Hochpräzise Wägezellen | OMEGA Waagen GmbH

Zur Bestimmung der Masse sind Wägezellen basierend auf Dehnungsmessstreifen, auch DMS Wägezellen genannt, die richtige Wahl für verschiedenste Anwendungen in der Wägetechnik. In unserem umfangreichen Lieferprogramm finden Sie folgende Zellen mit Nennlasten von 3 kg bis 100 t:

• SinglePoint Wägezellen (Plattform)
• Biegestab Wägezellen
• Scherstab Wägezellen
• Doppelscherstab Wägezellen
• Druckkraft Wägezellen
• S-Förmige Wägezellen (Zugkraft)

Jahrelange Kompetenz in der Wägetechnik, spezielles Fachwissen und freundlicher Kundenservice zeichnen uns bei OMEGA Waagen aus. In unserem Onlineshop finden Sie ein breites Angebot an hochpräzisen Wägezellen sowie passende Montagemodule und Zubehör für jede Anwendung. Ihr gewünschtes Produkt ist nicht dabei? Kontaktieren Sie uns gern! Wir fertigen gern für eine Sonderlösung für Sie an.

Die Wägezelle als Kernstück einer jeden Waage

Die Wägezelle gehört neben der Auswerte-Elektronik und der Konstruktion der Waage zu den Kernstücken einer jeden Waage. Je nach Anwendung kommen verschiedene Arten von Wägezellen zum Einsatz. Grundsätzlich sind aber bei allen Arten die Dehnungsmessstreifen auf einem Federkörper angebracht. Beim Aufbringen von Lasten verbiegt sich dieser Federkörper und die DMS werden gestaucht bzw. gedehnt. Hierdurch verändert sich das Eingangssignal. Diese Veränderung wird als Signal ausgegeben. Mittels einer Auswerte-Elektronik kann abhängig von der jeweiligen Anwendung das Gewicht oder auch die Kraft dargestellt werden.

Die Vielfalt an Anwendungen wird durch die verschiedenen Bauformen der Wägezellen abgedeckt:

• Bei Plattformwaagen kommen vorwiegend Single Point Wägezellen, auch Plattform Wägezellen genannt, zum Einsatz. Diese können sehr kleine Nennlasten mit entsprechend hoher Auflösung abbilden und sind Eckenlast-kompensiert.
• Bei der Konstruktion von Bodenwaagen, Palettenwaagen und Waagen mit ähnlichem Aufbau finden vorwiegend Scherstab Wägezellen Verwendung. Diese können höhere Nennlasten, in der Regel bis 10 t je Wägezelle abbilden.
• Biegestab Wägezellen kommen sehr häufig im Anlagenbau und Maschinenbau zum Einsatz und eignen sich hervorragend für Anwendungen mit dynamischen Lasten.
• Doppelschersstab Wägezellen weisen sehr hohe Nennlasten bis 40 t auf und eignen sich für Fahrzeugwaagen ebenso wie für Plattformwaagen, welche hohe Belastungen aufnehmen müssen.
• 100 t oder mehr können mit Drucklast Wägezellen abgebildet werden, womit sie in Achslastwaagen, Fahrzeugwaagen und auch in Silowaagen Verwendung finden.
• S-Förmige Wägezellen eignen sich besonders für Kranwaagen und alle Anwendungen, bei denen eine Zugkraft ermittelt werden soll. Auch eine Druckbelastung ist bei diesen Wägezellen möglich, wodurch sie – bedingt durch geringe Einbaumaße – auch für Behälterwaagen und im Anlagen und Maschinenbau Anwendung findet.

Aufbau einer DMS Wägezelle

Im Wesentlichen besteht eine Wägezelle aus einem Federkörper und Dehnungsmessstreifen (DMS), welche auf dem Federkörper angebracht sind. Die Anzahl und Anordnung der Dehnungsmesstreifen ist abhängig von der Anwendung, woraus sich auch die verschiedenen Bauarten ableiten lassen. Wirkt eine Last auf die Wägezelle, so verformt sich der Federkörper entsprechend der aufgebrachten Masse. Diese Verbiegung bewirkt eine Dehnung oder Stauchung der DMS. Hierdurch verändert sich der Widerstand. Bei einer Stauchung verringert und bei einer Dehnung erhöht sich der Widerstand. Mittels eines elektrischen Signals, welches in die Wägezelle und damit in die DMS gegeben wird, wird der Unterschied zwischen Eingangs- und Ausgangssignal gemessen und über eine Auswerte-Elektronik in einen ablesbaren Gewichtswert ausgegeben.

