Balanza

Una balanza es un dispositivo que se utiliza para medir el peso o la masa . También se conocen como básculas de masa , balanzas de peso , masametros y básculas de peso .

La balanza tradicional consta de dos platos o recipientes suspendidos a igual distancia de un punto de apoyo . Un plato sostiene un objeto de masa (o peso ) desconocida, mientras que en el otro se añaden objetos de masa o peso conocidos, llamados pesas , hasta alcanzar el equilibrio mecánico y que los platos se nivelen, lo que ocurre cuando las masas en ambos platos son iguales. La balanza ideal se encuentra en equilibrio. Una balanza de resorte utiliza un resorte de rigidez conocida para determinar la masa (o el peso). Al suspender una masa determinada, el resorte se estira una cierta cantidad, dependiendo de su rigidez (o constante elástica ). Cuanto más pesado sea el objeto, más se estira el resorte, como se describe en la ley de Hooke . También existen otros tipos de balanzas que utilizan diferentes principios físicos.

Algunas básculas se pueden calibrar para medir en unidades de fuerza (peso), como newtons, en lugar de unidades de masa, como kilogramos . Las básculas y balanzas se utilizan ampliamente en el comercio, ya que muchos productos se venden y envasan por peso.

La balanza es un dispositivo tan simple que su uso probablemente sea muy anterior a la evidencia existente. Lo que ha permitido a los arqueólogos vincular los artefactos con las balanzas son las piedras para determinar la masa absoluta. La balanza en sí probablemente se usaba para determinar la masa relativa mucho antes que la masa absoluta. ^{[ 1 ]}

La evidencia más antigua documentada de la existencia de balanzas data de la Cuarta Dinastía de Egipto , con pesas de balanza deben excavadas durante el reinado de Sneferu (c. 2600 a. C.), aunque se ha propuesto un uso anterior. ^{[ 2 ]} Se han descubierto piedras talladas con marcas que indican la masa y el símbolo jeroglífico egipcio del oro, lo que sugiere que los comerciantes egipcios utilizaban un sistema establecido de medición de masa para catalogar los envíos de oro o la producción de las minas. Si bien no se han conservado balanzas de esta época, numerosos conjuntos de piedras de pesar, así como murales que representan el uso de balanzas, sugieren un uso generalizado. ^{[ 3 ]}

También se han encontrado ejemplos, datados entre el 2400 y el 1800 a. C. , en el valle del río Indo . Cubos de piedra pulida y uniforme, descubiertos en asentamientos antiguos, probablemente se usaban como piedras de ajuste en balanzas. Aunque los cubos no tienen marcas, sus masas son múltiplos de un denominador común. Están hechos de muchos tipos diferentes de piedras con densidades variables. Claramente, su masa, y no su tamaño u otras características, fue un factor determinante en la elaboración de estos cubos. ^{[ 3 ]}

En China, la balanza más antigua excavada fue hallada en una tumba del estado de Chu, perteneciente al período de los Reinos Combatientes chinos, entre los siglos III y IV a. C., en el monte Zuojiagong, cerca de Changsha , en Hunan. La balanza estaba hecha de madera y utilizaba masas de bronce. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Las variaciones de la balanza, incluyendo dispositivos como el bismar (balanza de brazos desiguales), barato e impreciso, ^{[ 6 ]} comenzaron a usarse comúnmente hacia el año 400 a. C. por muchos pequeños comerciantes y sus clientes. A lo largo de la historia documentada, aparece una plétora de variedades de balanzas, cada una con ventajas y mejoras respecto a las demás, y grandes inventores como Leonardo da Vinci contribuyeron personalmente a su desarrollo. ^{[ 7 ]}

A pesar de todos los avances en el diseño y desarrollo de balanzas, hasta el siglo XVII d. C. todas las balanzas eran variaciones de la balanza de precisión. La estandarización de las pesas utilizadas —y garantizar que los comerciantes usaran las correctas— fue una preocupación importante para los gobiernos durante todo este período.

