Las células de carga son componentes utilizados en los sistemas de pesaje para medir el peso de un material o la fuerza ejercida sobre una estructura. En el ámbito industrial se aplican a diferentes equipos, entre ellos los silos verticales, las tolvas en línea, los depósitos y los sistemas destinados a la dosificación de materiales.
Instaladas en un silo o una tolva, permiten conocer la cantidad de producto contenido mediante la medición de su peso. Esta información puede utilizarse para controlar las existencias, programar las operaciones de carga y descarga, gestionar la dosificación o integrar el pesaje en el proceso productivo.
Poggi diseña y fabrica sistemas de almacenamiento para materiales a granel configurables con sistemas de pesaje seleccionados según el material, la capacidad requerida y las necesidades operativas específicas.
¿Qué son las células de carga?
Una célula de carga es un transductor, es decir, un dispositivo que transforma una fuerza mecánica en una señal eléctrica medible.
Cuando se somete a un peso, la célula experimenta una deformación extremadamente pequeña. Los elementos sensibles presentes en su interior detectan esta variación y generan una señal proporcional a la fuerza aplicada.
Posteriormente, la señal es procesada por un indicador de peso o por un sistema de control y convertida en un valor legible. De este modo es posible determinar el peso del material presente en el interior de un silo, una tolva u otro contenedor industrial.
¿Para qué sirven las células de carga?
Las células de carga permiten medir el peso de forma continua o en determinados momentos del proceso. Su función no se limita, por tanto, a mostrar un valor, sino que puede contribuir a la gestión de las diferentes fases operativas.
En un sistema destinado al almacenamiento y la manipulación de materiales a granel pueden utilizarse para:
- conocer la cantidad de material disponible;
- controlar el llenado del contenedor;
- supervisar el consumo del producto;
- programar las operaciones de abastecimiento;
- medir la cantidad descargada;
- gestionar los procesos de dosificación;
- detectar posibles variaciones anómalas;
- transmitir los datos a los sistemas de control.
El sistema de pesaje puede proporcionar información útil tanto durante la carga como durante la utilización del material almacenado.
¿Cómo funcionan las células de carga?
En las aplicaciones industriales, las células de carga se colocan generalmente en los puntos de apoyo de la estructura que debe pesarse. La carga se distribuye entre las diferentes células, cada una de las cuales mide una parte de la fuerza ejercida por el peso total.
Las señales generadas se recogen y procesan para determinar el peso total. Al restar el peso de la estructura vacía, denominado tara, es posible calcular la cantidad real de material contenido.
Un sistema de pesaje está compuesto generalmente por:
- una o varias células de carga;
- elementos de montaje y distribución de la carga;
- dispositivos para la conexión de las señales;
- un indicador o transmisor de peso;
- posibles sistemas de control y automatización.
La configuración debe definirse considerando la estructura, la capacidad, el número de puntos de apoyo y las condiciones en las que se realiza el pesaje.
Células de carga para silos
Las células de carga para silos permiten determinar la cantidad de material almacenado mediante el pesaje de toda la estructura. Generalmente se instalan bajo los puntos de apoyo del silo. Cada célula mide una parte de la carga y el conjunto de las mediciones permite calcular el peso total.
Esta solución puede utilizarse con diferentes materiales a granel, como cemento, cal, cenizas volantes, productos premezclados, harinas, gránulos, aditivos y otros productos pulverulentos o granulares.
El pesaje de un silo puede ser útil para:
- conocer la cantidad real de material disponible;
- controlar las cantidades cargadas y extraídas;
- planificar el abastecimiento;
- evitar interrupciones provocadas por la falta de producto;
- integrar los datos de peso en los procesos productivos;
- supervisar la evolución del consumo.
Las células de carga forman parte de los principales accesorios para silos utilizados para adaptar el sistema de almacenamiento a las necesidades de control y gestión del material.
Células de carga e indicadores de nivel: ¿cuáles son las diferencias?
Las células de carga y los indicadores de nivel desempeñan funciones diferentes, aunque ambos contribuyen al control del material presente en el silo.
Los indicadores de nivel detectan generalmente cuándo el material alcanza una altura determinada o miden la distancia entre el sensor y la superficie del producto. Pueden utilizarse para indicar niveles mínimos, máximos o intermedios.
Las células de carga miden, en cambio, el peso ejercido por el silo y por el material contenido. El resultado no depende directamente de la forma o de la distribución del producto en el interior del contenedor.
La elección entre los dos sistemas depende del tipo de información necesaria. En algunas configuraciones pueden utilizarse conjuntamente: los indicadores controlan determinados niveles de llenado, mientras que las células de carga miden el peso total.
Células de carga para tolvas
Las células de carga también pueden aplicarse a las tolvas utilizadas para recibir, contener temporalmente y descargar materiales a granel.
En este caso, el pesaje permite conocer la cantidad cargada en la tolva o medir el material liberado durante la descarga. Los datos pueden utilizarse para controlar lotes individuales, alimentar las fases posteriores del proceso o gestionar operaciones de dosificación.
