Basculas dinámicas
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Electro Controles del Noroeste S.A. de C.V.
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Teoría de Operación:
Un sistema de pesaje sobre banda transportadora tiene
como objetivo integrar un peso conocido de
material mientras se encuentra en movimiento.
El flujo de material no requiere ser interrumpido
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El peso del material transportado, produce una fuerza
sobre el ó los rodillos de pesaje, mientras que el
movimiento y la velocidad del material transportado es
medido por un sensor de velocidad que produce unasalida, relacionada con la distancia de la longitud de la
banda.
Tomando en cuenta que la fuerza del
material sobre el ó los rodillos representa un PESO PORUNIDAD DE LONGITUD ( Kgs./Mt, Lbs/Pie) este se
multiplica por el viaje ( Longitud ) de la banda, para
obtener un peso total.
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.
Carga
Puente
de pesaje
Sensor de
peso
Viaje debanda
Polea dearrastre
Sensor develocidad
Integra
dor de
Peso
Diagrama a Bloques de Sistema Dinámico
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TOTAL= Kg/mt * mts desplazados
CAUDAL= Kg/mt * m/Hr
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Componentes:
Un sistema básico para pesaje dinámico debe incluir
cuando menos:
1 - Puente/balancín de pesaje (Báscula)
2 - Sensor de peso (Celda de carga)3 - Sensor de velocidad
4 - Procesador de peso
5 - Rodillo ( S ) Pesador
6 - Caja de conexiones
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Sensor de
peso
Sensor develocidad
IntegradorPuente
pesador
Rodillo
pesador
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Puente de pesaje:
Puente/balancín de pesaje (báscula) Este elemento constituye la parte mecánica que está en
contacto con la banda a través del ó los rodillos
pesadores y contiene la celda de carga.
F V
H
Span dePesaje
Rodillo
Carga
Banda
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Un sistema de pesaje entre más rodillos de pesajecontenga, generalmente será más preciso, debido a que el
área de muestreo del sistema llamado “ SPAN “ es mayor
analizando una cantidad mayor de material, además de que
cuenta con mayor tiempo la muestra sobre el área de
pesaje.
Un sistema que tiene varios rodillos de pesaje ayuda a
promediar la carga sobre la banda cuando esta no es muy
uniforme, como por ejemplo a la salida de quebradoras,salida de filtros, etc.
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Para cumplir con este diagrama de fuerzas, se
recomienda que se cumpla cuando menos los puntos
mencionados a continuación.
1.- La estructura del transportador, deberá ser rígido,
con un mínimo de deflexión.
2.- Estabilidad torcional.
3.- Eliminación de fuerzas laterales.
4.- Alineación aceptable.
5.- Minimizar el “Peso Tara “ sobre el sensor de peso
( Se recomienda que sea un 15% sobre la capacidadde la celda de carga)
6.- Maximizar el peso sobre la banda con material
para alcanzar cuando menos un 75% de la capacidad
de la celda de carga.
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7.- Minimizar la superficie horizontal del puente de pesajepara evitar acumulación de material.
8.- La fabricación deberá ser sencilla para facilitar la
instalación.
9.- Evitar fricciones por baleros o pivotes.
10.- Mantener el sistema con una carga constante en una
escala alta para verificar que no existan cambios del valor
de “CERO”
11.- Evitar vibraciones severas en el área de pesaje, que
influyan en el sensor de peso.12.- Evitar que el área de pesado esté expuesta a cambios
drásticos de vientos.
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Celdas de carga:
La celda de carga es el elemento que traduce el peso poruna señal que es cuantificada a través del convertidor
A/D (Análogo/Digital) convirtiendo la señal eléctrica en
un número. Por esta razón se le llama también
transductor. Estas pueden ser a de tensión, flexión y
compresión.
La deflexión con la que el circuito reacciona se conoce
como sensibilidad, la cual dependiendo del diseño
puede variar desde 0.5mv/v hasta 3.0mv/v entre las más
comunes.Estas pueden ser de 3000 divisiones 5000 ó 10,000,
comercialmente, en caso de muy alta precisión existen
celdas con mas divisiones. Una celda entre más divisiones
es más precisa.
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Todas las celdas de carga tienen mínimo cinco puntos deconexión, aunque algunas manejan dos adicionales para el
SENSE.
Una celda de carga típica tiene:
( + ) Positivo de excitación( - ) Negativo de excitación
( + ) Positivo de señal
( - ) Negativo de señal
Malla o tierra
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Configuración física
La condición de reposo es cuando el puente de wheastonesin aplicarle una fuerza externa, se mantiene balanceado.
En este caso no hay señal de salida.
Las celdas de carga tienen como capacidad máxima de
sobrecarga de 300%.
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CELDAS DE CARGA BALANCEADAS. Las celdas balanceadas tiene la característica de que las
impedancias de entrada y de salida son iguales.
Normalmente de 350, 450, etc.
CELDAS DE CARGA DESBALANCEADAS.
Las celdas de carga desbalanceadas tienen una impedancia
diferente entre la entrada y la salida.
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SENSITIVIDAD DE UNA CELDA DE CARGA.Una celda de carga es alimentada normalmente de 0 a 15
volts y podrá tener una resolución de 1 mv/v, 2 mv/v, 3
mv/v, comúnmente, esto es por cada volts de entrada en la
alimentación la celda responderá con 1 mv, 2 mv o 3 mv,según sea la resolución de la celda.
Ejemplo:
Una celda de 300 Kg. con resolución, de 3 mv/v,
alimentada con 10 volts mantendrá la siguiente relación:
V.alim.= 10v con carga máxima 300 Kg., respuesta máx.
de 30 mv.