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  Platos de pesaje de la isla de Thera , civilización minoica , 2000-1500 a. C.
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  Pesas asirias con forma de león (siglo VIII a. C.) en el Museo Británico.
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  Balanza romana de acero con dos pesas de bronce, 50-200 d. C., Museo Galorromano, Tongeren , Bélgica.
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  El emperador Jahangir (reinó entre 1605 y 1627) pesando a su hijo Shah Jahan en una balanza, obra del artista Manohar (1615 d. C., dinastía mogol, India).

La forma original de una balanza consistía en una viga con un punto de apoyo en su centro. Para lograr la máxima precisión, el punto de apoyo consistía en un pivote afilado en forma de V alojado en un cojinete en forma de V menos profundo. Para determinar la masa del objeto, se colgaba una combinación de masas de referencia en un extremo de la viga, mientras que el objeto de masa desconocida se colgaba en el otro (véase balanza y balanza de acero ). Para trabajos de alta precisión, como la química empírica, la balanza de brazo central sigue siendo una de las tecnologías más precisas disponibles y se utiliza comúnmente para calibrar masas de prueba.

Sin embargo, fragmentos de bronce descubiertos en el centro de Alemania e Italia se habían utilizado durante la Edad del Bronce como una forma primitiva de moneda. ^{[ 8 ]} En el mismo período, los comerciantes habían utilizado pesas estándar de valor equivalente entre 8 y 10,5 gramos desde Gran Bretaña hasta Mesopotamia. ^{[ 9 ]}

La balanza (también báscula , balanza de brazo y balanza de laboratorio ) fue el primer instrumento de medición de masa inventado. ^{[ 1 ]} En su forma tradicional, consiste en una palanca horizontal pivotante con brazos de igual longitud —el brazo o tron—  y un plato de pesaje ^{[ 10 ]} suspendido de cada brazo (de ahí el nombre en plural « balanza » para un instrumento de pesaje). La masa desconocida se coloca en un plato y se añaden masas estándar al otro plato hasta que el brazo esté lo más cerca posible del equilibrio . En las balanzas de precisión, una determinación más exacta de la masa se obtiene mediante la posición de una masa deslizante que se mueve a lo largo de una escala graduada. Una balanza decimal utiliza una palanca en la que el brazo para las pesas es 10 veces más largo que el brazo para los objetos pesados, de modo que se pueden usar pesas mucho más ligeras para pesar objetos pesados. ^{[ 11 ]} De manera similar, una balanza centesimal utiliza brazos en una proporción de 1:100.

A diferencia de las balanzas de resorte, las balanzas de precisión se utilizan para la medición exacta de la masa, ya que su exactitud no se ve afectada por las variaciones del campo gravitatorio local. (En la Tierra, por ejemplo, estas variaciones pueden alcanzar ±0,5 % entre diferentes ubicaciones. ^{[ 12 ]} ) Un cambio en la intensidad del campo gravitatorio provocado por el movimiento de la balanza no altera la masa medida, puesto que los momentos de fuerza a ambos lados del brazo central se ven afectados por igual. Una balanza de brazo central proporciona una medición precisa de la masa en cualquier lugar con gravedad o aceleración constantes.

Se consiguen mediciones muy precisas asegurando que el punto de apoyo de la balanza esté prácticamente libre de fricción (el filo de una cuchilla es la solución tradicional), fijando un puntero al brazo que amplifica cualquier desviación de la posición de la balanza y, finalmente, utilizando el principio de palanca , que permite aplicar masas fraccionarias moviendo una pequeña masa a lo largo del brazo de medición del brazo, como se describió anteriormente. Para obtener la máxima precisión, es necesario tener en cuenta la flotabilidad del aire, cuyo efecto depende de las densidades de las masas implicadas.

