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¿Qué son unos Filtros Ópticos?

Los filtros ópticos son filtros que cortan parte de la luz incidente. Hay filtros paso banda que sólo dejan pasar la luz de una longitud de onda determinada, filtros ND que reducen la intensidad de la luz incidente y filtros infrarrojos que cortan la luz infrarroja. El filtro se selecciona en función del espectro y la intensidad de la luz incidente y de la longitud de onda de la luz que se desea extraer.

Los filtros ND también se utilizan para ajustar la cantidad de luz en una cámara, lo que permite ampliar el diafragma o reducir la velocidad de obturación reduciendo la cantidad de luz mediante un filtro ND.

Usos de los Filtros Ópticos

Se utilizan para ajustar la intensidad y el color de la luz emitida por equipos de vídeo, como los proyectores. Los instrumentos ópticos, como los microscopios, también llevan filtros ópticos incorporados, ya que la luz parásita procedente del exterior del equipo puede afectar negativamente a los resultados de la medición.

Otros aparatos que utilizan luz láser, como los espectrómetros Raman, incorporan filtros de paso de banda que sólo dejan pasar las longitudes de onda cercanas a la luz láser para suprimir la luz parásita. Además, en todos los dispositivos con una parte sensible a la luz, como los detectores CCD, suelen instalarse filtros ópticos para evitar la saturación del detector debida a la entrada de luz intensa.

Características de los Filtros Ópticos

Los materiales utilizados difieren mucho según el tipo.

1. Filtro ND

Los filtros ND no modifican el espectro de la luz incidente, sino que sólo reducen su intensidad. La luz no transmitida por el filtro ND se refleja, por lo que el paso de la luz debe ajustarse para que la luz reflejada no vuelva a la fuente luminosa.

2. Filtro Paso Banda

La mayoría están recubiertos con películas multicapa dieléctricas. Las múltiples reflexiones en la película multicapa dieléctrica permiten extraer sólo una parte de la longitud de onda. Sin embargo, el comportamiento de interferencia cambia en función del ángulo de incidencia de la luz, por lo que hay que tener cuidado con el ángulo en el que se instala el filtro.

Los filtros ND y los filtros paso banda son componentes ópticos, por lo que si se adhieren a ellos huellas dactilares o suciedad, su rendimiento se verá afectado negativamente y son extremadamente difíciles de limpiar. Por lo tanto, es aconsejable utilizar guantes al manipular los filtros. Tampoco es posible frotar la superficie con una lima u otra herramienta cuando hay suciedad adherida, ya que cualquier arañazo en la superficie provocará una alteración en la trayectoria óptica.

¿Qué son los Aisladores Ópticos?

Los aisladores ópticos son elementos que transmiten la luz sólo en una dirección determinada y bloquean la luz de la dirección opuesta, y se utilizan en los LED y las comunicaciones ópticas para garantizar que la luz de retorno no tenga un efecto adverso. El principio de la transmisión de luz en una sola dirección consiste en cambiar el plano de polarización de la luz y bloquear el plano de polarización específico mediante una placa polarizadora o similar. Los productos suelen clasificarse en función de la presencia o ausencia de placas polarizadoras.

Usos de los Aisladores Ópticos

Los aisladores ópticoss se utilizan para eliminar las causas de la salida incorrecta de luz de las comunicaciones ópticas y los LED debido a la generación de ruido e interferencias con la luz entrante causadas por la luz de retorno en las fibras ópticas, los LED y los amplificadores ópticos. Al seleccionar una fibra óptica, hay que tener en cuenta las longitudes de onda admitidas, la precisión y el tamaño, la conectividad y la durabilidad. Hay que tener cuidado al utilizar aisladores ópticos con polarizadores, ya que provocan pérdidas de luz significativas.

Principio de los Aisladores Ópticos

En los aisladores ópticos se utiliza el principio del efecto Faraday. El efecto Faraday es el principio según el cual el plano de polarización de la luz cambia cuando se aplica un campo magnético a la órbita de la luz. El efecto Faraday se utiliza para cambiar la luz y, mediante placas polarizadoras o rejillas de difracción, la luz se transmite en una sola dirección. Los aisladores ópticos pueden clasificarse en productos que utilizan placas polarizadoras y productos que utilizan rejillas de refracción, y a continuación se explican los principios de funcionamiento de cada uno de ellos.

• Tipo polarizador
  El tipo polarizador tiene una estructura en la que un rotador que puede generar el efecto Faraday está montado entre dos placas polarizadoras. La luz que entra en las placas polarizadoras sólo transmite luz con un plano de polarización específico. La luz transmitida es rotada por el rotador y pasa a través de la placa polarizadora con el mismo plano de polarización que después de la rotación. Si la dirección es opuesta, no se transmite ninguna luz.
• Tipo de rejilla refractiva
  El sistema de rejilla refractiva consiste en un rotador intercalado entre dos rejillas refractivas. El efecto Faraday puede cambiar el índice de refracción, y ajustando el índice de refracción y ajustándolo para que incida en la fibra óptica, la luz puede transmitirse sólo en una dirección determinada.

