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¿Qué son los Elevadores de Suelo?

Un elevador de suelo es un dispositivo que eleva o baja la superficie de un suelo.

Puede utilizarse para eliminar escalones y mejorar la eficacia del trabajo. Se instala externamente o empotrado en la sección del suelo. El objeto puede elevarse o bajarse automáticamente utilizando motores eléctricos, hidráulicos u otras fuentes de energía.

Los distintos productos tienen diferentes anchuras de mesa, por lo que debe utilizarse un elevador de suelo con la anchura adecuada para la aplicación. Dado que se elevan objetos pesados, como coches, se utilizan materiales robustos con una excelente capacidad de carga para los componentes. También están equipados con dispositivos de seguridad para mayor tranquilidad en caso de emergencia.

Usos de los Elevadores de Suelo

Los elevadores de suelo se utilizan en diversos ámbitos, como viviendas, centros asistenciales, fábricas y áreas de mantenimiento.

1. Instalaciones Residenciales, Asistenciales y de Rehabilitación

Las aplicaciones en viviendas y centros asistenciales y de rehabilitación incluyen soluciones sin barreras para eliminar escalones. Se instalan en parte del suelo y se utilizan para eliminar escalones mediante elevación y descenso, o para ayudar a los usuarios de sillas de ruedas a desplazarse y reducir la carga que soportan.

2. Fábricas y Áreas de Mantenimiento

En fábricas y áreas de mantenimiento, se utilizan para trabajos de mantenimiento de grandes equipos y vehículos. El trabajo en boxes en los talleres de vehículos incluye una amplia gama de tareas, desde el mantenimiento relativamente rápido, como cambios de aceite y desmontaje e instalación de transmisiones, hasta el mantenimiento pesado. Para realizar el trabajo con eficacia, se utilizan elevadores de suelo para elevar los vehículos a una altura de trabajo cómoda.

Principio de los Elevadores de Suelo

Un elevador de suelo consta de un brazo para subir y bajar, una sección de suelo para cargar el objeto que se va a mover, una sección de potencia para mover el brazo y dispositivos de seguridad. El sistema de potencia puede accionarse mediante presión neumática o hidráulica, lo que permite elevar y bajar incluso cargas pesadas.

La operación de elevación comienza con el peso soportado por los brazos cruzados. A continuación, generalmente se instalan cilindros hidráulicos en el miembro que conecta los brazos a ambos lados para empujar la carga hacia arriba. Dependiendo de la altura a elevar o bajar, se utilizan brazos de una a tres etapas.

Tipos de Elevadores de Suelo

Existen varios tipos de elevadores de suelo, dependiendo del objeto a elevar.

1. Montados en Vehículos

Estos elevadores de suelo están disponibles en varios tamaños para el mantenimiento de vehículos, desde vehículos ligeros hasta grandes camiones y autobuses. Existen dos tipos: uno para elevar el vehículo y trabajar desde abajo, y otro para excavar en el suelo y permitir que el operario descienda para realizar el mantenimiento.

En ambos casos, se proporcionan diversos dispositivos de seguridad para el operario. El suelo a elevar y bajar puede dividirse en dos o tres secciones. Se pueden combinar vehículos pequeños y grandes para trabajar con eficacia.

Los dispositivos de seguridad incluyen tubos fotoeléctricos antirrobo, barras de seguridad y cables de parada de emergencia.

2. Para uso General

Los elevadores especiales se utilizan para uso residencial y en residencias de ancianos y hospitales, por ejemplo, para elevar escalones entre entradas y suelos de tierra, verandas exteriores y escaleras. Los elevadores de suelo son equipos esenciales para el acceso sin barreras. Estos elevadores de suelo también se utilizan en fábricas para mejorar la manejabilidad de objetos pesados.

Los de tipo empotrado, que se instalan excavando en el suelo, son fáciles de usar. Las plataformas portátiles de trabajo de mantenimiento también se denominan elevadores de suelo. Este sistema está equipado con ruedas móviles o utiliza una plataforma fija.

3. Sistema de Accionamiento

La mayoría de los elevadores de suelo se accionan hidráulicamente. Un cilindro hidráulico eleva el suelo. El suelo se detiene en su posición mediante un interruptor de fin de carrera o similar.

También existen elevadores de suelo mecánicos. Son adecuados para líneas transportadoras, en las que la posición es inamovible incluso cuando están parados durante largos periodos de tiempo. Hay sistemas que utilizan un motor eléctrico para accionar un husillo de bolas o una leva mecánica.

Más Información sobre los Elevadores de Suelo

Normas de Seguridad para los Elevadores de Suelo

Los ascensores sencillos están sujetos a la Ley de normas de construcción y a la Ley de seguridad y salud en el trabajo y el Reglamento de seguridad para grúas.

