Balanza

Una báscula o balanza es un dispositivo que se utiliza para medir el peso o la masa. También se conocen como básculas de masa, básculas de peso, balanzas de masa, masómetros y balanzas de peso<. /b>.

La báscula tradicional consta de dos platos o cuencos suspendidos a distancias iguales de un punto de apoyo. Una placa sostiene un objeto de masa (o peso) desconocido, mientras que objetos de masa o peso conocido, llamados pesos, se agregan a la otra placa hasta que se logra el equilibrio mecánico y las placas se nivelan, lo que sucede cuando las masas sobre las dos placas son iguales. La escala perfecta se encuentra en punto muerto. Una báscula de resorte utilizará un resorte de rigidez conocida para determinar la masa (o peso). Suspender una determinada masa extenderá el resorte en una cierta cantidad dependiendo de la rigidez del resorte (o constante del resorte). Cuanto más pesado es el objeto, más se estira el resorte, como se describe en la ley de Hooke. También existen otros tipos de escalas que utilizan diferentes principios físicos.

Algunas básculas se pueden calibrar para leer en unidades de fuerza (peso), como newtons, en lugar de unidades de masa, como kilogramos. Las básculas y balanzas se utilizan ampliamente en el comercio, ya que muchos productos se venden y envasan en masa.

Balance panorámico

Historia

La balanza es un dispositivo tan simple que su uso probablemente sea muy anterior a la evidencia. Lo que ha permitido a los arqueólogos vincular los artefactos a las balanzas son las piedras para determinar la masa absoluta. La propia balanza probablemente se utilizó para determinar la masa relativa mucho antes que la masa absoluta.

La evidencia atestiguada más antigua de la existencia de balanzas data de la Cuarta Dinastía de Egipto, con balanzas Deben (unitarias), del reinado de Sneferu (c. 2600 a. C.) excavadas, aunque se ha propuesto un uso anterior. Se han descubierto piedras talladas con marcas que indican la masa y el símbolo jeroglífico egipcio del oro, lo que sugiere que los comerciantes egipcios habían estado utilizando un sistema establecido de medición de la masa para catalogar los envíos de oro o los rendimientos de las minas de oro. Aunque no ha sobrevivido ninguna balanza real de esta época, muchos juegos de piedras para pesar, así como murales que representan el uso de balanzas, sugieren un uso generalizado.

También se han encontrado ejemplos que datan de c. 2400–1800 a.C. en el río Indo. valle. Los cubos de piedra uniformes y pulidos descubiertos en los primeros asentamientos probablemente se utilizaron como piedras de engaste en balanzas. Aunque los cubos no tienen marcas, sus masas son múltiplos de un denominador común. Los cubos están hechos de muchos tipos diferentes de piedras con diferentes densidades. Es evidente que su masa, no su tamaño u otras características, fue un factor a la hora de esculpir estos cubos.

En China, la balanza más antigua excavada fue de una tumba del Estado de Chu del Período de los Reinos Combatientes de China que data del siglo III al IV a.C. en el Monte Zuojiagong cerca de Changsha, Hunan. La balanza era de madera y utilizaba masas de bronce.

Las variaciones en la balanza, incluidos dispositivos como la barata e inexacta bismar (báscula de brazos desiguales), comenzaron a ser de uso común hacia c. 400 aC por muchos pequeños comerciantes y sus clientes. A lo largo de la historia registrada aparece una gran cantidad de variedades de escala, cada una de las cuales cuenta con ventajas y mejoras entre sí, con grandes inventores como Leonardo da Vinci prestando una mano personal en su desarrollo.

Incluso con todos los avances en el diseño y desarrollo de básculas, todas las básculas hasta el siglo XVII d.C. eran variaciones de la balanza. La estandarización de las ponderaciones utilizadas (y garantizar que los comerciantes utilizaran las ponderaciones correctas) fue una preocupación considerable de los gobiernos durante todo este tiempo.

