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Como regra geral, uma força apenas é visível quando provoca alterações. Não vemos a força, mas vemos o seu efeito. No entanto, este efeito não depende apenas da altura e direção da força, mas também das influências neutralizantes. A fim de determinar e comparar forças objetivamente, vários métodos e dispositivos de medição de força foram desenvolvidos. Um medidor de força analógico normalmente move um ponteiro ao longo de uma escala para indicar a força medida. Por outro lado, um medidor de força com display digital exibe os valores de medição na forma de um gráfico ou valor numérico em um display eletrônica. Muitos desses dispositivos podem armazenar dados de medição em formato eletrônico ou transmiti-los diretamente para um computador ou outros dispositivos através de uma interface.
A unidade de força utilizada internacionalmente é o Newton. Esta unidade também é usada para medir a força da gravidade. Porém, na vida cotidiana, na medicina ou na simples medição de uma carga, o termo “peso” costuma ser utilizado com a unidade quilograma. A medição de outras forças também é especificada em quilogramas. Por esse motivo, existem diversos modelos de medidores de forças que indicam os valores de medição em gramas ou quilogramas. No idioma anglo-americano, a referência da força é indicada com um f de force (força), portanto a abreviatura não é kg e sim kgf. Uma força de um quilograma (kg o kgf) corresponde a cerca de 10 (9,81) Newton, e um Newton corresponde a cerca de 100 (102) gramas. A faixa de medição, resolução e a precisão dependem do princípio de medição e do transdutor de força utilizado. Por exemplo, um medidor de força digital de uma determinada série de modelos mede de 0,000 a 5,000 Newton com uma resolução de 0,001 Newton, enquanto outro medidor de força da mesma série de modelos pode medir até 100 000 Newton com uma resolução de 10 Newton.
Um medidor de força pode ser destruído por forças muito altas, mas também por carregamento incorreto com o ponto de aplicação de força errada, direção errada da força ou cargas dinâmicas adicionais que não foram levadas em consideração. Portanto, a magnitude e a direção da força e se estas podem ser absorvidas e avaliadas com segurança pelo dispositivo desempenham um papel importante na seleção do medidor de força. Além disso, deve-se levar em conta que muitos dos dispositivos apenas funcionam de forma confiável se determinadas condições de funcionamento forem mantidas. Para algumas aplicações existe uma grande seleção de diferentes tipos de medidores de força, enquanto para outras existem apenas alguns modelos. Pode até ser necessário desenvolver adaptações especiais ou soluções especiais para cada caso.
Um medidor de força é usado para uma ampla gama de tarefas de medição. Abaixo, explicamos qual medidor de força é o dispositivo mais adequado e que deve ser considerado ao selecioná-lo.
Critérios de seleção do medidor de força
Entre o grande número de medidores de força disponíveis, a seleção pode ser restringida usando os seguintes critérios:
Dependendo da tarefa de medição, use o dinamômetro com os sensores apropriados. Portanto, a primeira questão a considerar é o tipo de força a ser medida. As aplicações mais comuns são:
Um medidor de força pode ser usado em laboratórios, durante a produção ou até mesmo em produtos ou componentes instalados. Para medições em laboratório, o dinamômetro pode ser integrado em uma máquina de teste de força, facilitando a realização de medições. Ao selecionar o medidor de força e, em particular, a unidade de aplicação de força, considere o espaço disponível.
Um medidor de força geralmente é composto por um sensor de força e uma unidade de exibição. Ao contrário de um medidor de força mecânico, os dois componentes do medidor de força digital com sensor externo podem ser facilmente separados. Existem modelos que permitem trocar facilmente o sensor, ou seja, a célula de carga, para que o dinamômetro possa ser utilizado para diferentes tarefas de medição. O design do sensor é muito versátil. Alguns sensores medem a força em múltiplas direções, como puxar e comprimir ao longo de um eixo ou medir vários eixos de força simultaneamente.
