ES2313111T3 - Celula de pesaje. - Google Patents

Abstract

Célula de pesaje con elementos (6) de entrada de fuerza y de absorción de fuerza y con un cuerpo de dilatación (12) dispuesto entre ellos, en el cual están aplicadas unas bandas extensométricas (10), y en o sobre una de las partes de la célula de pesaje está previsto un transductor de inclinación (4) que capta una desviación de la dirección de medida respecto de la dirección de la fuerza de la gravedad, caracterizada porque el transductor de inclinación (4) está montado de forma integrada dentro de los elementos de entrada de fuerza (11) o de absorción de fuerza (6) o entre ellos, está realizado en una versión microelectromecánica y está dispuesto sobre una plaquita de circuito (2), estando fijada la plaquita de circuito (2) dentro de las partes previstas de la célula de pesaje en una orientación definida.

Description

Célula de pesaje.

La invención concierne a una célula de pesaje según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a una báscula según el preámbulo de la reivindicación 8.

Las células de pesaje en dispositivos de pesaje sirven para transformar una fuerza de peso en una señal eléctrica que se evalúa y visualiza con ayuda de dispositivos de evaluación electrónicos. Existen básculas estacionarias en las que las células de pesaje están montadas de forma estacionaria en una posición definida. En básculas estacionarias contrastadas u otras básculas estacionarias exactas, éstas están orientadas exactamente en el lugar de instalación para que la fuerza del peso actúe también exactamente en la dirección de medida. Cuando en una báscula de esta clase están dispuestas varias células de pesaje, se tiene entonces que, debido a eventuales inexactitudes de montaje u otras diferencias, es frecuentemente necesario todavía un tarado de la carga de esquina en el lugar de instalación para mantener la precisión de medida necesaria.

Para evitar fuerzas de deformación se tiene que, incluso en básculas estacionarias, es frecuente que las plataformas de las básculas u otros dispositivos de recepción de peso se dispongan casi siempre sólo en forma suelta sobre las células de pesaje. A menudo, son necesarios para ello complicados elementos esféricos de introducción de fuerza que deberán asegurar que todas las fuerzas de peso actúen en lo posible en la dirección de medida a fin de evitar errores de medida. En tales básculas las células de pesaje están fijadas a un bastidor común que, en el caso de una carga irregular, puede conducir a una torsión, con lo que, en caso de un montaje fijo de las células de pesaje, se modifica la orientación de éstas. Esto puede compensarse solamente mediante una configuración complicada del bastidor de la báscula o de los elementos de absorción de fuerza en las células de pesaje.

En el caso de mayores plataformas de pesaje móviles o en el caso de distribuciones de carga con tendencia hacia un desplazamiento lateral se utilizan preferiblemente en básculas estacionarias unas células de pesaje de varilla pendular que presentan determinadas superficies esféricas de entrada y salida de fuerza mediante las cuales se orientan automáticamente las células de pesaje en la dirección gravimétrica de acción de la fuerza. En el caso de plataformas de pesaje relativamente grandes, como, por ejemplo, en básculas de vehículos, se pueden producir entonces bajo grandes diferencias de temperatura unas dilataciones térmicas diferentes entre la plataforma de la báscula y el fundamento, con lo que resulta imposible una orientación automática de las células de pesaje de varilla pendular en la orientación vertical de la acción de fuerza, lo que puede conducir a errores de medida en tales básculas.

Sin embargo, existen también básculas que se pueden instalar en forma móvil, como, por ejemplo, básculas de mostrador de tienda o básculas médicas para el pesaje de personas, así como básculas móviles para pesaje en la superestructura de vehículos automóviles. En estas básculas sus células de pesaje pueden presentar posiciones oblicuas considerables durante el funcionamiento, las cuales conducen a una desviación de las señales debido a que la dirección de la fuerza del peso se desvía de la dirección de medida de las células de pesaje.

