MCA Strumentazione Industriale
Celle di carico industriali
Guida tecnica 2026 a tipologie, classi OIML, IP, ATEX e criteri di scelta per ogni applicazione
MCA Strumentazione Industriale
Guida tecnica 2026 a tipologie, classi OIML, IP, ATEX e criteri di scelta per ogni applicazione
Guida tecnica · evergreen · aggiornato 2026
Una cella di carico è un trasduttore che converte una forza meccanica in un segnale elettrico proporzionale. In ambito industriale è il componente centrale di qualsiasi sistema di pesatura: serbatoi, silos, tramogge, nastri, gru, bilance e impianti di dosaggio.
La scelta corretta dipende da: tipo di applicazione meccanica (compressione, trazione, flessione), classe di accuratezza OIML richiesta, grado di protezione IP, eventuale certificazione ATEX, tipo di output (analogico mV/V o digitale) e ambiente di installazione.
MCA fornisce celle di carico per applicazioni industriali, alimentari, farmaceutiche e in zona ATEX. Questa guida spiega come scegliere la configurazione corretta partendo dall'applicazione reale.
| Applicazione | Tipo cella consigliato | Classe OIML min | IP minimo |
|---|---|---|---|
| Serbatoio / silos / tramoggia (appoggio sotto) | Compressione | C3 | IP68 |
| Tramoggia / contenitore sospeso | Trazione (tipo S) | C3 | IP67 |
| Nastro trasportatore / bilancia a nastro | Flessione (shear beam) | C3 | IP67 |
| Gru / carroponte / verricello | Trazione a perno | C2–C3 | IP67 |
| Pressa idraulica / meccanica | Compressione ad alta portata | C2 | IP65 |
| Industria alimentare / pulizie CIP | Compressione o flessione inox | C3 | IP69K |
| Farmaceutico / EHEDG | Compressione inox 17-4PH | C3–C4 | IP69K |
| Zona ATEX (gas / polveri) | Ex ia / Ex tb certificata | C3 | IP68 min |
| Dosaggio ad alta precisione | Flessione o compressione digitale | C4–C6 | IP67 |
Il funzionamento si basa sulla deformazione elastica del corpo metallico della cella. Quando viene applicata una forza, il metallo si deforma di pochi micrometri — nell'ordine di 0,1–1 mm/m. Questa deformazione, detta strain (ε), viene rilevata dagli estensimetri (strain gauge) incollati sul corpo della cella.
Un estensimetro è un conduttore elettrico di resistenza nota incollato sul metallo. Quando il metallo si deforma, il conduttore cambia lunghezza e sezione, modificando la propria resistenza elettrica in modo proporzionale alla deformazione. I 4 estensimetri formano un circuito a Ponte di Wheatstone completo, che converte la variazione di resistenza in un segnale di tensione proporzionale al peso applicato.
Segnale di uscita analogico: tipicamente 2 mV/V o 3 mV/V a fondo scala. Con alimentazione a 10 V, il segnale a fondo scala è 20 mV o 30 mV. Un amplificatore o indicatore converte questo segnale in kg o tonnellate.
Segnale di uscita digitale: nelle celle digitali il segnale mV viene convertito internamente da un ADC (convertitore analogico-digitale) e trasmesso come valore numerico via RS485, IO-Link o protocollo proprietario. Questo elimina i problemi di rumore elettromagnetico sul segnale mV.
Misurano forze che comprimono la cella verso il basso. Forma tipica a disco, a bottone o a colonna cilindrica. Sono posizionate sotto i punti di appoggio del contenitore da pesare.
Applicazioni: serbatoi, silos, tramogge, pese a ponte, piattaforme di pesatura, presse.
Capacità tipiche: da 50 kg a 500 tonnellate per singola cella.
Punto di forza: robustezza meccanica, alta capacità, tolleranza ai carichi laterali (con superfici bombate o piastre oscillanti).
Misurano forze di tiro verso l'alto. Forma tipica a S o a perno. Installate tra il punto di ancoraggio e il contenitore sospeso.
Applicazioni: tramogge sospese, contenitori appesi, gru, carroponti, bilance a sospensione.
Capacità tipiche: da 50 kg a 50 tonnellate.
Punto di forza: semplicità di installazione su strutture sospese, alta precisione su piccole portate.
Misurano la deformazione per taglio. Profilo basso (flat), installate sotto nastri trasportatori o piattaforme. Insensibili ai carichi laterali.