Visto que o peso é uma força, a balança também é uma medida de força. Algumas escalas permitem selecionar a unidade Newton, enquanto para todas as outras é possível converter a unidade quilograma para Newton.
Muitos medidores de força podem ser equipados com adaptadores especiais. Esses adaptadores permitem, por exemplo, o engate ou fixação segura de diferentes amostras para testes de tração ou medição de compressão em uma superfície definida.
É essencial que sempre tenha em consideração a segurança ao usar um medidor de força. Se necessário, instale uma proteção ou altere a disposição da medição para que não ocorra perigo.
Um medidor de força pode, de acordo com o princípio de medição, medir corretamente apenas sob certas condições ambientais relacionadas à temperatura e umidade ambiente e áreas de risco devido a atmosferas explosivas. Existem diferenças importantes entre um medidor de força eletrônico e um medidor de força mecânico.
Um medidor de força exibe o valor atual, seja analogicamente através de um ponteiro em uma escala, ou digitalmente como um valor numérico em um display eletrônico. Mesmo um simples medidor de força de mola pode indicar o valor máximo de uma série de testes.
Agora, um medidor de força digital oferece muitas outras possibilidades. Isso inclui o registro de vários valores de medição, a avaliação dos resultados da medição usando funções estatísticas e a transferência de dados para um software de computador para exibição e armazenamento dos valores em formato tabular e gráfico. Alguns dinamômetros digitais integram uma função de alarme óptico ou inferior são excedidos. Para controle do processo é possível equipar um dinamômetro especial com contatos reversíveis.
A imagem mostra dois medidores de força com diferentes taxas de amostragem. O medidor de força com os valores marcados em verde possui uma cota de amostragem 10 vezes maior que o medidor de força com marcas vermelhas.
Ao comparar um medidor de força com outro, leve também em consideração se é necessário registrar ou processar os dados de medição individualmente ou se o dispositivo calcula um valor médio a partir de um determinado número de valores de medição.
Uma força apenas deve ser exercida na célula de carga do medidor de força até um determinado valor. Caso a força exercida seja maior, não será possível ao medidor de força fornecer resultados confiáveis. E se não estiver protegida contra sobrecargas, a célula de carga será danificada ou até mesmo destruída. Além disso, a força máxima está diretamente relacionada à precisão que o medidor de força pode atingir.
Medidores de força com o mesmo tipo de design, mas com faixa de medição menor, possuem maior resolução.
A precisão necessária varia dependendo do tipo de uso pretendido. Observe que a precisão de uma medição e a resolução não são valores idênticos. No caso de um medidor de força com resolução muito alta, a precisão pode ser várias vezes maior que a resolução.
Medidor de força mecânica com força de mola
O medidor de força de mola é um dispositivo simples e barato com uma faixa de medição de até hasta 500 N (50 kg). Este tipo de medidor de força também é chamado de balança de mola e ainda é usado na indústria, pesquisa, educação e saúde. Durante a medição, a mola embutida no medidor de força é comprimida ou puxada. A mola definida apenas pode percorrer uma distância definida sob o efeito das forças correspondentes. O medidor de força mostra aos usuários a distância percorrida com um valor em Newtons
Medidor de força mecânico com fluido hidráulico
Outro tipo de medidor de força mecânico pode medir e exibir a força por meio de um fluido hidráulico. 
Os sensores de força hidráulica medem a força de alguns Newtons a muitos quilonewtons, dependendo do projeto. Um medidor de força hidráulico usa um pistão sobre o qual a força atua. Um manômetro com dispositivo de contato é usado para indicar a força exercida. O medidor de força hidráulico é robusto e não requer fonte de alimentação.
Medidor de força com galga extensométrica (DMS)
Um medidor de força com galga extensométrica usa a mudança de resistência elétrica com a deformação dos fios para medir a força. A compressão reduz a resistência elétrica enquanto o alongamento aumenta isso. Um fio de resistência sinuoso é soldado a uma tira de papel alumínio e preso ao corpo de deformação no qual a força é introduzida. As conexões cruzadas das resistências melhoram o sinal de saída e a precisão da medição. O medidor de força com galga extensométrica pode ter diferentes desenhos geométricos.