Este pesaje de mercancías dispuestas en la superestructura de vehículos es conocido por el documento DE 199 31 381 A1, en el que están previstos entre la superficie de carga y el bastidor de un camión cuatro dispositivos de célula de pesaje suspendidos en forma pendular. Debido a la suspensión pendular, las células de pesaje se orientan siempre automáticamente en la dirección de la fuerza de la gravedad, de modo que la fuerza del peso actúa siempre en la dirección de medida. En este pesaje en una superestructura de vehículo es posible también un pesaje exacto en una cierta posición oblicua. Sin embargo, son necesarios para ello complicados elementos esféricos de cojinete y contracojinete que, para reducir el rozamiento, están construidos en forma de cojinetes de bolas provistos de lubricantes. Dado que esta superficie de carga tiene que inmovilizarse en posición estacionaria con respecto al bastidor durante el viaje, se han previsto aún unos bulones cónicos adicionales mediante los cuales la superficie de carga puede ser unida en forma soltable con el bastidor. Una suspensión pendular de esta clase es complicada debido al montaje especial y, por motivos de construcción, no se puede utilizar en la mayoría de las básculas en las que puedan presentarse posiciones oblicuas, de modo que no siempre se puede realizar una orientación automática para mejorar la exactitud de medida.

Se conoce por el documento EP 0 832 420 B1 una báscula para obtener la carga de peso sobre la superficie de elevación de una carretilla elevadora de horquilla. Está previsto aquí entre la superficie de elevación y un bastidor fijo vertical de la carretilla elevadora de horquilla un espacio intermedio que está fijado al bastidor fijo a través de al menos cuatro transductores de fuerza. En posición erecta vertical del bastidor intermedio o del bastidor de elevación, los transductores de fuerza captan en la dirección de medida la carga de peso que se encuentra sobre la superficie de elevación en voladizo, con lo que es así posible una obtención exacta del peso. Dado que una carretilla elevadora de horquilla de esta clase puede inclinar su bastidor de elevación hacia delante y hacia atrás y en parte está dispuesta también sobre un subsuelo lateralmente inclinado, se ha previsto entre el bastidor de elevación o el bastidor intermedio una caja de unión que sirve para unir los transductores de fuerza y contiene dos transductores de inclinación que deberán captar la posición oblicua de ambos ejes espaciales del bastidor intermedio. Los transductores de inclinación captan entonces la desviación angular con respecto a la dirección vertical de la fuerza de la gravedad y calculan a partir de ella con ayuda de ecuaciones trigonométricas una fuerza de peso corregida. No obstante, en caso de una posición de montaje inexacta de los transductores de inclinación o de los transductores de fuerza, como también en el caso de una torsión mecánica del bastidor intermedio, se puede producir una captación de inclinación errónea que conduce a un error de medida en la obtención del peso.

Un dispositivo de pesaje para realizar un pesaje horizontalmente orientado de una carga es conocido por el documento WO-A-9425834, en el que dicho dispositivo está configurado como una báscula de plataforma. Entre una plataforma de pesaje y una plataforma de apoyo está dispuesta aquí una célula de pesaje de brazo de flexión. La célula de pesaje contiene una parte de absorción de fuerza que está fijada con una parte de pie a la plataforma de apoyo. La célula de pesaje contiene axialmente enfrente un elemento de entrada de fuerza que está unido hacia arriba con la plataforma de pesaje. Entre el elemento de entrada de fuerza y el elemento de absorción de fuerza está evidentemente dispuesto un cuerpo de dilatación al que están aplicadas bandas extensométricas cuyas señales de medida son alimentadas, a través de una línea de conexión, a un dispositivo de evaluación electrónico separado. Para obtener una señal de peso en posición exacta, la báscula de plataforma contiene, además, un transductor de inclinación que capta evidentemente la desviación respecto de la alineación horizontal de la plataforma de apoyo o de la plataforma de pesaje y que sirve para obtener exactamente el peso en caso de una posible desviación. Se trata aquí evidentemente de un transductor de inclinación convencional con una masa pendular o con una variación de resistencia bajo un desplazamiento de líquido, el cual está dispuesto en una forma de realización paralelamente a la célula de pesaje y junto a ella y en otra forma de realización está unido directamente con la célula de pesaje como una prolongación del elemento de absorción de fuerza. La unidad funcional compuesta del transductor de inclinación en la prolongación del elemento de absorción de fuerza sirve aquí para la fabricación simplificada y la reducción de los costes de la báscula de plataforma. No obstante, debido a la unión integral de las células de pesaje originales de brazo de flexión con un transductor de inclinación convencional se alarga la célula de pesaje, por lo que es necesario para ella un mayor espacio de montaje. Aun cuando se ahorra, en cambio, una unidad de carcasa separada, ésta tiene que adaptarse como unidad de prolongación al transductor de brazo de flexión utilizado hasta ahora, con lo que sólo es posible con dificultad una sencilla integración en otras realizaciones de construcción.

