La idea detrás de un kit de células de carga modular es muy sencilla: en lugar de comprar una báscula ya hecha, puedes integrar la capacidad de pesaje directamente en la estructura con la que ya estás trabajando. Una plataforma de acero, un bastidor de palés, un tanque, una tolva, un silo… si la estructura es rígida y soporta una carga, puede convertirse en un sistema de pesaje calibrado.

Esta guía detalla cómo llevar esto a la práctica, desde la elección del kit adecuado y el montaje de los sensores, hasta la conexión de la electrónica y la calibración del sistema. Cubre tanto el sistema GRAM WM (para plataformas de hasta 8.000 kg) como el GRAM MK (para tanques y silos de hasta 20.000 kg).

Si aún estás en la etapa de entender cómo funcionan las células de carga y qué tipos existen, empieza con nuestro artículo de introducción: Células de carga explicadas.

Elección del kit adecuado para su aplicación

La primera decisión es determinar qué kit se adapta mejor a su aplicación. Ambos sistemas están diseñados para entornos de instalación fundamentalmente diferentes.

El GRAM WM está estructurado en torno a cuatro células de carga de flexión (shear-beam) H8C Rebel. Está diseñado para plataformas: básculas de suelo, básculas para palés, bancadas de maquinaria, mesas de trabajo o cualquier estructura plana y rígida donde la carga se coloque encima. Las células se montan directamente en la parte inferior de la estructura mediante los tornillos suministrados, y los pies regulables situados debajo de cada célula facilitan la nivelación. Disponible en capacidades de 4 × 500 kg, 4 × 1,000 kg, o 4 × 2,000 kg, el sistema cubre rangos de pesaje totales desde 2.000 kg hasta 8.000 kg.

El GRAM MK utiliza cuatro módulos de pesaje específicos diseñados para instalaciones de proceso: tanques, tolvas y silos donde la estructura se asienta sobre los módulos, y no al revés. Los módulos incluyen estabilizadores integrados que compensan las vibraciones y un sistema antivuelco para la seguridad estructural. Disponible en capacidades de 4 × 1,000kg, 4 × 2,500kg o 4 x 5000kg , soporta cargas totales de hasta 20.000 kg. Se ofrecen versiones tanto en acero niquelado como en acero inoxidable AISI 304 para entornos alimentarios o químicos.

Ambos kits incluyen el mismo módulo digital Xtrem y la misma caja de conexiones de acero inoxidable con certificación IP67, y ambos admiten conectividad mediante cable o Wi-Fi.

Contenido de la caja

Ambos kits se envían como sistemas completos. Entender la función de cada componente antes de empezar agiliza la instalación y evita errores comunes de cableado.

Las cuatro células de carga o módulos de pesaje son los sensores. Cada uno mide la parte de la carga total que descansa sobre esa esquina. El módulo Xtrem combina las cuatro lecturas en un único valor de peso preciso.

La caja de conexiones (acero inoxidable IP67, 189 × 78 × 43 mm) es el punto donde se reúnen los cuatro cables de los sensores antes de conectarse al módulo Xtrem. Gestiona el enrutamiento de la señal entre las células y el módulo. Su clasificación IP67 significa que puede limpiarse con manguera a presión o instalarse en entornos húmedos sin ningún riesgo.

El módulo digital Xtrem (140 × 67 × 33 mm es el cerebro del sistema. Convierte las señales analógicas brutas de los sensores en una lectura de peso digital, almacena internamente todos los datos de calibración y gestiona la comunicación con los indicadores, ordenadores o la red.

Nota importante: Si el módulo se reemplaza o se traslada a otra instalación, los datos de calibración se trasladan con él, ya que se guardan directamente en el dispositivo.

Paso 1: Preparación de la estructura

Para el GRAM WM, la plataforma debe ser rígida, plana y soportar la carga únicamente a través de los cuatro puntos de montaje de las células. Este último punto es crítico: si cualquier parte de la estructura reposa sobre el suelo, una pared, una tubería o cualquier otra cosa que no sean las cuatro células de carga, ese punto de contacto absorberá parte de la carga y la medición será incorrecta. La plataforma debe estar completamente sostenida por las cuatro células; ninguna otra cosa debe tocarla.

Estructuras recomendadas: Bastidores de acero soldados, placas de acero gruesas o plataformas de madera robustas. Evite cualquier estructura que se flexione significativamente bajo carga, ya que la deformación estructural introduce errores de medición independientes de los sensores.

Para el GRAM MK, la preparación se centra en la base o cimentación. Las cuatro placas base de los módulos deben asentarse sobre una superficie de hormigón o acero completamente plana y nivelada. Cualquier inclinación en la base se transfiere como una carga lateral a los módulos, reduciendo la precisión y pudiendo someter a los sensores a esfuerzos mecánicos con el tiempo. Si la superficie es irregular, calce o nivele con mortero de expansión antes de la instalación.

