Como regra geral, uma força só é visível quando causa alterações. Não vemos a força, mas seu efeito. Porém, este efeito não depende apenas da altura e da direção da força, mas também das influências que a neutralizam. Para poder determinar e comparar as forças de forma objetiva, foram desenvolvidos diversos métodos e dispositivos de medição de forças. Em um dinamômetro com display analógico, a força a ser medida normalmente move um ponteiro ao longo de uma escala. Um dinamômetro com display digital mostra os valores medidos em forma de gráfico ou valor numérico em um display eletrônico. Muitos destes dispositivos também podem armazenar os dados medidos em formato eletrônico ou transmiti-los diretamente para um computador ou outros dispositivos através de uma interface.
A unidade de força utilizada internacionalmente é o Newton. Também se aplica à força do peso causada pela gravidade. No entanto, na vida cotidiana, como na medicina ou para medir uma carga, o termo “peso” costuma ser usado com a unidade quilograma; outras forças também são especificadas em quilogramas. Por este motivo, existem muitos modelos de dinamômetros que exibem os valores medidos em gramas ou quilogramas. Na língua anglo-americana, a referência de força é indicada por um f de forcé (força), onde a abreviatura não é kg mas kgf. Uma força de um quilograma (kg ou kgf) corresponde a cerca de 10 (9,81) Newtons e um Newton a cerca de 100 (102) gramas. A faixa de medição, as etapas de visualização e a precisão da medição dependem do princípio de medição e do transdutor de força utilizado. Por exemplo, um dinamômetro digital de uma determinada série de modelo pode medir de 0,000 a 5,000 Newton com uma resolução de 0,001 Newton e outro dinamômetro da mesma série de modelo pode medir até 100.000 Newton com uma resolução de 10 Newton.
Um dinamômetro pode ser destruído por forças muito altas, mas também por uma carga incorreta com o ponto de aplicação de força errado, uma direção de força errada ou por cargas dinâmicas adicionais que não foram levadas em consideração. Portanto, a magnitude e a direção das forças e se elas podem ser absorvidas e avaliadas com segurança pelo dispositivo de medição desempenham um papel importante na seleção do dispositivo. Além disso, deve-se levar em consideração que muitos dos dispositivos só funcionam de forma confiável se determinadas condições de operação são mantidas. Para algumas aplicações existe uma grande seleção de diferentes tipos de dispositivos, para outras, no entanto, apenas entram em jogo algumas variantes de dispositivos, ou até mesmo seja, necessário desenvolver adaptações ou soluções especiais para cada caso.
Os dinamômetros são usados para uma ampla gama de tarefas de medição. A seguir, uma explicação sobre qual dinamômetro é o dispositivo adequado para adquirir e o que considerar na hora de selecioná-lo.
Critérios de seleção do dinamômetro
Caso nenhum dinamômetro de nossa gama atenda às suas necessidades, também é possível considerar elaborar uma solução individual. Isso implica tanto ao design do dispositivo quanto às funções especiais do software.
Dependendo da tarefa de medição, deverá usar um dinamômetro com os sensores apropriados. Portanto, a primeira pergunta que o usuário deve responder é o tipo de aplicação de força sobre o dinamômetro. As aplicações mais comuns são:
Um dinamômetro pode ser usado em laboratórios, durante a produção ou mesmo em produtos ou componentes instalados. Para realizar medições em um laboratório, poderá integrar o dinamômetro em uma máquina de teste de força, o que torna a realização das medições mais fácil. Ao selecionar o dinamômetro e especialmente a unidade de aplicação da força, tenha em consideração o espaço disponível.
Um dinamômetro é geralmente composto por um sensor de força e uma unidade de exibição. Ao contrário de um dinamômetro mecânico, os dois componentes do dinamômetro digital com sensor externo podem ser facilmente separados. Existem dinamômetros nos quais o sensor, ou seja, a unidade de aquisição de força, pode ser facilmente alterado para diferentes tarefas de medição. O design dos sensores é muito versátil. Alguns sensores dos dinamômetros medem a força em várias direções, por exemplo, a tração e a compressão ao longo de um eixo ou a medição simultânea de vários eixos de força.
Visto que o peso é uma força, as balanças também são instrumentos de medição da força. Algumas balanças permitem selecionar a unidade Newton, enquanto em todas as outras é possível converter a unidade quilogramas para Newton.
