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Strain-Gauge Load Cell with Floating Piston: Ruge, 1949
Arthur C. Ruge (US Patent 2,472,047, granted 1949) · Public domain (expired patent)
Penny

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12. ottobre 2026DK
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Strain-Gauge Load Cell with Floating Piston: Ruge, 1949

Arthur C. Ruge of Cambridge, Massachusetts, one of the two inventors of the bonded wire strain gauge, patented this load weighing cell in 1949, US 2,472,047 (filed 1946). Tanks, bins and scales rest on such cells so the weight of their contents can be read at any time. A floating piston, held in a heavy shell by two diaphragms, passes the load straight down onto a column carrying bonded strain gauges, so tilted, off-centre and twisting loads barely affect the reading. The gauges' change of resistance can be read on a Wheatstone bridge.
Avanzato
Workshop process

Istruzioni

1

Base and shell

Weld a rigid, preferably cylindrical shell to a relatively heavy base, or secure it some other way.

Materiali per questo passaggio:

Base e involucro cilindrico della cella di caricoBase e involucro cilindrico della cella di carico1 pezzo

Strumenti necessari:

Saldatrice ad arcoSaldatrice ad arco
2

Load column and gauges

Screw the lower end of the load-sensitive column rigidly to the base; round its upper end to a half-sphere. Bond wire strain gauges to its surface at several points around it, so bending cancels out, and mount gauges of the same type crosswise for temperature compensation. The column may be round, but square, solid or hollow, makes the gauges easier to apply. Its capacity is set by its cross-section and the stiffness of its material.

Materiali per questo passaggio:

Colonna sensibile al caricoColonna sensibile al carico1 pezzo
Estensimetro a filo incollatoEstensimetro a filo incollato1 set

Strumenti necessari:

Set di cacciavitiSet di cacciaviti
3

Floating piston

Bore the piston so the column reaches up inside it and its rounded end bears on the end of the bore. Centre the piston in the shell with two annular diaphragms, upper and lower, welded or brazed to piston and shell: widely spaced, they let it move freely up and down but resist side loads and off-centre loads.

Materiali per questo passaggio:

Pistone di carico flottantePistone di carico flottante1 pezzo
Diaframma di guida anulareDiaframma di guida anulare2 pezzi

Strumenti necessari:

Tornio per metalliTornio per metalli
Saldatrice ad arcoSaldatrice ad arco
4

Overload ring and leads

Set a safety ring under the piston with a small clearance: past a safe load, the piston lands on it and the excess goes straight to the base. Bring the gauge leads down through a hole in the ring and out through the lower diaphragm to an external cable. The gauges may be wired as a Wheatstone bridge. The cell can be sealed all round by brazing, or potted.

Materiali per questo passaggio:

Anello di sicurezza contro il sovraccaricoAnello di sicurezza contro il sovraccarico1 pezzo
Cavo multipolareCavo multipolare1 pezzo
Filo per saldaturaFilo per saldatura1 as required

Strumenti necessari:

Saldatore elettricoSaldatore elettrico
SpelafiliSpelafili
5

Zero check

To read the zero without moving the tank, seat a fixed ball race on top of the shell and a turning race above it, with balls between on a slightly inclined cam surface and a second row of balls under the loaded surface. Turning the upper race with a bar or spanner lifts the load a few thousandths of an inch off the piston; read the bridge, then turn it back.

Materiali per questo passaggio:

Coppia di piste a sfere con cammaCoppia di piste a sfere con camma1 pezzo
Cuscinetti a sfere in acciaioCuscinetti a sfere in acciaio1 set

Strumenti necessari:

Chiave a rullinoChiave a rullino

Materiali

10

Strumenti richiesti

6

Questo progetto realizza

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Segnaposto

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