Se conocen ya también por el documento JP 2001-255216 unas células de pesaje con transductores de inclinación dispuestos fijamente en éstas. A este fin, están previstos unos transductores de inclinación de forma anular que poseen al menos dos electrodos anulares entre los cuales está dispuesto un fluido que actúa como dieléctrico. Estos transductores de inclinación de forma anular están fijados aquí en o alrededor de una parte rotacionalmente simétrica de entrada de fuerza o de absorción de fuerza de las células de pesaje. Si la célula de pesaje se desvía en una posición oblicua respecto de su línea de la fuerza de la gravedad, se modifica entonces también la constante dieléctrica entre los electrodos en función de la inclinación. Debido a la variación de inclinación así captada se corrige la señal de medida captada en la medida del error de inclinación por medio de un circuito de cálculo electrónico o bien se desecha dicha señal. Tales transductores de inclinación capacitivos de forma anular son adecuados en principio solamente para células de pesaje rotacionalmente simétricas, ya que únicamente éstas disponen de partes redondas de entrada de fuerza o de absorción de fuerza que están inclinadas con respecto al lugar de fijación horizontal de los transductores de inclinación de forma anular. Dado que tales células de pesaje poseen, según el tipo de célula de pesaje, partes de entrada de fuerza o de absorción de fuerza de diferente tamaño, se tiene que, para cada tipo de célula de pesaje a equipar con transductores de inclinación, se han de mantener preparados transductores de inclinación ajustados a las dimensiones de dicha célula. Por tanto, este coste es económicamente tolerable en la práctica solamente para versiones de célula de pesaje de alto valor.

Por consiguiente, la invención se basa en el problema de mejorar un dispositivo de pesaje o sus componentes relevantes para la medida del peso de modo que se eviten o se corrijan ampliamente errores de medida originados por la inclinación tanto en células de pesaje rotacionalmente simétricas como en células de pesaje de brazo de flexión y en otras clases de realización sin un gran coste de fabricación y de montaje.

Este problema se resuelve por medio de la invención indicada en las reivindicaciones 1 y 8. Perfeccionamientos y ejemplos de realización ventajosos de la invención están indicados en las reivindicaciones subordinadas.

La invención tiene la ventaja de que, debido a los transductores de inclinación integrados, se tiene en cuenta siempre una desviación entre la dirección de la fuerza del peso y la dirección de medida en cada célula de pesaje. Esto es especialmente ventajoso cuando solamente algunas células de pesaje individuales pueden alcanzar una posición oblicua inadmisible debido a cargas especiales o torsiones. La posición oblicua de al menos una célula de pesaje puede utilizarse ventajosamente para interrumpir el proceso de pesaje o bien para compensar la inclinación por medio de un cálculo de corrección a fin de garantizar una exactitud de medida prefijada. Particularmente en básculas móviles, una sencilla interrupción del pesaje tiene la ventaja de que no tiene que realizarse una complicada orientación de la báscula para cada proceso de pesaje, sino que mediante una sencilla variación de lugar se puede conseguir casi siempre un lugar de ubicación horizontal.

Debido a la compensación de inclinación analítica se pueden realizar ventajosamente también pesajes con posiciones oblicuas establecidas de algunas o todas las células de pesaje, aun cuando las distintas células de pesaje presenten orientaciones de inclinación diferentes. En particular, se pueden fijar y compensar así también posiciones oblicuas de células de pesaje de varilla pendular u otras células de pesaje en básculas de vehículos que se originen debido a acciones de dilatación térmica diferentes, aunque la báscula o su plataforma permanezca en su posición horizontalmente orientada.

