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¿Qué es un Detector de Radiación?

Un detector de radiación es un dispositivo que detecta y mide la radiación de forma indirecta, mediante reacciones físicas y químicas que ocurren cuando la radiación interactúa con la materia.

Dado que los seres humanos no pueden percibir directamente la radiación con sus sentidos, se aprovechan los efectos de ionización y excitación que produce la radiación para su detección y medición. Estos efectos pueden generar iones, electrones libres o incluso fluorescencia, que se convierten en señales de corriente. A partir de estas señales, se puede visualizar la dosis de radiación en un contador o hacerla audible.

Existen diversas aplicaciones para los detectores de radiación, que incluyen la emisión de electrones, la generación de calor, la activación de materiales neutrónicos y la detección de la radiación Cherenkov, entre otras. Cada una de estas aplicaciones se basa en principios específicos para detectar y medir la radiación de manera precisa.

Usos de los Detectores de Radiación

Los detectores de radiación se utilizan ampliamente en lugares de descontaminación radiológica, astilleros y fábricas. Como hay distintos tipos de radiación -alfa, gamma, beta y rayos X- y las dosis que emiten van de altas a bajas, los propios detectores deben seleccionarse cuidadosamente en función de la situación.

La medición de las tasas de dosis en el aire proporciona una visión general de la cantidad de radiación que vuela por el espacio. La detección de la radiación emitida por la superficie de un objeto también puede proporcionar una visión general de si el objeto está contaminado e identificar la fuente de contaminación. La aplicación de detectores de radiación también se utiliza para medir la dosis de radiación a la que ha estado expuesta una persona.

Principios de los Detectores de Radiación

Existen dos tipos principales de detectores de radiación: los que utilizan el efecto ionizante de la radiación en moléculas de gas y los que utilizan la excitación de electrones en materiales, principalmente sólidos y líquidos.

Los primeros se denominan detectores de gas y los segundos detectores de centelleo.

1. Detectores de Gas

En este tipo de detectores se llena con un gas inerte o aire, de forma que cuando la radiación lo atraviesa, las moléculas se ionizan para producir cationes y electrones. La ionización de estas moléculas de gas se utiliza para medir la cantidad de radiación. Existen diferentes tipos de detectores de expectación, como las cajas de ionización, los contadores GM y los contadores proporcionales.

Cámara de ionización
En una cámara de ionización, los cationes y los electrones son atraídos respectivamente por los electrodos y convertidos en señales eléctricas para su medición. El número de cationes y electrones ionizados por la energía de la radiación se convierte directamente en una señal eléctrica, por lo que la intensidad de la señal es casi proporcional a la energía de la radiación. En otras palabras, es posible determinar la energía de la radiación. Sin embargo, la desventaja es que la sensibilidad es baja porque la ionización se observa directamente.

Contadores GM
En un contador GM, un gas se carga de la misma forma que en una cámara de ionización, pero se aplica un alto voltaje entre los electrodos para que los electrones producidos por la ionización se muevan a gran velocidad e ionicen aún más otras moléculas de gas. Esto garantiza la obtención de una señal intensa.

Como resultado, se pasa un pulso entre los electrodos con cada ionización. Se obtiene una señal fuerte, pero la desventaja es que no se dispone de información sobre la energía de la radiación porque la señal es un pulso.

Contadores proporcionales
En un detector lleno de gas, si la tensión aplicada entre los electrodos se ajusta moderadamente, la ionización por radiación va seguida de la ionización de otras moléculas de gas, produciendo una señal fuerte, que también es proporcional al número de moléculas ionizadas inicialmente. Los contadores proporcionales se utilizan para realizar mediciones en estas condiciones.

2. Detector de Centelleo

Los detectores de centelleo aprovechan el efecto de la radiación sobre los electrones en órbita alrededor del núcleo, lo cual provoca su transferencia a un orbital externo, conocido como “excitación”. Un ejemplo de dispositivo que utiliza este principio es el medidor de centelleo.