Muitos dinamômetros podem ser equipados com adaptadores especiais. Esses adaptadores permitem, por exemplo, o engate ou a fixação segura de diferentes amostras para testes de tração ou a medição de pressão em superfícies definidas. É fundamental ter sempre a segurança em consideração ao usar um dinamômetro. Se necessário, coloque uma proteção ou mude a disposição da medição para que não ocorra nenhum perigo.
Um dinamômetro pode, de acordo com o princípio de medição, medir corretamente sob certas condições ambientais em relação à temperatura e umidade ambiente e áreas com perigo de explosão. Existem grandes diferenças entre um dinamômetro que avalia uma propriedade elétrica e um dinamômetro com um princípio de funcionamento mecânico.
O dinamômetro exibe o valor atual, seja de forma analógica por meio de um ponteiro em uma escala ou de forma digital com um valor numérico em um display eletrônico. Mesmo dinamômetros simples com molas de tensão podem mostrar o valor máximo de uma série de testes separadamente.
No entanto, o dinamômetro digital oferece muitas outras possibilidades. Isso inclui o registro de vários valores medidos com o dinamômetro, a avaliação dos resultados das medições usando funções estadísticas e a transferência de dados para um software de PC para visualizar e armazenar os valores em forma tabular e gráfica. Alguns dinamômetros digitais têm uma função de alarme visual ou acústico integrado que é ativado quando os valores limites alto e baixo são excedidos. Para o controle de processos, é possível equipar um dinamômetro especial com contatos de comutação.
Para a visualização gráfica dos resultados da medição, é necessário levar em consideração a taxa de amostragem máxima possível do dinamômetro, ou seja, o intervalo de tempo em que os valores de medição são adquiridos. Quanto mais alta a frequência de aquisição com mais precisão a curva é exibida.
A imagem mostra dois dinamômetros com diferentes taxas de amostragem. O dinamômetro com os valores marcados em verde tem uma taxa de amostragem 10 vezes maior do que o dinamômetro com as marcas vermelhas.
Ao comparar os dinamômetros, considere também se deve registrar ou processar individualmente os dados medidos ou se o dispositivo calcula um valor médio a partir de um determinado número de valores medidos.
Somente deverá exercer uma força de carga sobre o dinamômetro até um determinado valor. Caso a força exercida for superior, não será possível obter resultados fiáveis com o dinamômetro. E se não estiver protegido contra sobrecargas, a célula de carga será destruída. Além disso, a força máxima está diretamente relacionada com a precisão que o dinamômetro pode alcançar.
Os dinamômetros com o mesmo tipo de design, mas com uma faixa de medição baixa, têm resolução mais alta.
A precisão requerida varia dependendo do tipo de uso previsto. Tenha em consideração que a precisão de uma medição e a resolução não são valores idênticos. No caso de um dinamômetro com uma resolução muito alta, a precisão pode ser várias vezes superior à resolução.
O dinamômetro de mola é um dispositivo simples e econômico com uma faixa de medição de até 500 N (50 kg). Este tipo de dinamômetro também é chamado de balança de mola, e ainda hoje é usado na indústria, investigação, educação e centros de saúde. Durante a medição, a mola incorporada no dinamômetro é comprimida ou esticada. A mola definida só pode recorrer uma distância definida sob o efeito das forças correspondentes. O dinamômetro mostra ao usuário a distância percorrida como valor em Newton.
Outros dinamômetros mecânicos podem medir e mostrar a força usando um fluido hidráulico. 
Os sensores de força hidráulica podem medir forças a partir de alguns Newtons até muitos quilonewtons, dependendo do design. Um dinamômetro hidráulico utiliza um pistão sobre o qual a força atua. Para indicar a força exercida é usado um manômetro, um transmissor de pressão ou um medidor de pressão com dispositivo de contato. O dinamômetro hidráulico é robusto e não requer alimentação por fonte de energia.
O dinamômetro com extensômetro usa a mudança de resistência elétrica com a deformação dos cabos para medir a força. A compressão reduz a resistência elétrica, enquanto o alongamento a aumenta. Um cabo de resistência sinuoso é soldado sobre uma folha de papel alumínio e unido ao corpo de deformação no qual a força é introduzida. As conexões cruzadas das resistências melhoram o sinal de saída e a precisão da medição. O dinamômetro com extensômetro pode ter diferentes designs geométricos.
