Cellules de charge pour structures en treillis

Les cellules de charge sont des dispositifs essentiels pour surveiller la stabilité des structures en treillis utilisées dans tout type de spectacle. Bien qu’invisibles à l’œil nu, elles sont des garantes vitales de la sécurité de milliers de personnes, puisque la mesure en temps réel des forces appliquées permet un contrôle total de la stabilité des structures suspendues ou posées au sol. Dans un secteur où chaque kilogramme en trop ou en moins compte, ces dispositifs sont donc indispensables pour les techniciens, les riggers et les concepteurs.

Dans le monde de l’événementiel en direct, mais pas seulement, la sécurité n’est jamais optionnelle. Les structures en treillis, communément appelées “truss”, sont au cœur des installations scéniques, car elles supportent les systèmes Audio, l’éclairage, les murs LED et des éléments scénographiques complexes pesant plusieurs tonnes. Pourtant, chaque élément suspendu représente un risque potentiel s’il n’est pas correctement assemblé et contrôlé. C’est précisément le rôle des cellules de charge : ce sont des capteurs qui mesurent la force appliquée à un point précis de la structure. Ils permettent de vérifier en temps réel la distribution des charges et d’éviter les défaillances structurelles.

On peut les considérer comme l’évolution technologique des dynamomètres à ressort, mais avec une précision, une polyvalence et une fiabilité bien supérieures. Les deux reposent sur le même principe physique : une force appliquée provoque une déformation mesurable. Alors que sur les dynamomètres cela se traduisait par l’allongement (ou la compression) d’un ressort et était ensuite lu de manière « analogique », sur les cellules de charge modernes, la déformation est microscopique et détectée par des jauges de contrainte collées sur un corps métallique. Celles-ci convertissent la variation de longueur en un signal électrique, pouvant ensuite être traité selon l’application prévue.

Types de cellules de charge pour le rigging et les structures en treillis

Les cellules de charge utilisées dans notre secteur diffèrent par leur forme, leur principe de fonctionnement, leur méthode d’installation et leur type de signal. Leur capacité va de 250 kg à 20 tonnes, selon le modèle et l’application (salons ou grandes scènes/structures). Elles sont fabriquées en acier inoxydable, aluminium anodisé ou acier galvanisé, avec un indice de protection IP65 (ou supérieur) pour une utilisation en extérieur. Bien entendu, elles disposent de toutes les certifications requises : CE, RoHS, etc.

Les types les plus courants sont :

• Cellules de charge à manille, intégrées dans des manilles de levage, pour un contrôle direct aux points de suspension :

Comme mentionné précédemment, ces cellules fonctionnent sur le principe de la déformation élastique : une jauge de contrainte intégrée dans le corps métallique de la manille mesure les infimes variations de forme causées par la charge appliquée. Ces variations sont converties en un signal électrique proportionnel au poids ou à la force exercée. Par exemple, sur le modèle Flexa Sensors XFW-CSH475B1, l’unité électronique sans fil (placée dans le petit cylindre à côté de la manille) transmet les données en temps réel à un récepteur puis au logiciel de surveillance, tout en contenant la batterie nécessaire au fonctionnement.

• Cellules de charge “load link” / dynacell, de forme allongée avec des œillets :

Ces cellules, adaptées aux charges lourdes, sont généralement placées entre un palan et la structure, mais pas uniquement. Par exemple, le modèle ultra-compact Flexa Sensors XFW-CDY500H2 s’adapte à une large gamme de systèmes de rigging. La configuration load link garantit une précision absolue de la mesure.

• Cellules de charge en compression, conçues pour mesurer les charges verticales sur des surfaces comme les scènes et les tours. Elles sont prévues pour des charges statiques et offrent une grande précision.

En pratique, les cellules de charge en compression fonctionnent comme des balances industrielles de grande capacité : elles détectent les pressions ou les charges statiques de haut en bas, allant souvent de plusieurs centaines de kilos à plusieurs tonnes.

Flexa Sensors propose également des variantes spécialisées de cellules de charge en compression, comme les modèles Truss Smart Pin, qui s’installent à la base des tours ou aux jonctions du treillis. Par rapport aux modèles de compression traditionnels, ceux-ci conviennent aussi aux charges dynamiques.

• Cellules de charge en poutre, qui mesurent la flexion. Elles sont économiques et polyvalentes.

Cellules de charge sans fil Flexa Sensors

Dans l’univers des installations structurelles pour événements, nous avons vu à quel point il est essentiel de connaître la charge réelle appliquée à chaque point de suspension. Flexa Sensors, marque italienne spécialisée dans les systèmes de capteurs pour la mesure des charges suspendues et faisant partie du groupe Area Four Industries Italia, répond à ce besoin avec deux plateformes technologiques conçues pour différents scénarios.

• Real-Time : contrôle instantané pour le rigging live
  
  Le système Real-Time est le choix idéal pour ceux qui travaillent sur les scènes, les tours de retard, les treillis et les structures temporaires. Les données sont mises à jour chaque seconde, offrant une vue instantanée de l’état de chaque cellule : normale, en surcharge ou en sous-charge.

Comment ça fonctionne ? Un logiciel dédié, installé sur un ordinateur (Mac ou Windows) et relié aux passerelles via un câble USB-A, communique sans fil avec les cellules de charge pour mesurer la charge suspendue. Ce logiciel peut aussi fonctionner en mode « hors ligne », c’est-à-dire sans cellule connectée.

Avantages :

• Surveillance locale avec PC et passerelle
• Jusqu’à 100 cellules sans fil gérées simultanément
• Interface drag & drop sur le schéma de rigging
• Compatibilité avec les palans EXE RISE (cellule intégrée dans le crochet)
• Communication totalement sans fil

La famille Real-Time inclut des cellules à manille, des DynaCells (avec un facteur de sécurité de 8:1 et des charges maximales de 500 kg ou 5 tonnes), ainsi qu’une cellule intégrée directement dans le crochet du palan — un modèle que l’on pourrait qualifier « d’embarqué ». Les trois types peuvent être utilisés simultanément dans la même installation. Si la couverture de la passerelle doit dépasser 500 m, un répéteur peut l’étendre jusqu’à environ 1 500 m.

• IoT : Surveillance distribuée pour les grandes structures
  
  La ligne IoT est conçue pour les grands environnements tels que les halls d’exposition, les centres de congrès et les installations permanentes. Basée sur le protocole LoRaWAN, elle permet de surveiller des centaines voire des milliers de cellules, avec une mise à jour toutes les 3 minutes.
  
  Avantages :
  • Accès à distance depuis plusieurs appareils via le cloud
  • Gestion jusqu’à 1 000 cellules par système
  • Application mobile pour le scan QR et la configuration
  • Passerelle intérieure/extérieure avec couverture > 1 000 m
  • Design compact et léger (seulement 300 g)

Il existe aussi une troisième plateforme, basée sur le système LC-NLP : une solution filaire pour un contrôle instantané et une réaction automatique en cas d’anomalie. Intégrée aux contrôleurs EXE DRIVE DL, elle permet de couper l’alimentation des palans en cas de surcharge.

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