La invención de una célula de pesaje compensada en inclinación tiene al mismo tiempo la ventaja de que los bastidores de apoyo necesarios en las básculas han de presentar tan sólo una insignificante rigidez a la torsión, por lo que se pueden ahorrar así peso y costes de una manera sencilla. En el caso de básculas móviles orientables se puede emplear también ventajosamente la obtención de la inclinación según la invención en al menos una célula de pesaje para la orientación de la propia báscula. Esto tiene al mismo tiempo la ventaja de que al menos las células de pesaje, como componente relevantes para la medida realizada por una báscula, están orientadas en la dirección de la fuerza de la gravedad, con lo que se puede lograr una alta precisión de medida.

Debido a la integración de los transductores de inclinación en las distintas células de pesaje se puede lograr ventajosamente una mejora de la precisión de medida sin un espacio de montaje adicional y sin un cableado afectado de averías. Debido a la integración de los transductores de inclinación en las células de pesaje se puede realizar también de manera sencilla, en el caso de una avería, un cambio de las distintas células de pesaje, sin que sea necesario un complicado tarado de toda la báscula o especialmente un tarado de la carga de esquina.

Se explica la invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización que está representado en el dibujo. Muestran:

La figura 1, un brazo de flexión doble con transductor de inclinación integrado y

La figura 2, una representación vectorial esquemática de las acciones de fuerza en una célula de pesaje de varilla pendular inclinada.

En la figura 1 del dibujo se representa una célula de pesaje que está realizada en forma de un brazo de flexión doble 1 y que contiene en un rebajo fresado 3 una plaquita de circuito 2 sobre la cual está soldado un transductor de inclinación microelectromecánico 4.

El brazo de flexión doble 1 consiste en una célula de pesaje que está prevista para su utilización en una báscula de ascensor de pacientes. Tales básculas de ascensor de pacientes se utilizan en equipos médicos para pesar pacientes que tienen que ser pesados exactamente con sus muebles de cama o de asiento. En tales dispositivos de pesaje se requieren precisiones de medida de 0,1%, cuyo mantenimiento depende también de una orientación exacta de la báscula. Dado que tales dispositivos de pesaje deberán ser trasladables hasta los pacientes en las instalaciones de asistencia de enfermos, no siempre están garantizadas superficies de posicionamiento horizontales exactas en los diferentes locales de tratamiento, tal como requiere la alta precisión de medida de 0,1%.

Por este motivo, la invención propone una célula de pesaje con transductor de inclinación integrado 4 con el cual se pueda obtener en todo momento una inclinación o posición oblicua de la célula de pesaje o de la báscula de ascensor de pacientes en la que la dirección de la fuerza del peso se desvía de la dirección de medida. Por tanto, la célula de pesaje 1 está unida mediante su lado de absorción de fuerza 6 actuante como elemento de absorción de fuerza con un bastidor de soporte no representado que se apoya directamente o con partes de la báscula unidas con él sobre una superficie del piso de la instalación médica. Por esta razón, para garantizar la precisión de medida necesaria de 0,1% son admisibles desviaciones respecto de la horizontal de a lo sumo 2º para no tener que realizar una orientación especial de la
báscula.

La célula de pesaje 1 se fija con su lado de absorción de fuerza 6, mediante dos uniones de atornillamiento verticales, al bastidor de soporte, no representado. La célula de pesaje 1 obtiene así una orientación horizontal con respecto a la superficie de apoyo que puede ser perjudicada también bajo carga por una torsión del bastidor de soporte. Se puede empeorar así también la precisión de medida por efecto de una inclinación adicional de la célula de pesaje 1. Entre los dos agujeros de fijación 14 para la unión de atornillamiento está fresado el rebajo 3 en una superficie de aproximadamente 20 x 30 mm y una profundidad de aproximadamente 10 mm, el cual discurre paralela y horizontalmente con respecto a la dirección de montaje de la célula de pesaje 1. En el rebajo 3 está ajustada una plaquita de circuito electrónico 2 que descansa horizontalmente sobre dos cantos de apoyo laterales 7. La plaquita de circuito 2 contiene sustancialmente el transductor de inclinación microelectromecánico 4 y un circuito de cálculo electrónico 5 que actúa como circuito del transductor de inclinación y que realiza sustancialmente la evaluación de la captación de inclinación. El circuito 5 del transductor de inclinación está formado sobre la plaquita de circuito 2 en forma de un interruptor de valor límite que, en una posición oblicua o inclinación vertical con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad, genera una señal de salida en forma digital o analógica.