En ambos casos, compruebe que no haya tuberías, cables, mangueras o carriles guía conectados mecánicamente a la estructura que se va a pesar. Cualquier elemento que cree una conexión rígida entre la estructura pesada y el entorno circundante desviará parte de la carga fuera de los sensores.

Paso 2: Montaje de los sensores

Las células del GRAM WM se montan en las cuatro esquinas de la parte inferior de la plataforma. Posiciónelas simétricamente, a la misma distancia de los bordes en todos los lados. Utilice los juegos de tornillos suministrados (incluidos como un juego de cuatro para cada célula). Realice el montaje sobre una superficie completamente plana; si la superficie de montaje es irregular, el cuerpo de la célula se someterá a tensión incluso antes de aplicar cualquier carga. Apriete hasta que haga contacto y añada un cuarto de vuelta; no apriete en exceso, ya que esto precarga el sensor.

La carga debe actuar verticalmente hacia abajo a través de la célula. La H8C Rebel es un sensor de flexión y tolva que soporta bien las cargas laterales incidentales, pero la dirección principal de la carga debe ser vertical. Una vez montada, verifique que la plataforma quede nivelada. Los pies ajustables de las células GRAM WM permiten una nivelación de precisión en cada esquina.

Los módulos GRAM MK se montan de forma diferente. El soporte o la pata del tanque/silo se asienta sobre el módulo, el cual a su vez se apoya en la base. Cada módulo tiene superficies de contacto superior e inferior definidas: la trayectoria de la carga debe ser limpia y vertical a través de ambas interfaces. Atornille la placa inferior a la base y luego coloque el asiento superior en contacto con la pata de la estructura. No suelde la estructura a los módulos.
El cable antivuelco conecta el módulo a la pata de la estructura y evita el vuelco ante cargas excéntricas, pero no soporta carga de pesaje: manténgalo lo suficientemente holgado como para que solo actúe si la estructura se desplaza de forma peligrosa.

Coloque los estabilizadores entre los módulos adyacentes una vez que los cuatro estén en su posición. Estos conectan los módulos lateralmente y reducen el efecto de las vibraciones (causadas por el llenado, la agitación o la maquinaria cercana) en la lectura del peso.

Paso 3: Cableado de la caja de conexiones

Lleve los cuatro cables de los sensores a la caja de conexiones. Cada cable está etiquetado o es identificable por su posición. Conéctelos a los terminales correspondientes dentro de la caja siguiendo el esquema de cableado incluido en el kit. El sello IP67 de la caja de conexiones debe cerrarse correctamente tras el cableado: compruebe que los prensaestopas estén apretados y que la junta de la tapa esté bien asentada.

Desde la caja de conexiones, un único cable va al módulo digital Xtrem. Conéctelo a la entrada del módulo. Alimente el módulo Xtrem ya sea desde la red eléctrica de230V/50 Hz o a 7,5 V DC, o bien tome la alimentación de un indicador compatible si hay uno conectado.

Para la salida de datos, el módulo Xtrem se comunica a través de RS-232 de forma estándar. Se puede añadir conectividad Wi-Fi opcional, lo que permite la transmisión de datos a cualquier dispositivo en la red IP local simultáneamente con la conexión por cable. La velocidad de transmisión es configurable desde 9.600 hasta 115.200 baudios.

Nota sobre la compatibilidad de indicadores: Los terminales de pesaje GRAM Z8 y GRAM Z8i y los indicadores GRAM K3 y GRAM K3i son compatibles con los equipos digitales Xtrem (versiones con cable y Wi-Fi). Al seleccionar un terminal de pesaje o un indicador para cualquiera de los dos kits, asegúrese de que esté expresamente marcado como compatible con Xtrem.

Paso 4: Calibración

Ambos kits utilizan el sistema Calready, lo que significa que los sensores vienen calibrados de fábrica y el módulo Xtrem almacena todos los datos de calibración. En la práctica, esto significa que puede conectar el sistema y obtener una lectura de peso coherente de inmediato, sin necesidad de disponer de pesos de calibración en el lugar de la instalación.

Sin embargo, para aplicaciones que requieran una precisión verificada, se recomienda realizar una calibración de spam (Span Calibration) convencional utilizando pesos de referencia después de la instalación. Esto compensa las condiciones mecánicas específicas de su instalación: la rigidez estructural, la posición exacta de las células y cualquier precaria carga residual del ensamblaje. El software de PC Xtrem y la aplicación para iOS/Android (ambos gratuitos) incluyen un procedimiento de calibración guiado con las funciones de Ajuste de cero (Adjust Zero) y Ajuste de spam (Adjust Span) visibles directamente en la interfaz.

Especialmente para el GRAM MK, la calibración electrónica sin pesos sigue siendo posible después de la configuración inicial, lo cual resulta muy útil para volver a calibrar tras operaciones de mantenimiento sin necesidad de trasladar grandes cargas de referencia al lugar de instalación.