Un material que tiene la propiedad de emitir luz cuando es excitado por radiación se denomina centelleador. Los cristales de yoduro de sodio (NaI) son comúnmente utilizados como centelleadores en estado sólido. Cuando la radiación es absorbida por un centelleador, la excitación electrónica hace que los átomos se vuelvan inestables y luego regresen a su estado estable original. Durante este proceso, los átomos emiten energía en forma de luz.

Esta luz tenue, compuesta por fotones, es amplificada por un tubo fotomultiplicador y convertida en una corriente eléctrica para su medición. La cantidad de fotones emitidos es proporcional a la energía de la radiación, lo que permite a los detectores de centelleo determinar la energía de la radiación detectada.

Debido a que los cristales de NaI son higroscópicos, se sellan para evitar su exposición al aire. Además, se utiliza una ventana de entrada por donde la radiación ingresa al detector. Esta ventana está fabricada con un metal muy delgado de bajo número atómico, como berilio o aluminio, con un espesor aproximado de 100 µm.

¿Cómo Elegir un Detector de Radiación?

A la hora de elegir un detector de radiaciones, es importante comprobar los siguientes aspectos:

1. Tipo de Radiación

Existen diferentes tipos de radiación: alfa, beta, neutrones, gamma y rayos X. La estructura y el principio de un detector de radiación determinan el tipo de radiación que puede detectarse y la sensibilidad esperada, por lo que es importante comprenderlos a la hora de seleccionar un detector.

2. Valor Visualizado

La selección se basa en la idoneidad del valor visualizado (por ejemplo, si se trata de un simple recuento o de un equivalente de dosis de 1 cm) para el uso previsto. 3. la transmisibilidad de la radiación

3. Transmisibilidad de la Radiación

Comprender la permeabilidad de la radiación permite operar con seguridad, ya que la radiación debe llegar al lugar de ionización (centelleador gaseoso o sólido) para ser detectada. Por ejemplo, los medidores de centelleo de NaI sirven para medir rayos gamma y rayos X. Esto se debe a que no pueden detectar la radiación que no puede penetrar la fina ventana metálica (radiación alfa y beta) porque necesitan estar sellados alrededor de un centelleador, que es higroscópico.

Algunos contadores GM son capaces de medir la radiación beta, mientras que otros no. La radiación beta puede medirse con el tipo que tiene una ventana grande y utiliza mica muy fina para la ventana. Los rayos beta pueden atravesar esta ventana de mica. Los contadores GM que pueden medir tanto la radiación beta como la gamma tienen una tapa metálica, que debe retirarse para las mediciones beta. Esto se debe a que los rayos beta no penetran la tapa metálica.

Más Información sobre los Detectores de Radiación

1. Finalidad de la Medición de la Radiación

Las mediciones de radiación tienen dos propósitos principales:

1. Medir la dosis de radiación específica del campo de radiación, como el tipo, la energía o el número de partículas, con el fin de controlarla al manipular la radiación.
2. Medir la dosis absorbida, que se expresa multiplicando la dosis de radiación en el campo de radiación por un coeficiente resultante de la interacción entre la radiación y el material, con el fin de comprender o utilizar eficazmente los efectos físicos, químicos y biológicos producidos por la radiación.

La gestión de la seguridad radiológica es una extensión de esta última. Para evaluar los efectos de la radiación en el cuerpo humano, se calcula una dosis efectiva a partir de esta última dosis absorbida, añadiendo una evaluación de los efectos biológicos de cada tipo de radiación y de la sensibilidad de la parte del cuerpo expuesta a la radiación.

2. Detectores de Rayos x de Alta Energía Basados en el Centelleo

Los detectores de centelleo que utilizan cristales de centelleo sólidos se utilizan para medir rayos X de alta energía e incluso rayos gamma de mayor energía. La característica distintiva de estos detectores de rayos X es que el centelleador capta y detecta eficazmente los rayos X, permitiendo así una detección proporcional a la energía de los rayos X.

¿Qué es una Bomba Dosificadora?

Una bomba dosificadora es un dispositivo que bombea repetidamente un volumen fijo y definido de líquido. Son adecuadas para la dosificación precisa de productos químicos y otros líquidos. Las bombas dosificadoras utilizan electricidad o aire comprimido como fuente de accionamiento. Para el bombeo de productos químicos y líquidos corrosivos, se utilizan materiales resistentes a la corrosión en su construcción.