Medidor de força de correia de transmissão
As correias de transmissão de uma máquina ou as cordas em tensão de instrumentos musicais vibram de forma diferente dependendo da tensão aplicada. O período desta vibração pode ser determinado medindo a frequência óptica. Um medidor de força para detectar a tensão da correia também é chamado de Trummeter.
Medidor de força com compensação eletromagnética
Em um medidor de força com compensação eletromagnética, uma bobina móvel é colocada em um campo magnético. A corrente que flui através da bobina é proporcional à força que atua sobre ela. Este princípio é utilizado, por exemplo, em balanças de precisão.
Dispositivos de medição de força com elementos piezoelétricos
Quando a força é aplicada, uma carga é gerada nos elementos piezocerâmicos que é proporcional à força. Como esta carga flui, este princípio é particularmente adequado para forças dinâmicas de até 100 Hz. Um arranjo escalonado de vários discos permite até mesmo medições de força em vários eixos.
Medidor de força para verificar as forças de portas e portões
Apesar dos exemplos negativos amplamente conhecidos e da atualização dos regulamentos de prevenção de riscos, continuam a ocorrer acidentes com ferimentos em pessoas causados por portas e portões mal protegidos. Trata-se principalmente de portas e portões motorizados, incluindo portas giratórias, portas e portões de batente e de correr, assim como todos os tipos de portões de fecho vertical, como portas basculantes seccionais e de enrolar.
As forças de fechamento devem ser limitadas para quaisquer portas e portões motorizados que não estejam totalmente protegidos por um interruptor de homem morto, bordas de segurança fixadas na borda de fechamento ou dispositivos de proteção sem contato com barreiras de luz. Isto é verificado por pessoas qualificadas com um medidor de força adequado. As normas DIN EN 16005 e DIN EN 12453 definem as condições e limites de medição do nível de forças estáticas e dinâmicas e sua duração de ação. Portanto, um medidor de força utilizado para verificar as forças de fechamento deve ser capaz não apenas de registrar a altura máxima, mas também o curso temporal da força atuante.
Os requisitos do medidor de força especificados na norma DIN EN 18650 Parte 1 parágrafo 6.2.2 incluem:
Além da segurança, a maneabilidade das portas no uso diário desempenha um papel importante. As portas modernas que cumprem requisitos especiais de proteção acústica, térmica e contra fogo devem ser fáceis de abrir e fechar, apesar destas funções. Especialmente no caso de edifícios públicos e destinados a um grupo de utilizadores com limitações físicas, deve-se ter cuidado para que as forças de atuação das portas cumpram também as normas para edifícios sem barreiras.
Medidor de força para verificar cabos e cordas
Os cabos são hastes de metal longas e finas, como seção transversal constante, geralmente redonda, enquanto as cordas são compostas por vários cordões entrelaçados ou fios de fibra natural ou sintética.
Cabos e cordas desempenham importantes funções de transporte ou transmissão em muitos campos. Existem áreas de aplicação com cabos ou cordas rígidas, assim como com cabos ou cordas que se movem conforme planejado. Quer se trate de linhas elétricas de alta tensão ou linhas ferroviárias, edifícios, pontes, teleféricos, elevadores, guindastes ou outras máquinas, os testes antes e depois da instalação são para garantir que os cabos e cordas possam cumprir suas funções com segurança. Novos cabos são testados antes da instalação com uma máquina de teste de tração ou com um medidor de força adequado em dispositivos especiais. Na norma ISO 2307:2019 e nas normas que são baseadas nela EN ISO 2307:2019 e DIN EN ISO 2307:2019-12 “Cordas de fibra - Determinação de certas propriedades físicas e mecânicas” especificam, entre outras coisas, os métodos para medir a força de ruptura e alongamento da corda sob tensão.