La Ley de Seguridad y Salud en el Trabajo define un ascensor simple como aquel que tiene una capacidad de carga igual o superior a 0,25 t, una superficie de jaula igual o inferior a 1 m2 o una altura igual o inferior a 1,2 m.

Según la Ley de Normas de la Construcción, un ascensor simple es un ascensor de parcela dedicado con una superficie de jaula de 1 m2 o menos y una altura de 1,2 m o menos.

Cabe decir que los elevadores de suelo no entran en la categoría de ascensores simples. Sin embargo, existen normativas relacionadas con el mantenimiento de los vehículos.

¿Qué es un Limpiador Blowback?

Los limpiadores blowback se utilizan habitualmente como aspiradores industriales. En apariencia, es un dispositivo en forma de tapa con una manguera conectada a él. Se mantiene en estrecho contacto con un cubo que sirve de recipiente de recogida, y la función de aspiración se consigue haciendo pasar aire comprimido a través de él.

Son fáciles de manejar, compactos, económicos y no requieren mantenimiento. Los modelos equipados con un soplador también se comercializan como aspiradores industriales. Pueden funcionar de forma independiente sin una línea de suministro de aire comprimido. En cambio, son bastante más costosos y requieren más mantenimiento.

Usos de los Limpiadores  Blowback

Las limpiadores blowback pueden aspirar una amplia gama de materiales, ya sean sólidos o líquidos, o secos o húmedos.

En cuanto a los sólidos, los objetivos de aspiración son “arena”, “virutas de metal”, “polvo”, “virutas de madera” y “gránulos de resina”. En consecuencia, se utilizan para la “recogida de virutas en talleres de mecanizado”, la “recogida de arena y virutas en fundiciones” y la “recogida de pellets en máquinas de moldeo por inyección”.

Las aplicaciones líquidas incluyen “agua”, “aceite” y “lodos”. Se utiliza para “cambiar aceite y recoger lodos de diversas máquinas”, “recoger aceite y agua fangosa de pozos y zanjas”, “recoger y sustituir restos de punzonado y aceite hidráulico de prensas”, “recoger lodos de lavaderos de coches” (gasolineras) y “recoger arena y bolas de hierro de granalladoras”.

Principio de los Limpiadores  Blowback

Los limpiadores blowback se pueden utilizar en interiores o exteriores siempre que se disponga de un suministro de aire comprimido. El mecanismo primero hace pasar aire comprimido  al interior de la limpiadora y luego lo descarga a través de un eyector. Esto crea una presión negativa en el interior de los limpiadores, incluida la cubeta, y el objeto es aspirado a través de    la boquilla de succión.

Los limpiadores blowback y el cubo están sellados de forma muy confidencial para garantizar una succión estable. Por lo tanto, es importante que la junta de goma que conecta ambos esté firmemente encajada en la ranura. Por consiguiente, en función del tamaño del recipiente de recogida, debe seleccionarse el modelo adecuado.

La oferta del mercado abarca desde modelos para decenas de litros hasta modelos para bidones abiertos de 200 litros. Una presión de aire de trabajo de 5-6 kg/cm2 a través del eyector es adecuada. La presión y el vacío tienen una relación proporcional.

Así que, si la presión es baja, no se puede conseguir una potencia de aspiración suficiente. También hay que tener cuidado si la presión es demasiado alta, ya que se puede aplastar el contenedor.

¿Qué es un Reductor Helicoidal?

Un reductor helicoidal es un dispositivo para reducir la velocidad de rotación de un motor u otro dispositivo mediante engranajes.

Los dientes de los engranajes normales están grabados en paralelo  a la dirección axial del engranaje (denominados engranajes rectos), mientras que los engranajes helicoidales tienen los dientes grabados en ángulo con respecto a la dirección del eje de rotación del engranaje, y también se denominan engranajes helicoidales. En comparación con los engranajes rectos, los engranajes helicoidales tienen la ventaja de mejorar el engrane de los engranajes.

Aplicaciones de los Reductores de Engranajes Cilíndricos

En comparación con los reductores de engranajes rectos, los reductores de engranajes helicoidales se utilizan principalmente en los engranajes de reducción final de los automóviles, ya que los engranajes del reductor engranan más estrechamente entre sí, lo que permite obtener un par mayor y reducir el ruido generado por el reductor. Además de en los automóviles, los reductores también se utilizan para accionar las hélices helicoidales de los barcos y las hélices de los aviones.

Los reductores también son indispensables cuando se utilizan motores, como en cintas transportadoras, robots de montaje, ascensores y escaleras mecánicas en fábricas.

Principio de los Reductores Helicoidales

La razón por la que los reductores de engranajes helicoidales tienen mayor par y mayor transmisión de potencia que los reductores de engranajes rectos normales es que los dientes diagonales mejoran la relación de engrane.

En los engranajes helicoidales, los dientes de los engranajes están grabados en ángulo, de modo que varios dientes del engranaje engranan simultáneamente. Esto permite que los engranajes engranen entre sí con mayor suavidad, lo que se traduce en un alto grado de silenciosidad.