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  Platos pesados de la isla de Thera, civilización minoana, 2000–1500 AC
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  Pesos del león asirio (8th century BC) en el Museo Británico
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  Balanza de acero romano con dos pesos de bronce, 50–200 dC, Museo Gallo-Romano, Tongeren, Bélgica
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  Emperador Jahangir (reinado 1605-1627) pesando a su hijo Shah Jahan en una escala de pesas del artista Manohar (AD 1615, dinastía Mughal, India)

La forma original de un equilibrio consistía en una viga con un fulcrum en su centro. Para mayor precisión, el fulcrum consistía en un pivote en forma de V afilado sentado en un rodamiento en forma de V más baja. Para determinar la masa del objeto, una combinación de masas de referencia se colgó en un extremo de la viga, mientras que el objeto de masa desconocida se colgó en el otro extremo (ver balance de equilibrio y balance de patio). Para el trabajo de alta precisión, como la química empírica, el equilibrio del haz central sigue siendo una de las tecnologías más precisas disponibles, y se utiliza comúnmente para calibrar las masas de prueba.

Sin embargo, los fragmentos de bronce descubiertos en el centro de Alemania e Italia se utilizaron durante la Edad del Bronce como una forma temprana de moneda. En el mismo período, los comerciantes habían utilizado pesas estándar de valor equivalente entre 8 y 10,5 gramos desde Gran Bretaña hasta Mesopotamia.

Balanzas mecánicas

La balanza (también balanza, balanza de viga y balanza de laboratorio) fue el primer instrumento de medición de masa. inventado. En su forma tradicional, consta de una palanca horizontal pivotante con brazos de igual longitud (la viga o tron) y un plato de pesaje suspendido de cada brazo (de ahí el nombre plural "báscula" para un instrumento de pesaje). La masa desconocida se coloca en un platillo y las masas estándar se agregan al otro platillo hasta que la viga esté lo más cerca posible del equilibrio. En las balanzas de precisión, una determinación más precisa de la masa viene dada por la posición de una masa deslizante que se mueve a lo largo de una escala graduada. Una balanza decimal utiliza la palanca en la que el brazo para pesas es 10 veces más largo que el brazo para objetos pesados, por lo que se pueden utilizar pesas mucho más ligeras para pesar objetos pesados. De manera similar, una balanza centesimal utiliza brazos en una proporción de 1:100.

A diferencia de las básculas de resorte, las balanzas se utilizan para medir con precisión la masa, ya que su precisión no se ve afectada por las variaciones en el campo gravitacional local. (En la Tierra, por ejemplo, estos pueden ascender a ±0,5% entre ubicaciones). Un cambio en la intensidad del campo gravitacional causado por el movimiento de la balanza no cambia la masa medida, porque los momentos de fuerza a cada lado del centro viga equilibrada se ven afectados por igual. Una balanza de viga central brindará una medición precisa de la masa en cualquier lugar que experimente una gravedad o aceleración constante.

Se logran mediciones muy precisas asegurando que el punto de apoyo de la balanza esté esencialmente libre de fricción (la solución tradicional es el filo de un cuchillo), colocando un puntero en la viga que amplifica cualquier desviación de la posición de la balanza; y finalmente utilizando el principio de palanca, que permite aplicar masas fraccionarias mediante el movimiento de una pequeña masa a lo largo del brazo de medición de la viga, como se describió anteriormente. Para una mayor precisión, es necesario tener en cuenta la flotabilidad del aire, cuyo efecto depende de las densidades de las masas involucradas.

Para reducir la necesidad de grandes masas de referencia, se puede utilizar un haz descentrado. Una balanza con una viga descentrada puede ser casi tan precisa como una báscula con una viga central, pero la viga descentrada requiere masas de referencia especiales y no se puede verificar intrínsecamente su precisión simplemente intercambiando el contenido de los platillos como balanza central. lata de equilibrio de viga. Para reducir la necesidad de pequeñas masas de referencia graduadas, se puede instalar un peso deslizante llamado equilibrio para poder colocarlo a lo largo de una escala calibrada. Una pesa añade más complejidades al procedimiento de calibración, ya que la masa exacta de la pesa debe ajustarse a la relación exacta de palanca de la viga.

Para mayor comodidad al colocar cargas grandes e incómodas, se puede hacer flotar una plataforma sobre un sistema de vigas en voladizo que lleva la fuerza proporcional a un soporte noseiron; esto tira de una varilla de pilote para transmitir la fuerza reducida a una viga de tamaño conveniente.

Todavía se ve este diseño en balanzas de barra portátiles de 500 kg de capacidad que se utilizan comúnmente en entornos hostiles sin electricidad, así como en las básculas de baño mecánicas más ligeras (que en realidad utilizan una báscula de resorte internamente). Todos los pivotes y cojinetes adicionales reducen la precisión y complican la calibración; el sistema de flotación debe corregirse para detectar errores en las esquinas antes de corregir el tramo ajustando la barra de equilibrio y el equilibrio.