Para a medição da força de tração em cabos ou cordas sob tensão, pode ser utilizado um medidor de força móvel especialmente projetado para medição de força em cabos, que é configurado de forma que a corda seja guiada por três rolos do medidor de tensão. Esses medidores de tensão de cabos especiais estão disponíveis para diferentes faixas de força, diâmetros de cabos e com diferentes comprimentos de distância de medição. No entanto, é sempre necessário acesso livre e espaço suficiente para montar o dispositivo de medição. Se o espaço for limitado, um medidor de força com transdutor de força em forma de anel ou braçadeira de corda pode ser usado. Eles também são adequados para monitoramento contínuo das forças em cabos já instalados.
A sigla ASTM significa “American Society for Testing and Materials”. A Sociedade Estado-unidense para Testes e Materiais (ASTM) está sediada em Estados Unidos e trabalha com especialistas de 150 países para desenvolver e atualizar normas que aumentem a segurança e qualidade dos produtos. Ao padronizar as propriedades dos produtos e os procedimentos de teste, as normas também ajudam a facilitar o comércio internacional.
Para muitos produtos e materiais existem tanto normas ASTM como normas EN. Em alguns casos, as especificações dos respectivos testes do produto são diferentes. Para evitar interpretações erradas, os resultados dos testes devem ser claramente marcados. Se um medidor de força for utilizado para realizar medições de acordo com padrões diferentes, deve ser possível atribuir claramente os resultados de medição armazenados ao padrão aplicado. Caso o medidor de força não permita esta distinção, o usuário é responsável pela atribuição correta dos valores de medição.
AS aproximadamente 13 000 diretrizes atuais da ASTM estão divididas em diferentes áreas, identificadas com letras maiúsculas:
As diretrizes para medições de força e torção e os requisitos para o dispositivo de medição de força usado para esse fim são agrupados nas respectivas áreas, na medida aplicável. As seções a seguir listam algumas das normas ASTM para testes de carga como exemplo.
IMPORTANTE
Alguns métodos de teste ASTM expressam o valor de medição em unidades polegadas-libra e unidades SI. Estes não devem ser simplesmente convertidos entre si, pois as especificações de teste subjacentes podem diferir, por exemplo, na espessura do material da amostra. As unidades polegada-libra são amplamente utilizadas nas regiões anglo-americanas e, portanto, também nos Estados Unidos. As unidades SI são unidades métricas definidas no Sistema Internacional de Unidades.
Esta norma descreve os métodos de teste para verificar a resistência à tração dos metais. As amostras normalizadas são fixadas e submetidas a uma carga de tração uniaxial à temperatura ambiente. 
Se, além da resistência da tração, se deseja determinar o limite elástico e outros valores específicos do material, a configuração do teste deve permitir o controle da velocidade do teste e o medidor de força utilizado deve ser capaz de registrar com precisão não apenas a força da tração aplicada, mas também a deformação com um número suficiente de valores de medição.
Esta norma inclui não apenas os ensaios de tração, mas também de flexão, rigidez e dureza de vários produtos de aço.
Esta norma define as condições para medições de capacidade de carga de tração e comportamento de alongamento. Isto inclui testes para a determinação da carga de tração e alongamento na ruptura, a medição da carga de tração em um alongamento especificado e a determinação da mudança permanente no comprimento de materiais elásticos após o carregamento. O medidor de força e o dispositivo para aplicar a força de tração devem ser selecionados de forma que o caminho de deformação seja suficientemente grande e seja garantida uma velocidade de deformação uniforme.
Esta norma cobre os métodos de teste para determinar a resistência à tração de plásticos reforçados e não reforçados com até 14 mm de espessura com o mesmo pré-tratamento, temperatura, umidade e velocidade da máquina de teste. As amostras de menos de 1 mm de espessura devem ser testadas de acordo com a norma ASTM D882 sempre que seja possível. Os resultados dos testes incluem a força de tração que pode ser aplicada até que o material falhe, o módulo de tração, a mudança de comprimento quando a amostra falha e a relação entre o alongamento e a espessura do material testado.