Además, la resistencia a la presión superficial de los engranajes helicoidales es mayor que la de los engranajes rectos normales, lo que los convierte en reductores más duraderos. Los engranajes helicoidales tienen muchas ventajas, pero también hay algunos puntos a tener en cuenta.

Por ejemplo, en los engranajes helicoidales, el engrane de los dientes cortados oblicuamente genera una fuerza de empuje en la dirección del eje de rotación del engranaje (esta fuerza se denomina fuerza de empuje).

Si no se tiene en cuenta esta fuerza de empuje, puede provocar desgaste y fallos de rotación en los engranajes y reductores. Hay varias formas de resolver este problema, la más común es instalar rodamientos especiales para evitar las fuerzas de empuje.

Además, las fuerzas de empuje sobre el mecanismo de engranaje pueden contrarrestarse utilizando engranajes helicoidales dobles, en los que los engranajes helicoidales opuestos se disponen al mismo tiempo.

¿Qué es un Tubo del Vórtice de Ranque-Hilsch?

Un tubo del vórtice de ranque-hilsch, también conocido como refrigerador de vórtice, es un sistema de refrigeración compacto que opera utilizando aire comprimido.

La función del dispositivo se basa en el efecto vórtice inducido por los componentes internos, llamados tubos de vórtice, que permite que el aire comprimido genere aire frío con temperaturas que pueden llegar a -60 °C. La temperatura del aire frío se ajusta mediante la proporción entre la porción de aire caliente y la porción de aire frío. El aire caliente que se origina debido al intercambio de calor dentro del refrigerador es expulsado automáticamente.

Este dispositivo carece de piezas en movimiento, lo que lo exime de riesgos de fallos y evita la necesidad de mantenimiento. Para obtener una producción estable de aire frío, se recomienda emplear aire limpio y seco. En este contexto, el término “aire limpio seco” hace referencia a aire que ha sido depurado de impurezas para asegurar su pureza y sequedad.

Usos de los Tubos del Vórtice de Ranque-Hilsch

Los tubos del vórtice de ranque-hilsch se utilizan para aplicaciones de refrigeración, por ejemplo en la producción. Las aplicaciones específicas incluyen la refrigeración de soldaduras y cuchillas calientes, la refrigeración rápida durante el procesamiento de plásticos y la refrigeración del procesamiento de películas de polietileno.

Además, se utilizan ampliamente en otros campos, como la refrigeración de equipos electrónicos y cajas de control, y la refrigeración de ropa de trabajo en astilleros y en la producción de acero y vidrio.

Principio del Tubos del Vórtice de Ranque-Hilsch

Los refrigeradores de vórtice utilizan tubos de vórtice para separar y extraer aire frío y caliente. Se utiliza el lado de aire frío.

El volumen de aire en el lado de aire caliente se ajusta abriendo una válvula en la salida de aire caliente. A medida que se abre la válvula para aumentar el volumen de aire caliente, la temperatura del aire caliente disminuye, el caudal de aire frío disminuye y la temperatura desciende hasta un determinado volumen de aire frío.

Características del Tubos del Vórtice de Ranque-Hilsch

1. Acción de Refrigeración Sencilla

El Tubo del vórtice de ranque-hilsch puede proporcionar aire frío fácilmente con un sencillo dispositivo en el que se dispone de una fuente de aire. No hay piezas móviles, no se necesitan refrigerantes ni otros productos químicos, y el aire frío se produce inmediatamente, incluso cuando no hay suministro eléctrico.

2. Bajo Costo del Equipo

Los tubos del vórtice de ranque-hilsch constan de toberas, tubos rectos, salidas de aire frío y válvulas de salida de aire caliente, y son muy baratos en comparación con los equipos de refrigeración normales.

3. Aplicaciones Especiales

Los tubos del vórtice de ranque-hilsch son adecuados para la refrigeración puntual y otras aplicaciones en las que la eficiencia no es un problema importante. Un ejemplo del efecto de refrigeración es la diferencia de temperatura máxima (diferencia entre la temperatura del aire de entrada y la temperatura del aire frío) de 75 °C a una presión de aire de suministro de 0,7 MPa.

La ropa de trabajo refrigerante tiene aplicaciones en lugares de trabajo con altas temperaturas, como la fundición, la producción de vidrio y la soldadura. En las plantas de procesado, son adecuados para refrigerar herramientas de corte y enfriar materiales muy viscosos, como metales y resinas, durante el procesado. También hay aplicaciones para la refrigeración local de instrumentos de medición electrónicos y cajas de control de potencia.

Más Información sobre los Tubos del Vórtice de Ranque-Hilsch

1. ¿Qué es un Tubo Vortex?