Saldo Roberval

En 1669, el francés Gilles Personne de Roberval presentó un nuevo tipo de balanza a la Academia de Ciencias de Francia. Esta escala constaba de un par de columnas verticales separadas por un par de brazos de igual longitud y que giraban en el centro de cada brazo desde una columna vertical central, creando un paralelogramo. Del lado de cada columna vertical se extendía una clavija. Para asombro de los observadores, no importa dónde colgó Roberval dos pesos iguales a lo largo de la clavija, la balanza seguía equilibrada. En este sentido, la escala fue revolucionaria: evolucionó hacia la forma más común que consiste en dos platos colocados en una columna vertical ubicada sobre el punto de apoyo y el paralelogramo debajo de ellos. La ventaja del diseño Roberval es que no importa dónde se coloquen pesos iguales en los platos, la báscula seguirá equilibrándose.

Otros desarrollos han incluido un "equilibrio de engranajes" en el que el paralelogramo se sustituye por cualquier número impar de engranajes entrelazados mayor que uno, con engranajes alternos del mismo tamaño y con el engranaje central fijado a un soporte y los exteriores fijados a platos, así como la rueda dentada equilibrio de engranajes" Consiste en una cadena tipo bicicleta enrollada alrededor de un número impar de ruedas dentadas, la central fija y las dos exteriores libres para girar y unidas a una bandeja.

Debido a que tiene más articulaciones móviles que añaden fricción, la balanza Roberval es consistentemente menos precisa que la balanza de barra tradicional, pero para muchos propósitos esto se compensa con su facilidad de uso.

Balance de torsión

La balanza de torsión es una de las balanzas analógicas mecánicamente más precisas. Las escuelas de farmacia todavía enseñan cómo usar balanzas de torsión en los EE. UU. Utiliza platillos, como una balanza tradicional, que se encuentran encima de una cámara mecánica que basa las mediciones en la cantidad de torsión de un cable o fibra dentro de la cámara. La báscula aún debe usar un peso de calibración para comparar y puede pesar objetos de más de 120 mg y estar dentro de un margen de error de +/- 7 mg. Muchas microbalanzas y ultramicrobalanzas que pesan valores fraccionarios de gramos son balanzas de torsión. Un tipo de fibra común es el cristal de cuarzo.

Dispositivos electrónicos

Microbalanza

Una microbalanza (también llamada ultramicrobalanza o nanobalanza) es un instrumento capaz de realizar mediciones precisas de la masa de objetos de masa relativamente pequeña: del orden de un millón de partes de un gramo o menos.

Balance analítico

Una balanza analítica es un tipo de balanza diseñada para medir masas pequeñas en el rango de submiligramos. El plato medidor de una balanza analítica (0,1 mg o mejor) se encuentra dentro de un recinto transparente con puertas para que no se acumule polvo y las corrientes de aire en la habitación no afecten el funcionamiento de la balanza. Este recinto a menudo se denomina corta-aires. El uso de un recinto de seguridad de balanza con ventilación mecánica, que tiene superficies aerodinámicas acrílicas de diseño exclusivo, permite un flujo de aire suave y sin turbulencias que evita la fluctuación de la balanza y la medición de masa hasta 1 μg sin fluctuaciones ni pérdida de producto. Además, la muestra debe estar a temperatura ambiente para evitar que la convección natural que forma corrientes de aire dentro del recinto provoque un error en la lectura. Las balanzas de sustitución mecánica de plato único mantienen una respuesta constante en toda la capacidad útil, lo que se logra manteniendo una carga constante en la barra de equilibrio y, por lo tanto, en el punto de apoyo al restar masa en el mismo lado de la viga al que se agrega la muestra.

Las básculas analíticas electrónicas miden la fuerza necesaria para contrarrestar la masa que se mide en lugar de utilizar masas reales. Como tales, se les deben realizar ajustes de calibración para compensar las diferencias gravitacionales. Utilizan un electroimán para generar una fuerza para contrarrestar la muestra que se está midiendo y generan el resultado midiendo la fuerza necesaria para lograr el equilibrio. Un dispositivo de medición de este tipo se denomina sensor de restauración de fuerza electromagnética.