Usos de las Bombas Dosificadora

Algunos ejemplos de las bombas dosificadoras son:

• Líneas de producción de productos farmacéuticos y químicos.
• Dosificación de productos químicos y procesos de esterilización en agricultura y ganadería.
• Para la adición de productos químicos esterilizantes en plantas de tratamiento de agua
• Para el tratamiento de neutralización en plantas de tratamiento de aguas residuales

Principalmente utilizados en la industria como parte del proceso de fabricación. El equipo también se utiliza ampliamente en instalaciones de infraestructura como plantas de purificación de agua y plantas de tratamiento de aguas residuales.

Las bombas dosificadoras del sector médico requieren un control muy preciso del volumen de líquido, ya que los errores afectan directamente a la vida humana.

Principio de las Bombas Dosificadora

Las bombas dosificadoras se dividen a grandes rasgos en mecanismos alternativos y rotativos.

Los mecanismos alternativos están diseñados para bombear líquido mediante el movimiento alternativo de un pistón. El líquido puede bombearse tanto como el volumen del pistón. Tiene la ventaja de que el líquido puede bombearse a alta presión.

Los mecanismos rotativos bombean líquido haciendo girar un impulsor o similar. El líquido sólo puede bombearse hasta el volumen del impulsor y la carcasa. La estructura es sencilla y puede utilizarse para una amplia gama de líquidos.

Tipos de Bombas Dosificadora

Para las bombas dosificadoras se utilizan distintos tipos de bombas.

1. Bombas de Émbolo

Es un tipo de bomba alternativa en la que el émbolo, un pistón en forma de varilla, se mueve hacia delante y hacia atrás. Puede bombear cantidades medidas de líquido de forma continua y a alta presión.

2. Bombas de Pistón

Una bomba de pistón es un tipo de bomba en el que el líquido se bombea mediante el movimiento alternativo de un pistón. Se caracteriza por el uso de juntas y válvulas en el lado del pistón para bombear el líquido. Puede utilizarse a alta presión y tiene la ventaja de su alto rendimiento.

3. Bombas de Diafragma

Se trata de un tipo de bomba alternativa que bombea líquido mediante el movimiento alternativo de una membrana elástica, como la resina. Se caracteriza por no tener juntas y suele utilizarse en aplicaciones de trasiego de productos químicos.

Tiene el inconveniente de que se produce pulsación y sólo se genera caudal cuando la membrana está en funcionamiento. Para caudales instantáneos elevados, es necesario aumentar el diámetro de la tubería para igualar el caudal máximo. El caudal pulsado puede contrarrestarse introduciendo cámaras de aire o acumuladores aguas abajo de la bomba o instalando varias unidades en paralelo, con las fases desplazadas.

El caudal se ajusta modificando la amplitud y la frecuencia de la carrera. Se utilizan diferentes fuentes de accionamiento, principalmente motorizadas y electromagnéticas (solenoide). El primero utiliza un inversor, mientras que el segundo emplea un control electrónico para cambiar la velocidad de carrera.

Las bombas de membrana ultracompactas que utilizan elementos piezoeléctricos se denominan microbombas. Pueden manejar caudales diminutos de varios µL/min.

4. Bombas de Tornillo

Tipo de bomba rotativa que bombea líquido haciendo girar un rotor roscado en el interior de la bomba. Se caracteriza por una pulsación extremadamente baja.

5. Bomba de Engranajes

Se trata de una bomba en la que dos engranajes engranan y bombean líquido sólo en la medida del volumen de los engranajes y la carcasa. Se caracteriza por una pulsación baja cuando el caudal es elevado hasta cierto punto. La pulsación aparece cuando se reduce el caudal y disminuye el número de revoluciones. El caudal se ajusta controlando la velocidad de rotación con un control inversor.

6. Bombas de Paletas

Se trata de un tipo de bomba rotativa que bombea líquido sólo en el volumen del álabe y la carcasa en forma de impulsor. Los álabes pueden instalarse ligeramente descentrados de la bomba.