Un tubo de vórtice es un dispositivo para separar el aire frío del caliente soplando aire comprimido a través de una boquilla circunferencial en el diámetro interior de un tubo recto. Uno de los extremos del tubo recto tiene un orificio para la salida del aire frío, y en el extremo de una longitud fija del tubo recto se instala una válvula. La salida de la válvula es la salida de aire caliente.

El sistema aprovecha la característica del fluido de que cuando el aire comprimido suministrado sale a gran velocidad en dirección circunferencial y se aumenta la velocidad del fluido, la presión disminuye en la misma línea de flujo. Todo el volumen de aire entra en el tubo recto siguiendo la cámara de remolino y se comprime cerca de la pared del tubo por la fuerza centrífuga. La presión de esta corriente de aire es ligeramente inferior a la presión del chorro de la tobera, pero superior a la presión atmosférica.

Una válvula situada en el extremo del tubo recto se abre para dejar escapar una parte del aire y descargar el aire caliente. El aire restante se empuja de nuevo hacia el centro del tubo recto, se arremolina de nuevo en la cámara de remolino y sale por la salida de aire frío. El sentido de giro es el mismo que el del flujo de remolino exterior: los dos flujos de remolino giran a la misma velocidad angular, con el flujo de remolino exterior fluyendo hacia la salida de descarga de aire caliente y el flujo de remolino interior fluyendo hacia la salida de descarga de aire frío.

Una turbulencia intensa en el límite de los dos flujos los atrapa y los convierte en una sola masa. La energía del flujo arremolinado es muchas veces mayor en el exterior que en el interior, y la energía se transporta en forma de calor desde la corriente de aire interior hacia el exterior, lo que permite descargar aire de diferentes temperaturas.

2. Eficacia de los Refrigeradores de Tubos del Vórtice de Ranque-Hilsch

La eficiencia de los tubos del vórtice de ranque-hilsch no es buena. Un sistema de trabajo similar es el motor de expansión. En comparación con las turbinas de expansión utilizadas para los chorros de aire acondicionado, la eficiencia de las turbinas de expansión es superior a 0,6, mientras que la eficiencia de los refrigeradores de vórtice se sitúa en torno a 0,5.

Por lo tanto, si se dispone de equipo eléctrico, los ciclos de refrigeración que utilizan refrigerante son superiores en términos de eficiencia, y los refrigeradores de vórtice presentan inconvenientes como equipos de refrigeración y enfriamiento. Los tubos del vórtice de ranque-hilsch se utilizan para la refrigeración puntual.

¿Qué es un Medidor de Caudal Másico?

Un medidor de caudal másico es un dispositivo que mide directamente la cantidad de masa de un gas o líquido fluyendo a través de un sistema mediante sensores u otros componentes. También se conoce como medidor de flujo másico. Estos medidores encuentran aplicaciones en áreas como el análisis de gases, detección de gases en tuberías y en la producción de componentes electrónicos y ópticos. Los métodos fundamentales utilizados en estos medidores son el método térmico y el de Coriolis. Un aparato encargado de regular el flujo basándose en la señal del medidor de caudal másico recibe el nombre de controlador de flujo másico.

Usos de los Medidores de Caudal Másico

Los medidores de caudal másico se utilizan en todos los ámbitos del análisis y la producción. Los caudales másicos no se ven afectados en cierta medida por la temperatura y la presión, lo que permite un buen rendimiento repetitivo y el control del sistema. Por ejemplo, en instrumentos analíticos, los medidores de caudal

másicos se utilizan en analizadores de gases. Se utilizan, por ejemplo, para controlar la introducción de gas en el sistema equilibrador de un instrumento. En la industria manufacturera, los caudalímetros de ratón se utilizan en una amplia gama de campos, como los semiconductores, las pantallas y las pilas de combustible. También se utilizan para controlar el consumo con el fin de ahorrar energía en las fábricas y para controlar la cantidad de gas utilizado en los hospitales.

Principio de los Medidores de Caudal Másico

A continuación se explican los principales métodos utilizados en los medidores de caudal másico (tipo térmico y Coriolis).

• Tipo térmico
  Un calentador que aplica una cierta cantidad de calor se enrolla alrededor de una parte del tubo por el que circula el fluido. El fluido elimina el calor del calentador. El caudal se determina a partir del hecho de que la diferencia de temperatura en los puertos de entrada y salida del tubo es proporcional al caudal másico del fluido. Los métodos térmicos se utilizan principalmente para la medición de microcaudales. Sus desventajas son la susceptibilidad a la contaminación y los errores provocados por los cambios de temperatura del propio fluido.
• Método de Coriolis
  El método Coriolis utiliza como principio la fuerza de Coriolis. Un caudalímetro Coriolis consta de una vía de flujo -el tubo- y un dispositivo que hace vibrar el tubo. Cuando el fluido circula por el tubo, además de la vibración se produce una torsión. Esta torsión es detectada por el sensor como una diferencia de fase y se mide el caudal. La forma del tubo varía de un producto a otro. Aunque tienen la ventaja de su gran precisión y, según el instrumento, la capacidad de medir fluidos muy viscosos, también presentan desventajas, como su elevado coste y su susceptibilidad a las vibraciones.