En las tolvas equipadas con pesaje por sustracción, la cantidad suministrada se determina midiendo la disminución del peso durante la descarga. Este principio permite controlar el material transferido hacia cintas transportadoras, elevadores, mezcladores u otros equipos situados aguas abajo.
Poggi fabrica tolvas configurables con células de carga y sistemas de control, desarrolladas según las características del material y las modalidades previstas de carga, pesaje y descarga.
¿Cuáles son las ventajas del pesaje con células de carga?
Control de las cantidades
La medición del peso permite conocer la cantidad de material disponible y seguir sus variaciones durante la utilización.
Gestión de las existencias
El control permite programar el abastecimiento y reducir el riesgo de interrupciones provocadas por el agotamiento del producto.
Dosificación del material
En los procesos que requieren cantidades determinadas, los datos de peso pueden utilizarse para gestionar la dosificación y controlar el material descargado.
Integración con los sistemas de control
Los valores medidos pueden transmitirse a indicadores, cuadros de mando o sistemas de supervisión, haciendo accesible la información necesaria para la gestión del proceso.
Aplicación a diferentes materiales
El pesaje puede utilizarse con numerosos materiales pulverulentos o granulares, siempre que el sistema esté correctamente dimensionado según la estructura y las condiciones operativas.
¿Qué factores pueden influir en el pesaje?
Para obtener mediciones fiables no basta con elegir la capacidad nominal de las células de carga. También es necesario considerar la configuración completa de la estructura.
Entre los principales factores que deben evaluarse se encuentran:
- el peso propio del silo o de la tolva;
- la cantidad máxima de material;
- el número y la posición de los puntos de apoyo;
- la correcta distribución de la carga;
- las posibles vibraciones;
- las conexiones rígidas con otros equipos;
- las cargas provocadas por el viento o las condiciones ambientales;
- la temperatura y las características del lugar de instalación;
- las modalidades y la frecuencia de las operaciones de carga y descarga.
Las tuberías, las pasarelas y las conexiones mecánicas deben considerarse durante el diseño, ya que pueden transmitir fuerzas a la estructura e influir en la medición.
¿Cómo elegir las células de carga para un silo o una tolva?
La elección debe partir de la capacidad de la estructura y del nivel de precisión requerido, teniendo también en cuenta el material, el proceso y las condiciones de utilización.
Deben evaluarse los siguientes aspectos:
- la carga máxima prevista;
- la tara de la estructura;
- el tipo de aplicación;
- el número de células necesarias;
- las condiciones ambientales;
- la presencia de vibraciones o cargas laterales;
- la frecuencia de las operaciones;
- el tipo de control y visualización requerido;
- la posible integración con otros sistemas.
No existe, por tanto, una configuración universal. El sistema de pesaje debe dimensionarse junto con el silo o la tolva para que la estructura, las células de carga y los componentes de control funcionen de manera coordinada.
El pesaje también puede coordinarse con los sistemas utilizados para extraer el material de la estructura. Para obtener más información sobre esta fase, consulta el artículo ¿Cómo se vacía un silo?.
Sistemas de pesaje para silos y tolvas Poggi
El pesaje debe considerarse durante el diseño del sistema de almacenamiento y manipulación, junto con las modalidades de carga, contención y descarga del material.
Poggi desarrolla silos y tolvas configurables con células de carga, indicadores y sistemas de control según las características del producto y las necesidades operativas específicas.
La definición de la solución parte del análisis del material, la capacidad requerida, el espacio disponible y el proceso en el que debe integrarse el producto. Este enfoque permite desarrollar una configuración coherente con las necesidades reales de almacenamiento, control y dosificación.
Para evaluar la configuración más adecuada para una aplicación específica, puedes contactar con Poggi.
Preguntas frecuentes sobre las células de carga
¿Qué miden las células de carga?
Las células de carga miden la fuerza ejercida por un peso. La señal generada se procesa y se convierte en un valor que puede ser utilizado por el sistema de pesaje.
¿Cómo se pesa el material contenido en un silo?
Un silo puede apoyarse sobre varias células de carga instaladas en sus puntos de soporte. El peso de la estructura vacía se resta de la medición total para determinar la cantidad de material contenido.
¿Pueden utilizarse células de carga en las tolvas?
Sí. Pueden medir el material cargado en una tolva o la cantidad descargada, incluso mediante sistemas de pesaje por sustracción.
¿Cuál es la diferencia entre una célula de carga y un sensor de nivel?
La célula de carga determina la cantidad de material a través de su peso, mientras que el sensor de nivel detecta la presencia o la altura del material. Ambas tecnologías también pueden utilizarse conjuntamente.
¿Las células de carga son adecuadas para todos los silos?
La posibilidad de instalar células de carga depende de las características estructurales, la capacidad, los puntos de apoyo y las condiciones operativas. Por tanto, el sistema debe evaluarse y dimensionarse para cada aplicación específica.