Applicazioni: nastri pesatori, bilance a piattaforma, bilance da banco, pesatura su rulliere.
Capacità tipiche: da 50 kg a 30 tonnellate.
Punto di forza: profilo basso, insensibilità ai carichi eccentrici, alta precisione in configurazioni a 4 celle.
Sostituzione diretta di perni e spinotti nelle strutture meccaniche. Misurano la forza che agisce sul perno senza modificare la struttura esistente.
Applicazioni: gru, carroponti, verricelli, sistemi di sollevamento, controllo carico su cerniere.
Capacità tipiche: da 500 kg a 500 tonnellate.
Punto di forza: installazione in spazi ridotti, misura della forza reale su strutture esistenti senza modifiche meccaniche.
Le classi OIML R60 definiscono la qualità metrologica di una cella di carico. Determinano per quali applicazioni la cella può essere usata legalmente e qual è il massimo errore ammissibile.
| Classe | Errore combinato max | Divisioni max | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| C1 | 0,7% FS | 500–1.000 | Pesatura industriale generale non critica |
| C2 | 0,35% FS | 500–5.000 | Bilance industriali, pese a piattaforma, nastri non fiscali |
| C3 | 0,175% FS | 500–10.000 | Pese a ponte CE-M, bilance certificate, silos e serbatoi industriali |
| C4 | 0,1% FS | 2.000–20.000 | Dosaggio farmaceutico, checkweigher, controllo qualità critico |
| C6 | 0,035% FS | 2.000–30.000 | Metrologia legale, laboratorio, massima precisione |
La classe C3 è lo standard de facto per la maggior parte delle applicazioni industriali in Europa. È richiesta obbligatoriamente per bilance certificate CE-M (Direttiva MID 2014/32/UE) e per pesature fiscali. L'errore combinato di 0,175% FS significa che su una cella da 1.000 kg l'errore massimo è 1,75 kg.
| Grado IP | Protezione liquidi | Quando usarlo | Attenzione |
|---|---|---|---|
| IP65 | Getti d'acqua (bassa pressione) | Ambienti interni con spruzzi occasionali, sale macchine non umide | Non adatto a pulizie frequenti o ambienti bagnati continuativamente |
| IP67 | Immersione 1 m per 30 minuti | Esterno coperto, ambienti con umidità elevata, lavaggi occasionali | Non per getti diretti. Minimo per celle su nastri trasportatori all'esterno. |
| IP68 | Immersione continua (profondità per produttore) | Serbatoi interrati, ambienti costantemente bagnati, lavaggi con acqua | Non certifica resistenza ai getti ad alta pressione. Standard per serbatoi e silos. |
| IP69K | Getti a 80 bar, 80°C, tutte le direzioni | Industria alimentare, farmaceutica, dairy. CIP/SIP con NaOH e acidi. | Obbligatorio dove la cella è esposta a pulizie con vapore o alta pressione. |
| Criterio | Analogica (mV/V) | Digitale (RS485/IO-Link) |
|---|---|---|
| Segnale di uscita | mV/V (tipico 2 mV/V a FS) | Valore numerico via bus seriale |
| Immunità al rumore EMI | Bassa: sensibile a inverter e motori | Alta: segnale digitale immune |
| Distanza massima | 50–100 m senza amplificatore | Fino a 1.000 m su RS485 |
| Diagnostica integrata | Nessuna | Temperatura, allarmi, stato cella |
| Compatibilità indicatori | Universale | Protocollo specifico richiesto |
| Costo tipico | €50–€500 | €150–€1.500 |
| Quando scegliere | Retrofit, distanze brevi, ambienti puliti | EMI elevata, distanze lunghe, Industria 4.0 |
Celle a compressione a 3 o 4 punti. Moduli di pesatura, configurazione meccanica, adattatori anti-ribaltamento. Classi C3/C4. IP68 standard.
Guida tecnica →IP69K, inox 17-4PH, EHEDG, 3-A, FDA. Design igienico, zero zone morte, resistenza CIP/SIP. Classi C3/C4.
Guida tecnica →Zona 1/2/21/22. Ex ia, Ex d, Ex tb. EPL Ga/Gb/Gc/Da/Db/Dc. T-class. Assieme completo certificato.
Guida tecnica →Celle a trazione e a perno. Controllo carico, sicurezza anti-sovraccarico. Normative EN 13001 e EN 14492.