Para reducir la necesidad de grandes masas de referencia, se puede utilizar una balanza descentrada. Una balanza con una balanza descentrada puede ser casi tan precisa como una balanza con una balanza centrada, pero requiere masas de referencia especiales y no se puede comprobar su precisión intrínsecamente simplemente intercambiando el contenido de los platillos, como sí se puede hacer con una balanza de balanza centrada. Para reducir la necesidad de pequeñas masas de referencia graduadas, se puede instalar un contrapeso deslizante, denominado contrapeso, que se puede posicionar a lo largo de una escala calibrada. El contrapeso añade complejidad al procedimiento de calibración, ya que su masa exacta debe ajustarse a la relación de palanca exacta de la balanza.

Para facilitar la colocación de cargas grandes y difíciles de manejar, se puede instalar una plataforma flotante sobre un sistema de viga en voladizo que transmite la fuerza proporcional a un apoyo de hierro en la punta ; este tira de una varilla de soporte para transmitir la fuerza reducida a una viga de tamaño adecuado.

Este diseño aún se observa en balanzas de brazo portátiles de 500 kg de capacidad, comúnmente utilizadas en entornos hostiles sin electricidad, así como en básculas mecánicas de baño más ligeras (que, en realidad, utilizan un sistema de resorte internamente). Los pivotes y cojinetes adicionales reducen la precisión y complican la calibración; el sistema de flotación debe corregirse para compensar los errores de esquina antes de corregir la amplitud ajustando el brazo y el contrapeso de la balanza.

En 1669, el francés Gilles Personne de Roberval presentó una nueva balanza a la Academia Francesa de Ciencias. Esta balanza consistía en dos columnas verticales separadas por dos brazos de igual longitud, que pivotaban en el centro de cada brazo desde una columna vertical central, formando un paralelogramo. De cada columna vertical sobresalía una clavija. Para asombro de los observadores, independientemente de dónde colgara Roberval dos pesos iguales a lo largo de la clavija, la balanza permanecía equilibrada. En este sentido, la balanza fue revolucionaria: evolucionó hasta convertirse en la forma más común, que consiste en dos platillos colocados sobre una columna vertical situada encima del punto de apoyo y el paralelogramo debajo de ella. La ventaja del diseño de Roberval reside en que, independientemente de dónde se coloquen pesos iguales en los platillos, la balanza se mantendrá equilibrada.

Entre los avances posteriores se incluye una "balanza de engranajes" en la que el paralelogramo se sustituye por un número impar de engranajes entrelazados mayor que uno, con engranajes alternos del mismo tamaño y con el engranaje central fijado a un soporte y los engranajes exteriores fijados a platos, así como la "balanza de engranajes de piñón" que consiste en una cadena tipo bicicleta enrollada alrededor de un número impar de piñones , con el central fijo y los dos exteriores libres para pivotar y unidos a un plato.

Debido a que tiene más articulaciones móviles que generan fricción, la balanza Roberval es sistemáticamente menos precisa que la balanza de brazos tradicional, pero para muchos fines esto se compensa con su facilidad de uso.

La balanza de torsión es una de las balanzas analógicas mecánicamente más precisas. En Estados Unidos, las facultades de farmacia aún enseñan a usar balanzas de torsión. Utiliza platillos, como una balanza tradicional, que se colocan sobre una cámara mecánica cuyas mediciones se basan en la torsión de un alambre o fibra dentro de la cámara. La balanza debe usar una pesa de calibración para comparar y puede pesar objetos de más de 120 mg con un margen de error de +/- 7 mg. Muchas microbalanzas y ultramicrobalanzas que pesan fracciones de gramo son balanzas de torsión. Un tipo común de fibra es el cristal de cuarzo. ^{[ 13 ]}

Una microbalanza (también llamada ultramicrobalanza o nanobalanza) es un instrumento capaz de realizar mediciones precisas de la masa de objetos de masa relativamente pequeña: del orden de un millón de partes de gramo o menos.

