投稿者: anninrika

¿Qué es un Medidor de Fricción?

Un medidor de fricción es un dispositivo para medir diversas fuerzas de fricción. La fricción es un tipo de fuerza de resistencia que se produce cuando dos objetos están en contacto y puede clasificarse en fuerzas de fricción estáticas y dinámicas. La fuerza de fricción estática es la fuerza de fricción ejercida sobre un objeto inmóvil, mientras que la fuerza de fricción dinámica es la fuerza de fricción ejercida sobre un objeto en movimiento.

Por lo tanto, midiendo el coeficiente de fricción estática, se puede evaluar la resistencia del objeto al movimiento y al deslizamiento cuando está inmóvil. El coeficiente de fricción dinámica, por otro lado, representa la fuerza de fricción entre objetos en movimiento, por lo que puede utilizarse para evaluar lo resbaladizo o desgastado que está un objeto cuando está en movimiento.

Usos de los Medidores de Fricción

Los medidores de fricción se utilizan para inspeccionar y evaluar   el rendimiento de diversos materiales y productos. Por ejemplo,   se utilizan para evaluar el caucho y los plásticos.

Las resinas como el caucho y el plástico son materiales que se utilizan a menudo para amortiguar golpes y para dispositivos de seguridad. Por lo tanto, los medidores de fricción se utilizan para medir las fuerzas de fricción con el fin de comprobar la vida útil y la seguridad de los materiales.

Los medidores de fricción también se utilizan para evaluar superficies pintadas. Cuando se pintan carrocerías de coches, por ejemplo, deben ser lo suficientemente duraderas como para soportar un cierto grado de fricción. Además, cuando se recubre una superficie, debe ser resistente al rayado y al desconchado. La evaluación de estas prestaciones es otro uso importante de los medidores de fricción.

Otro uso de los medidores de fricción es la evaluación de los revestimientos de los materiales de construcción. Se utilizan para medir lo resbaladizo de los suelos de madera en gimnasios y viviendas, y la resistencia al rayado de pinturas y otros revestimientos. También se utilizan en el campo médico para medir la fricción de articulaciones artificiales y agujas de inyección.

Principio de los Medidores de Fricción

Como ya se ha mencionado, las fuerzas de fricción incluyen la “fuerza de fricción estática” y la “fuerza de fricción dinámica”, y existen dos tipos de medidores de fricción: los que miden el “coeficiente de fricción estático” y los que miden el “coeficiente de fricción dinámico”. Se explican en el siguiente orden.

1. Tipo de Medición del Coeficiente de Fricción Estático

Este tipo de medidores de fricción se utiliza para determinar el coeficiente de fricción estática. Suelen utilizarse para medir el coeficiente de fricción estática del papel y las películas de plástico.

Existen dos métodos de medición: el método de inclinación y el método horizontal. En el método de inclinación, se colocan pesos sobre la muestra y se inclinan. El coeficiente de fricción estática puede calcularse a partir del ángulo de inclinación en el que el peso comienza a deslizarse por el plano inclinado.

El coeficiente de rozamiento estático justo antes de que el peso comience a deslizarse hacia abajo se denomina coeficiente máximo de rozamiento estático y es un indicador del carácter resbaladizo o no del objeto.

En el método horizontal, se coloca un peso encima de la muestra, se aplica una carga para tirar de ella en la dirección de la superficie y se detecta la resistencia a la fricción cuando empieza a moverse para medir el coeficiente de fricción estática (coeficiente máximo de fricción estática).

A continuación, el método también puede utilizarse para medir el coeficiente de fricción dinámica en estado de movimiento. El método horizontal se utiliza para evaluar películas de papel y plástico, así como cuero.

2. Tipo de Medición del Coeficiente de Rozamiento Dinámico

Aunque el método horizontal de medición de la fricción descrito anteriormente también puede utilizarse para medir el coeficiente de fricción cinética, existen muchos otros tipos de medidores de fricción especializados en la medición del coeficiente de fricción cinética.

Los medidores de fricción que miden el coeficiente de fricción dinámica básicamente miden el coeficiente de fricción dinámica deslizando un material de acoplamiento especificado sobre una muestra. Existen dos tipos principales de medidores de fricción utilizados para medir el coeficiente de fricción dinámica: rotativos y alternativos.

Para medir el coeficiente de rozamiento dinámico causado por los movimientos de deslizamiento descritos anteriormente, se pueden utilizar los métodos siguientes.

1. Medición directa y cálculo de la fuerza de rozamiento mediante una galga extensométrica, una célula de carga o un torquímetro rotativo.
2. Medir la potencia de carga del motor de accionamiento y convertirla para calcular el coeficiente.
3. Métodos de cálculo a partir del comportamiento de amortiguación de las vibraciones debido a la fricción

Tipos de Medidores de Fricción para medir el Coeficiente de Fricción Dinámica

Existen dos tipos principales de medidores de fricción especializados en la medición del coeficiente de fricción dinámica: rotacionales y alternativos. Ambos tipos están disponibles en versiones de contacto puntual, contacto lineal y contacto superficial.

