11.0 Resolver problemas con celdas de carga

Aquí están algunas pautas fáciles de seguir para ayudarles resolver problemas potenciales con celdas de carga. Antes de comenzar, van a necesitar un multímetro digital de buena calidad de por lo menos un ohmetro de 4½ dígitos. Las pruebas son: inspección física, balance de cero, resistencia del puente, y resistencia a tierra.

11.1 Inspección física ¿Cómo se ve? Si está cubierto de moho, está corroído o muy oxidado, es muy probable que la corrosión ha llegado hasta el área de la galga extensiométrica también. Si su condición general y física parece ser buena, luego necesitan mirar más específicamente a las áreas de sellado, el elemento mismo, y el cable. En la mayoría de las celdas de carga, las áreas de la celda de carga están selladas para proteger los contenidos de contaminación por agua y productos químicos. Para ver si alguno de los sellos han degradado, miren la celda de carga de cerca e inspeccionen los sellos de la galga extensiométrica (puntos A en la Figura 11-1). ¿Está el óxido concentrado en alguna parte de la soldadura de la cubierta? Si no hay una cubierta, ¿ven huecos pequeños en el material de sellado? Estas son las indicaciones que ha habido alguna contaminación en el área de la galga. Chequeen el lugar de la entrada del cable de la celda de carga (punto B en la Figura 11-1) para señales de contaminación.

A

B

Figura 11-1. Otras cosas para vigilar: distorsión del metal o grietas, el ondear del metal, el fisionar de la soldadura, o abrasiones en el metal. Puede que sea necesario remover la celda de carga e inspeccionarla para distorsión física contra un borde recto. Ninguna inspección sería completa sin el inspeccionar meticulosamente el cable. Los cables deberían estar libres de cortes, arrugas, y abrasiones. Si su cable tiene un corte y está en un ambiente mojado, agua o químicos pueden ser absortos en el cable y transmitidos al área de la galga extensiométrica, causando la falla de la celda de carga. Si su inspección física falla en descubrir algún daño identificable, se requiere una evaluación más detallada. 11.2 Balance de cero Esta prueba es eficaz en determinar si la celda de carga ha sido expuesta a alguna distorsión física, posiblemente causada por sobrecarga, carga por choque, o fatiga del metal. Antes de empezar la prueba, la celda de carga tiene que estar en una condición de “sin carga”. Es decir, la celda debe ser removida de la báscula o hay que contrabalancear el la carga muerta. Ya que la celda de carga no está bajo una carga, desconecten los hilos de señal y midan el voltaje a través de la señal negativa y la señal positiva. El código de color para determinar los hilos de señales negativos y positivos está mostrado en la certificación de calibración incluida con cada celda de carga. La salida debe estar dentro de las especificaciones de fabricante, normalmente ± 1% de la salida total de la báscula. Durante la prueba, los hilos de excitación deben quedar conectadas, con el voltaje de excitación siendo suplida por el indicador digital de peso. Aseguren el utilizar el mismo indicador que se utiliza en la operación diaria de la celda para tener una lectura que sea precisa para la aplicación. El valor usual para un cambio de 1% en el balance de cero es 0.3mV, asumiendo una excitación de 10 voltios en una celda de carga de 3 mV/V de salida. Para determinar la deriva del cero en su aplicación, multipliquen los voltios de excitación suplidas por su indicador por la clasificación mV/V de su celda de carga. Cuando ejecutando su prueba en el campo, acuérdense que celdas de carga pueden desplazar hasta 10% de la capacidad total de la báscula y todavía funcionar correctamente. Si su celda muestra una deriva de menos de 10%, puede que tengan otra clase de problema con su celda sospechosa y se requieren más pruebas. Si la celda de carga muestra una deriva o un desplazamiento de más de 10%, probablemente ha sido sujeta a alguna distorsión física y debe ser reemplazada.

11.3 Resistencia del puente Antes de probar la resistencia del puente, desconecten la celda de carga del indicador digital de peso. Encuentren los hilos de excitación positiva y negativa y midan a través de ellos con un multímetro para encontrar la resistencia de entrada. No se preocupen si la lectura es más que la salida

clasificada para la celda de carga. Sucede con alguna reostatos o reostatos compensadores empotrados en las líneas de entrada para balancear diferencias causadas por la temperatura o imperfecciones en la fabricación. Sin embargo, si el multímetro muestra una resistencia de entrada que es

que la celda haya sido dañada y debe ser inspeccionada adicionalmente.** Si la prueba de resistencia de excitación está dentro de las especificaciones, prueben la resistencia de salida a través de lo hilos positivos y negativos de señal.