Una balanza analítica es un tipo de balanza diseñada para medir pequeñas masas en el rango de submiligramos. El plato de medición de una balanza analítica (0,1 mg o mejor) se encuentra dentro de una carcasa transparente con puertas para evitar la acumulación de polvo y que las corrientes de aire de la habitación no afecten su funcionamiento. Esta carcasa se conoce comúnmente como escudo contra corrientes de aire. El uso de una carcasa de seguridad con ventilación mecánica , que cuenta con perfiles aerodinámicos acrílicos de diseño exclusivo, permite un flujo de aire suave y sin turbulencias que evita fluctuaciones en la balanza y permite medir masas de hasta 1 μg sin fluctuaciones ni pérdida de producto. Además, la muestra debe estar a temperatura ambiente para evitar que la convección natural genere corrientes de aire dentro de la carcasa y provoque errores en la lectura. Las balanzas de sustitución mecánica de un solo plato mantienen una respuesta constante en toda su capacidad útil, lo que se logra manteniendo una carga constante en el brazo de la balanza y, por lo tanto, en el punto de apoyo, al restar masa del mismo lado del brazo al que se agrega la muestra.

Las balanzas analíticas electrónicas miden la fuerza necesaria para contrarrestar la masa que se está midiendo, en lugar de utilizar masas reales. Por lo tanto, requieren ajustes de calibración para compensar las diferencias gravitacionales. ^{[ 14 ]} Utilizan un electroimán para generar una fuerza que contrarreste la muestra que se está midiendo y proporcionan el resultado midiendo la fuerza necesaria para lograr el equilibrio. Este dispositivo de medición se denomina sensor de restauración de fuerza electromagnética. ^{[ 15 ]}

Las balanzas de péndulo no utilizan resortes. Estos diseños emplean péndulos y funcionan como una balanza que no se ve afectada por las variaciones de la gravedad. Un ejemplo de aplicación de este diseño son las balanzas fabricadas por Toledo Scale Company. ^{[ 16 ]}

Una báscula programable incorpora un controlador lógico programable , lo que permite programarla para diversas aplicaciones como el dosificado, el etiquetado, el llenado (con función de control de peso), el pesaje de camiones y mucho más.

Otra función importante es el conteo, por ejemplo, se utiliza para contar piezas pequeñas en grandes cantidades durante el inventario anual. Las balanzas de conteo (que también pueden simplemente pesar) pueden abarcar desde miligramos hasta toneladas. ^{[ 17 ]}

La balanza (específicamente, una balanza de dos platillos) es uno de los símbolos tradicionales de la justicia , representada en las estatuas de la Dama de la Justicia . Esto se corresponde con el uso en la metáfora de asuntos que están "en la balanza". Tiene su origen en el antiguo Egipto. ^{[ 18 ]}

Las balanzas también se utilizan ampliamente como símbolo de las finanzas, el comercio y los negocios, ámbitos en los que han desempeñado un papel fundamental desde la antigüedad. Por ejemplo, las balanzas aparecen representadas en el sello del Departamento del Tesoro de los Estados Unidos y de la Comisión Federal de Comercio .

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  Sello del Departamento del Tesoro de los Estados Unidos
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  Sello de la Comisión Federal de Comercio de los Estados Unidos

La balanza es también el símbolo del signo astrológico Libra .

Las balanzas (específicamente, una balanza de dos platillos en estado de equilibrio) son el símbolo tradicional del pirronismo que indica el equilibrio de los argumentos utilizados para inducir una época . ^{[ 19 ]}

Aunque los registros que datan del siglo XVIII hacen referencia a balanzas de resorte para medir la masa, el diseño más antiguo de un dispositivo de este tipo data de 1770 y se atribuye a Richard Salter, un fabricante de balanzas pionero. ^{[ 3 ]} Las balanzas de resorte se popularizaron en el Reino Unido después de 1840, cuando RW Winfield desarrolló la balanza de candelabro para pesar cartas y paquetes, necesaria tras la introducción del servicio postal uniforme de un penique . ^{[ 20 ]} Los trabajadores postales podían trabajar más rápido con las balanzas de resorte que con las balanzas tradicionales porque se podían leer instantáneamente y no era necesario equilibrarlas cuidadosamente con cada medición.