As correias de transmissão das máquinas ou as cordas esticadas dos instrumentos musicais vibram de forma diferente dependendo da tensão aplicada. O período desta vibração pode ser determinado medindo a frequência óptica. Um dinamômetro para detectar a tensão das correias também é chamado de Trummeter.
Em um dinamômetro com compensação eletromagnética, uma bobina móvel está posicionada em um campo magnético. A corrente que flui através da bobina é proporcional à força que atua sobre a mesma. Este princípio é usado, por exemplo, em balanças de precisão.
Quando a força é aplicada, uma carga é gerada nos elementos piezocerâmicos que é proporcional à força. Devido ao fato de que essa carga é descarregada, este princípio é particularmente adequado para forças dinâmicas. É possível medir com um dinamômetro forças altamente dinâmicas de até 100 Hz. Uma disposição escalonada de vários discos permite até mesmo realizar medições de força multi-eixo.
Dinamômetro para verificar a força de portas e portões
Apesar dos exemplos negativos amplamente conhecidos e da atualização das normas de prevenção de riscos, continuam a ocorrer acidentes com danos pessoais em portas e portões mal protegidos. Trata-se principalmente de portas e portões acionados por motor, incluindo portas giratórias, portas e portões articulados e corredeiras, assim como todos os tipos de portões fechamento vertical, como portas basculantes, seccionais e enroláveis.
As forças de fechamento devem ser limitadas para qualquer porta e portão acionados por motor que não estejam totalmente protegidos por um interruptor de emergência, bordas de segurança fixadas à borda de fechamento ou dispositivos de proteção sem contato, como barreiras luminosas. Isso é verificado por pessoas qualificadas com um dinamômetro adequado. As normas DIN EN 16005 e DIN EN 12453 definem as condições de medição e os limites do nível das forças estáticas e dinâmicas e sua duração de ação. Portanto, um dinamômetro utilizado para verificar forças de fechamento deve ser capaz de registrar não apenas a altura máxima, mas também o curso temporário da força atuante.
Os requisitos do dinamômetro especificados na norma DIN EN 18650 Parte 1 parágrafo 6.2.2 incluem:
Além da segurança, a maneabilidade das portas no uso diário desempenha um papel importante. As portas modernas que cumprem os requisitos especiais de proteção acústica, térmica e contra incêndio devem ser fáceis de abrir e fechar, apesar dessas funções. Especialmente no caso de edifícios públicos e aqueles destinados a um grupo de usuários com limitações físicas, é necessário garantir que as forças de acionamento das portas também cumpram as normas de edifícios sem barreiras.
Dinamômetro para verificar cabos e cordas
Os cabos são hastes metálicas longas e finas com uma seção transversal constante, geralmente redonda, enquanto as cordas estão formadas por vários cordões ou arames de fibra natural ou sintética trançados entre si.
Os cabos e as cordas desempenham importantes funções de carga ou transmissão em muitos âmbitos. Existem áreas de aplicação com cabos ou cordas rígidas, assim como cabos ou cordas que se movem conforme planejado. Seja em linhas de alta tensão ou linhas ferroviárias, em edifícios, pontes, teleféricos, elevadores, gruas ou outras máquinas, os testes antes e depois da instalação têm como objeto garantir que os cabos e cordas possam desempenhar suas funções com segurança. Os novos cabos são testados antes da instalação com uma máquina de teste de tração ou com um dinamômetro adequado em dispositivos especiais. Na norma ISO 2307:2019 e nas normas baseadas nela EN ISO 2307:2019 e DIN EN ISO 2307: 2019-12 "Cordas de fibra - Determinação de certas propriedades físicas e mecânicas" especificam, entre outras coisas, os métodos para medir a força de ruptura e alongamento da corda sob tensão.
Para a medição da força de tração em cabos ou cordas tensionadas, é possível utilizar um dinamômetro móvel especialmente projetado para a medição da força das cordas, que é configurado de forma que a corda seja guiada por três rolos do dinamômetro. Estes medidores de tensão de cabo especiais estão disponíveis para diferentes faixas de força, diâmetros de cabo e com diferentes comprimentos de distância de medição. No entanto, sempre é requerido um acesso livre e um espaço suficiente para montar o dispositivo de medição. Se o espaço for limitado, pode-se utilizar um dinamômetro com um transdutor de força em forma de anel ou uma pinça de corda. Também são adequados para o controle contínuo de forças em cordas já instaladas.