1. Tipo de Contacto Puntual

Los dos tipos de contacto puntual son bola sobre placa y bola sobre disco. En estos métodos de ensayo, la “bola” es un material de acoplamiento esférico prescrito. Por otro lado, un “disco” es una muestra en forma de disco y una “placa” es una placa hecha de la muestra. Por lo tanto, cuando la muestra es un disco, el coeficiente de fricción se mide haciéndola girar, mientras que cuando es una placa, el coeficiente de fricción se mide por deslizamiento alternativo.

La ventaja de este método es que es fácil acertar debido al contacto puntual. Sin embargo, tiene el inconveniente de que si las bolas o los pernos utilizados se afeitan debido al desgaste, la superficie de contacto cambia y la fuerza de fricción no puede medirse correctamente.

2. Tipo de Contacto Lineal

Existen dos tipos de contacto lineal: el método de bloque sobre anillo y el método de bloque de pasador. En el método de bloque sobre anillo, el coeficiente de fricción se mide presionando una muestra en forma de bloque contra el lateral de un material de contacto cilíndrico.

El método del bloque de pasadores para medir el coeficiente de fricción consiste en colocar una muestra en forma de pasador entre un par de materiales de acoplamiento en forma de bloque y girar el pasador dentro del par. En otras palabras, tanto el método de bloque sobre anillo como el método de bloque de pasador son de tipo rotatorio.

El método del bloque de espigas se utiliza a menudo para medir la fuerza de fricción de materiales lubricantes como el aceite.

3. Tipo de Contacto Superficial

Existen tres tipos de contacto superficial: bloque sobre placa, pasador sobre disco y cilindro de empuje. Obsérvese que el “pasador” en este método es un material de acoplamiento cilíndrico.

En el método del cilindro de empuje, el coeficiente de fricción se mide presionando la cara extrema de un material de acoplamiento cilíndrico contra una muestra en una placa plana.

El método de bloque sobre placa es de tipo alternativo, mientras que los métodos de pasador sobre disco y cilindro de empuje son rotativos. La ventaja del tipo de contacto superficial es que el contacto se realiza sobre una superficie y el área implicada en la fricción es mayor y más duradera.

¿Qué es un Software de Análisis de Vibraciones?

El análisis de vibraciones se utiliza para determinar, por ejemplo, las frecuencias naturales de las estructuras. Las estructuras objetivo pueden variar desde aparatos eléctricos y vehículos hasta puentes de acero.

El software de análisis de vibraciones puede simular las fuerzas, deformaciones y roturas causadas por las vibraciones. Las funciones de análisis de vibraciones se incorporan al software de análisis estructural como análisis dinámico lineal.

También existe un dispositivo para procesar datos experimentales llamado software de análisis de vibraciones, pero esta sección describe el software de análisis de vibraciones como software de simulación.

Usos del Software de Análisis de Vibraciones

El software de análisis de vibraciones se utiliza en una amplia gama de estructuras en las que se producen vibraciones como en la industria manufacturera, por ejemplo en las industrias de automoción y equipos eléctricos, así como en la industria de la construcción para simular los efectos de las vibraciones causadas por los terremotos.

Cada estructura tiene su propia frecuencia natural, de modo que si la vibración aplicada coincide con la frecuencia natural, se produce un fenómeno de resonancia. La resonancia provoca un aumento de las vibraciones, lo que puede provocar daños o la destrucción de la estructura, por lo que es necesario comprobar la resonancia durante la fase de diseño, por ejemplo mediante simulación. El software de análisis de vibraciones se utiliza para comprobar estos fenómenos.

Características del Software de Análisis de Vibraciones

El software de análisis de vibraciones simula cómo cambia una estructura en respuesta a fuerzas forzadas y cíclicas aplicadas externamente, y muestra los resultados mediante visualización y otros medios.

Si se aplica una fuerza constante y se examinan las tensiones y deformaciones que se producen en el objeto, esto se conoce como análisis estático lineal.

El software de análisis de vibraciones calcula las ecuaciones de movimiento, incluyendo muelles, amortiguadores y masas. Esto    es similar a resolver la vibración de un peso conectado a un muelle, pero las ecuaciones que maneja el software de análisis de vibraciones son más complejas, ya que se mueven en tres direcciones y tienen en cuenta la rotación.

Al realizar el análisis de vibraciones, la estructura objetivo suele dividirse en elementos más pequeños y se crean ecuaciones de movimiento para cada uno de estos elementos.

Cada uno de los innumerables elementos tiene su propia ecuación, que se calcula con un ordenador para resolverlas todas. Para que la simulación sea precisa, hay que aumentar el número de elementos.

Para la división de estos elementos, el método de los elementos finitos se utiliza a menudo para análisis estructurales como el análisis de vibraciones.

¿Qué son los Congeladores Rápidos?

Un congelador rápido (en inglés: Quick freezer / Sharp freezer) es un aparato que realiza congelaciones rápidas. Su característica  es que atraviesa rápidamente el intervalo de temperatura de -1°C a -5°C, que se denomina “intervalo de temperatura de formación máxima de cristales de hielo”, en el que el agua pasa de agua a hielo.

Los congeladores rápidos (utilizados principalmente para la congelación rápida de productos alimenticios) atraviesan la “zona de temperatura máxima de formación de cristales de hielo” en 30 minutos, manteniendo los alimentos en un estado próximo al que tenían antes de ser congelados. Por ello, el sector de la alimentación y la restauración tiene grandes expectativas puestas en esta tecnología.