¿Qué es un Equipo Hidráulico?

Los equipos hidráulicos son dispositivos que utilizan la presión hidráulica para convertir o transmitir potencia en fuerza motriz.

Específicamente, una bomba hidráulica se activa mediante un motor eléctrico o un motor, y la presión generada se utiliza para impulsar un cilindro hidráulico o un motor hidráulico. Estos equipos ofrecen una alta eficiencia en la producción de una potente salida con una pequeña entrada, lo que los hace compactos y altamente resistentes a las altas temperaturas.

Gracias a estas cualidades, se encuentran ampliamente presentes en una variedad de productos, como vehículos pesados y maquinaria industrial, y desempeñan un papel fundamental en diversas industrias.

Usos de los Equipos Hidráulicos

Los equipos hidráulicos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde vehículos hasta máquinas herramienta.

1. Relacionados con los Vehículos

En el sector de los vehículos, la hidráulica se utiliza principalmente en vehículos de gran tamaño. Esto se debe a que los trabajos que requieren mucha potencia pueden realizarse con poca.

• Equipos de construcción (palas mecánicas, bulldozers, carriles para camiones, etc.)
• Vehículos industriales (carretillas elevadoras, camiones hormigonera, volquetes, etc.)
• Maquinaria agrícola (tractores, cosechadoras, etc.)

2. Maquinaria Industrial

Los equipos hidráulicos también se utilizan en muchos campos de fabricación.

• Maquinaria siderúrgica (por ejemplo, abridores hidráulicos de arrabio)
• Máquinas herramienta (tornos, fresadoras, taladradoras, centros de mecanizado, etc.)
• Fuentes de accionamiento para máquinas de moldeo por inyección
• Maquinaria de forja
• Aisladores de vibraciones para edificios (por ejemplo, amortiguadores de aceite)
• Equipos de generación de energía (por ejemplo, fuentes de energía servohidráulicas)
• Tuneladoras
• Bombas de engranajes de precisión
• Equipos de ensayo (por ejemplo, grandes mesas vibratorias tridimensionales, máquinas de ensayo de carga, máquinas de ensayo de muelles)

Principio de los Equipos Hidráulicos

Los equipos hidráulicos se basan en el Principio de Pascal, que postula que un fluido en reposo transmite la misma presión en todas las direcciones. Según este principio, cuando la sección transversal de una tubería varía, la fuerza requerida para mantener la presión es inversamente proporcional a la sección transversal.

A modo de ejemplo, se explica el siguiente caso:

• Presión: 1,0 MPa
• Área de la sección transversal a la entrada: 10 cm2
• Área de la sección transversal a la salida: 100 cm2

En este caso, se requieren las siguientes fuerzas para mantener la misma presión

• Fuerza necesaria en la entrada: 100 kg
• Fuerza en la salida: 1.000 kg

Como se ha descrito anteriormente, el principio de Pascal permite obtener un gran caudal con un caudal reducido. Se utiliza en equipos hidráulicos, frenos de coche y gatos hidráulicos.

El mecanismo de los equipos hidráulicos es el siguiente:

1. La potencia de un motor u otra fuente proporciona fuerza de rotación a la bomba hidráulica.
2. Se genera presión en el aceite descargado por la bomba hidráulica.
3. El aceite presurizado es controlado por el controlador hidráulico y, a continuación, se transmite a los cilindros y motores hidráulicos.
4. Los cilindros hidráulicos y los motores convierten la energía del fluido en energía cinética.

El movimiento lineal puede ser convertido por el cilindro hidráulico y el movimiento de rotación por el motor hidráulico. El aceite drenado por el controlador hidráulico también vuelve al depósito de aceite. A continuación, la bomba hidráulica lo descarga de nuevo cuando se vuelve a necesitar energía.

Estructura de los Equipos Hidráulicos

El equipos hidráulicos consta de los siguientes tres componentes, el tanque de aceite hidráulico, manómetros y otros equipos auxiliares, accesorios y mangueras hidráulicas.

• Equipos Hidráulicos generadores de presión
  Equipo que genera la energía que se añade al aceite (principalmente la bomba hidráulica)
• Equipos Hidráulicos de presión
  Equipo que convierte el aceite a presión suministrado por la bomba en energía (cilindros hidráulicos, motores hidráulicos, motores de paletas, motores de émbolo).
• Equipos Hidráulicos de control
  Dispositivo que controla la presión y el caudal descargados desde la bomba hidráulica (válvula de alivio, válvula de control direccional, válvula de control de caudal).