7. bomba de Tubo

Esta bomba impulsa continuamente líquido en un tubo mediante múltiples rodillos fijados a un rotor giratorio. Tienen un alto rendimiento cuantitativo y un mecanismo sencillo y se utilizan para bombear líquido para instrumentos analíticos y para añadir productos químicos.

Es capaz de bombear pequeñas cantidades de productos químicos a una velocidad de unos pocos µl/min. El caudal se ajusta controlando la velocidad del rodillo con un inversor.

8. Bombas de Jeringa

Esta bomba empuja una jeringa a velocidad constante y puede suministrar caudales diminutos sin pulsación alguna. Sin embargo, es no se puede suministrar continuamente. Se utiliza para aplicaciones médicas y de otro tipo.

¿Qué es un Sensor de Contacto?

Un sensor de contacto es un instrumento de medición que mide la distancia hasta el objeto que se desea medir mediante el contacto directo con un detector específico.

La ventaja de los sensores de contacto es que son más precisos que los sensores sin contacto porque la distancia se mide poniendo el detector en contacto con el objeto que se va a medir. Sin embargo, tienen el inconveniente de que el detector debe colocarse contra el objeto que se va a medir, lo que puede causar pequeños daños. Además, suelen ser más baratos que los sensores sin contacto.

Usos de los Sensores de Contacto

Los sensores de contacto se utilizan mucho en aplicaciones industriales. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los sensores de contacto.

• Medición del desplazamiento, por ejemplo, del grosor de productos y piezas de prueba
• Inspección de productos y control de posición de equipos de transporte y procesamiento
• Control del nivel de líquido en depósitos de almacenamiento de agua
• Envío de señales de retorno para abrir y cerrar válvulas y amortiguadores.

Los sensores de desplazamiento de contacto son el tipo más común de sensor de contacto. Los sensores de desplazamiento por contacto se utilizan principalmente para medir el espesor de productos y piezas de prueba. Además del desplazamiento, también pueden utilizarse para medir niveles de líquidos.

La mayoría de los sensores sin contacto miden distancias proyectando un láser o similar y recibiendo la luz reflejada. La ventaja de los sensores de contacto es que también pueden medir grandes superficies inclinadas en las que es imposible recibir la luz reflejada. Esta ventaja puede utilizarse para medir el perfil de la superficie de objetos con forma tridimensional que deben medirse.

También se utiliza para medir el desplazamiento real de la platina gruesa en la que está montado el objeto que se va a medir y se controla su movimiento, y para medir la excentricidad cuando la platina se mueve en una dirección. También puede utilizarse para el control de realimentación a partir de la medición y la comprensión de los errores para el ajuste.

Principio de los Sensores de Contacto

Los sensores de desplazamiento por contacto, típicos entre los sensores de contacto, se suministran generalmente con una sonda específica. La sonda tiene una construcción de husillo y se extiende y retrae mecánicamente de forma vertical. Cuando la sonda no está en contacto con nada, está extendida al máximo por la fuerza de un muelle.

Cuando la sonda entra en contacto con el objeto a medir, la sonda se contrae y se aplica una presión constante hacia el objeto por la fuerza del muelle. El desplazamiento del eje de la sonda en ese momento se detecta y se convierte en información de longitud. El rango que puede medirse está, por tanto, dentro del rango de dilatación y contracción de la sonda.

La sonda suele estar enrollada con una bobina, y la parte del eje, que se expande y contrae, actúa como núcleo de hierro. Dependiendo de la posición de este eje, cambia la impedancia en la bobina y cambia la salida. Dado que la impedancia se determina en función de la posición del eje, se puede detectar la posición absoluta.

Tipos de Sensores de Contacto

Existen muchos tipos diferentes de sensores de contacto en el mercado. Los siguientes son ejemplos de sensores de contacto.

1. Sensores de Desplazamiento de Transformador Diferencial (LVDT)

Este sensor convierte la cantidad de desplazamiento vertical generado al mover un contactor presionado contra el objeto a medir en una señal eléctrica y lee la forma del objeto que se está midiendo. Hay un núcleo de hierro sobre el contactor, que cambia la impedancia de la bobina en las proximidades debido al movimiento vertical del contactor y emite una señal eléctrica.

