Una bilancia a piattaforma è un dispositivo che misura il peso di un oggetto utilizzando una piattaforma o una base solida insieme a una serie di leve e bilance che insieme calcolano la massa complessiva. Questi strumenti sono più comunemente usati per pesare oggetti molto pesanti, ingombranti o scomodi. Le persone spesso salgono su questo tipo di dispositivi nelle cliniche mediche e nei centri fitness per valutare il proprio peso, ad esempio, e vengono spesso utilizzati anche per misurare macchinari e cose come automobili e camion. I modelli più piccoli sono comuni nei laboratori scientifici. Da un punto di vista tecnico questo tipo di dispositivo è diverso da una bilancia, ma i due sono spesso raggruppati e di conseguenza una bilancia è spesso pensata come un tipo di bilancia. Una vera bilancia di solito funziona con una serie di meccanismi interni e mostra i risultati su un quadrante o un display digitale, mentre una bilancia funziona quasi sempre con una serie di bracci mobili esterni che devono essere manipolati e spostati per controbilanciare il peso sulla piattaforma e infine la linea con la lettura che è il peso finale. L’obiettivo generale di ciascuno è lo stesso, però; vale a dire, per visualizzare in modo preciso e chiaro un peso particolare.
Funzionalità di base
Il meccanismo alla base della bilancia si basa sul confronto dell’oggetto con un insieme di pesi standard su bracci opposti di un fulcro centrale. Una bilancia a due piatti, come si vede nei corridoi dei prodotti alimentari, è un esempio di questo tipo. Allo stesso modo, una palestra o un ambulatorio avrà spesso una piattaforma che pesa una persona spostando i pesi su una barra o un braccio di metallo. Le braccia in tale equilibrio non sono così evidenti come l’equilibrio vegetale e di solito sono di lunghezza irregolare. Questo crea un moltiplicatore, che consente di sistemare pesi maggiori in uno spazio più piccolo.
Resistenza e regolazione
In una bilancia standard progettata per misurare oggetti più piccoli, il movimento di un puntatore su una superficie del quadrante è causato dalla deflessione di una molla o dalla flessione del peso del pendolo. La meccanica di base funziona in modo simile in un ambiente platform. Anche le celle di carico estensimetriche e le celle di pressione pneumatiche rilevano la forza e quindi possono misurare il peso in questi contesti e i dispositivi hanno il vantaggio di non avere parti mobili portanti.
Gli estensimetri utilizzano tipicamente le quattro gambe del circuito di un ponte di Wheatstone, un dispositivo elettrico, per misurare il peso in una cella di carico. La sollecitazione viene applicata a una lamina metallica calibrata a causa della pressione dell’oggetto da pesare sulla piattaforma. Questo ceppo fa sì che la resistenza del metallo al flusso elettrico cambi, il che fa sì che il ponte di Wheatstone sia sbilanciato. Le lunghezze comparative delle gambe del ponte vengono regolate e il flusso del circuito torna in equilibrio. L’importo della regolazione corrisponde in genere al peso dell’oggetto.
Bilance di pressione
Le celle di pressione pneumatiche sono anche comunemente parte di operazioni di misura su larga scala. Questi sono dispositivi che misurano la pressione con la forza contro un liquido o un gas. Possono essere accoppiati con un estensimetro per modificare la gamma di pesi che possono essere misurati. Questi dispositivi possono anche utilizzare l’elettronica come il ponte di Wheatstone per misurare direttamente il peso, sebbene nella maggior parte dei casi non siano così sensibili.
Pesatura di macchinari pesanti
L’uscita degli estensimetri può essere aggiunta per consentire l’utilizzo di più sensori nella pesatura di carichi molto pesanti come camion e autocisterne, e in questi casi c’è spesso una fossa sotto la piattaforma dove viene eseguita la maggior parte delle misurazioni pesanti. Tuttavia, questo non è davvero necessario in tutte le circostanze. Il piccolo pacchetto fisico di un estensimetro, unito al relativo basso costo e manutenzione, significa che la bilancia della piattaforma può essere alta solo pochi pollici o centimetri e non richiedere una fossa a seconda dell’intento e di come viene utilizzata.
I camion e le autocisterne vengono solitamente pesati su grandi piattaforme carrabili quasi a livello della strada, il che li rende abbastanza facili da superare fisicamente. Anche i vagoni dei treni vengono pesati su piattaforme appositamente calibrate per compensare il fatto che le auto siano agganciate tra loro. Queste bilance possono in genere ospitare carichi superiori a 50 tonnellate (45 megagrammi). Le navi di solito non vengono pesate da una bilancia a piattaforma ma piuttosto mediante l’uso di un’imbracatura o misurando lo spostamento dell’acqua, a meno che non siano fuori dall’acqua, nel qual caso vengono spesso trattate allo stesso modo di un’auto o di un camion, in particolare se può essere montato su un rimorchio o una piattaforma su ruote che può essere pesata separatamente.