¿Qué es un Actuador Lineal?

Un actuador lineal es un dispositivo que genera energía en dirección lineal. Generalmente, un motor rotativo se convierte en movimiento lineal mediante componentes mecánicos. Otros utilizan cilindros neumáticos o hidráulicos para generar potencia lineal. Se utilizan como fuente de accionamiento para una amplia gama de componentes que requieren movimiento lineal, como maquinaria industrial y ordenadores.

Recientemente, los actuadores lineales se han utilizado en maquinaria industrial e instrumentos de medición en los que se requiere alta velocidad y gran precisión posicional debido al mayor rendimiento de estos dispositivos.

Aplicaciones de los Actuadores Lineales

Los actuadores lineales se utilizan en componentes que requieren potencia lineal, como equipos industriales, automóviles y periféricos de PC. Los siguientes son ejemplos de dónde se utilizan los actuadores lineales

• Apertura y cierre de puertas de maquinaria de construcción, etc.
  Los actuadores lineales se utilizan para abrir y cerrar puertas de maquinaria pesada, como equipos de construcción, y para ajustar el ángulo de objetos montados. Recientemente se han adoptado los actuadores eléctricos, que pueden integrarse fácilmente en los sistemas de control de la maquinaria de construcción.
• Control del acelerador de los motores de la maquinaria de construcción
  Los sistemas de control del acelerador se utilizan para controlar el acelerador de los motores de la maquinaria de construcción y de otro tipo. En comparación con la hidráulica convencional, el actuadores lineales es más pequeño y ligero.

Principio de los Actuadores Lineales

El principio de los actuadores lineales puede ser mecánico, neumático, hidráulico o electromagnético. A continuación se describe cada uno de estos métodos:

• Tipo mecánico
  El movimiento de rotación de un motor paso a paso se combina con un piñón y cremallera, husillo de bolas, husillo deslizante, etc. para producir movimiento lineal y potencia lineal.
• Tipo neumático
  La presión en el cilindro hueco se incrementa mediante una bomba o compresor para subir o bajar el pistón, y el cilindro se mueve sobre el eje del pistón para generar potencia lineal.
• Tipo hidráulico
  De construcción similar al tipo neumático, la presión hidráulica se utiliza para subir y bajar el pistón en el cilindro y mover el cilindro sobre el eje del pistón para generar potencia lineal. Se utiliza a presiones más altas que el neumático.
• Magnético (motores lineales)
  Generan potencia lineal mediante fuerza electromagnética. La estructura consta de un imán y una bobina. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de la bobina, ésta se convierte en un electroimán, y las fuerzas de repulsión y atracción del imán generan movimiento lineal y potencia.

Tipos de Actuadores Lineales

La forma en que se utilizan los actuadores lineales varía mucho en función del tipo (estructura).

• Tipo mecánico
  Como el movimiento de rotación de un motor paso a paso se convierte mecánicamente en movimiento lineal, los métodos de control y posicionamiento son similares a los de los motores paso a paso, y se utiliza una fuente de alimentación o controlador para un motor paso a paso.
  El número de impulsos introducidos en el motor determina en primer lugar el ángulo de rotación del motor. Con referencia al origen mecánico, el diámetro del piñón y el número de dientes a ambos lados en el caso de un mecanismo de piñón y cremallera, y el paso del tornillo de alimentación en el caso de un mecanismo de husillo de bolas, determinan la cantidad de movimiento por ángulo de rotación.
  El motor puede pararse con gran precisión deteniéndolo en la mitad del recorrido, y puede aplicarse una corriente al motor paso a paso para que actúe como freno.
• Tipo neumático
  Se utiliza aire comprimido como fluido de trabajo, por lo que se requiere un compresor de aire o una tubería de aire comprimido existente, y se utilizan electroválvulas y reguladores de velocidad para el control.
  Básicamente, la posición de tope se encuentra en la posición totalmente extendida o totalmente retraída, y es difícil controlar un tope en el medio. Golpeando mecánicamente el tope, se puede fijar cualquier posición como “punto final”.
  Existen dos tipos: los de doble efecto, que tienen un orificio de conexión a la tubería en la parte delantera y en la trasera y cuya posición se controla desde el lado que se va a presurizar, y los de simple efecto, que tienen un orificio de conexión en un solo extremo y se accionan por resorte hasta una posición fija.

  Si la presión del aire comprimido es demasiado alta, el cilindro puede funcionar de forma enérgica y peligrosa.