En la década de 1940, se incorporaron diversos dispositivos electrónicos a estos diseños para mejorar la precisión de las mediciones. ^{[ 3 ] [ 7 ]} Las celdas de carga —transductores que convierten la fuerza en una señal eléctrica— tienen sus orígenes a finales del siglo XIX, pero no fue hasta finales del siglo XX que su uso generalizado se volvió económica y tecnológicamente viable. ^{[ 21 ]}

Una balanza mecánica es un dispositivo de pesaje que se utiliza para medir la masa, la fuerza ejercida , la tensión y la resistencia de un objeto sin necesidad de alimentación eléctrica. Algunos tipos de balanzas mecánicas son las balanzas decimales , las balanzas de resorte , las balanzas colgantes, las balanzas de triple brazo y los dinamómetros .

Una báscula de resorte mide la masa registrando la distancia que se deforma un resorte bajo una carga. Esto contrasta con una balanza , que compara el par de torsión en el brazo debido a un peso de muestra con el par de torsión en el brazo debido a una masa de referencia estándar mediante una palanca horizontal . Las básculas de resorte miden la fuerza , que es la fuerza de tensión o restricción que actúa sobre un objeto, oponiéndose a la fuerza local de gravedad. ^{[ 22 ]} Generalmente se calibran de manera que la fuerza medida se traduzca en masa bajo la gravedad terrestre. El objeto a pesar puede simplemente colgarse del resorte o colocarse sobre una plataforma con pivote y cojinete.

En una báscula de resorte, el resorte se estira (como en una báscula colgante en la sección de frutas y verduras de un supermercado ) o se comprime (como en una báscula de baño simple). Según la ley de Hooke , todo resorte tiene una constante de proporcionalidad que relaciona la fuerza con la que se estira con la distancia que alcanza. Las básculas utilizan un resorte con una constante elástica conocida (véase la ley de Hooke ) y miden el desplazamiento del resorte mediante diversos mecanismos para obtener una estimación de la fuerza gravitatoria aplicada por el objeto. ^{[ 23 ]} A menudo se utilizan mecanismos de cremallera y piñón para convertir el movimiento lineal del resorte en una lectura en la esfera.

Las básculas de resorte presentan dos fuentes de error que las balanzas no tienen: la masa medida varía con la intensidad de la fuerza gravitatoria local (hasta un 0,5 % en diferentes lugares de la Tierra), y la elasticidad del resorte de medición puede variar ligeramente con la temperatura. Sin embargo, con una fabricación y configuración adecuadas, las básculas de resorte pueden considerarse legales para su uso comercial. Para eliminar el error de temperatura, una báscula de resorte legal para uso comercial debe tener resortes con compensación de temperatura o utilizarse a una temperatura relativamente constante. Para eliminar el efecto de las variaciones de la gravedad, una báscula de resorte legal para uso comercial debe calibrarse en el lugar donde se utilice.

También es común en aplicaciones de alta capacidad, como las básculas de grúa, utilizar la fuerza hidráulica para detectar la masa. La fuerza de prueba se aplica a un pistón o diafragma y se transmite a través de líneas hidráulicas a un indicador de cuadrante basado en un tubo Bourdon o un sensor electrónico. ^{[ 24 ]}

Las básculas digitales electrónicas muestran el peso como un número, generalmente en una pantalla de cristal líquido (LCD). Son versátiles porque pueden realizar cálculos con la medición y transmitirla a otros dispositivos digitales. En una báscula digital, la fuerza del peso provoca la deformación de un resorte, y la cantidad de deformación se mide mediante uno o más transductores llamados galgas extensométricas . Una galga extensométrica es un conductor cuya resistencia eléctrica cambia al variar su longitud. Las galgas extensométricas tienen una capacidad limitada, y las básculas digitales más grandes pueden usar un transductor hidráulico llamado celda de carga . Se aplica un voltaje al dispositivo, y el peso provoca un cambio en la corriente que lo atraviesa. La corriente se convierte en un número digital mediante un convertidor analógico-digital , se traduce mediante lógica digital a las unidades correctas y se muestra en la pantalla. Generalmente, el dispositivo funciona con un microprocesador .