Debido a su estructura, se caracteriza porque los valores de medición rara vez saltan. Por otro lado, como se utiliza el campo magnético de la bobina, las características del campo magnético pueden no ser estables dependiendo de la posición del núcleo de hierro en la bobina.

2. Sensores de Desplazamiento de Tipo Escala

El tipo de escala es un sensor que mide digitalmente el desplazamiento del contactor. Existen tipos de recuento magnético y óptico.

Tipo Magnético
El tipo magnético mide la cantidad de desplazamiento detectando el movimiento vertical de una escala con polos S y N alternos con un elemento sensor magnético. El tipo de recuento óptico, por otro lado, proyecta luz sobre una escala con numerosas rendijas y mide la cantidad de desplazamiento contando la luz que pasa a través de las rendijas con un elemento receptor de luz.

Tipo de Recuento Óptico
El tipo de recuento óptico es un método de medición digital, lo que significa que está libre de ruido y puede medir con gran precisión. Sin embargo, el movimiento rápido del contactor puede hacer que el elemento sensor magnético o el elemento receptor de luz reaccionen incorrectamente, en cuyo caso el valor medido saltará.

3. Finales de Carrera y Microinterruptores

Los finales de carrera y los microinterruptores son sensores de contacto que emiten la posición de un objeto como señal de contacto. En la punta se acopla un perro llamado actuador, que es accionado por el contacto con un objeto para abrir y cerrar los contactos internos. De construcción sencilla y robusta, estos componentes se utilizan ampliamente en la industria.

4. Sensores de Nivel de Tipo Flotador

Estos sensores están equipados con un flotador, y el flotador se mueve hacia arriba y hacia abajo de acuerdo con el movimiento vertical del nivel de líquido para dar salida al nivel. Debido a su sencilla construcción y bajo coste, se utilizan en muchas situaciones para el control del nivel de líquido en tanques de almacenamiento. Sin embargo, como el flotador tiene que flotar en el depósito, no es adecuado para depósitos agitados.

¿Qué es un Medidor de Planitud?

Los medidores de planitud se utilizan ampliamente para evaluar el grado de planitud de las superficies mecanizadas.

Incluso en las superficies mecanizadas que aparentan ser planas, es común encontrar pequeñas irregularidades y ondulaciones. Estas imperfecciones pueden tener un impacto en el rendimiento de los productos industriales.

La utilización de instrumentos de medición de planitud es fundamental para garantizar el correcto funcionamiento de un producto, al evaluar su grado de planitud. Existen tres métodos principales para llevar a cabo estas mediciones: el uso de un reloj comparador, que es un instrumento de medición generalmente empleado; el uso de un patrón de referencia; y el uso de un rayo láser.

Cada uno de estos métodos tiene sus propias ventajas y aplicaciones específicas, permitiendo obtener mediciones precisas y confiables de la planitud de las superficies mecanizadas. Estos instrumentos de medición desempeñan un papel crucial en la calidad y el rendimiento de los productos industriales.

Usos de los Medidores de Planitud

Los instrumentos de medición de la planitud se utilizan principalmente para evaluar piezas planas o planas de productos industriales metálicos. Por ejemplo, si un componente de la carcasa de una máquina que debe ser hermético consta de varias piezas, siempre hay una “superficie de contacto” en la que se combinan las piezas.

Las superficies de contacto deben tener un determinado nivel de planitud para garantizar la hermeticidad. Para evaluar la planitud de estas superficies de contacto se utilizan instrumentos de medición de la planitud. Algunos ejemplos son los motores y las transmisiones de automóviles. Es importante garantizar la planitud de las superficies de contacto de las piezas de la carcasa de las máquinas que contienen aceite en su interior.

Otras aplicaciones son los prismas especiales para óptica. Los prismas son vidrios que refractan o reflejan la luz y se utilizan en cámaras, etc. Si la superficie del vidrio de transmisión óptica no es perfectamente plana, la luz no puede refractarse o reflejarse correctamente, por lo que es necesario comprobar la planitud.

