Resolvendo Problemas em Aplicaes de Clula de Carga com a Soluo de Conectividade Sem Fio da Agilent Nota de Aplicao

IntroduoAntes da introduo da clula de carga eletrnica, as balanas de alavanca mecnica eram amplamente utilizadas em inmeras aplicaes industriais e comerciais. A preciso das balanas mecnicas dependia de sua calibrao e manuteno. Atualmente, os sistemas de pesagem baseados em clula de carga domi-nam e so o padro de toda indstria de pesagem. Apesar das clulas de carga serem confiveis, elas esto sujeitas a danos devido sobrecarga, raios, entrada de umidade ou qumica, manuseio incorreto (tais como danificao do cabo, ou derrubando a clula). A deteco de clulas defeituosas em uma balana com mais de uma clula um procedimento tedioso. Mltiplas clulas de carga e quo grande a balana tambm dificultam o pro-cesso. Essa nota de aplicao explica como a soluo de conectividade remota sem fio da Agilent ajuda os tcnicos de manuteno, facilitando a tarefa de soluo de problemas.

Componentes Bsicos do Sistema de Pesagem Baseado em Clula de Carga

Plataforma de pesagemEssa a plataforma de pesagem, que contm o que estiver sendo pesado, permitindo que a fora da gravidade seja transmitida s clulas de carga.

Clula de cargaUma clula de carga um aparelho eletrnico (transdutor) utilizado para converter fora em sinal eltrico. As clulas so ligadas por fios ao indica-dor de peso, via caixa de juno.

Caixa de junoA caixa de juno onde os cabos das clulas de carga so terminados e somados. O indicador de peso tam-bm est terminado aqui. A placa de soma um circuito passivo que junta os sinais das clulas ao indicador, como um sinal. Essas placas normal-mente possuem um potencimetro de compensao para cada clula, fazendo com que cada sinal possa ser

ajustado, no importando onde o peso seja colocado na balana. H dois tipos de mtodos de soma. Ajustando a tenso de excitao de cada clula (compensao de excitao), ou desviando o sinal de cada clula (compensao do sinal). Em balanas maiores, tais como a de veculos, as clulas podem ser compensadas em grupos de dois, em sees. Indicador de peso

O indicador de peso digitaliza a tenso dos sinais de baixo nvel das clulas de carga e converte a tenso para o peso exibido. Normalmente, o indicador de peso montado longe da balana, onde o valor da tela possa ser facilmente lido. O indicador tam-bm fornece uma tenso regulada, conhecida como excitao, para alimentar as clulas de carga. Essa tenso normalmente de 10 ou 5 VDC. O sinal das clulas no excede 30 mV, mesmo com a capacidade mxima aplicada na clula.

Antecipe celere lcance

2Fora Peso

Placa de Carregamento

Placa de base

Clula de carga(Cavidade de Alumnio)

Separador

Vo 2 mV/V tpico(Rout 350 tpico)

Tenso de Excitao de entrada

Vex = 5 ou 10 Vdc(Rin 350 ~ 450 )

for aplicado, no haver diferena de tenso entre as sadas +SIG e -SIG. Se fora for aplicada clula, a ponte de extensmetros ir ficar desbalanceada e aparecer tenso entre as sadas +SIG e -SIG. A magnitude dessa tenso baseada no design da clula, e expressa em mV/V (milivolts de sinal por volt de excitao) com carga mxima. Para excitao de 10 V em uma clula de carga 2 mV/V, a sada mxima, sendo aplicado a maior capacidade de fora, seria apenas de 20 mV.

Figura 1. Estrutura da balana utilizando clula de carga

Ponte de Wheatstone

extensmetro

R3 R4SIG +SIG

R2 R1extensmetro

extensmetro

extensmetro

VEXC V

Como as Clulas de Carga FuncionamCada clula de carga consiste em quatro fios. Dois fios so utilizados para alimentar a clula (excitao), e dois retornam a leitura de tenso, proporcional ao peso das clulas (sinal). H inmeras clulas de carga no mercado, sendo as baseadas em extensmetro as mais comuns. Um extensmetro uma fina tira de metal, projetado para medir carga mecnica pela mudana de resistn-cia quando esticado ou comprimido, dentro de seus limites elsticos. H quatro extensmetros ligados na superfcie interna da clula de carga, formando uma configurao de Ponte de Wheatstone (Figura 2). Quando estresse aplicado clula de carga, dois extensmetros so esticados e os outros dois so comprimidos. Os extensmetros esticados iro aumentar sua resistncia, enquanto os comprimidos iro diminu-la. Se nenhum estresse

Figura 2: Confi gurao de Ponte de Wheatstone

3Figura 3. Identifi que uma clula de carga defeituosa com teste de canto

Desafios Encontrados na Manuteno de Balanas de Clula de Carga do Tipo ExtensmetroUma balana no exibindo o peso corretamente, desviando, no fornecendo medio repetvel, ou uma que no esteja estvel so indicaes que a balana precisa de reparos. A manuteno regular da balana pode melhorar a confiabilidade geral das clulas de carga e fornecer oportunidade para descoberta de problemas, como vazamentos debaixo da balana, permitindo que esses sejam corrigidos antes que a clula apresente defeito.

Para depurar problemas em uma balana de clula de carga, tcnicos precisam realizar teste dos cantos, para determinar se o valor medido o mesmo, no importando onde seja colocado o peso (ver Figura 3). Em seguida, precisam realizar teste de calibrao bruta, para determinar se a balana est consistentemente realizando medies corretas, com cada aplicao de peso. Utilizando um multmetro de mo, mede-se a sada de cada clula de carga, identificando, assim, as clulas defeituosas.