Usos de los Congeladores Rápidos

Los congeladores rápidos son utilizados principalmente en el ámbito alimentario por fabricantes de alimentos, intermediarios  de pescado, confiterías, pastelerías occidentales, distribuidores de carne de vacuno y hasta fabricantes de sushi congelado, así como en los campos de la ingeniería genética y las ciencias de  la vida.

Entre las aplicaciones específicas del procesado de alimentos se incluyen el procesado y la transformación de carne al por mayor, el templado de jamón y salchichas, el procesado de marisco, los mayoristas de marisco, el procesado de ganado y la conservación de fruta congelada.

Además, los alimentos preparados para las comidas de hospitales y residencias de ancianos, supermercados y restaurantes pueden distribuirse congelados si se congelan mediante congeladores rápidos. Otras aplicaciones importantes son la congelación de frutas y verduras, bebidas y caramelos helados.

Los congeladores rápidos pueden controlar temperaturas de entre 40 °C bajo cero y 110 °C bajo cero de media. Dado que la facilidad de manejo y la velocidad de congelación varían de un modelo a otro, es importante prestar especial atención a las condiciones y seleccionar la máquina más adecuada para la muestra que se va a congelar cuando se utilice la máquina en el campo de la experimentación y la investigación.

Principio de los Congeladores Rápidos

Los métodos de congelación habituales dan lugar a la formación de grandes cristales de hielo en el tejido, lo que puede dañarlo. En cambio, la congelación rápida mediante un congelador rápido congela rápidamente el agua del tejido hacia el interior en cuestión de segundos, lo que impide la formación de grandes cristales de hielo y, por tanto, evita que se dañe el tejido durante la congelación.

Otra característica de los alimentos congelados, en los que no se ha destruido el tejido celular, es que se suprime el goteo durante la descongelación. El goteo está formado por componentes del sabor, por lo que si éste no se genera durante la descongelación, se puede mantener la frescura y la textura del alimento y devolverlo al mismo estado que antes de la congelación.

Existen dos tipos de métodos de congelación rápida: el método de chorro de aire, que utiliza aire frío para congelar, y el método líquido (método de congelación líquida), que utiliza líquido a baja temperatura para congelar.

1. Método del Chorro de Aire

El método del chorro de aire genera aire frío a temperaturas de -30°C a -45°C en el interior del equipo. En el método de chorro de aire, si el aire frío no se transmite uniformemente al mismo tiempo, habrá una diferencia en la velocidad de congelación entre las zonas donde llega el aire y las zonas donde no llega.

Por ello, los fabricantes de congeladores rápidos han ideado formas de aplicar el viento, etc., y se utilizan muchos métodos para congelar alimentos y otras muestras a la vez envolviéndolos en el viento frío.

2. Método Líquido (Congelación Líquida)

El método líquido congela las muestras colocándolas en un tanque lleno de alcohol enfriado a -35°C o menos. El método de congelación líquida, que comienza a congelarse en tan sólo 10 segundos, tiene una alta conductividad térmica, lo que evita la destrucción celular y mantiene la muestra casi en el mismo estado que antes de la congelación.

Más Información sobre los Congeladores Rápidos

1. Precios de los Congeladores Rápidos

El precio de los congeladores rápidos para uso doméstico oscila entre 500 y 2000 dólares. El precio suele venir determinado por la capacidad de la cámara. En cambio, el precio de los congeladores rápidos comerciales difiere del de los de uso doméstico y viene determinado por la capacidad de congelación por hora.

En otras palabras, el usuario selecciona el equipo en función de cuántos kg de alimento se desea congelar se van a congelar por hora, y el precio se determina en consecuencia. Por lo tanto, existe una gran variedad de modelos y precios de congeladores rápidos, en función de las necesidades del usuario.

A diferencia de los congeladores rápidos para uso doméstico, los congeladores rápidos comerciales se determinan por su capacidad de congelación por hora.

En otras palabras, depende de cuántos kg del alimento que se desea congelar. Existe una amplia gama de modelos de congeladores rápidos entre los que elegir en función del volumen de congelación por hora deseado.

Los congeladores comerciales rápidos más pequeños cuestan alrededor de 20,000 dólares, mientras que los modelos básicos de la mayoría de los fabricantes pueden congelar 10 kg por hora y cuestan alrededor de 30,000 dólares. Algunos modelos más grandes pueden congelar varias toneladas por hora.

¿Qué es un Instrumento de Medición de Tensiones?

Los instrumentos de medición de tensiones son dispositivos utilizados para determinar qué tensiones se aplican a un material.

Existen varios tipos de máquinas de medición de tensiones, en función de su finalidad, pero esta sección describe las máquinas de medición de tensiones en general. Las tensiones pueden ser de compresión o de tracción, pero si cualquiera de ellas es demasiado elevada, puede provocar daños en los componentes.

Además de las tensiones causadas por fuerzas mecánicas externas, también existen tensiones residuales que surgen en el propio componente, por ejemplo, debido al tratamiento térmico o a la formación de películas.

El refuerzo de materiales de vidrio o acero aumenta la resistencia de un producto creando deliberadamente tensiones residuales de compresión en la superficie del producto.

