converte para digital e mostra o peso. A célula é calibrada com pesos-padrão conhecidos, para garantir medições exatas e rastreáveis.

Tipos de célula de carga#

• Single point: para balanças de bancada e plataformas pequenas, com um único ponto de apoio;
• Viga (shear beam): para plataformas, balanças de piso e silos;
• Compressão (canister e coluna): para balanças rodoviárias e silos de grande capacidade;
• Tração e tração-compressão (tipo S): para guindastes, ensaios e dosagem suspensa;
• Digitais: com eletrônica integrada, que enviam o peso já processado por rede.

Uso de células de carga no Brasil#

As células de carga são amplamente usadas no país. Na indústria alimentícia, estão nas balanças de recepção, dosagem de ingredientes e checagem de peso de produtos acabados. No agronegócio, pesam silos, caminhões de grãos e ração. Na construção civil e na engenharia, medem cargas em ensaios de resistência de estruturas e equipamentos. Aplicações típicas:

• balanças comerciais e industriais, de bancada a rodoviárias;
• silos e tanques com pesagem contínua para controle de estoque;
• dosagem e envase em linhas de produção;
• guindastes, pontes rolantes e talhas, para limitar a carga e garantir segurança;
• ensaios de materiais e monitoramento de estruturas;
• caminhões-tanque e vagões, para medir o peso transportado.

Cuidados na instalação#

A precisão depende de montagem correta: superfície nivelada, apoios adequados, proteção contra esforços laterais, cabos blindados e proteção contra umidade e corrosão, com o grau de proteção IP adequado ao ambiente. A calibração periódica, com pesos rastreáveis, mantém a exatidão e é exigida em balanças usadas para comércio.

Conclusão#

As células de carga são dispositivos importantes para medir força e peso em uma ampla variedade de aplicações. No Brasil, estão na indústria alimentícia, no agronegócio, na construção civil e no transporte de carga. A precisão e a confiabilidade desses sensores são essenciais para a eficiência e a segurança dos processos em que são usados.

Dúvidas comuns#

Qual a diferença entre célula de carga e balança? A célula de carga é o sensor; a balança é o conjunto completo, com estrutura, uma ou mais células, indicador e calibração.

Com que frequência calibrar uma célula de carga? Balanças comerciais seguem a verificação periódica do Inmetro, geralmente anual. Na indústria, o intervalo depende da criticidade, em geral entre seis e doze meses.

Célula de carga pode ser usada ao ar livre? Sim, com grau de proteção IP67 ou superior, aço inox em ambientes corrosivos e proteção contra descargas atmosféricas em balanças rodoviárias.