Durante a realizao de teste dos cantos, os tcnicos precisam aplicar peso nos quatro cantos da plata-forma. O sinal enviado ao indicador de peso deve ser o mesmo para cada clula. Em balanas maiores, como

a de caminhes ou ferroviria, um dos desafios que o tcnico enfrenta a determinao da leitura do multmetro, sem esforar os olhos. Esse um problema que tende a ser mais simples em balanas de menor escala. Em muitas balanas possvel identificar a clula e medir o sinal estando em cima da prpria, acele-rando o processo de identificao de clulas defeituosas.

Se voc possuir os recursos, os tcnicos podem utilizar outra pessoa para realizar a leitura do multmetro. Se no, eles tm que mover o mult-

metro cada vez que se deslocarem. Ocasionalmente, as tarefas de depu-rao das balanas no so limitadas a oficinas e requerem que os tcnicos realizem medies em ambientes externos, mesmo sob chuva ou neve. A situao pior se os tcnicos tiverem que fazer mais do que uma leitura ao mesmo tempo. Se o indica-dor de peso estiver montado em um armrio de controle, sua visualizao a partir da balana completamente impossvel. Tais condies tornam o processo de soluo dos problemas tedioso.

4Soluo de Conectividade Remota Sem Fio da AgilentO novo adaptador IR-Bluetooth U1177A da Agilent um acessrio que permite conectividade remota sem fio, via conexo Bluetooth. Ao ligar o adaptador porta IR, localizada na parte de trs do multmetro digital de mo da Agilent, usurios podem estabelecer comunicao Bluetooth com o instrumento, via celular ou tablet PC Android (ver Figura 4). Esse celular ou tablet PC deve possuir os softwares de aplicao gratuitos, Mobile Meter ou Mobile Logger da Agilent.

O Mobile Meter permite que usurios realizem medies em at trs multmetros, simultaneamente e em tempo real (ver Figura 5). Com o aparelho Android em mos, tcnicos

Para resoluo ou identificao de problemas intermitentes, tal como falha da fonte de alimentao na caixa de juno, o Mobile Logger (aplicao Android gratuita) permite que usurios armazenem dados por um longo perodo de tempo e fornece grficos de tendncia dos multmetros digitais de mo da Agilent.

Ambas aplicaes (Mobile Meter e Mobile Logger) oferecem um conjunto amplo de funcionalidades, tais como a capacidade de automaticamente mandar e-mail ou SMS, e utilizar as funes de pan e zoom, via as telas de toque dos aparelhos Android. Alternativamente, atividades de armazenamento e monitoramento podem ser feitas em um PC, baixando o software de armazenamento com interface grfica da Agilent.

de manuteno no precisam forar os olhos pra ver leituras distantes, ou mover o multmetro cada vez que quiserem identificar uma clula defeituosa. Isso tambm possibilita a monitorao de leituras de tenso em um armrio industrial com as portas fechadas.

O software aplicativo Mobile Meter tambm permite que usurios estendam seu alcance para dois ou trs lugares, sem a necessidade de estar fisicamente presente nos pon-tos de medio. Essa soluo permite que tcnicos faam medies de uma distncia segura, eliminem o deslocamento entre o alvo de medio e pontos de controle, e monitorem mltiplas medies simul-taneamente.

Figura 6. Aplicao Mobile Logger da Agilent em um tablet PC

Figura 4: Conectando o adaptador IR-Bluetooth U1177A ao Multmetro de Mo

Figura 5: Aplicao Mobile Meter da Agilent em um celular Android

5SumrioTcnicos de manuteno so constantemente obrigados a realizar medies em ambientes de difcil acesso ou realizar mltiplas medies simultneas, para identifi-car problemas. Nessas condies de trabalho, talvez haja necessidade de utilizar dois tcnicos. Se um time no estiver disponvel, a eficincia do tcnico prejudicada devido cons-tante movimentao para obteno de leituras ou necessidade de supor-

tar exigncias fsicas extenuantes, para solucionar os problemas das clulas de carga. Agora, uma maior produtividade pode ser alcanada com o uso da soluo de conectivi-dade remota sem fio da Agilent, que consiste no adaptador IR-Bluetooth U1177, um multmetro digital de mo da Agilent, e os aplicativos Mobile Meter ou Mobile Logger da Agilent em seus aparelhos Android.

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AmricasCanad (877) 894 4414 Brasil (11) 4197 3600Mxico 01800 5064 800 Estados Unidos (800) 829 4444

sia PacficoAustrlia 1 800 629 485China 800 810 0189Hong Kong 800 938 693ndia 1 800 112 929Japo 0120 (421) 345Coria 080 769 0800Malsia 1 800 888 848Cingapura 1 800 375 8100Taiwan 0800 047 866Outros Pase AP (65) 375 8100

Europa & Oriente MdioBlgica 32 (0) 2 404 93 40 Dinamarca 45 45 80 12 15Finlndia 358 (0) 10 855 2100Frana 0825 010 700* *0.125 /minutoAlemanha 49 (0) 7031 464 6333 Irlanda 1890 924 204Israel 972-3-9288-504/544Itlia 39 02 92 60 8484Holanda 31 (0) 20 547 2111Espanha 34 (91) 631 3300Sucia 0200-88 22 55Reino Unido 44 (0) 118 927 6201Para pases no listados: www.agilent.com/find/contactusRevisado: 6 de janeiro de 2012

Especificaes e descries dos produ-tos nesse documento esto sujeitas a alteraes sem aviso prvio.

Agilent Technologies, Inc. 2012Impresso no Brasil, 07 de maio de 20125990-9941PTBR

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