Usos de los Instrumentos de Medición de Tensiones

Los instrumentos de medición de tensiones se utilizan en ámbitos que van desde el desarrollo de productos hasta el tratamiento térmico, la deposición y el refuerzo del vidrio.

En el campo de la investigación y el desarrollo, se puede comprobar la resistencia de los componentes determinando la tensión generada en el componente o, a la inversa, reducir el peso y los costes reduciendo la geometría innecesaria.

En la industria de los semiconductores, se depositan diversas películas finas sobre obleas de silicio, y estas películas generan tensiones en el producto. Una tensión excesiva puede provocar el desprendimiento de la película, por lo que el control de calidad mediante la medición de la tensión es muy importante.

Además, cuando se refuerza el vidrio, se aumenta su resistencia incrementando la tensión de compresión cerca de la superficie, y también se realizan mediciones de tensión después del proceso    de refuerzo.

Principio de los Instrumentos de Medición de Tensiones

El principio de los instrumentos de medición de tensiones difiere según el método de medición, pero todos detectan la deformación que se produce en el objeto que se está midiendo. La deformación es el estiramiento, la contracción, la torsión o la deformación de un objeto sometido a una fuerza externa.

La tensión es la fuerza por unidad de superficie y se calcula como  el producto de la deformación causada por la fuerza externa y el módulo de Young del material. Por lo tanto, los Instrumentos de medición de tensiones no miden directamente la tensión, sino que generalmente captan la magnitud de la deformación causada en un material por una fuerza externa y la convierten en un valor de tensión multiplicándolo por el módulo de Young.

Existen varios tipos de métodos de detección de tensiones, y se  han desarrollado Instrumentos de medición de tensiones basados en cada uno de estos principios.

Tipos de Instrumentos de Medición de Tensiones

Existen varios tipos de instrumentos de medición de tensiones, dependiendo del producto a medir y de la magnitud de la tensión. Los cuatro tipos más comunes son los siguientes:

1. Galgas Extensométricas

Las galgas extensométricas se utilizan para medir la tensión en componentes estructurales. Son dispositivos que detectan la deformación de una pieza unida a partir del cambio en la resistencia eléctrica. La medición de tensiones con galgas extensométricas sólo puede realizarse en la pieza a la que está  fijada la galga extensométrica.

Las galgas extensométricas se utilizan a veces para verificar el análisis estructural mediante CAE.

2. Detección por Infrarrojos

La medición de tensiones por infrarrojos, al igual que las galgas extensométricas, es otro método utilizado para medir tensiones en componentes estructurales. Cuando los materiales son deformados por fuerzas externas, la temperatura de la superficie cambia debido a efectos termoelásticos.

La medición de tensiones por infrarrojos es un dispositivo que detecta las tensiones a partir del cambio de temperatura creado   en la superficie de un objeto debido a la deformación. Las galgas extensométricas sólo pueden mostrar la tensión en el punto en el que están fijadas, mientras que la medición de tensión por infrarrojos puede medir una amplia gama de tensiones.

3. Reflexión de la Luz Láser

La medición de tensiones mediante la reflexión de la luz láser se utiliza para medir tensiones en la deposición de películas finas. Comparando la reflexión de la luz láser antes y después de la deposición, se puede determinar el cambio en el radio de curvatura debido al alabeo del sustrato y convertirlo en tensión de la película causada por la deposición. La medición de la tensión con láser también se utiliza para evaluar obleas de silicio semiconductor y vidrio templado.

4. Difracción de Rayos X

La difracción de rayos X es un método de medición mediante el cual un material con una disposición regular de átomos se irradia con rayos X que tienen una longitud de onda igual a la distancia entre los átomos y se utiliza la difracción de los rayos X dispersos.

La difracción de rayos X se utiliza no sólo para la medición de tensiones, sino también para el análisis cualitativo y cuantitativo  de materiales, el cálculo del tamaño de los cristales y la distorsión de la red, y muchos otros análisis.

¿Qué son las Máquinas de Microfabricación?

Las máquinas de microfabricación son equipos de procesamiento para el mecanizado de microprecisión a nivel de micras.

Los materiales sujetos a microfabricación no se limitan a los metales, sino que también incluyen resinas, polímeros y materiales inorgánicos, y en los últimos años ha habido máquinas de corte capaces de controlar programas en incrementos de 10 nm, con la escala de miniaturización avanzando cada día.

Las máquinas de microfabricación en el sentido amplio del término también incluyen máquinas de descarga eléctrica, electroerosión por hilo, taladradoras de plantilla y máquinas de corte por láser, y la microfabricación se lleva a cabo utilizando todas estas máquinas. En el manejo de estas máquinas de microfabricación, el control de la temperatura, como la temperatura ambiente, y la destreza del operario también son sumamente importantes.

Aplicaciones de las Máquinas de Microfabricación

La tecnología de microfabricación ha sido requerida en todos los campos industriales en los últimos años y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones.

En la industria de semiconductores y componentes electrónicos, es una tecnología de procesamiento indispensable para el mecanizado de moldes de embalaje y diversos componentes en línea con la miniaturización de los dispositivos, y en la industria de equipos médicos para componentes con microvías de flujo, como biochips y componentes con estructuras de electrodos finas.