Un transductor de inclinación es conocido en principio por el documento DE 100 62 296 C2 y trabaja con una masa de referencia cuya desviación respecto de la dirección de la fuerza de la gravedad es emitida como una señal eléctrica. Los transductores de inclinación 4 recientemente conocidos en modo de construcción microelectromecánico están constituidos por masas pequeñísimas que encajan una en otra como placas de condensador a manera de peine y que, en caso de una desviación respecto de su posición de referencia, provocan una variación de capacidad que es proporcional a una acción de aceleración. Esta micromecánica está integrada junto con la electrónica en un chip 4 como un transductor de inclinación de solamente 7 x 7 x 3 mm y se denomina en general iMEMS (integrated Micro Elektro Mechanical Systems = Sistemas Microelectromecánicos Integrados). Éstos requieren una tensión de alimentación de 5 V y una corriente de alimentación de únicamente 5 mA y emiten en la salida una señal eléctrica analógica o digital que, en caso de una posición de montaje correspondiente, es proporcional a la desviación angular respecto de la dirección de la fuerza de la gravedad. Debido a la posición horizontal en el rebajo 3 de la célula de pesaje 1, el transductor de inclinación 4 está orientado hacia la dirección gravimétrica de la fuerza de la gravedad e indica cualquier desviación de ella en forma de una señal de salida eléctrica. Esto se obtiene en la electrónica integrada del chip 4 como un valor angular respecto de la dirección de la fuerza de la gravedad para ambos ejes del espacio, de modo que a partir de ello se puede obtener una posición oblicua o inclinación tridimensional en el espacio. La salida digital de la electrónica integrada del chip 4 puede programarse para un valor límite de inclinación prefijado, al sobrepasarse el cual se emite una señal de salida.

La plaquita de circuito 2 está unida a través de un pequeño canal de cables 8 con otra escotadura lateral 9 en la que se dispone un circuito de evaluación de señal de medida no representado. A este circuito de evaluación de señal de medida se conducen las bandas extensométricas 10 dispuestas como cuerpo de deformación en el brazo de flexión 12 y estas bandas se conectan como un puente de Wheatstone. La parte de absorción de fuerza 6 del brazo de flexión doble 1 con el rebajo 3 para el transductor de inclinación 4 es en sí rígida a la flexión y no es sometida a ningún esfuerzo de dilatación bajo una carga. Enfrente de la parte de absorción de fuerza 6 en dirección axial está dispuesta una parte de entrada de fuerza 11 que actúa como elemento de entrada de fuerza al que se fija también la parte de la báscula de ascensor de pacientes que carga con el peso a través de dos uniones de atornillamiento. Esta báscula de ascensor de pacientes está equipada solamente con un único brazo de flexión doble 1 actuante como una célula de pesaje en la que está dispuesta toda la carga del peso. Si se carga ahora la báscula de ascensor de pacientes con un peso, se origina en el brazo de flexión 12 actuante como cuerpo de deformación una dilatación que es captada por las bandas extensométricas 10 como una señal de fuerza de peso F_{W} y que es alimentada a un circuito de evaluación de señal de medida.