También existen cuatro tipos de bombas hidráulicas:

• Bombas de engranajes
  Bombas que utilizan los engranajes para el transporte.
• Bombas de paletas.
  Bombas que cambian el volumen y el transporte mediante varias placas.
• Bombas de pistón
  Bombas que cambian el volumen de un cilindro mediante el movimiento alternativo de un pistón y el transporte.
• Bomba de tornillo
  Bombas que utilizan la rotación de un tornillo para transportar.

Más Información sobre Equipos Hidráulicos

1. Ventajas de los Equipos Hidráulicos

• Construcción sencilla en comparación con los sistemas mecánicos o eléctricos
• Compactos y potentes
• Pueden controlarse simplemente cambiando el caudal de alimentación al cilindro, por lo que no requieren transmisión
• La válvula de seguridad evita sobrecargas
• La energía puede almacenarse
• Baja vibración
• Resistencia a altas temperaturas y durabilidad

El atractivo de los equipos hidráulicos es que pueden utilizarse en una amplia gama de entornos, incluidos espacios confinados y altas temperaturas.

2. Desventajas de los Equipos Hidráulicos

• Propensos a las fugas de aceite y vulnerables al óxido y los residuos
• Necesidad de controlar el aceite hidráulico para evitar la contaminación y el deterioro
• La eficiencia de la máquina depende de la temperatura del aceite hidráulico

Si se instalan equipos hidráulicos, el mantenimiento del aceite es esencial. Es necesario elaborar manuales sobre la frecuencia y los métodos de inspección para evitar accidentes.

¿Qué es un Sensor de Calidad del Agua?

Los sensores de calidad del agua combinan sensores de varios elementos para medir la calidad del agua.

Según el producto, la mayoría están equipados con sensores de pH (concentración de iones de hidrógeno), ORP (potencial de reducción de oxígeno), DO (oxígeno disuelto), EC (conductividad eléctrica), etc. Además de estos elementos, algunos tipos también pueden medir la temperatura, el nivel y la presión del agua.

Existen básicamente dos tipos: los instalados y los portátiles, que se pueden llevar a todas partes. Los tipos portátiles tienen un sensor en forma de bastón y una unidad principal (monitor y botones) conectados por un cable. El electrodo se coloca en el agua y los valores se leen en el panel de la unidad principal.

Usos de los Sensores de Calidad del Agua

Los sensores de calidad del agua se utilizan principalmente sobre el terreno, en fábricas y en otros entornos prácticos.

Por ejemplo, los utilizan los institutos de investigación para medir la calidad del agua en ríos, lagos y el mar, en la agricultura para gestionar los cultivos hidropónicos, los fertilizantes líquidos y los efluentes agrícolas, y en las fábricas para la gestión de las aguas residuales.

Los instrumentos se han diseñado para que sean robustos y fáciles de manejar incluso con una sola mano. También hay modelos disponibles  muy adaptables al calor, desarrollados para poder realizar mediciones incluso en zonas con fluctuaciones extremas de temperatura.

Principio de los Sensores de Calidad del Agua

Los sensores utilizados varían de un instrumento a otro, ya que se combinan sensores capaces de medir varias calidades de agua según las necesidades. Es importante tener en cuenta que los métodos de calibración, las precauciones de manipulación y la vida útil de las piezas individuales varían de un instrumento a otro.

A continuación se explican los principales elementos de medición de los sensores de calidad del agua y su significado.

• pH (Concentración de Iones de Hidrógeno)
  El pH representa las propiedades básicas del agua. El agua de río presenta básicamente un valor de pH en torno a 7, pero como varía en función de la ubicación y las condiciones, se considera un elemento clave en los estudios de calidad del agua.
• ORP (Potencial de Reducción de Oxígeno)
  Representa el potencial determinado por el equilibrio entre los cuerpos oxidantes y reductores disueltos. Indica el potencial oxidante o reductor del agua y se mide de forma similar al pH.
• DO (Oxígeno Disuelto)
  Indica la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, y este valor varía con la temperatura, la salinidad y la presión atmosférica. Se utiliza como indicador de la facilidad de supervivencia de los organismos en el agua, ya que consumen el oxígeno disuelto en el agua para sobrevivir.
• CE (Conductividad Eléctrica)
  Indica la conductividad de la electricidad en el agua. El agua pura no conduce la electricidad, pero cuanto más electrolito haya en el agua, más fácil será que la electricidad la atraviese y mayor será la CE. Por ejemplo, cuanto más nitrógeno, etc., haya disuelto en las aguas residuales, mayor será la CE.

¿Qué es un Medidor de Presión de Agua?

Pueden utilizarse para medir la presión del agua y otros fluidos que circulan por el interior de tuberías, como las de agua. La unidad de medición se conecta a algunos ramales de una tubería de agua y puede medir la presión del fluido que fluye dentro de la tubería. Se utiliza para medir si fluye una determinada cantidad de agua en obras de ingeniería civil o al instalar inodoros o tuberías de agua. Existen productos que no utilizan energía eléctrica, sino sólo mecánica, y que pueden almacenar datos de medición durante varias horas.