Guida tecnica →Shear beam per bilance a nastro. Dosaggio in continuo. Confronto con misuratori di portata in-line.
Guida tecnica →Quando non servono celle di carico ma un sensore in-line senza modifiche all'impianto. Polveri, trasporto pneumatico, retrofit.
Scopri quando →Scegliere la portata nominale uguale al peso massimo del contenitore. Regola corretta: portata cella ≥ (peso lordo massimo) × 1,25. I picchi di carico (impatti, vibrazioni) possono superare il peso statico del 20–50%.
IP68 non protegge dai getti ad alta pressione. In industria alimentare e farmaceutica le celle vengono pulite con getti d'acqua calda a 60–80 bar. Solo IP69K è sufficiente in questi ambienti.
Per pesature fiscali (CE-M), bilance certificate e dosaggio industriale con requisiti normativi, la classe C3 è obbligatoria. Una cella C2 non può essere usata in sistemi di pesatura legale.
Tubi rigidi, scale di accesso, piattaforme e strutture rigide collegate al contenitore pesato creano forze parassite che falsano la misura. I vincoli meccanici devono essere completamente flessibili o disconnessi dai punti di pesatura.
Il segnale analogico mV/V è debolissimo (20–30 mV a fondo scala) e sensibile al rumore elettromagnetico di inverter e motori. In questi ambienti usare celle digitali o installare amplificatori di segnale vicino alla cella.
La versione ATEX ha tempi di consegna e costi diversi dalla versione standard. Va specificata prima dell'ordine con zona, gruppo gas/polvere e T-class richiesta. Non si può aggiungere dopo.
| Dato | Perché serve |
|---|---|
| Tipo di applicazione (serbatoio, nastro, gru...) | Determina il tipo di cella (compressione, trazione, flessione, perno) |
| Peso massimo da pesare (kg o t) | Dimensiona la portata nominale con il margine corretto |
| Numero di punti di appoggio | Determina quante celle servono e come si dividono |
| Precisione richiesta (%) | Seleziona la classe OIML (C2, C3, C4) |
| Ambiente (interno/esterno, lavaggi, umidità) | Seleziona il grado IP (IP67, IP68, IP69K) |
| Zona ATEX o meno | Determina versione standard o Ex certificata |
| Settore (food, pharma, chimico, generale) | Determina materiale inox (316L, 17-4PH) e certificazioni |
| Tipo di output richiesto (mV/V, RS485, IO-Link) | Analogica vs digitale, compatibilità con indicatore esistente |
Una cella di carico è un trasduttore che converte una forza meccanica in un segnale elettrico. Funziona per deformazione elastica: il corpo metallico si deforma sotto il peso applicato, gli estensimetri (strain gauge) rilevano la deformazione variando la loro resistenza elettrica, e il circuito a Ponte di Wheatstone converte questa variazione in un segnale di tensione proporzionale al peso.
Le celle a compressione misurano forze verso il basso (peso che schiaccia la cella) e si usano sotto serbatoi, silos e piattaforme. Le celle a trazione misurano forze verso l'alto (peso che tira la cella) e si usano per contenitori sospesi, gru e carroponti. La scelta dipende dalla configurazione meccanica dell'impianto.
Tipicamente 3 o 4, una per ogni punto di appoggio. 3 punti è la configurazione più semplice (isostabilità garantita, nessun problema di bilanciamento). 4 punti è usata per serbatoi grandi o strutture che lo richiedono, con junction box di somma per equalizzare i segnali.
Errore combinato massimo di 0,175% del fondo scala, fino a 10.000 divisioni. È la classe standard per bilance industriali certificate CE-M, pese a ponte e sistemi di pesatura serbatoi/silos. Obbligatoria per pesature fiscali in UE.
IP68 per serbatoi e ambienti bagnati senza getti diretti ad alta pressione. IP69K obbligatorio in industria alimentare, farmaceutica e ovunque le celle siano esposte a pulizie CIP/SIP con getti d'acqua calda ad alta pressione (>10 bar). IP68 non resiste a questi getti.
Le celle di carico sono la scelta corretta per: dosaggio batch di precisione (<±1%), gestione ricette multiple, pesatura fiscale, tracciabilità normativa per batch. Il misuratore in-line è preferibile per: trasporto pneumatico in linea, retrofit senza spazio fisico, polveri fini in sospensione, ambienti con vibrazioni intense che interferiscono con la misura di peso. Confronto completo qui →
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