Esta norma trata de testar a resistência de adesão e suporte ao aço em baixa temperatura e em temperatura ambiente, a resistência de ligação após imersão em solvente, a resistência à tração e alongamento em baixa temperatura e em temperatura ambiente, torção, tensão de ruptura dielétrica à perfuração e força de relaxamento à temperatura ambiente e a baixa temperatura. Para determinar qual força é necessária para afrouxar ou danificar a cinta, é necessário um medidor de força com equipamento apropriado.
Esta norma descreve um método para determinar a resistência ao cisalhamento de adesivos de ligação metálica. Dado que estes adesivos também são utilizados nas indústrias automóvel, aeroespacial e eletrônica, a capacidade de carga destas juntas coladas é de grande importância para a segurança funcional dos componentes afetados.
Esta norma descreve não apenas a resistência à compressão, mas também o cálculo de deformação por compressão e do módulo de elasticidade a partir dos resultados do teste. Para isso, a máquina de ensaio e o medidor de força devem permitir a realização de um ensaio de compressão a uma velocidade constante e com capacidade de força suficiente para comprimir a amostra a 13% da sua altura original. A norma exige uma precisão de medição de um por cento para os instrumentos de medição utilizados.
Esta norma descreve métodos de teste para comparar a durabilidade e resistência à fadiga de colchões, independentemente do seu material. Para isso, são aplicadas cargas que simulam os movimentos do corpo. Para tornar os resultados dos testes comparáveis, o tipo e o nível das cargas são definidos com precisão.
Esta norma inclui vários métodos de teste de aderência que podem ser usados para determinar a resistência à ruptura e o alongamento de muito materiais têxteis. Eles também incluem testes em úmido. São adequados para tecidos, não tecidos e feltros, mas não deve ser utilizado para tecidos de fibra de vidro, tecidos de malha e outros materiais têxteis com capacidade de alongamento superior a 11%.
Outras normas ASTM para testar materiais têxteis onde um medidor de força adequado deve ser usado são ASTM D5035, ASTM D1294, ASTM D2256, ASTM D2261, ASTM D2653, ASTM D2731, ASTM D3787, ASTM D3822, ASTM D4884, ASTM D4964, ASTM D6241, ASTM D6775, ASTM D7269 e ASTM D8054.
Frequentemente, é necessário um certo torque para fixar juntas aparafusadas ou para bujões de expansão. Frequentemente, o torque deve ser limitado tanto para cima quanto para baixo. Estra é a única maneira de garantir que a junta fique bem presa pela força de fixação e não quebre.
Para o torque de uma conexão roscada, os padrões se aplicam dependendo do tipo de conexão:
ASTM A193, ASTM A307, ASTM A320, ASTM A325, ASTM A354, ASTM A449, ASTM A490.
Se a junta roscada for fixada com cola, pode ser verificada a resistência da colagem de acordo com a norma ASTM D5649 - Resistência à torção de adesivos utilizados em fixadores roscados.
Requisitos adicionais se aplicam a parafusos para uso corporal, por exemplo, para corrigir fraturas ósseas. A norma ASTM F543 – Parafusos para Osso Cortical - define requisitos importantes. Além disso, existem outras diretrizes ASTM reconhecidas internacionalmente para implantes que devem absorver ou transmitir forças. Entre eles estão as seguintes normas
As tampas com rosca dos recipientes podem ser fixadas de forma que não possam ser abertas por crianças pequenas devido à força necessária para abri-las. Alguns produtos, como comprimidos ou outros medicamentos, não devem ser abertos por crianças pequenas, mas sim por pessoas com deficiência física; é por isso que são usados lacres especiais. Os procedimentos e condições para teste de torque e dispositivos de travamento de parafuso adicionais são descritos em: ASTM D2063, ASTM D3198, ASTM 3472, ASTM D3810, ASTM 3968 e ASTM D7860.