Balanza de péndulo

Las básculas tipo péndulo no utilizan resortes. Estos diseños utilizan péndulos y funcionan como una balanza que no se ve afectada por las diferencias de gravedad. Un ejemplo de aplicación de este diseño son las básculas fabricadas por la Toledo Scale Company.

Básculas programables

Una báscula programable tiene un controlador lógico programable, lo que permite programarla para diversas aplicaciones, como procesamiento por lotes, etiquetado, llenado (con función de verificación de peso), básculas para camiones y más.

Otra función importante es contar, p.e. gramo. Se utiliza para contar piezas pequeñas en cantidades mayores durante el inventario anual. Las básculas contadoras (que también pueden pesar) pueden variar desde mg hasta toneladas.

Simbolismo

La balanza (específicamente, una balanza de dos platos y viga) es uno de los símbolos tradicionales de la justicia, tal como la empuñan las estatuas de la Dama Justicia. Esto corresponde al uso en una metáfora de asuntos que se "mantienen en la balanza". Tiene sus orígenes en el antiguo Egipto.

Las balanzas también se utilizan ampliamente como símbolo de las finanzas, el comercio o el comercio, en los que han desempeñado un papel tradicional y vital desde la antigüedad. Por ejemplo, las balanzas están representadas en el sello del Departamento del Tesoro de los EE. UU. y de la Comisión Federal de Comercio.

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  Sell of the U.S. Department of the Treasury
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  Sell of the U.S. Federal Trade Commission

La balanza también es el símbolo del signo astrológico Libra.

Las escalas (específicamente, una balanza de dos platos y una viga en un estado de equilibrio igual) son el símbolo tradicional del pirronismo que indica el equilibrio igual de los argumentos utilizados para inducir la época.

Básculas dinamométricas (peso)

Historia

Aunque los registros que datan del siglo XVIII se refieren a básculas de resorte para medir la masa, el diseño más antiguo de un dispositivo de este tipo data de 1770 y atribuye el mérito a Richard Salter, uno de los primeros fabricantes de básculas. Las básculas de resorte se utilizaron ampliamente en el Reino Unido después de 1840, cuando R. W. Winfield desarrolló la báscula de candelabro para pesar cartas y paquetes, necesaria después de la introducción del Uniform Penny Post. Los trabajadores postales podían trabajar más rápidamente con balanzas de resorte que con balanzas porque podían leerse instantáneamente y no era necesario equilibrarlas cuidadosamente con cada medición.

En la década de 1940, se estaban conectando varios dispositivos electrónicos a estos diseños para hacer lecturas más precisas. Las células de carga (transductores que convierten la fuerza en una señal eléctrica) tienen sus inicios ya a finales del siglo XIX, pero no fue hasta finales del siglo XX que su uso generalizado se volvió económica y tecnológicamente viable.

Básculas mecánicas

Una báscula o balanza mecánica se utiliza para describir un dispositivo de pesaje que se utiliza para medir la masa, la fuerza ejercida, la tensión y la resistencia de un objeto sin la necesidad de una fuente de alimentación. Los tipos de básculas mecánicas incluyen balanzas decimales, básculas de resorte, básculas colgantes, balanzas de triple haz y dinamómetros.

Escamas de resorte

Una báscula de resorte mide la masa informando la distancia que un resorte se desvía bajo una carga. Esto contrasta con una balanza, que compara el torque en el brazo debido a un peso de muestra con el torque en el brazo debido a una masa de referencia estándar usando una palanca horizontal. Las básculas de resorte miden la fuerza, que es la fuerza de tensión o restricción que actúa sobre un objeto, oponiéndose a la fuerza de gravedad local. Por lo general, están calibrados para que la fuerza medida se traduzca en masa bajo la gravedad de la Tierra. El objeto a pesar se puede colgar simplemente del resorte o colocar sobre una plataforma de pivote y soporte.

En una báscula de resorte, el resorte se estira (como en una báscula colgante en el departamento de frutas y verduras de una tienda de comestibles) o se comprime (como en una simple báscula de baño). Según la ley de Hooke, cada resorte tiene una constante de proporcionalidad que relaciona con qué fuerza se tira y cuánto se estira. Las básculas utilizan un resorte con una constante de resorte conocida (consulte la ley de Hooke) y miden el desplazamiento del resorte mediante cualquier variedad de mecanismos para producir una estimación de la fuerza gravitacional aplicada por el objeto. Los mecanismos de cremallera y piñón se utilizan a menudo para convertir el movimiento lineal del resorte en una lectura de dial.