Una báscula digital de baño es una báscula de suelo sobre la que se coloca la persona. El peso se muestra en una pantalla digital. Los dispositivos electrónicos digitales pueden hacer más que simplemente mostrar el peso; también pueden calcular la grasa corporal, el IMC , la masa magra, la masa muscular y el porcentaje de agua. Algunas básculas de baño modernas se conectan de forma inalámbrica o mediante red celular e incluyen funciones como integración con smartphones, almacenamiento en la nube y seguimiento de la actividad física. Generalmente funcionan con una pila de botón o una pila AA o AAA.

Las básculas de cocina digitales se utilizan para pesar los alimentos en la cocina mientras se cocinan. Suelen ser ligeras y compactas.

En las versiones electrónicas de las básculas de resorte, la deflexión de una viga que soporta la masa desconocida se mide mediante un extensómetro , que es una resistencia eléctrica sensible a la longitud . La capacidad de estos dispositivos solo está limitada por la resistencia de la viga a la deflexión. Los resultados de varios puntos de apoyo se pueden sumar electrónicamente, por lo que esta técnica es adecuada para determinar la masa de objetos muy pesados, como camiones y vagones de ferrocarril, y se utiliza en las básculas modernas .

Estas básculas se utilizan en panaderías , supermercados , charcuterías , pescaderías , carnicerías , fruterías y otros departamentos de productos perecederos. Las básculas de supermercado pueden imprimir etiquetas y recibos, marcar la masa y el conteo, el precio unitario, el precio total y, en algunos casos, la tara . Algunas básculas modernas de supermercado imprimen una etiqueta RFID que se puede usar para rastrear el artículo en caso de manipulación o devolución. En la mayoría de los casos, este tipo de básculas tienen una calibración sellada para que la lectura en la pantalla sea correcta y no pueda ser manipulada. En EE. UU., las básculas están certificadas por el Programa Nacional de Evaluación de Tipos (NTEP), en Sudáfrica por la Oficina Sudafricana de Normas , en Australia, por el Instituto Nacional de Metrología (NMI) y en el Reino Unido por la Organización Internacional de Metrología Legal .

Una báscula industrial es un dispositivo que mide el peso o la masa de objetos en diversas industrias. Puede variar desde pequeñas básculas de sobremesa hasta grandes básculas puente, y puede tener diferentes características y capacidades. Las básculas industriales se utilizan para el control de calidad, la gestión de inventarios y fines comerciales.

Existen muchos tipos de básculas industriales que se utilizan para diferentes propósitos y aplicaciones. Algunos de los tipos más comunes son:

Básculas puente  : Básculas de gran tamaño que permiten pesar camiones, contenedores y otros vehículos pesados. Se utilizan en industrias como la manufacturera, la naviera, la minera, la agrícola, etc.

Báscula para apiladores de contenedores: Una báscula para apiladores de contenedores es un sistema de pesaje especializado diseñado para medir con precisión el peso de los contenedores de transporte. Normalmente se integra en el equipo utilizado para la carga y descarga de contenedores, como manipuladores de contenedores o grúas apiladoras. Las básculas para apiladores de contenedores proporcionan mediciones de peso en tiempo real, lo que permite a los profesionales de la logística asegurarse de que cada contenedor se cargue dentro de los límites de peso especificados. Estas básculas se utilizan en sectores como puertos, transporte marítimo y logística.

Báscula para montacargas: Una báscula para montacargas es un sistema de pesaje integrado en la carretilla elevadora. Permite pesar las cargas mientras la carretilla las levanta y transporta. Esto elimina la necesidad de realizar pesajes adicionales y reduce el tiempo y la mano de obra necesarios para la manipulación de materiales. Las básculas para montacargas se utilizan en diversas industrias, como la manufacturera, la logística y el transporte.