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Notas importantes: 1.- La mayoría de las celdas están compensadas
automáticamente en temperatura y la longitud del cable
influye considerablemente por lo que no deberá cortarse
bajo ninguna circunstancia.2.- Las celdas de carga están certificadas bajo la norma
NTEP.
3.- Cada fabricante tiene su código de colores para
conectarlas por lo que deberá tenerse la
información del fabricante antes de instalarlas.
Rojo= exc.(+) Negro= exc. (-)
Verde= señal (+) Blanco= señal (-)
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ANALISIS DE FALLAS DE CELDAS DE CARGA
Para revisar una celda de carga y determinar si esta dañada
podrán efectuarse las siguientes pruebas:
1.- Revisar la impedancia de entrada y salida para
asegurarse que no están “abiertas” o en “corto”.
QUE LECTURA DEBEMOS ESPERAR?
a) Resistencia de celda de carga.
Rojo y Negro= 350 ohms
Verde y Blanco= 350 a 355 ohms
Rojo y Verde-Blanco= 205 +/- 1 ohm
Negro y Verde-Blanco= 205 +/- 1 ohm
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a) Voltajes de celda de carga. (10V de excitación)
Negro y Blanco= 5V
Negro y Verde= 5V
Negro y Rojo= 10V
Señal de salida -------Verde y Blanco
Menos de +/-2mV ( sin carga muerta, celda de carga sin peso)Menos de +/-20mV (el voltaje de salida exacto depende de la carga
muerta en la celda)
Mas de +/-20mV ( el cero de la celda de carga ha sido cambiado por
una sobre carga mecánica)
2.- Eléctricamente excitar con voltaje la entrada y medir lasalida para determinar la respuesta.
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3.- Observar cuidadosamente si la celda de carga no estadeformada por exceso de cargas o esfuerzos.
4.- Revisar cuidadosamente con un ohmetro que no estén
en corto los cables de
conexión entre las celdas de carga y el instrumento.Revisar celda por celda en forma independiente si es que
se está utilizando más de una celda.
5.- Revisar cuidadosamente que el cable de la celda no este
dañado físicamente.
6.- Verificar la capacidad de la celda de carga para
determinar si es la adecuada para la aplicación que se
pretende.
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Tipos de celdas de carga:
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Sensores de velocidad:
El sensor de velocidad es un dispositivo que arroja untren de pulsos como efecto del movimiento que la polea
produce sobre él, en el caso de estar acoplado
mecánicamente a través de un cople en la polea ó un
rodillo de retorno.
También puede utilizarse un sensor de proximidad tipo No
contacto, usando como objetivo un disco dentado, con
obleas metálicas, etc.
La frecuencia o período de éste tren de pulsos esdirectamente proporcional a la velocidad. Esto es que a
más velocidad, más frecuencia ó a menos velocidad
menos frecuencia. Sin velocidad no hay frecuencia.
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Instalación:
-Efectos de condiciones climatológicas.-Vibración y deflexión.
-Carga uniforme.
-Deslizamiento de material.-Transportadores con curvas convexas. 20 ft de báscula
-Transportadores con curvas cóncavas. 40 ft de bascula
-Desalineamiento de bandas.
-Rodillos de la bascula.
-Angulo de rodillos de carga.
-Rodillo autoalineables. 60 ft de báscula
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Instalación de componentes eléctricos:
- Colocar la caja de conexiones a un costado de la estructura
principal del transportador y a una distancia aproximada de
1.5 metros de la báscula.
- Colocar el Procesador de peso en un lugar protegido delas condiciones climatológicas adversas, excesivas
vibraciones y a una distancia de 60m. como máximo.
-Se recomienda alimentar los sistemas con voltajes
regulados a las tolerancias especificadas en el diagrama deconexiones.
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Puesta en Marcha:
Si todo esta debidamente instalado y dentro de los rangosmarcados en el manual, deberá dejarse el sistema energizado
por cuando menos treinta minutos antes de intentar una
calibración.
- Capacidad máxima.- Unidades de medición.
- Sistema de medición a
utilizar.
- Longitud de banda.
-Distancia entre rodillos( span )
- Rango de corriente de
salida.
- Punto decimal deseado.
- Método de calibración autilizar.
- Inclinación del Transportador.
- Capacidad de la celda de
carga.
- Sensibilidad de la celda ( 1, 2o 3 mv/v. )
- Cantidad de peso de prueba o
libras por pie de la cadena de
calibración.
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Métodos de calibración: Existen diferentes métodos de calibración que se
mencionan:
1.- Material pre-pesado.
2.- Material post-pesado
3.- Pesos estáticos.4.- Cadenas de calibración.
5.- Calibración electrónica.
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Calibración: Antes de intentar la calibración asegurarse de haber
cumplido con todos los puntos previos mencionados.
Durante la puesta en marcha inicial deberá introducirse
todos los parámetros de operación y posteriormente solo
serán calibraciones rutinarias del zero y del auto span.
Seguir paso a paso la secuencia para la calibración
marcada en su manual.
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Mantenimiento: El mantenimiento para estos sistemas es relativamente
complejo en su mantenimiento mecánico y se requiere del
empleo de un tiempo considerable. Los componentes
electrónicos, normalmente casi no requieren de
mantenimiento.
Acoplamiento del sensor de velocidad.
Puente de pesaje este libre de objetos.Verificaciones periódicas del ajuste del cero y el span.
Rodillos en el área de pesaje.
Engrasado de los rodillos.
Limpieza de integrador.
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¡¡Muchas gracias por su participación!!