O torque não é verificado apenas em juntas aparafusadas com um medidor de força. Também é possível medir o torque em peças de máquinas com rolamentos rotativos sob determinadas condições operacionais. Por exemplo, pode-se determinar como o comportamento dos lubrificantes em baixas temperaturas afeta o torque. As normas sobre rolamentos são formuladas em ASTM D1478 e em ASTM D4693.
A medição da força é realizada em diferentes áreas. Para algumas aplicações, um medidor de força com equipamento padrão é suficiente, como uma balança que mede a tensão e força de compressão. No entanto, outras medições de força requerem acessórios especiais para segurar a amostra ou aplicar força. Para as aplicações mais comuns existem acessórios que incluem opções de montagem adequadas para o medidor de força ou máquina de teste. Diferentes fabricantes possuem uma ampla gama de dispositivos de fixação para fixar as amostras e também uma grande variedade de adaptadores para aplicação de forças.
No entanto, existem tarefas mais específicas que não podem ser executadas simplesmente com a tecnologia de medição oferecida no programa padrão. Nestes casos, existe a possibilidade de adaptar ou expandir um medidor de força existente para uma tarefa específica ou combinar um sensor com um dispositivo de avaliação adequado com componentes adicionais para criar um dispositivo de medição adequado. A gama de produtos da PCE Instruments inclui diversas soluções de medição de força que foram desenvolvidas em colaboração com clientes para sua tarefas específicas e agora também estão disponíveis para outros clientes.
Alguns exemplos são:
Outras soluções específicas desenvolvidas para atender as necessidades de clientes individuais são:
As bordas são frequentemente coladas em aglomerados. Seu objetivo não é apenas proteger a placa contra danos nas bordas e penetração de umidade. A proteção das bordas também serve para melhorar a aparência e evitar que alguém se machuque na borda cortada e danifique roupas ou outros materiais.
Durante a colagem podem surgir vários problemas que provocam falta de aderência entrei o painel e o material da borda. Em colaboração com a empresa Rehau, a PCE Intruments desenvolveu um dispositivo de medição com o qual a resistência de adesão da fita de borda pode ser verificada de forma fácil, rápida e com um processo reprodutível. Isso permite que amostras aleatórias de lotes de produtos sejam testadas diretamente na produção.
O medidor de força, com dimensões de apenas 490 x 210 x 150 mm, permite a execução automática de um teste de aderência de 90 graus após a fixação da extremidade da borda. Para isso, o medidor de força foi montado na carcaça para que possa ser movido. A velocidade de avanço foi definida em 50 mm por segundo e o deslocamento em 100 mm. Para a aplicação antecipada, foi escolhido um medidor de força com uma faixa máxima de 500 N.
Durante o teste de aderência, o pedaço de aglomerado em teste é arrastado sobre os rolos dispostos na superfície do invólucro em um ângulo de 90 graus em relação à direção de tração, com quase nenhum atrito. As garras de fixação e os rolos guia de material de borda suave garantem que o procedimento de teste seja executado com segurança. Usuários experientes precisam de menos de um minuto para realizar uma medição completa, incluindo a preparação.
O medidor de força armazena valores individuais durante a sequência de teste, a partir dos quais o mínimo, o máximo, a diferença entre o mínimo e o máximo e a força da tração média são exibidos diretamente no display. A taxa de medição pode ser exibida de duas maneiras: 10 ou 40 medições individuais por segundo. Uma análise detalhada do processo de medição pode ser realizada com a ajuda de um software para PC específico do próprio dispositivo, que também permite que os dados sejam exibidos como um diagrama força-tempo.
Para o transporte seguro de grandes dispositivos eletrônicos, como geladeiras, fogões ou máquinas de lavar, são frequentemente utilizados acessórios para empilhadeiras com alicates grandes. Os braços do alicate de fixação possuem vários pontos de ajuste através dos quais a força de fixação pode ser adaptada à carga. Como as forças que atuam no alicate não podem ser visualizadas, é necessário desenvolver um dispositivo com o qual a força de fixação gerada possa ser medida.