Der Dehnungsmessstreifen – DMS

Schon bei geringen Verformungen des Federkörpers ändert sich der elektrische Widerstand der Dehnungsmessstreifen. Als Material wird häufig eine Folie verwendet, auf der ein Messgitter aufgebracht ist. Dieses Messgitter besteht aus Metall oder Halbleitern. Mehrere DMS auf einem Träger (bei Wägezellen ist dies der Federkörper) in entsprechender Geometrie angeordnet, werden als Rosetten-DMS oder Dehnungsmessrosette bezeichnet. Die Form der Messstreifen ist unterschiedlich und orientiert sich an der jeweiligen Anwendung. Metallische DMS basieren auf der Änderung des Widerstands durch Längen- und Querschnittveränderung.

Nennlast, Grenzlast, Bruchlast

Die Nennlast einer Wägezelle gibt das maximal aufzubringende Gewicht oder die auf die DMS Wägezelle wirkende Kraft an. Wir empfehlen aber nur ca. 70 % der Nennlast auszunutzen. Bei einer Wägezelle mit 100 kg Nennlast wären dies also 70 kg, bei einer Zelle mit 50 kg Nennlast wären es entsprechend 35 kg. Wird ein Gewicht oberhalb der Nennlast bis zu Grenzlast der Waage oder Wägezelle aufgebracht, so kann es zu einer dauernden Zerstörung der Wägezelle kommen. Die Bruchlast stellt den Wert dar, bei dem das Material der Wägezelle brechen kann, wodurch diese dann ebenfalls dauerhaft zerstört ist. Letztlich stellt die Einhaltung dieser Werte auch einen Sicherheitsaspekt dar, der zwingend zu beachten ist.

Die verschiedenen Lastbereiche einer Wägezelle oder Waage werden in der Dokumentation angegeben und müssen zwingend beachtet werden, um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. Bei einer Waage ist nicht nur die Wägezelle, sondern auch die Konstruktion entsprechend zu betrachten.

Genauigkeitsklassen

DMS Wägezellen werden entsprechend ihrer Genauigkeit in Klassen nach OIML R60 eingeteilt. Neben der Klasse C gibt es noch die Klassen A, B und D. Wir bieten Wägezellen mit der Genauigkeit der Klasse C, welche noch weiter unterteilt wird entsprechend der Zahl hinter dem C. Hieraus ergeben sich folgende Klassen und Teilungswerte:

• Klasse C1: 1.000 Teilungswerte
• Klasse C2: 2.000 Teilungswerte
• Klasse C3: 3.000 Teilungswerte
• Klasse C4: 4.000 Teilungswerte
• Klasse C5: 5.000 Teilungswerte
• Klasse C6: 6.000 Teilungswerte

In unserem Sortiment findet sich der Standard mit Klasse C3, welcher üblicherweise in Handelswaagen und Waagen mit Plattform verwendet wird. Eine Waage mit höherer Auflösung findet häufig in Mehrbereichswaagen Anwendung und verwendet Wägezellen der Klasse C4. Wenn es auf höchste Präzision bei den gewünschten Anwendungen ankommt, wird eine Wägezelle der Klasse C6 verbaut. Diese schafft mit einer 6.000 Teilung eine doppelt so hohe Auflösung wie die häufig verwendete Klasse C3 bei eichpflichtigen Anwendungen. Auch in Mehrbereichs- und Mehrteilungswaagen zeigen die Wägezellen C6 ihre Stärken. Sie sind die Zellen mit der zur Zeit höchstmöglichen Auflösung in dieser Genauigkeitsklasse und in unserem Sortiment vorhanden.

Im Maschinen- und Anlagenbau ist es oft besonders wichtig, hochpräzise Messergebnisse zu erhalten. Werden unsere Wägezellen der Genauigkeitsklasse C6 mit einer entsprechenden Auswerteelektronik kombiniert, sind Auflösungen von 10.000 d realisierbar. Zu beachten ist neben den Werten der Wägetechnik die Einbausituation der Wägezelle, da diese einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Genauigkeit hat.

Eine Plattform, in der eine DMS Wägezelle der Klasse C6 eingesetzt ist, erreicht bei einer Nennlast von 3 kg einen Eichwert von 0,5 g, während eine Plattform, in der eine Zelle der Klasse C3 eingesetzt ist, bei gleicher Nennlast einen Eichwert von 1 g erreicht. Wägetechnik mit DMS Wägezellen der Genauigkeitsklasse C6 stehen für Präzision in Perfektion.

Einbau und Konstruktion

Bei der Konstruktion einer Waage muss auf eine ausreichende Steifigkeit geachtet werden. Diese darf sich nicht verformen, da hierdurch das Messergebnis verfälscht würde. Je nach Einbausituation muss darauf geachtet werden, dass es keine Kraftnebenschlüsse gibt. Würde eine Plattform beispielsweise an einer Seite anliegen, so würde dies dem Federkörper die Möglichkeit zur Verformung nehmen und damit würden verfälschte Messergebnisse ausgegeben. Insbesondere bei Silo- und Behälterwaagen ist darauf zu achten, dass eventuelle Rohrleitungen und ähnliches entkoppelt werden.