Usos de los Medidores de Presión de Agua

Los medidores de presión de agua se utilizan en la construcción de viviendas y otros edificios, así como en fábricas donde se utilizan fluidos. Algunos ejemplos de aplicaciones específicas son las inspecciones de tuberías como las de los aseos, el suministro de agua y los desagües en obras de ingeniería civil, las inspecciones de las instalaciones de suministro de agua cuando se instalan fábricas y el control de la presión del agua de las soluciones químicas que fluyen en las fábricas. Al seleccionarlos, es necesario tener en cuenta el rango de presión que se puede medir, los tipos de fluidos que se pueden manejar, ㏗ y otras características, la facilidad de mantenimiento y la conectividad con otros equipos.

Principios de los Medidores de Presión de Agua

Consta de un sensor de presión, una unión a la tubería de agua y una pantalla. La unión tiene forma de tornillo y se fija a un ramal de la tubería de agua para realizar las mediciones. Los digitales pueden almacenar los datos obtenidos del sensor en la memoria o transmitirlos a otros dispositivos y actuar como interruptor de otros dispositivos.

En el momento de la toma, el sensor de presión mide la presión del agua. La presión que se mide es la presión estática. La presión estática se puede medir instalando la sección de medición perpendicular a la dirección del flujo a través de la tubería de agua. El sensor de presión consta de un elemento piezoeléctrico que se deforma en función de la presión y transmite una señal eléctrica, que se emite como señal eléctrica. Cuando se mide la presión del agua en una tubería de agua, la presión del agua se mide durante el vaciado, ya que la presión del agua especificada debe cumplirse con el vaciado del suministro de agua. En este caso, debe tenerse en cuenta que la presión del agua puede ser inferior a la presión del agua cuando el agua no está drenada.

¿Qué es un Medidor de Humedad?

Un medidor de humedad es un instrumento que mide la cantidad de humedad contenida en una sustancia.

Existen instrumentos que pueden medir la humedad en forma gaseosa, líquida o sólida. Los tipos típicos de medidores de humedad incluyen el método en seco, el método de Karl Fischer, el método de absorción por infrarrojos y el método de la constante dieléctrica, siendo los medidores de humedad en seco o de Karl Fischer los más utilizados en los laboratorios.

Los medidores de humedad también se clasifican según su aplicación, y se utilizan para medir la humedad de los alimentos, la tierra y el hormigón. Algunos métodos de medición del contenido de humedad en los alimentos se especifican en métodos oficiales.

Usos de los Medidores de Humedad

Los medidores de humedad se utilizan en una amplia gama de industrias para medir el contenido de humedad de los materiales, y se utilizan para una variedad de objetivos de medición, desde productos alimenticios hasta productos industriales y madera. En particular, la forma, el contenido de humedad y los valores de control de los productos alimenticios varían de un producto a otro, por lo que el medidor de humedad utilizado y el procedimiento de medición deben optimizarse para adaptarse cada vez al producto.

En la industria alimentaria, como la del arroz y el trigo, se utilizan medidores de humedad por el método de secado, que además están equipados con una balanza y un secador. Por otro lado, el método Karl Fischer se utiliza habitualmente en la industria alimentaria, como el miso y el aceite, y por los fabricantes de materiales que manipulan materiales que se disuelven en disolventes orgánicos.

Otros tipos de medidores de humedad utilizados son el método del tensiómetro para medir la humedad del suelo y los medidores de humedad por capacitancia de alta frecuencia para medir el contenido de humedad del hormigón.

Principios de los Medidores de Humedad

Los medidores de humedad varían ampliamente en sus métodos de medición, incluyendo el método de secado, que estima la cantidad de humedad de los cambios en la masa, el método de Karl Fischer, que determina la cantidad de humedad por una reacción química cuantitativa con agua, y el método de capacitancia, que determina la cantidad de humedad de los cambios en la capacitancia de una muestra.

1. Método de Secado

El método de secado es un método muy sencillo, en el que se mide la masa de la muestra antes del secado y luego se deja en una cámara termostática calentada a unos 100 °C durante unas tres horas para que se evapore el agua, tras lo cual se mide la masa y se determina el contenido de humedad a partir de la diferencia.

También existen medidores de humedad que combinan un secador con una balanza de precisión, lo que permite realizar mediciones controlando la temperatura y el tiempo. El método de secado suele especificarse como método de ensayo oficial para cereales y otros productos alimenticios.

2. El Método de Karl Fischer

El método Karl Fischer de determinación de la humedad determina la cantidad de agua que reacciona cuantitativamente con dióxido de azufre y yodo en presencia de un alcohol bajo en carbono, como el metanol, y una base orgánica, como la piridina.