  En estos casos, se puede instalar un regulador de velocidad para controlar la velocidad de funcionamiento regulando la cantidad de aire que entra en el cilindro para alcanzar la velocidad de funcionamiento correcta.
  El aire se comprime cuando se presuriza, por lo que es posible que no pueda proporcionar la fuerza esperada, por ejemplo cuando se aplica una gran carga al cilindro, mientras que si se produce una fuga de fluido, éste es aire y, por tanto, es menos probable que contamine el área circundante, y el fluido puede liberarse al aire después de su uso.

• Tipo hidráulico
  El tipo neumático utiliza aceite como fluido de trabajo y se utiliza cuando es necesario operar a presiones más altas, es decir, con mayor potencia diferencial. El aceite se presuriza mediante una bomba eléctrica específica.
  El principio de funcionamiento es similar al del tipo neumático, por lo que tiene características similares, pero el aceite no se comprime cuando se presuriza, por lo que se puede conseguir una mayor fuerza diferencial.
  Como el fluido de trabajo es aceite, puede contaminar los alrededores en caso de fuga.

Control de Actuadores Lineales

En el caso de los actuadores lineales mecánicos que se basan en motores, se regula la posición a través de una entrada de contacto que indica la posición o controlando la rotación del motor.

En los tipos neumáticos e hidráulicos, la posición se controla mediante la manipulación de circuitos de aire comprimido o fluidos hidráulicos, que se logra mediante el uso de válvulas o electroválvulas.

Además, existen detectores de proximidad y potenciómetros disponibles como sensores integrados para detectar la posición. Estos sensores pueden ser instalados posteriormente si resultan necesarios.

¿Qué es una Balanza Lineal?

Las reglas lineales, también llamadas codificadores lineales, se utilizan para medir posiciones y distancias lineales con gran precisión.

Las balanzas lineales se dividen en dos tipos según la norma de la distancia recorrida: el tipo absoluto, que calcula la distancia recorrida a partir de la posición absoluta, y el tipo incremental, que no tiene posición absoluta y calcula sólo la distancia recorrida.

También existen dos tipos de métodos de detección: los detectores electromagnéticos, que utilizan la inducción electromagnética, y los detectores ópticos, que leen la luz de una fuente luminosa transmitiéndola a través de una rueda de códigos; el método electromagnético es ligeramente más utilizado.

Usos de las Balanzas Lineales

Las reglas lineales se utilizan ampliamente en los campos de las máquinas herramienta y la fabricación de semiconductores, donde se requiere una medición de precisión, como cuando se incorporan a piezas de máquinas herramienta para leer y controlar la cantidad de movimiento durante el funcionamiento de la máquina, o cuando se incorporan a equipos de inspección de componentes de semiconductores para su uso en mediciones.

Las reglas lineales electromagnéticas también se utilizan en aplicaciones más generales debido a su estructura sencilla. Un ejemplo típico es el calibre digital, una herramienta que mide la longitud de dos puntos y la muestra digitalmente.

Principio de las Balanzas Lineales

Las balanzas lineales electromagnéticas utilizan el principio de inducción electromagnética de la física.

La balanza principal y el detector contienen cada uno una bobina, y una variación de la distancia entre ambos genera una fuerza electromotriz que depende de la distancia. La distancia se mide indirectamente midiendo esta fuerza electromotriz y convirtiéndola en distancia recorrida.

Tienen una estructura sencilla, son resistentes a la suciedad y otros contaminantes, y pueden utilizarse en muchos casos, pero no son adecuadas para entornos en los que se generan campos magnéticos.

Las balanzas lineales ópticas emiten luz desde un elemento emisor de luz y son detectadas por un elemento receptor de luz instalado en el lado opuesto, con una escala principal fija y una retícula entre los elementos emisor y receptor de luz. La escala principal y la retícula tienen hendiduras que generan franjas de interferencia, que se convierten en señales eléctricas para determinar la posición.

En comparación con las escalas lineales electromagnéticas, las escalas lineales ópticas son capaces de realizar mediciones de alta precisión y son menos susceptibles a los campos magnéticos, pero tienden a ser ligeramente más grandes y más susceptibles a la irradiación de luz externa en la superficie.

¿Cómo Utilizar las Balanzas Lineales?

En los últimos años, se ha producido un rápido progreso en los semiconductores, y la industria de semiconductores se ha desarrollado con una mayor integración de acuerdo con la Ley de Moore. Este progreso en la industria de los semiconductores se ha extendido a diversos dispositivos electrónicos, con varios productos cada vez más controlados electrónicamente y más precisos. A medida que aumentan la integración y la densidad, también es importante aumentar la precisión de la detección de posición en los equipos de fabricación de semiconductores y en las máquinas herramienta para fabricar piezas de máquinas con alta precisión.

El control preciso de la posición en equipos de fabricación de semiconductores y máquinas herramienta requiere un actuador para mover un objeto y un método de detección para detectar la posición precisa del actuador. En la actualidad, se utilizan interferómetros láser y codificadores para la detección precisa de la posición.