A máquina de testes PCE-4PCFM, especialmente desenvolvida pela PCE Instruments para esta tarefa, mede simultaneamente a força de compressão aplicada em quatro pontos diferentes. 
O dispositivo foi projetado para uma força máxima de três mil quilogramas por ponto de medição e exibe os valores de medição com resolução de 1 kg.
Com este medidor de força de forças pode verificar vários alicates de grandes superfícies de forma rápida e confiável. A posição dos pontos de medição no carro pode ser alterada facilmente simplesmente movendo-os. A máquina de teste está equipada com uma bateria recarregável e rodas para facilitar a mudança do local de teste em oficinas ou armazéns.
Esta máquina de testes permite que cada teste seja vinculado a um número de identificação da peça testada. Os dados podem ser impressos ou salvos em uma memória USB e usados para comparação com um próximo teste. Para simplificar o ajuste dos alicates, é possível definir um valor nominal para a força total e para os pontos de medição individuais. Os desvios nos resultados da medição são indicados no display colorido.
Definir a força de fixação correta nos braços de fixação é importante para que os objetos fixados não escorreguem ou sejam danificadas por pressão excessiva. A máquina de teste de quatro pontos desenvolvida e fabricada pela PCE Instruments está sendo utilizada com sucesso pelo cliente. A máquina de teste permite a medição rápida e precisa de quatro pontos de fixação simultaneamente. Desta forma, os alicates de grandes superfícies podem ser verificados e ajustados aos valores desejados com muita mais facilidade.
O laboratório de medição de força da PCE oferece calibrações de acordo com a norma ISO 9001 (calibrações em fábrica) ou dependendo da norma ISO 17025 (calibrações acreditadas). A calibração de acordo com a ISO 17025 tem um maior alcance de medição que a calibração de acordo com a norma ISO 9001. A pauta em Alemanha para a calibração dependendo da ISO 9001 é a "DAkkS-DKD-R-3-3, Sequência A". Geralmente, esta também é a base para a calibração de acordo ISO 17025, mas outros procedimentos são possíveis neste caso.
Comparação de alguns certificados de calibração de amostra
ISO 9001 com 5 valores de medição individuais de força de tração e compressão ascendente ou descendente, assim como diferença entre o valor nominal e o valor real. DAkkS com 6 séries de testes para forças de tração e compressão, diversas posições de instalação e especificação estendida de incerteza de medição.
| Certificado de calibração de acordo com a DAkkS | Certificado de calibração de acordo com a ISO 9001 |
| Para um medidor de força PCE-DFG N 1K com uma faixa de 1 kN | Para um medidor de força PCE-DFG N 5K com uma faixa de 5 kN |
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O laboratório de metrologia de PCE oferece aos clientes que necessitam de um medidor de força com certificado DAkkS, calibração realizada por um laboratório conveniado. Os detalhes do procedimento e condições de teste são acordados no momento da preparação da oferta.
Quando uma força não exerce resistência suficiente, causa deformações, movimentos ou acelerações. Com um medidor de força adequado, a força pode ser determinada com base no seu efeito. Na maioria dos casos, a força é medida através da deformação elástica de um corpo de mola especial. Quanto maior a carga nominal, ou seja, a carga máxima do medidor de força, maior será a rigidez do corpo de mola. Portanto, a quantidade de força a ser medida deve estimada antes da medição, para que o sensor do medidor de força não seja destruído por sobrecarga. Para realizar uma medição correta, é importante levar em consideração o tipo de força atuante, sua direção, as condições ambientais e selecionar o medidor de força adequado para ela.
Se dois grupos medirem sua força puxando uma corda, o vencedor é o grupo que conseguir puxar o outro grupo até a marca correspondente. No entanto, o resultado desta “medição da força de tração” não é um valor numérico reproduzível que possa ser comparado com os resultados de outras medições. O mesmo não acontece com o martelo de força, muito popular em parques de atrações e feiras. A força também pode ser lida em uma escala enquanto o golpe atira um objeto verticalmente para cima. Quanto maior a força aplicada com o martelo, mais o disco metálico colocado sobe. Quando atinge o limite, toca um sino na parte superior.