Las básculas de resorte tienen dos fuentes de error que las balanzas no tienen: la masa medida varía con la intensidad de la fuerza gravitacional local (hasta un 0,5 % en diferentes lugares de la Tierra) y la elasticidad del resorte de medición puede variar. ligeramente con la temperatura. Sin embargo, con una fabricación y configuración adecuadas, las básculas de resorte pueden considerarse legales para el comercio. Para eliminar el error de temperatura, una báscula de resorte legal para el comercio debe tener resortes con temperatura compensada o usarse a una temperatura bastante constante. Para eliminar el efecto de las variaciones de gravedad, se debe calibrar una báscula de resorte legal para el comercio donde se utilice.

Báscula hidráulica o neumática

También es común en aplicaciones de alta capacidad, como básculas de grúa, utilizar la fuerza hidráulica para detectar la masa. La fuerza de prueba se aplica a un pistón o diafragma y se transmite a través de líneas hidráulicas a un indicador de cuadrante basado en un tubo Bourdon o sensor electrónico.

Báscula doméstica

Las básculas digitales electrónicas muestran el peso como un número, generalmente en una pantalla de cristal líquido (LCD). Son versátiles porque pueden realizar cálculos sobre la medida y transmitirla a otros dispositivos digitales. En una báscula digital, la fuerza del peso hace que un resorte se deforme y la cantidad de deformación se mide mediante uno o más transductores llamados galgas extensométricas. Una galga extensométrica es un conductor cuya resistencia eléctrica cambia cuando cambia su longitud. Los extensímetros tienen una capacidad limitada y las básculas digitales más grandes pueden utilizar en su lugar un transductor hidráulico llamado celda de carga. Se aplica un voltaje al dispositivo y el peso hace que cambie la corriente que lo atraviesa. La corriente se convierte a un número digital mediante un convertidor analógico a digital, se traduce mediante lógica digital a las unidades correctas y se muestra en la pantalla. Por lo general, el dispositivo funciona mediante un chip de microprocesador.

Báscula de baño digital

Una báscula de baño digital es una báscula que se coloca en el suelo sobre la que se para una persona. El peso se muestra en una pantalla LED o LCD. La electrónica digital puede hacer más que simplemente mostrar el peso: puede calcular la grasa corporal, el IMC, la masa magra, la masa muscular y la proporción de agua. Algunas básculas de baño modernas están conectadas de forma inalámbrica o celular y tienen funciones como integración de teléfonos inteligentes, almacenamiento en la nube y seguimiento del estado físico. Suelen funcionar con una pila de botón o una batería de tamaño AA o AAA.

Báscula de cocina digital

Las básculas de cocina digitales se utilizan para pesar alimentos en la cocina durante la cocción. Suelen ser ligeros y compactos.

Escala extensométrica

En las versiones electrónicas de básculas de resorte, la deflexión de una viga que soporta la masa desconocida se mide usando un medidor de tensión, que es una resistencia eléctrica sensible a la longitud. La capacidad de tales dispositivos sólo está limitada por la resistencia de la viga a la deflexión. Los resultados de varias ubicaciones de soporte se pueden sumar electrónicamente, por lo que esta técnica es adecuada para determinar la masa de objetos muy pesados, como camiones y vagones, y se utiliza en una báscula puente moderna.

Supermercado y otras escalas minoristas

Estas básculas se utilizan en los departamentos modernos de panadería, abarrotes, delicatessen, mariscos, carnes, productos agrícolas y otros productos perecederos. Las básculas de supermercado pueden imprimir etiquetas y recibos, marcar masa y recuento, precio unitario, precio total y, en algunos casos, tara. Algunas básculas de supermercado modernas imprimen una etiqueta RFID que se puede utilizar para rastrear el artículo en busca de manipulación o devoluciones. En la mayoría de los casos, este tipo de básculas tienen una calibración sellada para que la lectura en la pantalla sea correcta y no pueda ser manipulada. En los EE. UU., las básculas están certificadas por el Programa Nacional de Evaluación de Tipo (NTEP), en Sudáfrica, por la Oficina Sudafricana de Estándares, en Australia, están certificadas por el Instituto Nacional de Medición (NMI) y en el Reino Unido, por el Instituto Internacional Organización de la Metrología Legal.