En la figura 2 del dibujo se representan gráficamente los vectores de las porciones de fuerza de peso comparables en una célula de pesaje 13 de varilla pendular inclinada. Bajo la carga del peso de una báscula con una célula de pesaje 13 de varilla pendular o una célula de pesaje 1 de brazo de flexión doble se origina en la dirección gravimétrica de la fuerza de la gravedad una señal de fuerza de peso a partir de una fuerza de peso obtenida F_{G}. En el caso de una orientación exacta de la célula de pesaje 1, 13 en la dirección de medida, la célula de pesaje 1, 13 genera una señal de medida a partir de la magnitud F_{W} que corresponde a la fuerza de peso F_{G}. Si se desvía la célula de pesaje 1, 13 en su orientación respecto de la dirección de la fuerza de la gravedad como consecuencia de una posición oblicua o una inclinación, esto origina entonces una desviación de señal debido a que la dirección de la fuerza del peso ya no coincide con la dirección de medida en la dirección del eje de la célula de pesaje en la que se ha calibrado esta célula de pesaje 1, 13.

Mediante la medición de la inclinación de la célula de pesaje 1, 13 por medio de un transductor de inclinación biaxial microelectromecánico 4 que está integrado en la célula de pesaje 1, 13 debido a la disposición del mismo sobre la plaquita de circuito 2, se capta la desviación respecto de la dirección de medida. Mediante la electrónica integrada en el transductor de inclinación 4 se obtiene como señal de salida una señal digital o analógica que corresponde a la desviación con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad.

Para evaluar la determinación de la inclinación, el transductor de inclinación 4 está formado sobre la plaquita de circuito 2 como un interruptor de valor límite. Se obtiene para ello mediante un cálculo trigonométrico una inclinación máxima posible como valor límite de inclinación en al menos uno de los dos ejes de medida. Se calcula entonces el ángulo de inclinación sobre la base de una fuerza de peso máxima prefijada F_{G} y teniendo en cuenta el error máximo admisible. Éste resulta aquí de la diferencia entre la fuerza de peso F_{G} y una fuerza de peso F_{W} que discurre en la dirección de medida. Dado que el error angular resultante de la inclinación se obtiene a partir del triángulo de fuerzas formado por la fuerza de peso medida F_{W}, la fuerza de peso en la dirección -F_{G} de la fuerza de la gravedad y la fuerza transversal F_{h} actuante en caso de una inclinación, se puede calcular ya el ángulo límite de inclinación según las ecuaciones trigonométricas a partir de la fuerza nominal admisible de la célula de pesaje y la precisión de medida prefijada de, por ejemplo, 0,1%. En la báscula de ascensor de pacientes se ha empleado este error para calcular un valor límite de inclinación, con lo que la plaquita de circuito 2 está realizada de modo que ésta representa en principio un interruptor de valor límite. Cuando se sobrepasa este valor límite prefijado de la inclinación, se interrumpe el pesaje y se indica un error de inclinación para repetir la medición en un sitio menos inclinado. En la báscula de ascensor de pacientes con la precisión de medida prefijada de 0,1% se interrumpe ya el proceso de pesaje con una inclinación de 2º por eje de medida y se señaliza un error de orientación.

Sin embargo, la medición de inclinación puede emplearse también directamente para la corrección o compensación del resultado de medida F_{W}. Se prevé para ello todavía en la célula de pesaje 1, 13 otro circuito electrónico que presenta al menos dos canales y un circuito de cálculo controlado por programa (CPO) que, debido a la señal de medida F_{W} en la dirección de medida y el ángulo de inclinación biaxial obtenido, calcula una señal de medida -F_{G} corregida o compensada en inclinación que corresponde a la fuerza de peso F_{G}. Este circuito electrónico podría preverse tanto sobre una plaquita de circuito agrandada 2 como adicionalmente en la escotadura lateral 9 sobre el circuito de evaluación de señal de medida.

Es imaginable también integrar tanto el transductor de inclinación 4 como las partes correspondientes del circuito de la plaquita de circuito 2 en el espacio intermedio 15 entre los dos brazos de flexión 12. En células de pesaje 13 de varilla pendular las bandas extensométricas 10 se disponen frecuentemente en taladros soldables en los que se podría integrar también al mismo tiempo un transductor de inclinación 4 con su plaquita de circuito 2.