Conjunto de medidor de força
Um medidor de força sempre inclui a célula de carga (sensor), que se deforma quando a força é aplicada, e uma saída de valor na forma de um display legível ou de uma interface normalizada para transmitir o sinal de medição. Normalmente, é necessário outro conjunto entre o sensor e a unidade de saída para converter e amplificar o sinal de medição real. Os componentes adicionais aumentam as funções ou a segurança de uso do medidor de força como, por exemplo, a proteção contra sobrecargas, uma memória para salvar os valores de medição ou os transmissores de alarme. Quando for necessário medir forças elevadas, é possível colocar várias células de carga em paralelo e medir a força conjunta.
Mantenha a direção da carga – Evite a medição em ângulo
Algumas células de carga permitem que a força seja carregada apenas ao longo do eixo pretendido. Se o medidor de força não for carregado centralizado na direção do eixo de medição, mas em ângulo com ele, não será possível determinar corretamente a força total. Ele apenas medirá a parte da força que passa ao longo do eixo de medição. As cargas adicionais em uma direção diferente desta podem danificar o medidor de força, desde que ele não esteja estruturalmente estabilizado contra forças transversais.
Quando máquinas de teste são usadas para medir uma força, a direção do carregamento é fixa. No entanto, certifique-se de que o medidor de força, a amostra de teste e os acessórios de montagem estejam dispostos e fixados de acordo com os requisitos de teste.
A seguir, pode ser visto um exemplo de aplicação incorreta de força em uma célula de carga: à esquerda uma carga aplicada verticalmente no eixo e à direita aplicada no centro, mas não axialmente.
Para algumas medições de força não é possível garantir que toda a força seja aplicada na direção de medição pretendida. Quando aplicável, use um medidor de força cuja célula de carga tolere cargas incorretas. A tolerância a cargas incorretas é obtida pelo princípio de medição ou, no caso de extensômetros, por projetos especiais do corpo da mola. A informação sobre o momento limite de flexão, o momento torcional último e a força cortante última do sensor de força indicam quão altas podem ser as cargas adicionais. Quando tais valores específicos são ultrapassados, a célula de cargas adicionais. Quando tais valores específicos são ultrapassados, a célula de carga pode sofrer danos irreversíveis.
Uso de um medidor de força em condições ambientais adequadas
Um medidor de força apenas pode funcionar corretamente se for usado em condições ambientais adequadas. Em geral, sabe-se que a alta umidade tem um efeito negativo nos componentes elétricos e em outros componentes sensíveis à umidade. A alta umidade pode causar condensação e, portanto, corrosão e correntes de fuga. Por este motivo, as condições de funcionamento indicar na ficha técnica incluem a temperatura de funcionamento, mas também a umidade relativa.
Falando em como a temperatura desempenha um papel, é importante saber que não é suficiente que um medidor de força permaneça dentro da faixa de temperatura especificada. Para obter resultados de medição precisos, também é necessário evitar grandes diferenças de temperatura, como quando a célula de carga é aquecida ou resfriada de um lado durante a medição.
Ao realizar medições em áreas onde o medidor de força ficará exposto a respingos de água ou outros líquidos ou em áreas com muita poeira, recomendamos utilizar um medidor de força cuja carcaça tenha um alto índice de proteção IP. Tenha especial cuidado com a brisa marítima, assim como com gases e vapores corrosivos. Neste caso, devemos garantir que a instalação esteja o mais protegido possível e verificar periodicamente o medidor de força utilizado.
Os campos eletromagnéticos e as vibrações ambientais são alguns dos fatores de interferência mais frequentes. Dependendo do tipo de célula de carga e de sua montagem, tais interferências podem falsificar o resultado da medição em maior ou menor grau. Se não puderem ser evitadas, tais interferências devem ser levadas em consideração no planejamento da medição, para que tenham apenas uma influência mínima no medidor de força durante a medição.