La determinación del agua se realiza a menudo por el método de valoración coulométrica, que se basa en el consumo de yodo producido a partir de iones yoduro en el ánodo. Tenga en cuenta que los compuestos que presentan propiedades reductoras, como el ácido ascórbico, consumen yodo en una reacción química separada y, por lo tanto, no pueden utilizarse para la determinación de la humedad por el método de Karl Fischer.

3. Tensiómetro

Los tensiómetros son un método para medir la humedad del suelo.

Es un método para medir cuánta humedad se ha filtrado en el suelo pegando un vaso poroso horneado a un tubo, llenándolo de agua y midiendo el cambio de presión mientras el vaso se introduce en el suelo. Tenga en cuenta que los tensiómetros no pueden realizar mediciones muy precisas en suelos secos debido a la tendencia a la formación de huecos.

4. Método de la Capacitancia

Este método se utiliza para medir el agua contenida en materiales como el suelo o el hormigón, donde la permitividad relativa es suficientemente pequeña en comparación con el agua.

Se coloca una muestra entre dos electrodos y se aplica tensión para medir la capacitancia, y la cantidad de cambio se utiliza para determinar el contenido de agua. En el pasado, este método tenía la desventaja de ser relativamente inexacto, pero recientemente la precisión ha mejorado y la medición es fácil, por lo que se utiliza a menudo en las obras de construcción.

Más Información sobre Medidores de Humedad

Puntos a Tener en Cuenta al Utilizar un Medidor de Humedad

Dado que la humedad está contenida en la atmósfera y en sustancias distintas de las muestras, al utilizar un medidor de humedad debe prestarse atención al entorno de medición. En particular, al medir trazas de humedad, los cambios en la humedad del laboratorio o el tiempo que la muestra está en contacto con la atmósfera pueden provocar cambios en los valores medidos.

Además, en el método de Karl Fischer, las juntas deben estar bien apretadas para evitar la entrada de humedad a través de huecos en uniones de tuberías, etc., y la humedad contenida en gases inertes como el nitrógeno que se están purgando durante la medición también debe eliminarse previamente utilizando desecantes como el gel de sílice.

¿Qué es un Sensor de Humedad?

Los sensores de humedad se utilizan en numerosos campos para medir el contenido de humedad de la madera, el carbón, los alimentos y las fibras. Los métodos de medición utilizados en los sensores de humedad son la capacitancia, la resistencia eléctrica, las microondas, los rayos infrarrojos cercanos y los neutrones. La electricidad, los neutrones y los rayos infrarrojos cercanos se aplican al objeto que se va a medir, que es detectado por el sensor y se determina el contenido de humedad. Según el método, existen dos tipos: uno que entra en contacto directo con la muestra y otro que permite la medición sin contacto.

Usos de los Sensores de Humedad

Como ya se ha mencionado, los sensores de humedad se utilizan para medir el contenido de humedad en diversos objetos. Los utilizan diversos fabricantes y fábricas, como las de madera, papel, carbón, alimentos y textiles. Suelen utilizarse para comprobar la calidad de los productos antes de su envío. También lo utilizan a veces los fabricantes de cosméticos para medir el contenido de humedad de la piel. Se puede medir el contenido de humedad de diversas sustancias, pero es necesario seleccionar el sensor y el modelo adecuados para la aplicación y el objeto.

Principios de los Sensores de Humedad

Los métodos de medición incluyen:

• Método de la Capacitancia Eléctrica
  Se hace pasar electricidad (corriente alterna) a través del objeto de medición y la capacitancia (cambio en la capacitancia eléctrica) se convierte en la cantidad de humedad. Las ventajas de este método son que es fácil de miniaturizar y no daña el objeto de medición. Como se ve afectado por el grosor y la densidad, es necesario medir en las condiciones adecuadas.
• Tipo de Resistencia Eléctrica
  Se hace pasar electricidad a través del objeto de medición y el valor de resistencia se convierte en el contenido de humedad. Como no se ve afectado fácilmente por la densidad del objeto de medición, es adecuado para medir objetos cuya densidad cambia con facilidad, pero su desventaja es que requiere la inserción de una aguja, lo que puede dañar el objeto de medición.
• Tipo Microondas
  El contenido de humedad se mide a partir de la atenuación de las microondas cuando atraviesan el objeto a medir. Puede medir rápidamente la humedad contenida en el interior, pero requiere la instalación de un aparato de gran tamaño.
• Tipo Infrarrojo Cercano
  Se proyecta una luz denominada infrarrojo cercano sobre el objeto que se desea medir. La humedad absorbe bien la luz infrarroja cercana, por lo que cuanto mayor es el contenido de humedad, menos luz se refleja. Siguiendo este principio, la cantidad de humedad se determina a partir de la reflectancia de la luz infrarroja cercana irradiada. Las ventajas de este sistema son que es fácil de instalar y no daña el objeto que se va a medir. Las desventajas son que sólo se puede medir una pequeña parte de la superficie y que se ve afectado por el color del objeto que se mide.
• Método de Neutrones
  La cantidad de neutrones rápidos convertidos en neutrones térmicos es proporcional a la cantidad de hidrógeno. La cantidad de neutrones rápidos se mide aplicando neutrones rápidos al objeto a medir y la cantidad de neutrones térmicos se calcula a partir de la cantidad de hidrógeno. También se puede medir el contenido de agua en el interior. Por otro lado, hay que tener cuidado ya que el equipo tiene una vida corta y es frágil. También requiere conocimientos especializados, ya que trata con radiaciones.