Báscula industrial

Una báscula industrial es un dispositivo que mide el peso o masa de objetos en diversas industrias. Puede variar desde pequeñas básculas de mesa hasta grandes básculas puente, y puede tener diferentes características y capacidades. Las básculas industriales se utilizan para control de calidad, gestión de inventario y fines comerciales.

Hay muchos tipos de básculas industriales que se utilizan para diferentes propósitos y aplicaciones. Algunos de los tipos comunes son:

Básculas puente: báscula de gran tamaño que puede pesar camiones, camiones, contenedores y otros vehículos pesados. Se utilizan en industrias como la manufactura, el transporte marítimo, la minería, la agricultura, etc.

Báscula apiladora de contenedores: una báscula apiladora de contenedores es un sistema de pesaje especializado diseñado para medir con precisión el peso de los contenedores de envío. Suele estar integrado en los equipos utilizados para la carga y descarga de contenedores, como manipuladores de contenedores o transelevadores. Las básculas apiladoras de contenedores proporcionan mediciones de peso en tiempo real, lo que permite a los profesionales de la logística garantizar que cada contenedor se cargue dentro de los límites de peso especificados. Las básculas apiladoras de contenedores se utilizan en industrias como puertos, transporte marítimo y logística.

Báscula para montacargas: una báscula para montacargas es un sistema de pesaje integrado en una carretilla elevadora. Permite el pesaje de cargas mientras son levantadas y transportadas por el montacargas. Esto elimina la necesidad de operaciones de pesaje separadas y reduce el tiempo y la mano de obra necesarios para las operaciones de manipulación de materiales. Las básculas para montacargas se utilizan en diversas industrias, como la fabricación, la logística y el transporte marítimo.

Báscula para manipulador de materiales: una báscula para manipulador de materiales es un sistema de pesaje que está integrado en una máquina manipuladora de materiales, como una pinza o un imán. Permite pesar de forma precisa y eficiente los materiales mientras se mueven, descargan o cargan. Una báscula para manipulación de materiales se puede utilizar en diversas industrias, como chatarra, reciclaje, residuos y puertos. Una báscula para manipulación de materiales también puede transferir la información de pesaje a un servicio en la nube o a un sistema ERP para el monitoreo y la gestión en tiempo real del flujo de materiales.

Una báscula transpaleta es un dispositivo que combina una transpaleta y una báscula. Permite pesar y mover palets al mismo tiempo, ahorrando tiempo y mano de obra. Las básculas transpaletas se utilizan en diversas industrias, como la fabricación, la logística y el envío.

Báscula de grúa: Una báscula de grúa es un dispositivo que mide el peso o masa de objetos que están suspendidos de una grúa. Tiene un gancho en la parte inferior y una gran pantalla que permite la visualización a distancia. Las básculas de grúa se utilizan para diversas aplicaciones industriales, como fabricación, transporte, minería, reciclaje y más.

Báscula de cargador de ruedas: Una báscula de cargador de ruedas es un sistema que mide el peso de los materiales levantados por un cargador de ruedas, un tipo de maquinaria pesada utilizada para mover grandes cantidades de tierra, arena, grava u otros materiales. Una báscula cargadora de ruedas puede ayudar a mejorar la eficiencia y precisión de las operaciones de carga, así como la gestión de inventario y la seguridad de las industrias que las utilizan. Una báscula de cargadora de ruedas normalmente consta de un sensor hidráulico, una unidad de visualización y un sistema de gestión de datos. El sensor hidráulico está instalado en la cargadora de ruedas y detecta los cambios de presión provocados por la carga. La unidad de visualización muestra la información de peso al operador y le permite establecer cargas objetivo, seleccionar productos y clientes y exportar datos. El sistema de gestión de datos puede almacenar, analizar y transmitir los datos de peso a otros dispositivos o plataformas.

Pruebas y certificación

La mayoría de los países regulan el diseño y el mantenimiento de las básculas utilizadas para el comercio. Por ejemplo, en la Unión Europea los instrumentos de pesaje están sujetos a las directivas 2014/31/UE y 2014/32/UE. Se lleva a cabo un procedimiento de evaluación de la conformidad antes de comercializar el instrumento y los instrumentos se verifican después de un período de tiempo determinado en los estados miembros de la Unión Europea. Esto ha tendido a hacer que la tecnología de escala se quede rezagada con respecto a otras tecnologías porque la introducción de nuevos diseños implica costosos obstáculos regulatorios. Sin embargo, ha habido una tendencia a utilizar "células de carga digitales" que en realidad son celdas de galga extensométrica con convertidores analógicos dedicados y redes integradas en la propia celda. Dichos diseños han reducido los problemas de servicio inherentes a la combinación y transmisión de varias señales de 20 milivoltios en entornos hostiles.

