Medición de fuerza

La trampa característica del trabajo con fuerza es que el sensor rara vez es el eslabón más débil. Una célula de carga puede estar calibrada con una precisión de una fracción de punto porcentual y aun así indicar una fuerza errónea si la carga le llega fuera de eje, a través de un utillaje flexible o como un pico rápido que el visualizador nunca llegó a captar. Una tracción y una compresión de igual magnitud se comportan de forma distinta en un conjunto real. Una célula bidireccional no equivale a una de solo tracción. Y cualquier desalineación entre la fuerza aplicada y el eje de medición añade una flexión que la célula interpreta como fuerza adicional. Reconocer que la trayectoria de carga y el utillaje deciden el resultado tanto como el transductor es la primera defensa frente a un número tan rotundo como poco fiable.

El lugar donde se aplica la carga, y el rigor con que el ensayo debe controlarla, orientan hacia una de estas vías. Para lecturas portátiles de empuje y tracción tomadas a mano o sobre un banco, en Medidores de fuerza encontrará los instrumentos autónomos en sus variantes digital, mecánica y ergonómica — los equipos de uso diario en las comprobaciones de tracción y compresión en planta y en laboratorio. Cuando la medición debe integrarse en una máquina, alcanzar capacidades muy altas o registrarse a gran velocidad, en Sensores de fuerza y electrónica se tratan las células de carga y los indicadores y amplificadores que acondicionan su señal hasta convertirla en una lectura calibrada y trazable. Para eliminar la variabilidad del operario que dificulta reproducir las lecturas manuales, en Bancos de prueba de fuerza se presentan los bastidores manuales y motorizados que aplican la carga a lo largo de un eje controlado, a una velocidad y un recorrido definidos. Para validar terminaciones crimpadas, en Ensayo de tracción de terminales crimpados y cables se recogen los comprobadores específicos, las mordazas y los utillajes que miden la fuerza de extracción necesaria para separar un conductor de su terminal. Como base común de todas ellas, en Accesorios y software para medición de fuerza se agrupan las mordazas, los utillajes, el registro y la elaboración de informes que mantienen repetible un ensayo y trazables sus datos. La fuerza rotacional es una medición relacionada pero distinta, que se decide en torno a uniones atornilladas y juntas más que a cargas de tracción y compresión, y se aborda por separado en Medición de par.

Para pasar de estos principios sobre la trayectoria de carga a un instrumento concreto, la guía de selección de medición de fuerza compara las distintas vías.

La mayor parte de la medición de fuerza auditada se remite a un pequeño conjunto de normas. La norma ISO 376 rige la calibración de los instrumentos patrón de fuerza y de las células de carga que se emplean como referencia. La ISO 7500-1 verifica las máquinas de ensayo estático y define las bandas de precisión de clase 0,5, 1 y 2, con la ASTM E4 como equivalente estadounidense. La ISO/IEC 17025 establece el marco bajo el que operan los laboratorios de calibración acreditados. Algunas aplicaciones añaden las suyas propias, como IPC/WHMA-A-620 y USCAR-21 para el ensayo de tracción de terminales crimpados. En la práctica, esto significa ajustar la clase de precisión a la tolerancia que se verifica — una máquina de clase 2 no puede certificar un resultado especificado para clase 1 —, mantener vigente el certificado de calibración y aplicar la carga a lo largo del eje que presupone la especificación. Descuide cualquiera de estos puntos y un número que se repite a la perfección en el puesto de ensayo puede aun así no superar la auditoría que de verdad cuenta.