Balanza para manipuladores de materiales: Una balanza para manipuladores de materiales es un sistema de pesaje integrado en una máquina manipuladora de materiales, como una pinza o un imán. Permite pesar materiales de forma precisa y eficiente durante su movimiento, descarga o carga. Se puede utilizar en diversas industrias, como la de chatarra, reciclaje, gestión de residuos y en puertos. Además, puede transferir la información de pesaje a un servicio en la nube o a un sistema ERP para la monitorización y gestión en tiempo real del flujo de materiales.

Una báscula para transpaleta es un dispositivo que combina una transpaleta y una báscula. Permite pesar y mover palés simultáneamente, ahorrando tiempo y mano de obra. Las básculas para transpaletas se utilizan en diversas industrias, como la manufacturera, la logística y el transporte.

Balanza de grúa: Una balanza de grúa es un dispositivo que mide el peso o la masa de objetos suspendidos de una grúa. Tiene un gancho en la parte inferior y una gran pantalla que permite la visualización a distancia. Las balanzas de grúa se utilizan en diversas aplicaciones industriales, como fabricación, transporte marítimo, minería, reciclaje y más.

Báscula para cargadora de ruedas: Una báscula para cargadora de ruedas es un sistema que mide el peso de los materiales levantados por una cargadora de ruedas, un tipo de maquinaria pesada utilizada para mover grandes cantidades de tierra, arena, grava u otros materiales. Una báscula para cargadora de ruedas puede ayudar a mejorar la eficiencia y la precisión de las operaciones de carga, así como la gestión de inventario y la seguridad de las industrias que las utilizan. Una báscula para cargadora de ruedas generalmente consta de un sensor hidráulico, una unidad de visualización y un sistema de gestión de datos. El sensor hidráulico se instala en la cargadora de ruedas y detecta los cambios de presión causados ​​por la carga. La unidad de visualización muestra la información de peso al operador y le permite establecer cargas objetivo, seleccionar productos y clientes, y exportar datos. El sistema de gestión de datos puede almacenar, analizar y transmitir los datos de peso a otros dispositivos o plataformas.

La mayoría de los países regulan el diseño y el mantenimiento de las básculas utilizadas en el comercio. Por ejemplo, en la Unión Europea, los instrumentos de pesaje están sujetos a las directivas 2014/31/UE y 2014/32/UE. Se lleva a cabo un procedimiento de evaluación de la conformidad antes de comercializar el instrumento, y estos se verifican tras un periodo determinado en los Estados miembros de la Unión Europea. Esto ha provocado que la tecnología de las básculas se quede rezagada con respecto a otras tecnologías, debido a los costosos obstáculos regulatorios que implica la introducción de nuevos diseños. No obstante, se ha observado una tendencia hacia las "células de carga digitales", que en realidad son células de galgas extensométricas con convertidores analógicos y conectividad integrados. Estos diseños han reducido los problemas de mantenimiento inherentes a la combinación y transmisión de varias señales de 20 milivoltios en entornos adversos.

La normativa gubernamental generalmente exige inspecciones periódicas realizadas por técnicos autorizados, utilizando básculas cuya calibración sea trazable a un laboratorio aprobado. Se pueden fabricar básculas para uso no comercial, como las que se utilizan en baños, consultorios médicos, cocinas (para el control de porciones) y para la estimación de precios (pero no para la determinación oficial de precios), pero por ley deben estar etiquetadas como "No aptas para el comercio" para garantizar que no se les dé un uso que perjudique los intereses comerciales. En Estados Unidos, el documento que describe cómo deben diseñarse, instalarse y utilizarse las básculas con fines comerciales es el Manual NIST 44. La certificación "Apta para el Comercio" (LFT, por sus siglas en inglés) suele aprobar la legibilidad mediante pruebas de repetibilidad de las mediciones para garantizar un margen de error máximo del 10 %.