En otras células de pesaje se podría realizar una integración de los transductores de inclinación 4 en las partes de entrada de fuerza o de absorción de fuerza, que presentan y conservan generalmente la misma dirección que la dirección de medida. Las células de pesaje 1, 13 equipadas con un transductor de inclinación integrado 4 suministran entonces, según una realización preferida, por ejemplo, una señal de salida analógica no compensada en inclinación y, además, al sobrepasarse una inclinación límite prefijada en uno o en ambos ejes del espacio, una señal de salida digital en calidad de valor límite de inclinación. Esta señal de valor límite digital puede utilizarse después para desactivar la báscula y para indicar errores tanto en todas las básculas estacionarias como en todas las básculas móviles.

Sin embargo, en células de pesaje 1, 13 con una salida analógica o una salida digital los valores de medida pueden ser emitidos también en la salida en una forma compensada en inclinación cuando se pueda calcular enseguida una señal de medida corregida -F_{G} para la inclinación o posición oblicua obtenida. Esto puede calcularse directamente sobre la base de un modo de cálculo trigonométrico a partir de la señal de medida obtenida F_{W} y el ángulo de inclinación obtenido \alpha. Por este motivo, estas células de pesaje 1, 13 compensadas en inclinación suministran resultados de peso exactos no sólo en posición oblicua, sino también en el caso de torsiones que se presenten por breve tiempo en el bastidor de pesaje, con lo que es posible su utilización también en bastidores de vehículo ligeros previstos para su uso móvil. Tales células de pesaje 1, 13 compensadas en inclinación no tienen en principio que orientarse por separado ni ajustarse in situ ni siquiera en el caso de un cambio por células de pesaje defectuosas, de modo que es posible un cambio sin complicados trabajos de montaje y de ajuste.

En células de pesaje 13 de varilla pendular se tiene que, en caso de una posición oblicua o una inclinación, se desplaza enseguida también el punto de entrada de fuerza sobre el elemento de entrada de fuerza esférico. Esto puede conducir a un error de medida, ya que es influenciado por ello el campo de dilatación en la zona de aplicación de las bandas extensométricas. Para compensar este error de entrada de carga se puede conectar un canal de medida de un circuito de cálculo controlado por programa a otra aplicación de banda extensométrica que capte este campo de dilatación modificado y compense una entrada de carga asimétrica de esta clase. Este error de entrada de carga puede obtenerse empíricamente según el tipo de realización de la célula de pesaje 13 y puede compensarse de conformidad con la posición oblicua o la inclinación.

Tales células de pesaje 1, 13 para obtención de inclinación o compensación de inclinación son adecuadas preferiblemente para su utilización en básculas de ascensores de pacientes, ya que éstas tienen que ser muy exactas para la captación de datos médicos dependientes del peso y tienen que utilizarse en forma móvil sobre superficies de posicionamiento diferentes. En este caso, es ya frecuentemente suficiente una sencilla obtención del valor límite de inclinación, ya que el pesaje se puede repetir de manera sencilla en otro sitio o después de haber realizado una orientación. La utilización de células de pesaje 1, 13 para compensación de inclinación es ventajosa especialmente en pesajes realizados en una superestructura de vehículo, ya que precisamente en posiciones oblicuas del vehículo y en los modos de construcción ligera usuales en la construcción de vehículos apenas son inevitables en principio torsiones del bastidor del vehículo, de modo que las células de pesaje 1, 13 pueden presentar inclinaciones diferentes con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad. Además, pueden ser aquí conveniente también combinar la compensación de la inclinación con una desconexión del valor límite a fin de que se pueda mantener en cualquier caso una precisión de medida prefijada. A este fin, los interruptores de valor límite de las células de pesaje 1, 13 pueden emplearse también para controlar dispositivos de pesaje en plataformas elevadoras regulables, como, por ejemplo, en carretillas elevadoras de horquilla u otros dispositivos elevadores, a fin de llevarlos a una posición corregida en inclinación en la que la dirección de medida coincida entonces con la dirección de la fuerza de la gravedad. Esta corrección de inclinación por medio de células de pesaje 1, 13 para captación de inclinación puede combinarse también con una compensación de inclinación, siempre que la corrección de inclinación sea posible, por ejemplo, solamente en un eje del espacio o solamente en células de pesaje individuales 1, 13.