Esta es un lectura más delicada y deberían obtener

Lecturas fuera de una tolerancia de 1% por lo general indican que hay una celda dañada. Ahora viene la parte más difícil. Aún si la prueba de resistencia de salida total estuvo dentro de las especificaciones Figura 11-2. normales, todavía puede que tengan una celda de carga dañada. Muchas veces cuando una celda de carga ha sido dañada por sobrecarga o choque, pares opuestos de reostatos quedarán deformados por el estrés-de igual medida pero en direcciones opuestas. La única forma de determinar esto es de probar cada rama individual del puente. El diagrama del puente Wheatstone en la Figura 11-2 ilustra un puente de resistencia de celda de carga y muestra el procedimiento de la prueba y los resultados de una celda de muestra dañada de tal manera. Llamaremos las ramas que están bajo tensión T 1 y T 2 , y las ramas bajo compresión C 1 y C 2 . Probamos cada rama con el multímetro y conseguimos las siguientes lecturas:

NOTA: Cuando están probando la resistencia de una rama,

conexión suelta dentro de la celda. En una celda de carga buena en una condición sin carga, todas las ramas no tienen que tener precisamente la misma resistencia, pero la siguiente relación tiene que ser verdad: 1. C1=T2 2. T1=C2 3. (C1 + T1) = (T2 + C2) En esta celda de carga dañada, ambas ramas bajo tensión

compresión. El daño igual imita un puente balanceado en la prueba de resistencia de salida (3 arriba), pero las pruebas de las ramas individuales (1, 2 arriba) muestran que la celda tiene que ser reemplazada. NOTA: En aplicaciones de celdas múltiples para salidas de milivoltios emparejadas, puede que los valores de resistencia de excitación sean más altas que 110%. 11.4 Resistencia a tierra Si la celda de carga ha pasado todas la pruebas hasta ahora pero todavía no está rindiendo conforme a las especificaciones, prueben por fuga eléctrica o cortocircuitos. Fugas casi siempre son causadas por contaminación por agua dentro de la celda de carga o cable o por un cable dañado o cortado. Cortocircuitos eléctricos causados por agua normalmente primero son detectados por tener una lectura de indicador que siempre es inestable, como si la báscula siempre estaría “en movimiento”. La celda de carga incorrecta en el lugar incorrecto es la causa principal de contaminación por agua. Casi siempre, estas celdas que gotean son los modelos “protegidos contra el ambiente” diseñados para ambientes normales sin lavado, no los modelos “herméticamente selladas” que hubieran resistido el lavado y otras aplicaciones duras o rudas. Otra causa pueden ser conexiones soldadas sueltas o rotas. Conexiones soldadas sueltas o rotas solo dan una lectura inestable cuando se choca la celda de carga o la celda se mueve lo suficiente que el hilo suelto toca el cuerpo de la celda de carga. Cuando la báscula cargada está en descanso, la lectura es estable. Sin embargo, para realmente identificar problemas de fuga eléctrica, hay que probar su resistencia a tierra con un megohmetro de bajo voltaje. Tengan cuidado: un metro de alto voltaje que introduce más de 50 VCC a la celda puede dañar las galgas extensiométrica. Si el escudo está atado al gabinete, trenzar juntos los cuatro hilos y prueben entre ellos y el cuerpo de metal de la celda de carga. Si el escudo no está atado al gabinete, trenzar juntos los cuatro hilos y prueben

hay una fuga de corriente al cuerpo en algún lugar. Si la celda falla esta prueba, remuevan el alambre de escudo y prueben con solo los cuatro hilos vivos al cuerpo de metal. Si

relativamente seguros que no hay corriente escapándose por una grieta en el aislamiento del cable o dentro de la cavidad de la galga extensiometrica. Problemas menores de infiltración de agua a veces pueden ser resueltas fuera de la fábrica. Si están seguros que haya ocurrido alguna contaminación por agua y si están seguros que está entrando por el sello del ingreso del cable, intenten este remedio: remuevan la celda a un lugar seco y cálido por algunos días, permitiendo que el sellado de la galga extensiométrica se seque. Antes de devolver la celda a servicio, sellen con silicona alrededor del punto de entrada del cable en el cuerpo de la celda de carga. Esto previene el reintroducir vapor de agua a la celda.