Debido a que la gravedad varía en más de un 0,5 % sobre la superficie terrestre, la distinción entre la fuerza gravitatoria y la masa es relevante para la calibración precisa de básculas con fines comerciales. Por lo general, el objetivo es medir la masa de la muestra, en lugar de la fuerza gravitatoria que ejerce sobre ella en ese punto específico.

Las balanzas mecánicas tradicionales de brazo medían intrínsecamente la masa. Sin embargo, las balanzas electrónicas comunes miden intrínsecamente la fuerza gravitatoria entre la muestra y la Tierra, es decir, el peso de la muestra, que varía según la ubicación. Por lo tanto, es necesario recalibrar la balanza después de su instalación, para esa ubicación específica, con el fin de obtener una indicación precisa de la masa.

Algunas de las fuentes de error en el pesaje son:

• Flotabilidad : Los objetos en el aire desarrollan una fuerza de flotabilidad directamente proporcional al volumen de aire desplazado. La diferencia en la densidad del aire debido a la presión barométrica y la temperatura genera errores. ^{[ 25 ]}
• Error en la masa del peso de referencia
• Las ráfagas de aire, incluso las pequeñas, que empujan la báscula hacia arriba o hacia abajo.
• La fricción en los componentes móviles provoca que la báscula alcance el equilibrio en una configuración diferente a la que debería producirse en un equilibrio sin fricción.
• El polvo en suspensión en el aire contribuye al peso.
• Descalibración con el tiempo, debido a la deriva en la precisión del circuito o al cambio de temperatura.
• Componentes mecánicos desalineados debido a la expansión o contracción térmica de los componentes.
• Campos magnéticos que actúan sobre componentes ferrosos
• Fuerzas provenientes de campos electrostáticos , por ejemplo, de pies que se arrastran sobre alfombras en un día seco.
• Reactividad química entre el aire y la sustancia que se está pesando (o la propia balanza, en forma de corrosión ).
• Condensación del agua atmosférica sobre objetos fríos
• Evaporación del agua de los objetos mojados
• Convección del aire procedente de objetos calientes o fríos.
• Diferencias gravitacionales para una escala que mide la fuerza, pero no para una balanza. ^{[ 26 ]}
• Vibraciones y perturbaciones sísmicas

En 2014 se introdujo un concepto de báscula híbrida, la báscula de brazo elásticamente deformable, ^{[ 27 ]} que es una combinación entre una báscula de resorte y una balanza de brazo, explotando simultáneamente los principios de equilibrio y deformación. En esta báscula, los brazos rígidos de una balanza de brazo clásica (por ejemplo, una balanza de acero ) se reemplazan por una varilla elástica flexible en un manguito deslizante inclinado sin fricción. La varilla puede alcanzar un equilibrio deslizante único cuando se aplican dos cargas muertas verticales (o masas) en sus extremos. El equilibrio, que sería imposible con brazos rígidos, está garantizado porque las fuerzas de configuración se desarrollan en los dos extremos del manguito como consecuencia tanto de la condición de deslizamiento libre como de la cinemática no lineal de la varilla elástica. Este dispositivo de medición de masa también puede funcionar sin un contrapeso .

• Airy, Wilfrid (1911). "Balanzas"  . En Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica . Vol. 28 (11.ª ed.). Cambridge University Press. pp.  468–477 .Este es un análisis exhaustivo de la historia y el estado actual de las básculas.
• Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Equilibrio"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 3 (11.ª ed.). Cambridge University Press. pp.  234–235 .
• Conferencia Nacional sobre Pesas y Medidas , Manual NIST 44, Especificaciones, tolerancias y otros requisitos técnicos para dispositivos de pesaje y medición , 2003
• Artículo sobre balanza analítica en ChemLab
• Balanza doble relevante para bebés y adultos
• "El precioso collar sobre balanzas" es un manuscrito del siglo XVIII de Abd al-Rahman al-Jabarti sobre el "diseño y funcionamiento" de las balanzas.