Se pueden realizar microestructuras que no se pueden mecanizar con fresas convencionales, como aletas de irradiación térmica con un paso microscópico, orificios con un paso de orificio de orden micrométrico y estructuras de matriz de proyección con un paso de orden submicrométrico.

Principio de las Máquinas de Microfabricación

En el sentido amplio del término, las máquinas de microfabricación engloban varios tipos de máquinas, pero hay tres tipos representativos: las máquinas de micro NC, las máquinas de electroerosión y las máquinas de electroerosión por hilo, cada una de las cuales tiene un principio diferente.

1. Máquinas de Microfabricación NC

La estructura y los principios básicos son muy parecidos a los de los centros de mecanizado NC convencionales, pero se aplica un control de alta precisión a todos los aspectos de la máquina, incluido el método de accionamiento de cada eje, el control de la temperatura del refrigerante y el control de la velocidad.

Se utilizan motores lineales para accionar cada eje, y algunos productos tienen una resolución programada de 0,1 nm. Para las guías que controlan el movimiento alternativo se utiliza el guiado hidrostático, que permite una resistencia a la fricción infinitamente baja y una gran precisión de movimiento.

El refrigerante, que gestiona el calor generado durante el mecanizado, tiene una temperatura controlada de 1/100°C, y para bloquear las distintas vibraciones transmitidas desde el exterior, se toman medidas antivibración desde la estructura de cimentación del edificio o se instala el equipo en un sistema de aislamiento de vibraciones. Además, el refrigerante se instala en una sala de temperatura constante para evitar la dilatación térmica del equipo.

2. Centros de Mecanizado por Descarga Eléctrica

La microfabricación de materiales conductores se realiza mediante una máquina de descarga eléctrica con un ánodo conectado al lado del material y un cátodo en el electrodo móvil. Esta tecnología de mecanizado con corriente continua se utiliza para materiales y formas susceptibles de sufrir tensiones de mecanizado en el corte y el rectificado, y permite lograr una mayor precisión y una mayor rugosidad superficial mediante el mecanizado repetido.

3. Máquinas de Erosión por Hilo

El principio básico es el mismo que el de la electroerosión, pero se conecta un cátodo a un hilo ultrafino de unos 0,05-0,3 mm y se aplica una corriente continua entre el hilo y el material, lo que permite cortar el material.

El proceso se lleva a cabo en agua con conductividad controlada, y el alambre se alimenta constantemente durante el proceso. El proceso de corte sin contacto, golpe a golpe, no genera ninguna tensión de procesamiento. El alambre puede cortarse con una profundidad de corte de 20 a 30 micras por encima del grosor del alambre.

Más Información sobre las Máquinas de Microfabricación

Máquinas de Microfabricación Combinadas

Las máquinas utilizadas en combinación con máquinas de microfabricación requieren un alto grado de precisión y estabilidad. Para hacer frente al micromecanizado, la propia máquina debe ser muy precisa y las condiciones de mecanizado deben ajustarse adecuadamente. Es necesario conocer las características de cada máquina y seleccionar la más adecuada.

Aquí se presentan tres tipos de máquinas típicas que se utilizan junto con las máquinas de microfabricación: máquinas de corte por láser, máquinas de haz de electrones y máquinas de haz de iones.

1. Máquinas de Procesamiento por Láser
Las máquinas de procesamiento láser cortan y procesan materiales irradiando rayos láser de alta energía. Son adecuadas para la microfabricación y pueden utilizarse para una amplia gama de materiales, tanto metálicos como no metálicos. También son muy precisas y pueden utilizarse para microfabricación.

2. Máquinas de Haz de Electrones
Las máquinas de haz de electrones cortan y procesan materiales irradiando un haz de electrones calentado a alta velocidad. Son adecuadas para el mecanizado fino y se utilizan en campos en los que se requiere una gran precisión de mecanizado.

3. Máquinas de Haz de Iones
Las máquinas de haz de iones pueden realizar mecanizado fino y modificación de superficies de materiales irradiándolos con haces de iones. Son especialmente eficaces con materiales duros como la cerámica y el vidrio.

¿Qué son los Dispositivos de Filtración Circulante?

Los dispositivos de filtración circulante son equipos que filtran el agua termal y el agua del grifo y hacen circular el agua filtrada. Los dispositivos de filtración circulante pueden dividirse en dos categorías según su función: dispositivos de filtración física y dispositivos de purificación biológica.

Los equipos de filtración física se utilizan para eliminar sustancias extrañas como partículas finas, pelos y fibras que no están disueltas en el agua. Los purificadores biológicos utilizan medios filtrantes como el carbón activado como soporte, en el que crecen microorganismos. Su función de filtración física es escasa o nula, pero los microorganismos pueden descomponer los contaminantes del agua.

Usos de los Dispositivos de Filtración Circulante

Los dispositivos de filtración circulante pueden mantener y purificar la calidad del agua mediante filtración física o purificación biológica. Por lo tanto, se utilizan cuando es necesario mantener constante la calidad del agua y reducir su consumo.

Los baños públicos son un ejemplo típico del uso de dispositivos de filtración circulante. Los valores estándar de calidad del agua de los baños públicos se establecen para la turbidez, el consumo de permanganato potásico, los coliformes y la bacteria Legionella.