Bei Plattformen kann ein Überlastschutz eine sinnvolle Vorkehrung zur Vermeidung einer Beschädigung der Wägezellen sein. Realisieren lässt sich dieser konstruktiv relativ einfach zum Beispiel durch eine Stellschraube, welche eine Verformung über die Nennlast hinaus verhindert.

Unsere Bodenwaagen werden in besonders hoher Qualität gefertigt. Das verwendete Material weißt eine entsprechend der Nennlast hohe Stärke auf und wird in Deutschland von qualifiziertem Personal unter Beachtung aller Qualitätsstandards zu einem konstruktiven Meisterwerk verschweißt. Nur verständlich, dass wir hier nur unsere besten Wägezellen verbauen. Bei Verwendung von einzelnen Komponten der Wägetechnik ist zu beachten, dass die schlechteste verwendete Komponente einer Waage die höchst mögliche Genauigkeit des gesamten Systems darstellt. Werden also Wägezellen der Klasse C3, oder sogar ohne Klassenzuteilung etwa mit Kennzeichnungen wie G3, 0,03 oder ähnliches verwendet, ist maximal eine 3.000er Teilung im eichpflichtigen Verkehr erreichbar. Wägezellen ohne Zulassung dürfen im eichpflichtigen Verkehr nicht eingesetzt werden. Aber auch im nichteichpflichtigen Verkehr, wo oft eine doppelt so hohe Auflösung erreicht wird, sollten Sie auf Qualität achten und der Zulassung nach OIML R60 vertrauen.

Schutzarten

Wie viele technische Komponenten, unterliegen auch Wägezellen der Zuordnung zu einer Schutzart gemäß ISO 20653 oder DIN EN 60529. Diese legt die Anforderungen an die mögliche Verwendung in Bezug auf die Dichtigkeit gegen Staub, Berührung und Wasser fest. Die Darstellung ist „Schutzart IPxx“, wobei xx für eine Zahlenkombination steht.

Die erste Zahl gibt Auskunft über den Schutz gegen Fremdkörper und Berührung. Dieser liegt bei Wägezellen in der Regel bei 6, also vollständiger Schutz. Dies auf die Bauweise zurückzuführen. Es handelt sich um einen Metallkörper, bei dem die Dehnungsmessstreifen im Inneren verbaut, mit einer Füllmasse (meist Silikon) abgedeckt und zusätzlich in vielen Fällen noch mit einer Metallabdeckung, welche mit einem Laser verschweißt wird, versehen sind.

Die zweite Ziffer gibt den Schutz gegen Wasser wieder. Bei Wägezellen sollte mindestens ein Schutzgrad von 7 – Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen – erreicht werden. Dies macht auch eine aufwendigere Reinigung möglich. Auch eine Verwendung im Freien ist damit anwendungsabhängig möglich. Für die Lebensmittelindustrie und auch Chemieindustrie ist die IP Schutzklasse IP69 bzw. IP69K zwingend erforderlich, da hier auch die Reinigung mit Hochdruck- und Dampfreinigern ermöglicht wird.

ATEX

Auch für Wägetechnik ist eine aufwendige Prüfung im Rahmen eines Zertifizierungsprozesses erforderlich, um eine sichere und rechtliche überhaupt erst zugelassene Verwendung zu gewährleisten. Wägezellen durchlaufen diesen Prüfprozess und erhalten anschließend die Zulassung zur Verwendung im EX-geschützten Bereich. Zu beachten ist hierbei die Schutzklasse in Relation zur gewünschten Anwendung. Weiterführende Informationen zur ATEX-Verwendung erhalten Sie in unserem dafür bereitgestellten Bereich.

Wägezellen kaufen bei OMEGA Waagen GmbH

Ob Wägezellen, Waagen oder Wägetechnik – in unserem umfangreichen Sortiment, welches stetig erweitert wird, finden Sie alles, um Ihre Anforderungen zu erfüllen. Wägezellen der Genauigkeitsklasse 6 für hochpräzise Anwendungen und der Klasse C3 für normale Anforderungen zum fairen Preis. Die meisten Artikel sind am Lager verfügbar – heute bestellt, morgen bei Ihnen.

Unsere Kompetenz ist Ihr Gewinn. Sollte unser Produktprogramm nicht die von Ihnen geforderte Anwendung erfüllen, kontaktieren Sie uns direkt! Wir suchen nach einer passgenauen Lösung und fertigen gern eine Sonderlösung für Ihre spezifische Anwendung. Zur Vervollständigung unseres Produktprogramms greifen wir auch auf Wägetechnik eines starken Partners zurück. Mit ihm zusammen können wir nahezu jede Anforderung erfüllen.

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