Al diseñar un actuador, es habitual que éste se construya basándose en el movimiento lineal en los tres ejes (ejes X, Y y Z) y en el movimiento espacial mediante la combinación de estos tres ejes. Por lo tanto, se utilizan escalas lineales para la detección de la posición de precisión lineal. Las escalas y los detectores se instalan en las partes móviles y fijas respectivamente para detectar con precisión la distancia.

Instalación de Reglas Lineales

Las reglas lineales se utilizan a menudo en equipos de precisión para máquinas herramienta y fabricación de semiconductores porque pueden medir posiciones con gran precisión, pero también suelen utilizarse con resoluciones del orden de la micra o inferiores a la micra.

Por lo tanto, el método y la precisión de montaje son importantes a la hora de diseñar la regla para mantener su precisión. La precisión de montaje para el funcionamiento de las balanzas lineales se describe en el manual de instrucciones de cada producto y fabricante. El método de montaje depende de la estructura del equipo en el que se monta la balanza lineal y debe ser considerado por el diseñador.

Dado que la precisión de la balanza lineal en sí es del orden de micras, se requiere una precisión de montaje inferior a 1 mm para la distancia entre el sensor y la bálanza, guiñada, balanceo y cabeceo, a modo de ejemplo. En función de los requisitos, puede ser necesario diseñar y fabricar una plantilla de precisión para el montaje, o ajustar manualmente la escala durante el montaje.

¿Qué es un Circuito Integrado de Referencia?

Un circuito integrado de referencia es un componente electrónico que emite una tensión estable como punto de referencia para el funcionamiento de otros circuitos electrónicos. Estos componentes también son conocidos como circuitos de referencia o fuentes de tensión de referencia.

La efectividad de un circuito integrado de referencia se mide por su precisión inicial al proporcionar la tensión de referencia de salida, su resistencia a variaciones en la tensión de alimentación, conocida como regulación de línea, su capacidad de mantener la estabilidad ante cambios en la carga, denominada regulación de carga, su respuesta frente a las fluctuaciones de temperatura ambiente, llamada deriva de temperatura, y su aptitud para mantener su precisión a lo largo del tiempo, conocida como deriva a largo plazo. Esta última es esencial para asegurar una salida de tensión estable y altamente precisa en el rango de ppm (partes por millón), equivalente a 0.0001%.

Usos de los Circuitos Integrados de Referencia

Los CI de referencia se utilizan en una gran variedad de circuitos electrónicos que requieren una tensión de referencia. En los circuitos de control de la fuente de alimentación, la tensión de salida se controla para que permanezca constante comparándola con una tensión de referencia; en los convertidores AD y DA, la tensión de entrada se convierte en una salida adecuada comparándola con una tensión de referencia. En los detectores de tensión, la decisión de detección se toma comparándola con una tensión de referencia.

El rendimiento de estos circuitos electrónicos depende, por tanto, del rendimiento del circuito integrado de referencia. Los CI de referencia de alta precisión son especialmente necesarios en los campos de la ciencia, la medicina, la automoción, el ejército, la aeronáutica y el espacio.

Principio del Circuito Integrados de Referencia

Existen dos tipos de configuraciones de CI de referencia: en derivación y en serie.

El tipo derivación consta de dos terminales, la salida de referencia y tierra, y se controla para mantener una caída de tensión constante independientemente de la corriente que fluya entre los dos terminales. Cuando se utiliza, el circuito integrado se conecta en paralelo a la carga y se conecta una resistencia externa entre la fuente de alimentación y la salida de referencia. La corriente que fluye a través del CI fluctúa con los cambios en la tensión de alimentación y la carga, pero la tensión en la salida de referencia se mantiene constante por el control del CI.

El tipo serie consta de tres terminales (entrada de alimentación, salida de referencia y tierra) y, cuando se utiliza, el CI se conecta en serie entre la fuente de alimentación y la carga. La salida de referencia se controla para mantener una tensión constante variando la resistencia interna del CI en respuesta a las variaciones de la tensión de alimentación o de la carga.

El método más utilizado hoy en día es la referencia de banda prohibida. Al hacer coincidir una tensión con un coeficiente de temperatura positivo con una tensión con un coeficiente de temperatura negativo, se puede mantener una salida de tensión estable a lo largo de las variaciones de temperatura.

Cuando se utiliza un circuito integrado de referencia, es necesario seleccionar uno adecuado que proporcione el rendimiento requerido para la aplicación, no sólo en términos de precisión y estabilidad, sino también en términos de tiempo de establecimiento de arranque y características de ruido.

¿Qué es un Soplante de Lóbulos?

Un soplante de lóbulos es un dispositivo utilizado principalmente para insuflar aire.

El mecanismo de funcionamiento implica la rotación de un par de piezas con forma de pala llamadas rotores dentro de una carcasa. Estos rotores, que pueden variar en número de dos a cuatro, impulsan el aire hacia el exterior. A medida que aumenta el número de rotores, se logra un mayor caudal de aire expulsado por cada revolución, lo que mejora la eficiencia del proceso.