Para cumplir estas normas, se utilizan dispositivos de filtración circulante a los que se añade un colector de cabellos y un sistema de desinfección para eliminar cabellos y otros cuerpos extraños de gran tamaño.

Principio de los Dispositivos de Filtración Circulante

Cuando el agua que se va a filtrar pasa a través de un material filtrante poroso, las sustancias más grandes que los orificios del material filtrante se recogen y sólo pasan las sustancias más pequeñas que los orificios.

Así es como los equipos de filtración eliminan las sustancias extrañas del agua. Existen tres tipos principales de sistemas de filtración: filtración por arena, filtración por tierra de diatomeas y filtración por cartucho.

La filtración por arena es un método de filtración que utiliza arena o grava como material filtrante. Se utiliza arena natural y antracita y puede eliminar sustancias de hasta varias decenas de micrómetros. Tiene varias ventajas, como la capacidad de hacer frente a un cierto grado de fluctuación de la calidad del agua y una calidad estable del agua tratada, y su uso está muy extendido.

La filtración con tierra de diatomeas es un método de filtración que utiliza tierra de diatomeas como ayuda filtrante. Tiene la mayor capacidad de eliminación de los tres, pero se considera difícil de mantener.

La filtración por cartucho es un método de filtración que utiliza medios filtrantes en forma de cartucho. Las fibras sintéticas y el poliéster se utilizan como material del cartucho y pueden eliminar sustancias de 10-15 µm. Los cartuchos son esencialmente consumibles, por lo que los costes de funcionamiento son relativamente elevados.

¿Qué es una Máquina de Llenado Cuantitativo?

Las máquinas de llenado cuantitativo son máquinas de llenado que pueden medir y llenar una cantidad fija determinada mediante un instrumento de pesaje.

Existen máquinas llenadoras de líquidos y máquinas llenadoras de sólidos. Sin embargo, el mecanismo de pesaje mediante báscula sigue siendo prácticamente el mismo.

Existen dos tipos de máquinas de llenado cuantitativo: máquinas de llenado automáticas y semiautomáticas. Las máquinas de llenado automáticas son aquellas en las que los envases de llenado fluyen a través de una línea transportadora y comienzan a llenarse automáticamente cuando alcanzan una posición determinada.

Las máquinas de llenado semiautomáticas, por su parte, son automáticas desde la línea transportadora hasta el punto de llenado, pero la operación de inicio del llenado se realiza manualmente.

Usos de las Máquinas de Llenado Cuantitativo

Muchos fabricantes que producen y venden algo utilizan máquinas de llenado cuantitativo. Por ejemplo, líquidos como el agua o el aceite. Éstos se llenan utilizando la presión de una bomba o un depósito.

También pueden llenarse otros semi-sólidos como el miso o la pasta de judías. En estos casos, se instala un tornillo en el depósito o similar para evitar atascos.

Para artículos de tamaño (peso) desigual, como verduras y frutas,  se utilizan varias básculas para pesar varios artículos a la vez. A continuación, se seleccionan para introducirlos en bolsas con un peso predeterminado.

Principio de las Máquinas de Llenado Cuantitativo

Máquinas de llenado cuantitativo desde depósitos o tolvas. El líquido se llena desde el depósito, por ejemplo, siguiendo una tubería hasta la boquilla de llenado.

Cuando se inicia el proceso    de llenado, la válvula de la boquilla se abre y el líquido comienza a llenarse. Cuando se alcanza una cantidad predeterminada, se envía una señal desde la báscula y se detiene el llenado.

Los instrumentos de pesaje para las máquinas de llenado cuantitativo están estrictamente regulados por la Ley de Pesaje. Esto es necesario para mantener la precisión de las cantidades de llenado, evitando el llenado de cantidades ligeramente inferiores para su envío a los proveedores.

Por lo tanto, los instrumentos de pesaje utilizados en las máquinas de llenado cuantitativo deben estar certificados. Ésta sólo puede expedirse tras la verificación de un instituto de metrología.

Los instrumentos de pesaje suelen utilizar células de carga. Las células de carga pueden convertir la fuerza causada por una carga en una señal eléctrica.

Las células de carga tienen una galga extensométrica, un alambre de resistencia eléctrica (sensor), unido a un cuerpo metálico y miden el cambio en la resistencia. Esto es extremadamente preciso en comparación con las células de carga de resorte convencionales.

¿Qué son los Dispositivos de Alimentación Cuantitativa?

Un dispositivo de alimentación cuantitativa es un dispositivo que alimenta continuamente una cantidad determinada de materia prima.

Las materias primas incluyen polvos y líquidos, y la pieza que alimenta una cantidad constante puede ser de varios tipos, como de célula de carga, de mesa, de tornillo, rotativa y vibratoria. Son eficaces para mejorar el rendimiento, estabilizar la calidad y mejorar la trabajabilidad en líneas de producción de gran mezcla y bajo volumen.

Su sencilla estructura también facilita las tareas de mantenimiento, como la limpieza y la inspección. Las aplicaciones incluyen procesos de fabricación y tratamiento de residuos de pintura, alimentación, productos químicos, química fina y moldeo de resinas.

