La misurazione della forza nelle costruzioni meccaniche divenne importante nei primi giorni dell'industrializzazione. Intorno al 1940 fu inventata una cella di carico estensimetrica. Una cella di carico è un trasduttore (sensore) che emette una forza e la misura convertendola in segnale elettrico. La maggior parte delle celle di carico utilizza un estensimetro per trasformare la deformazione / forza del materiale in un segnale elettrico.
Durante gli anni ’50, le celle di carico furono implementate nelle macchine per prove di trazione e compressione. La cella di carico è idealmente montata il più vicino possibile al punto di contatto con il pezzo in lavorazione. Il sistema elettronico è progettato per analizzare il feedback e regolare di conseguenza il meccanismo di applicazione della forza (motore) per garantirne una migliore accuratezza. I sistemi a circuito chiuso sono così accurati che ad oggi tutti gli strumenti elettronici di trazione / compressione vengono equipaggiati esclusivamente con questa tecnologia. Un sistema a circuito chiuso può misurare costantemente la forza di prova applicata; anche i componenti utilizzati in un sistema a circuito chiuso si prestano intrinsecamente ad un design molto più semplice rispetto di un sistema a pesi permanenti. Come menzionato nella sezione dedicata ai sistemi a PESI PERMANENTI di questo sito web, questi sistemi, per funzionare correttamente, richiedono leve, perni e altre componenti meccaniche che generano attrito.
In un durometro, il penetratore, l’unica parte del sistema di forza a contatto con il campione, è l’elemento più importante per una corretta misurazione della durezza. Per eliminare l’effetto di imperfezioni meccaniche, movimenti meccanici o altri disturbi che potrebbero influenzare la forza di prova, la cella di carico deve essere installata il più vicino possibile al penetratore.
Solo in questo modo i sistemi a celle di carico a circuito chiuso manifestano tutti i loro vantaggi, garantendo massima precisione della forza applicata. Le celle di carico, se situate in altre posizioni all’interno dell’attuatore di forza meccanica, perdono rapidamente la maggior parte dei loro benefici rispetto ai tradizionali sistemi a pesi permanenti.
Gli ingegneri INNOVATEST hanno progettato celle di carico non commerciali uniche e sistemi di applicazione della forza che sono il cuore di ogni macchina. Quasi tutti i durometri INNOVATEST misurano la forza nella posizione di montaggio del penetratore per garantire i massimi vantaggi della tecnologia a circuito chiuso.
Vantaggi sistema a circuito chiuso:
Applicazione forza di prova ad alta precisione
Continuo feedback della forza che assicura massima accuratezza e costanza
Ampia gamma di forze di prova non dipendenti da limiti meccanici
Procedure di prova più veloci
Riduzione delle parti meccaniche rispetto a sistemi a pesi permanenti
Procedura di calibrazione elettronica più semplice
Svantaggi sistema a circuito chiuso:
Economicamente più oneroso di un sistema a pesi permanenti
Richiede energia elettrica