Claims (10)

1. Célula de pesaje con elementos (6) de entrada de fuerza y de absorción de fuerza y con un cuerpo de dilatación (12) dispuesto entre ellos, en el cual están aplicadas unas bandas extensométricas (10), y en o sobre una de las partes de la célula de pesaje está previsto un transductor de inclinación (4) que capta una desviación de la dirección de medida respecto de la dirección de la fuerza de la gravedad, caracterizada porque el transductor de inclinación (4) está montado de forma integrada dentro de los elementos de entrada de fuerza (11) o de absorción de fuerza (6) o entre ellos, está realizado en una versión microelectromecánica y está dispuesto sobre una plaquita de circuito (2), estando fijada la plaquita de circuito (2) dentro de las partes previstas de la célula de pesaje en una orientación definida.

2. Célula de pesaje según la reivindicación 1, caracterizada porque el transductor de inclinación (4) está fijado en un taladro, un rebajo (3) o un espacio intermedio dentro de las partes de la célula de pesaje.

3. Célula de pesaje según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el transductor de inclinación microelectromecánico (4) está integrado con una electrónica sobre un único chip.

4. Célula de pesaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el transductor de inclinación (4) está dispuesto con un circuito de cálculo electrónico adicional (5) sobre una plaquita de circuito (2) que, a partir del ángulo de inclinación obtenido con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad y de un valor límite de inclinación prefijado, suministra, al sobrepasarse este valor límite, una señal de salida analógica o digital que sirve para interrumpir el proceso de pesaje y/o para indicar el rebasamiento de la inclinación.

5. Célula de pesaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el transductor de inclinación (4) está unido con un circuito de evaluación de señal de medida de la célula de pesaje (1) y forma con ayuda de un circuito electrónico, a partir del ángulo de inclinación obtenido y las señales de fuerza de peso captadas F_{W}, una señal de peso -F_{G} compensada en inclinación que corresponde a la fuerza de peso F_{G} en la dirección de la fuerza de la gravedad.

6. Célula de pesaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el transductor de inclinación (4) está montado en un rebajo (3) de un elemento de captación de fuerza (6) de un brazo de flexión doble (1) sobre una plaquita de circuito (2) que, al sobrepasarse un valor límite de inclinación prefijado en al menos un eje del espacio, interrumpe el proceso de pesaje y/o señaliza el rebasamiento del valor límite de inclinación.

7. Célula de pesaje según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque ésta está construida en forma de una célula de pesaje (13) de varilla pendular que contiene un circuito de evaluación de señal de medida que obtiene un error de entrada de carga a partir del ángulo de inclinación obtenido y una aplicación de banda extensométrica adicional y que, además, compensa dicho error con respecto a la inclinación obtenida.

8. Báscula con al menos una célula de pesaje (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque, al sobrepasarse una inclinación límite prefijada en al menos un eje del espacio, se interrumpe el proceso de pesaje con ayuda de un circuito de cálculo electrónico (5) y/o se señaliza el rebasamiento de la inclinación, o bien se forma con ayuda de un circuito de evaluación de señal de medida, a partir del ángulo de inclinación obtenido y las señales de fuerza de peso captadas F_{W}, un valor de peso F_{G} compensado en inclinación.

9. Báscula según la reivindicación 8, caracterizada porque, para el pesaje sobre la superestructura de un vehículo, se han previsto entre un bastidor del vehículo y una superestructura que recibe la carga varias células de pesaje (1) que captan el peso de la carga, presentando todas las células de pesaje unos transductores de inclinación integrados (4) que, a partir de los distintos ángulos de inclinación y los valores de medida de fuerza correspondientes F_{W}, forman una señal de peso -F_{G} compensada en inclinación y/o interrumpen el proceso de pesaje al rebasarse un ángulo de inclinación prefijado.

10. Báscula según una de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizada porque con ayuda de la inclinación obtenida en una o varias células de pesaje (1, 13) integradas en inclinación se puede ajustar la posición de la báscula o de su superficie de pesaje de modo que ésta en al menos un eje del espacio esté orientada en dirección horizontal o en la dirección de la fuerza de la gravedad.