Usos de los Dispositivos de Alimentación Cuantitativa

Como el equipo puede alimentar continuamente una cantidad fija, se utiliza en campos como la alimentación de materias primas, la alimentación cuantitativa en líneas de producción y procesamiento, y equipos de I+D en universidades e instituciones de investigación. La fabricación de alimentos, productos químicos, fertilizantes, pinturas, etc., el tratamiento de combustibles y residuos son otras de sus aplicaciones.

Por ejemplo, las plantas alimentarias y farmacéuticas suministran materias primas en polvo en el proceso de producción. Las plantas de combustible suministran una cierta cantidad de combustible suplementario, y las plantas de incineración suministran productos químicos y purines.

Como hay varias salidas de alimentación para un silo de almacenamiento, es importante seleccionar los dispositivos de alimentación cuantitativa adecuados para la aplicación. Existen dispositivos de alimentación cuantitativa de muy bajo volumen. La velocidad de alimentación oscila entre 0,05 y 100 g/min.

Principio de los Dispositivos de Alimentación Cuantitativa

Un dispositivos de alimentación cuantitativa consta de una sección de silo para almacenar las materias primas, un alimentador para medir la cantidad de alimentación y una sección de tolva para la salida de las materias primas. El flujo hasta la alimentación de materias primas implica almacenar las materias primas en el silo central y agitarlas para crear una densidad uniforme de modo que no se produzcan errores en la velocidad de alimentación.

A continuación, el material se descarga en la salida de alimentación una vez alcanzada una determinada cantidad de alimentación. Existen dos tipos principales de dispositivos de alimentación cuantitativa: gravimétricos y volumétricos.

1. Dispositivos de Alimentación Cuantitativa Gravimétricos

Los dispositivos de alimentación cuantitativa gravimétricos están disponibles en sistemas de pesaje por lotes y en continuo.

Sistemas de pesaje por lotes
Los sistemas de dosificación por lotes suministran un peso fijo a intervalos regulares.

Sistema de pesaje continuo
Los sistemas típicos de pesaje continuo son los sistemas de pérdida de peso y los sistemas de báscula de cinta. A menudo se utiliza el método de célula de carga para medir el peso.

• Sistema de pérdida de peso
  El método de pérdida en peso, también conocido como método de pérdida en peso, es uno de los modos de pesaje. El alimentador se carga en una báscula y se pesa junto con la materia prima que se va a llenar, y la velocidad de funcionamiento del alimentador se ajusta automáticamente cuando cambia el peso. El peso total se reduce gradualmente y se puede gestionar el peso restante. Este sistema de alimentación se basa en un sistema de retroalimentación del peso.
• Báscula de cinta
  El tipo de báscula de cinta mide la carga aplicada a la cinta y controla la velocidad de la cinta para que la velocidad de alimentación se mantenga constante. Adecuado para granulados, materiales fibrosos, copos, etc.

2. Dispositivos de Alimentación Cuantitativa

Los dispositivos de alimentación cuantitativa están disponibles como alimentadores de mesa, alimentadores de tornillo, alimentadores vibratorios y alimentadores rotativos.

Alimentadores de Mesa
Los alimentadores de mesa son un tipo de dispositivo de alimentación de movimiento rotativo. Se trata de un dispositivo en el que un disco fijado al fondo de una tolva cilíndrica, o una cuchilla para rascar, gira para suministrar una cantidad fija de polvo.

Alimentadores de Tornillo
Los alimentadores de tornillo mueven el polvo por medio de un eje giratorio con cuchillas en espiral en un canal cilíndrico o en forma de U.

Alimentadores Vibratorios
Los alimentadores vibratorios transportan y alimentan polvos y gránulos haciendo vibrar la trayectoria del flujo. La vibración se acciona mediante un accionamiento electromagnético o mecánico y el polvo se transporta hacia delante mediante vibración oblicua.

Alimentadores Rotativos
Los alimentadores rotativos son típicos de los alimentadores de movimiento rotativo, que alimentan el polvo a través de un cilindro circular mediante paletas giratorias. Además de los alimentadores de polvo, también existen alimentadores dedicados al transporte neumático. El volumen de alimentación viene determinado por el volumen por revolución de las palas y la velocidad de rotación.

Más Información sobre Dispositivos de Alimentación Cuantitativa

Ventajas de los Dispositivos de Alimentación Cuantitativa

1. Alimentación Continua de Cantidades Fijas
La alimentación de una cantidad fija de material al proceso siguiente permite un procesamiento estable y eficaz y mejora la calidad.　　　

2. Prevención de la Formación de Puentes y Homogeneización Mediante la Agitación del Depósito
En el caso de materiales con base de película, plásticos triturados con gravedad específica ligera y polvos, tiende a producirse formación de puentes en el depósito de la sección de almacenamiento, pero la agitación constante con una cuchilla o similar evita la formación de puentes. Además, las materias primas desiguales pueden homogeneizarse mediante agitación, lo que previsiblemente mejorará la calidad.

3. la automatización es posible
La alimentación de materias primas puede automatizarse, lo que permite realizar operaciones sin personal y con ahorro de mano de obra.

¿Qué es un Controlador de Corriente Constante?

Un controlador de corriente constante es un circuito electrónico capaz de suministrar una corriente estable independientemente de las fluctuaciones de la tensión de alimentación, la temperatura o la carga.

Utiliza la corriente de colector de un transistor o la corriente de drenaje de un MOSFET están controladas por la corriente de base y la tensión de puerta para garantizar que fluye una corriente constante hacia la carga.