La resolución interna del módulo Xtrem es de 500.000 divisiones, con una velocidad de 12 muestras por segundo y un error de linealidad inferior al 0,0001 %. La resolución externa depende de la variante de capacidad seleccionada. El sistema admite hasta dos rangos de medición y dos pasos de medición, configurables a través del software.

Paso 5: Conexión de datos y configuración del software

Una vez que el sistema esté pesando correctamente, conéctalo a su entorno de datos. El módulo Xtrem admite RS-232 y Wi-Fi opcional. El software gratuito para PC Xtrem se conecta mediante cable y proporciona visualización de peso en tiempo real, herramientas de calibración y registro de datos. La aplicación gratuita para iOS/Android se conecta a través de Wi-Fi y ofrece las mismas funciones principales para el acceso móvil.

Para la integración en sistemas de automatización o PLC, la salida RS-232 transmite los datos de peso de forma continua a la velocidad de baudios configurada. El módulo digital almacena todos los parámetros de calibración y ajuste internamente, por lo que la conexión de datos solo transporta valores de peso en tiempo real; no existe dependencia de configuración con el sistema conectado.

Errores comunes de instalación y cómo evitarlos

Trayectorias de carga parásitas: La causa más común de lecturas inexactas es una conexión mecánica entre la estructura pesada y un elemento fijo: una tubería, una bandeja de cables, una cinta transportadora o un soporte que se dejó en contacto durante la instalación. Antes de la puesta en marcha, verifique físicamente que nada toque la estructura pesada excepto los cuatro sensores.

Superficies de montaje irregulares: Tanto las células de flexión como los módulos de pesaje requieren un montaje completamente plano. Un desnivel de apenas 1 mm debajo de la esquina de una célula introduce un desajuste mecánico permanente y puede hacer que la célula lea de manera diferente bajo la misma carga en distintas posiciones.

Apriete excesivo de los tornillos de montaje: Un par de torsión excesivo en los tornillos de montaje de la célula introduce tensión mecánica en el cuerpo del sensor antes de aplicar cualquier carga. Siga las especificaciones de par de apriete de la hoja de instalación, o apriete hasta hacer contacto más un cuarto de vuelta.

Ignorar la regla del 75–80 % de la capacidad: Cada célula o módulo tiene una capacidad nominal definida. Para un funcionamiento seguro a largo plazo, la carga de trabajo total no debe superar el 75–80 % de la capacidad nominal combinada. Para un sistema de $4 \times 1.000\text{ kg}$ (4.000 kg en total), la carga de trabajo segura práctica se sitúa en torno a los 3.000–3.200 kg. Operar por encima de este rango no causa necesariamente un fallo inmediato, pero acorta la vida útil del sensor y aumenta la no linealidad en la parte superior del rango.

Modelo de indicador incorrecto. Asegúrese de que está utilizando un dispositivo compatible. Los terminales de pesaje GRAM Z8 y GRAM Z8i y los indicadores GRAM K3 y GRAM K3i son compatibles con el módulo digital Xtrem.

Sustitución de sensores y mantenimiento

Una ventaja de ambos sistemas es que los sensores se pueden reemplazar sin necesidad de desmontar toda la instalación. Para el GRAM MK, el diseño del módulo permite sustituir el elemento sensor mientras la estructura de soporte permanece en su lugar. Dado que los datos de calibración se almacenan en el módulo digital Xtrem y no en los sensores individuales, la sustitución de una célula defectuosa no requiere una recalibración completa desde cero, aunque se recomienda una calibración de verificación después de cualquier cambio de sensor.

La clasificación IP67 de la caja de conexiones significa que la limpieza de rutina, incluida la limpieza con agua a presión en las instalaciones adecuadas, no requiere una protección especial de la electrónica. Compruebe periódicamente los prensaestopas y la junta de la tapa en entornos con vibraciones o ciclos térmicos.

Qué permite este tipo de sistema

Una vez instalados y conectados, ambos kits entregan datos digitales de peso continuos a cualquier sistema al que los conecte: PC, indicador, teléfono inteligente o PLC. El módulo Xtrem admite la transmisión simultánea por cable y Wi-Fi, por lo que los datos pueden enviarse a una pantalla local y a un sistema de monitorización remoto al mismo tiempo.

Aplicaciones prácticas: Un GRAM WM debajo de una estación de palés envía datos de peso en tiempo real a un sistema de gestión de almacenes (SGA). Un GRAM MK debajo de un tanque de mezcla permite una dosificación precisa por peso en lugar de por volumen.

In todo caso, el kit proporciona la infraestructura de medición sólida; lo que usted haga con los datos dependerá de cómo decida integrarlos en sus procesos.

¿Necesitas ayuda para seleccionar la configuración adecuada?

Si no estás seguro de qué combinación de kit, capacidad o indicador se adapta mejor a tu aplicación, nuestro equipo puede ayudarte a definir los requisitos exactos. Contáctanos aquí.

Para conocer la base teórica sobre los tipos de células de carga, los principios de medición y la arquitectura del sistema, consulta: Células de carga explicadas.