Que son los Caudalímetros de Gas?

El caudalímetros de gas es un instrumento que mide la cantidad de gas que fluye por el interior de una tubería o similar. Existen numerosos tipos y construcciones, en función del caudal a medir.

También hay varios tipos en función de la visualización de la medición, como los de tipo electrónico con visualización eléctrica, los de tipo mecánico con visualización mecánica analógica y los sensores que no tienen visualización y sólo emiten una señal eléctrica.

Existen varios tipos de sensores en función del indicador de medición. En los últimos años, se han comercializado varios tipos sin contacto que no entran en contacto con el fluido para medir fluidos de alta temperatura difíciles de medir, fluidos corrosivos, etc.

Aplicaciones para los Caudalímetros de Gas

Estos se utilizan en una amplia gama de sectores industriales para medir y cuantificar la deposición y el peso por unidad de tiempo de los gases que fluyen por el interior de las tuberías y en determinadas estructuras.

Aunque sus aplicaciones en la vida cotidiana son limitadas, se instala en cada casa para medir la cantidad de gas que consume cada hogar en el caso de un suministro centralizado, como el gas ciudad.

Es un dispositivo de control indispensable para el control de fluidos gaseosos y es indispensable para gestionar el volumen de distribución de gas. Los caudalímetros de gas sólo miden la cantidad de gas en circulación, pero también existen reguladores de caudal con funciones adicionales de control del caudal.

Principios de los Caudalímetros de Gas

Existen numerosos tipos de principios de medición de caudalímetros de gas por sí mismos, que deben utilizarse en función de la naturaleza del gas a medir, temperatura, rango de medición adecuado, especificaciones adicionales, etc.

En función de sus principios de medición, pueden clasificarse a grandes rasgos en los siguientes tipos:

• Tipo Ultrasónico
  Se trata de un método de medición muy utilizado en los últimos años, en el que el detector se monta fuera de la tubería, lo que permite medir sin contacto, incluso gases corrosivos a alta temperatura. La ventaja es que el sensor no contamina el gas y no hay pérdida de presión. La estructura es la misma, con el detector emitiendo ondas ultrasónicas, pero hay dos tipos: el tipo Doppler y el tipo de tiempo de tránsito, que mide la diferencia en el tiempo de propagación.

• Método Coriolis
  Este método de medición se basa en el principio de coriolis y se caracteriza por su capacidad para medir el flujo másico con gran precisión. La temperatura, la densidad, la concentración y el caudal volumétrico también pueden calcularse a partir de los resultados de la medición.
• Tipo Térmico
  Este método obtiene el caudal másico colocando una unidad de medición formada por dos calentadores en el fluido y midiendo la diferencia de potencia causada por el enfriamiento de los calentadores por el fluido. El caudal másico puede medirse directamente.
  Sin embargo, presenta desventajas como la necesidad de estar en contacto con el fluido, la posibilidad de medir sólo determinados gases y, en el caso de gases que contienen impurezas, la sección del calentador puede ensuciarse y el valor medido puede desviarse fácilmente.
  También, existen desventajas como la necesidad de estar en contacto con el fluido, la posibilidad de medir sólo determinados gases y la tendencia a que el calentador se ensucie y el valor medido se desvíe.
• Tipo de Presión Diferencial
  Se trata de un método de medición basado en el teorema de Bernoulli y se utiliza generalmente porque es barato, pero como requiere un orificio, la pérdida de presión es grande y, si la distribución de la velocidad del flujo en la trayectoria del flujo es desigual, el valor medido puede ser inexacto.                       Sin embargo, tiene desventajas como una gran pérdida de carga debido a la necesidad de un orificio y mediciones inexactas si la distribución de la velocidad del flujo en el canal no es uniforme.

¿Qué son las Tuercas Hidráulicas?

Las tuercas hidráulicas son tuercas que se fijan mediante una fuerza axial generada por presión hidráulica en lugar de un tornillo.

La fuerza de fijación de un perno y una tuerca con un tornillo se genera utilizando la hélice del tornillo para tirar hacia arriba del eje del tornillo. En cambio, una tuercas hidráulicas utiliza la presión hidráulica para tirar del tornillo y generar la fuerza de fijación. Al igual que un perno que utiliza un tornillo, está sujeto a torsión debido a la fuerza de fricción del tornillo, y se pueden suprimir las variaciones de la fuerza axial.