Este tipo de soplante recibió su nombre debido a que los hermanos Roots desarrollaron su configuración actual en 1866. Se pueden encontrar tres configuraciones principales de rotores: involuta, cicloidal y envolvente.

Aplicaciones de los Soplantes de Lóbulos

Algunos ejemplos de las aplicaciones de los soplantes de lóbulos incluyen:

1. Tratamiento de aguas residuales se utilizan en instalaciones de tratamiento de aguas, como en fosas sépticas de fábricas, escuelas y hospitales, para inyectar aire en las fosas sépticas.

2. Aspiradores industriales son empleados en aspiradoras y colectores de polvo en fábricas, donde succionan polvo y aire, expulsando solo el aire.

3. Transporte neumático se utilizan para aspirar y limpiar lodos y suciedad en sistemas de transporte neumático.

4. Captura de humos de soldadura son empleados en aspiradoras industriales para succionar los humos generados por el proceso de soldadura en fábricas y luego filtrarlos.

5. Soplado de aire se emplean en sopladores de aire para eliminar la humedad de los productos en fábricas.

Principio de Funcionamiento de los Soplantes de Lóbulos

Los soplantes de lóbulos cuentan con una entrada y una salida en su carcasa. El rotor gira para aspirar aire a través de la entrada y expulsarlo por la salida. Durante este proceso, tanto el rotor como el interior de la carcasa, así como los rotores en sí, mantienen una pequeña separación constante y giran sin contacto.

La rotación del rotor se produce desde la cámara de entrada hacia la cámara de salida, lo que impulsa el aire de un lugar a otro.

La elección del soplante de lóbulos debe considerar la limpieza del entorno en el que se va a utilizar. Los rotores de los soplantes de lóbulos suelen tener dos o tres palas principales. Los de dos palas expulsan aire cuatro veces por revolución, mientras que los de tres palas pueden hacerlo seis veces, mejorando la eficiencia, pero también aumentando los costos debido a la mayor complejidad en su fabricación.

¿Qué es un Velocímetro de Efecto Doppler con Láser?

Los velocímetros de efecto doppler con láser son dispositivos de medición de la velocidad que utilizan el efecto doppler para medir la velocidad de un objeto en movimiento o en rotación haciendo brillar un rayo láser sobre el objeto que se desea medir. Las ventajas de este dispositivo son su alta resolución y la capacidad de detectar la rotación inversa.

Si el objeto a medir es un gas o un líquido, se denomina velocímetro doppler láser. Consiste en mezclar pequeñas gotas de agua u otras sustancias en el flujo, proyectar un rayo láser sobre ellas y medir la velocidad del flujo. En comparación con otros dispositivos de medición de la velocidad de los fluidos, como los tubos pitot-estáticos y los anemómetros de hilo caliente, los anemómetros doppler láser son superiores a estos dispositivos porque no requieren calibración, permiten la medición sin contacto y también pueden medir el flujo inverso.

Usos de los Velocímetros de Efecto Doppler con Láser

Los velocímetros de efecto doppler con láser se utilizan para medir la velocidad de objetos en movimiento, como correas, y objetos giratorios, como rodillos, motores y engranajes. También se utilizan para detectar la apertura y cierre de ascensores. Se puede medir una amplia gama de objetos, como papel, materiales de construcción, papel de aluminio, cables, queso (productos alimenticios) y placas de acero.

Los velocímetros de efecto doppler con láser se utilizan en diversos campos, desde la investigación básica de la dinámica de fluidos hasta la medición industrial del flujo alrededor de objetos como aviones, barcos y vehículos.

Principio del Velocímetro de Efecto Doppler con Láser

Tanto la velocimetría láser doppler como la anemometría utilizan el efecto doppler y el dispositivo consta de una fuente láser, un divisor y un detector. El efecto doppler es un fenómeno por el cual la frecuencia de una onda se desplaza cuando la fuente de la onda (por ejemplo, la luz que genera la onda) y el dispositivo que la observa o detecta están en movimiento. Los velocímetros de efecto doppler con láser miden la velocidad detectando el desplazamiento de la frecuencia de la luz reflejada cuando un objeto de medición en movimiento es irradiado con luz. Como la frecuencia desplazada es más pequeña que la luz y difícil de detectar, se detecta superponiendo la luz de la fuente luminosa original.

En el caso de los anemómetros láser doppler, que miden la velocidad de gases y líquidos, es necesario mezclar en el flujo diminutas partículas trazadoras, como gotas de agua, aceite de silicona o dióxido de titanio. Para medir la velocidad del flujo, se proyecta un rayo láser sobre estas partículas trazadoras y se detecta la luz dispersa emitida por las partículas para determinar la velocidad de las partículas trazadoras. Por tanto, es importante que las partículas trazadoras sigan suficientemente el flujo.