Existen varios métodos de circuitos, incluidos los que utilizan diodos zener y amplificadores operacionales, mientras que otros se controlan mediante métodos de conmutación como el control PWM.

Usos de los Controladores de Corriente Constante

La principal aplicación de los controladores de corriente constante son los circuitos de accionamiento de LED. En estos casos, a veces se denominan controladores de LED.

El brillo de los LED viene determinado por la corriente que fluye a través de ellos, por lo que los controladores de corriente constante se utilizan para controlar la corriente de modo que el brillo no cambie debido a fluctuaciones en la tensión de alimentación o la temperatura. Controlando la corriente adecuadamente, también es posible suprimir las variaciones en las características de cada LED, hacer que emitan luz con eficacia y prolongar su vida útil.

Otras aplicaciones son los circuitos de accionamiento de motores. Los controladores de corriente constante se utilizan porque para que un motor gire con un par constante debe circular una corriente constante.

Principio de los Controladores de Corriente Constante

El diodo zener se conecta a la base del transistor, generando una resistencia de emisor al emisor y una carga al colector. El diodo zener también se conecta a la fuente de alimentación a través de una resistencia para proporcionar la corriente adecuada para un funcionamiento correcto.

El diodo zener mantiene una tensión constante independientemente de las fluctuaciones de la tensión de alimentación, por lo que se aplica una tensión constante a la base del transistor. La corriente de colector está controlada por la corriente de base, pero si la corriente de colector fluctúa en el sentido de un aumento, la caída de tensión a través de la resistencia de emisor aumenta y la corriente de base disminuye. A la inversa, si la corriente de colector fluctúa en sentido descendente, se controla en sentido ascendente. Como resultado, la corriente de colector que fluye hacia la carga se controla para que permanezca constante.

En el caso del método del amplificador operacional, la corriente de colector se controla para que sea constante conectando un diodo zener a la entrada no inversora, el emisor del transistor a la entrada inversora y la base a la salida.

En el caso de los métodos de conmutación, la corriente media de colector se controla para que sea constante mediante el control PWM del encendido/apagado del transistor.

¿Qué son los Limpiadores Ultrasónicos?

Los limpiadores ultrasónicos son aparatos que se encargan de la limpieza utilizando los efectos sinérgicos de las fuerzas químicas de los detergentes y disolventes y las fuerzas físicas de las vibraciones y energía mecánica.

Entre los dispositivos más pequeños se encuentran los domésticos de bajo costo utilizados para limpiar vasos, accesorios, etc., y los que llevan osciladores ultrasónicos incorporados, como los que se utilizan en laboratorios para limpiar instrumentos y ajustar productos químicos, así como aquellos en los que el oscilador ultrasónico se coloca en un recipiente de su elección.

Los aparatos de gran tamaño son principalmente para uso industrial, como los que se incorporan a los procesos de fabricación en las fábricas. La potencia de limpieza varía en función de las ondas ultrasónicas generadas, por lo que la frecuencia y el detergente deben seleccionarse en función de la aplicación.

Los limpiadores  ultrasónicos de gran potencia pueden estar sujetos a restricciones legales en virtud de la Ley de Radiocomunicaciones, por lo que es necesario seguir los procedimientos adecuados a la hora de instalarlos, en función de su potencia y otros factores. Básicamente, los limpiadores ultrasónicos con una potencia de 50 W o más necesitan solicitar un permiso para equipos de uso de alta frecuencia.

Usos de los Limpiadores Ultrasónicos 

Los limpiadores ultrasónicos grandes se utilizan sobre todo con fines industriales.

Las principales aplicaciones son el desengrasado y la limpieza de piezas metálicas y resinas, la eliminación de partículas abrasivas y polvo, la limpieza de piezas metálicas de precisión, discos ópticos y cabezales de discos duros, la limpieza final de sustratos de vidrio y la limpieza de obleas de silicio.

Las piezas metálicas se limpian a frecuencias más bajas, mientras que las obleas de silicio se limpian a frecuencias más altas. Los limpiadores ultrasónicos también se utilizan para desespumar y desgasificar, dispersar, agitar y triturar.

Principio de los Limpiadores Ultrasónicos 

Cuando se aplica energía eléctrica a una cerámica especial denominada cerámica piezoeléctrica, ésta se expande y contrae. Las vibraciones generadas en este momento se convierten en sonido, y si la frecuencia de este sonido se ajusta a 20 kHz o más, se generan ondas ultrasónicas.

Las vibraciones ultrasónicas se aplican a la muestra para generar burbujas, que a continuación se limpian mediante microchorros de agua generados por el impacto del estallido de las burbujas (cavitación).

Las ondas ultrasónicas de baja frecuencia se utilizan para desengrasar y limpiar piezas metálicas y plásticos, así como para limpiar piezas metálicas de precisión. Las ondas de choque de la cavitación pueden limpiar hasta la suciedad más incrustada. Los semiconductores y las obleas de silicio se limpian con ultrasonidos de alta frecuencia. La cavitación se genera de distintas formas en función de la profundidad del líquido y del tipo de líquido.

Si la limpieza por ultrasonidos no se controla adecuadamente, la membrana puede deteriorarse.