No se necesitan herramientas de apriete, ya que el perno se tira y se fija mediante un componente con función hidráulica en la propia tuerca. La tuerca hidráulica se coloca en el perno y una manguera conectada a la bomba hidráulica se conecta al puerto de suministro de la tuerca hidráulica. Conectando la manguera, se pueden apretar varias tuercas simultáneamente. Cuando se aplica presión hidráulica, se introduce aceite en la tuerca hidráulica y se tira del perno para apretarlo.

Las tuercas que utilizan un fluido de glicol no inflamable en lugar de aceite para proporcionar la función hidráulica se denominan tuercas hidráulicas. La diferencia con un tensor de tornillos es que una tuerca hidráulica actúa como una tuerca, mientras que un tensor de tornillos se coloca en el tornillo y la tuerca y se retira después del apriete, por lo que no permanece en su sitio como una tuerca hidráulica.

Usos de las Tuercas Hidráulicas

Las tuercas hidráulicas se utilizan en la fijación de tornillos de tamaño relativamente grande. Los tornillos utilizados son aproximadamente M20~300.

También se utilizan para tornillos de fijación de moldes en prensas de conformado y máquinas de moldeo por inyección, y para la fijación temporal de tornillos grandes en las superficies de acoplamiento de carcasas de turbinas de gas y turbinas de vapor para la generación de energía térmica.

Principios de las Tuercas Hidráulicas

En las tuercas a presión, la presión hidráulica se utiliza para tirar del tornillo y generar una fuerza axial sobre él. La presión hidráulica se basa en el principio de Pascal, que establece que cuando se aplica una determinada fuerza a un recipiente sellado con líquido, la presión actúa perpendicularmente a la cara del recipiente por igual en todas las direcciones, sin reducción de volumen.

Las tuercas hidráulicas permiten que la tuerca siga generando fuerza axial sobre el tornillo incluso después de que se haya eliminado la presión hidráulica, al permitir que la tuerca se asiente sobre el objeto que se va a fijar mientras el tornillo es arrastrado por la presión hidráulica. Cuando se genera una fuerza axial mediante un tornillo común, el perno se romperá con una fuerza axial inferior a la de la simple tensión, ya que la fricción de la superficie roscada y la superficie de asiento de la cabeza del perno harán que éste se retuerza.

Además, las fuerzas de fricción sobre el tornillo y la superficie de asiento son variables, y cuando se combinan con variaciones en el par de apriete, suele haber una variación muy grande en la fuerza axial. Con una tuercas hidráulicas, el tornillo no está sometido a torsión y la fuerza axial exacta puede determinarse a partir de la presión hidráulica.

Más Información sobre las Tuercas Hidráulicas

Ventajas de las Tuercas Hidráulicas

Las tuercas hidráulicas pueden utilizarse en espacios reducidos donde es difícil trabajar con llaves dinamométricas hidráulicas o tensores de pernos. Las tuercas hidráulicas también son adecuadas para apretar muchos pernos simultánea y uniformemente en otros lugares estrechos donde no pueden entrar las herramientas. Los trabajos de apriete se pueden realizar en lugares con formas complejas o en los que es difícil que entren herramientas, siempre que se pueda instalar una manguera hidráulica. No hay que preocuparse por el desplazamiento de la base al apretar la tuerca, ya que no hay fuerza de torsión al apretar con una tuercas hidráulicas.

El apriete puede realizarse con mayor precisión sin los efectos de la fricción que con métodos de control de par como las llaves hidráulicas dinamométricas. Conectando una manguera, se pueden apretar varias tuercas al mismo tiempo, por lo que no hay variación en el apriete de los tornillos. Otra ventaja es que evita el apriete unilateral de las bridas y mejora la eficacia del trabajo, ya que no es necesario el apriete diagonal.

Las tuercas hidráulicas también son útiles cuando se requiere la conexión y desconexión frecuente de varios pernos y tuercas, cuando se requiere precisión en el apriete, cuando el aflojamiento debido a las vibraciones es motivo de preocupación y en zonas con altas temperaturas. Como son eficaces y pueden utilizarse a altas temperaturas, se emplean en centrales nucleares y contribuyen a reducir la exposición de los trabajadores.

A diferencia de las llaves dinamométricas hidráulicas utilizadas para el apriete manual y la gestión del par, la fuerza axial se aplica directamente sin retorcer ni fijar el perno, por lo que no se genera fricción durante el apriete y es posible una gestión de la fuerza axial muy precisa. Además, como el perno no se retuerce, no se genera calor por fricción y no se queman la brida ni las piezas roscadas.

¿Qué son las Llaves Dinamométricas Hidráulicas?

Las llaves dinamométricas hidráulicas son llaves dinamométricas que funcionan con presión hidráulica para aplicar grandes fuerzas.

Debido a su capacidad para producir grandes pares con poca fuerza, las llaves dinamométricas hidráulicas se utilizan principalmente para fijar pernos grandes.

