Sensori di forza o estensimetri?

Pubblicato il 2 novembre 2020

Con il suo portafoglio per la misurazione delle forze, Baumer offre una soluzione adatta a tutte le applicazioni – fornendo sia sensori di forza che di deformazione.

Quando sono adatti gli estensimetri e quando invece i sensori di forza rappresentano la soluzione migliore? Quali sono le differenze e per quali scenari i rispettivi tipi di sensori si adattano in modo ottimale? Di seguito una panoramica dei rispettivi vantaggi delle due famiglie di sensori.

Estensimetri per la misurazione delle forze di processo? Ciò che a prima vista non è idoneo, può essere soprattutto per la misurazione di grandi forze, un’alternativa intelligente ai sensori di forza. Questo vale soprattutto se l’installazione direttamente nel flusso di forza risulta troppo dispendiosa o se un sensore di forza non è in grado di coprire completamente lo spettro delle forze che si verificano nella macchina. Dopo tutto i sensori di forza diventano rapidamente molto ingombranti, se utilizzati per forze elevate, rendendo l’integrazione nella macchina costosa. Gli estensimetri, invece, possono essere montati nella macchina dall’esterno senza adattamenti e senza costi elevati. Un ulteriore vantaggio è rappresentato dal fatto che un unico estensimetro è in grado di coprire molte tipologie di macchine con diversi range di forza.

Rappresentano quindi una soluzione più economica soprattutto con forze di oltre 10.000 Newton e strutture rigide delle macchine. Ad esempio, nelle presse e piegatrici, dove altrimenti sono necessari sensori di forza diversi a seconda del range di forza della pressa. Poiché gli estensimetri non misurano le forze direttamente nel flusso di forza, ma nel flusso bypass della forza, possono essere facilmente posizionati in un punto adatto della struttura della macchina. Nel caso di una piegatrice, ad esempio, l’estensimetro si trova sul corpo della macchina, che si deforma sotto l’influenza della forza. Questo fenomeno è invisibile ad occhio nudo. Un estensimetro, tuttavia, rileva questa minima deformazione della struttura della macchina di pochi μm e ne ricava la forza che prevale durante il processo di piegatura. Un altro vantaggio decisivo degli estensimetri è la semplicità di smontaggio e di montaggio, nonché la possibilità di allestimento a posteriori su macchine esistenti.

I sensori di forza, invece, sono sempre utili quando si devono misurare forze più piccole. A tale scopo vengono installati nel flusso di forza delle macchine e monitorano i processi di pressatura, le forze di tenuta nei dispositivi di bloccaggio o l’usura dei cuscinetti a sfera. Poiché i sensori vengono montati direttamente nel flusso di forza, la forza di processo può essere misurata con estrema precisione. Ciò li rende particolarmente adatti ad applicazioni con elevati requisiti di precisione. Anche con strutture delle macchine morbide o sottili, dove gli estensimetri raggiungono i loro limiti, un sensore di forza fornisce risultati di misurazione affidabili.

In linea di principio, un rilevatore di forza si rivela utile soprattutto laddove le forze in campo da misurare siano di piccola entità. Un estensimetro è invece indicato in particolare in presenza di forze maggiori.

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