La regulación gubernamental generalmente requiere inspecciones periódicas por parte de técnicos autorizados, utilizando masas cuya calibración sea rastreable hasta un laboratorio aprobado. Se pueden producir básculas destinadas a uso no comercial, como las que se utilizan en baños, consultorios médicos, cocinas (control de porciones) y estimación de precios (pero no determinación oficial de precios), pero por ley deben estar etiquetadas &# 34;No es legal para el comercio" para garantizar que no se reutilicen de manera que ponga en peligro el interés comercial. En los Estados Unidos, el documento que describe cómo se deben diseñar, instalar y utilizar las básculas con fines comerciales es el Manual 44 del NIST. La certificación Legal For Trade (LFT) generalmente aprueba la legibilidad probando la repetibilidad de las mediciones para garantizar un margen de error máximo del 10%.

Debido a que la gravedad varía en más del 0,5% sobre la superficie de la Tierra, la distinción entre fuerza debida a la gravedad y masa es relevante para la calibración precisa de básculas con fines comerciales. Por lo general, el objetivo es medir la masa de la muestra en lugar de su fuerza debida a la gravedad en ese lugar en particular.

Básculas de barra mecánica tradicionales que miden la masa intrínsecamente. Pero las básculas electrónicas ordinarias miden intrínsecamente la fuerza gravitacional entre la muestra y la Tierra, es decir, el peso de la muestra, que varía según la ubicación. Por lo tanto, dicha báscula debe recalibrarse después de la instalación, para esa ubicación específica, a fin de obtener una indicación precisa de la masa.

Fuentes de error

Algunas de las fuentes de error en el pesaje son:

• Buoyancy – Los objetos en el aire desarrollan una fuerza de flotabilidad que es directamente proporcional al volumen de aire desplazado. La diferencia en densidad de aire debido a la presión barométrica y la temperatura crea errores.
• Error en la masa de peso de referencia
• Gotas de aire, incluso pequeñas, que empujan la escala hacia arriba o hacia abajo
• La fricción en los componentes móviles que hace que la escala alcance el equilibrio en una configuración diferente a la que debe ocurrir un equilibrio sin fricción.
• Posición de polvo aéreo que contribuye al peso
• Mis-calibración con el tiempo, debido a la deriva en la precisión del circuito, o cambio de temperatura
• Componentes mecánicos mal alineados debido a la expansión térmica o contracción de componentes
• Campos magnéticos que actúan en componentes ferrosos
• Fuerzas de los campos electrostáticos, por ejemplo, desde los pies brillaban en las alfombras en un día seco
• Reactividad química entre el aire y la sustancia que se pesa (o el propio equilibrio, en forma de corrosión)
• Condensation of atmospheric water on cold items
• Evaporación de agua de los productos húmedos
• Convección de aire de elementos calientes o fríos
• Diferencias gravitacionales para una escala que mide fuerza, pero no para un equilibrio.
• Vibración y perturbaciones sísmicas

Escalas híbridas de primavera y equilibrio

Báscula elástica para brazo

En 2014 se introdujo un concepto de balanza híbrida, la balanza de brazo elásticamente deformable, que es una combinación entre una balanza de resorte y una balanza de viga, explotando simultáneamente ambos principios de equilibrio y deformación. En esta escala, los brazos rígidos de una balanza de viga clásica (por ejemplo, una barra de acero) se reemplazan por una varilla elástica flexible en un manguito deslizante inclinado y sin fricción. La varilla puede alcanzar un equilibrio de deslizamiento único cuando se aplican dos cargas muertas verticales (o masas) en sus bordes. El equilibrio, que sería imposible con brazos rígidos, está garantizado porque se desarrollan fuerzas configuracionales en los dos bordes del manguito como consecuencia tanto de la condición de libre deslizamiento como de la cinemática no lineal de la varilla elástica. Este dispositivo de medición de masa también puede funcionar sin contrapeso.