Las llaves dinamométricas hidráulicas constan de tres partes principales:

• Pistón Hidráulico
  Convierte la energía de presión del aceite hidráulico en energía cinética.
• Carraca
  Restringe la dirección del movimiento a una sola dirección mediante un tope dentado
• Carcasa
  Descarga el aceite de forma eficiente

La bomba hidráulica también puede utilizarse en zonas a prueba de explosiones si la bomba hidráulica es neumática.

Usos de las Llaves Dinamométricas Hidráulicas

Las llaves dinamométricas hidráulicas se utilizan en situaciones en las que es necesario apretar o aflojar tornillos y tuercas de tamaño mediano o grande, como por ejemplo

• Instalaciones de generación de energía eléctrica
• Petroquímicas
• Siderurgia
• Astilleros
• Túneles de blindaje
• Maquinaria de construcción
• Construcción de grandes estructuras

La tunelación de escudos, entre otras, aprovecha las ventajas de la hidráulica, que puede utilizarse incluso cuando la fuente de energía está lejos. Las mangueras hidráulicas largas pueden utilizarse para el atornillado bajo el agua y para apretar los tornillos de las bridas de los cables submarinos.

Principios de las Llaves Dinamométricas Hidráulicas

Las llaves dinamométricas hidráulicas utilizan el principio de Pascal, que aprovecha la presión hidráulica para generar grandes pares con poca fuerza.

1. ¿Qué es el Principio de Pascal?

El principio de Pascal es una ley que establece que cuando se aplica una fuerza constante a un recipiente sellado de líquido, la presión es igual en todas las direcciones sin ninguna reducción de volumen.

Por ejemplo, supongamos que la presión y la sección transversal aplicadas a un recipiente son las siguientes.

• Presión: 1,0 MPa
• Sección de entrada: 10 cm2
• Sección transversal a la salida: 100 cm2

En este caso, se requieren los siguientes pares para mantener la misma presión

• Fuerza necesaria para la entrada: 100 kg
• Fuerza que puede salir: 1.000 kg

Como resultado, se puede obtener una gran salida con una pequeña entrada, razón por la cual las llaves dinamométricas hidráulicas se utilizan en los frenos de automóviles y en los gatos hidráulicos, así como en las llaves dinamométricas hidráulicas.

2. Principio de Apriete de Tornillos y Tuercas

Las llaves dinamométricas hidráulicas facilitan el apriete de tornillos y tuercas.

1. La presión aumenta gracias al aceite hidráulico de la bomba de presión.
2. La fuerza de la presión hidráulica mueve el pistón hidráulico
3. El pistón hidráulico empuja el trinquete de empuje (bola de trinquete) unido a la carraca, convirtiéndolo en una fuerza giratoria
4. La fuerza de rotación mueve el trinquete.

El trinquete no gira al par especificado en una sola carrera, sino que gira aproximadamente 30 grados por carrera. El mecanismo de trinquete también contiene una placa de reacción, que sólo se mueve en una dirección. Por lo tanto, el perno no gira hacia atrás cuando el pistón regresa.

Más Información sobre Llaves Dinamométricas Hidráulicas

1. Ventajas y Desventajas de las Llaves Dinamométricas Hidráulicas

• Compacta y ligera, por lo que es fácil de transportar
• Alta precisión de apriete (precisión dentro de ±3%)
• Menos ruido durante el funcionamiento en comparación con las llaves de impacto, etc.

Estas son las ventajas de utilizar llaves dinamométricas hidráulicas. En particular, el bajo nivel de ruido durante el funcionamiento es una ventaja única de las llaves dinamométricas hidráulicas. Por ejemplo, cuando se quiere excavar un túnel de noche en el suelo, es menos probable que se moleste a los vecinos.

Sin embargo, las llaves dinamométricas hidráulicas tienen la desventaja de su lenta velocidad de trabajo. Sin embargo, es posible reducir el tiempo de trabajo utilizando dos unidades conectadas entre sí.

2. Cómo Utilizar las Llaves Dinamométricas Hidráulicas

1. Conecte el enchufe y la manguera hidráulica a las llaves dinamométricas hidráulicas y a la bomba hidráulica.
2. Compruebe la presión ajustada en la tabla de conversión del par de apriete
3. Ajuste la presión de la bomba hidráulica
4. Coloque la llave dinamométricas hidráulicas en el tornillo a apretar.
5. Conecte la bomba hidráulica.
6. Apriete el tornillo hasta que deje de girar.

Las llaves dinamométricas hidráulicas suelen ir acompañadas de una tabla de conversión de pares de apriete. En el caso improbable de que no disponga de una, existen sitios web en los que puede convertir las unidades.

El apriete se da por finalizado cuando “la presión ha aumentado hasta el valor establecido pero la carraca no gira”. Comprueba siempre el apriete, ya que un apriete insuficiente puede causar accidentes y lesiones.