Principio de los Medidores de Planitud

Existen tres métodos principales para medir la planitud:

1. Medición con Reloj Comparador

La medición de la planitud mediante relojes comparadores es un método relativamente fácil de aplicar a la medición de diferentes piezas. En primer lugar, un reloj comparador no es un instrumento de medición específico para medir la planitud, sino un instrumento de medición de uso general que lee la cantidad de movimiento por contacto directo sobre una distancia en una dirección, como un escalón.

El reloj comparador y la pieza cuya planitud se desea medir se colocan sobre una placa de superficie u otro plano de referencia, y se mide la altura de varios puntos. Aunque es relativamente fácil de medir, los resultados de la evaluación pueden verse afectados si la planitud de la placa de superficie de referencia no está asegurada o si el producto a medir está inclinado.

Debe tenerse en cuenta que el área a evaluar debe ser lo más amplia posible y que los resultados variarán en función del número de puntos a evaluar.

2. Medición con Patrón de Referencia de Planitud

Los patrones de referencia de planitud son patrones con planitud garantizada. La planitud se evalúa poniendo en contacto el objeto que se desea medir con el patrón de referencia de planitud, irradiando luz sobre la zona de contacto y midiendo la luz que se filtra por el hueco entre ambos.

3. Medición Mediante Rayo Láser

La mayoría de los productos vendidos como dispositivos de medición de la planitud utilizan luz láser. Estos dispositivos miden la planitud irradiando un rayo láser sobre el objeto y midiendo el reflejo.

Las ventajas son que no dañan la superficie y la medición es instantánea, pero requieren equipos de medición más caros que los otros dos métodos.

Más Información sobre los Instrumentos de Medición de la Planitud

1. Sobre la Planitud

Garantizar una buena planitud es muy importante para la función del producto, por ejemplo, en la estanqueidad y la resistencia al desgaste. En algunos casos, también puede afectar a la calidad del aspecto.

En el caso de cilindros y orificios, también deben especificarse la concentricidad y la coaxialidad. En función de la aplicación y la finalidad, debe elegirse la tolerancia geométrica adecuada.

2. Puntos a Tener en Cuenta al Medir la Planitud

Al medir la planitud, es importante considerar ciertos aspectos. Se debe prestar atención a detalles como arañazos, polvo y protuberancias en la superficie que se va a evaluar, y en algunos casos, es necesario eliminarlos.

Si no es posible eliminar por completo estas imperfecciones, se puede realizar la medición en un punto ligeramente desplazado. Es relevante tener en cuenta que si se mide la planitud sin eliminar estas singularidades, el valor obtenido será inferior al valor original.

Además, resulta crucial determinar si el valor obtenido después de eliminar las imperfecciones aún se ve afectado por el alabeo del producto. Esto se refiere a la curvatura o deformación de la superficie, y puede influir en la medición de la planitud.

¿Qué es un Microscopio Industrial?

Los microscopios industriales se utilizan para la inspección y el análisis de procesos en la fabricación de semiconductores, componentes electrónicos y pantallas de cristal líquido.

Para facilitar el análisis de datos, la mayoría de los microscopios industriales están equipados con una cámara digital e imágenes CCD que pueden importarse a un PC.

Usos de los Microscopios Industriales

Los microscopios industriales se utilizan para la inspección de procesos de fabricación y el análisis de productos industriales como semiconductores y componentes electrónicos. El tipo más común de microscopio industrial es el microscopio metalúrgico, que ilumina la luz y observa las superficies mediante luz reflejada.

Los microscopios metalúrgicos se utilizan para la observación de superficies de productos industriales opacos, como microestructuras cerámicas, metales y aleaciones, superficies pulidas de componentes y piezas electrónicas. Otras aplicaciones incluyen el desarrollo, el análisis y la inspección durante la fabricación de productos como cabezas magnéticas, cristales líquidos y películas.

También pueden utilizarse para la observación detallada de superficies en placas de circuitos y la profundidad de penetración de soldaduras. También se utilizan para la evaluación y el análisis tras la fundición, el tratamiento térmico y la metalurgia en el procesamiento de metales.

Principios de la Microscopía Industrial

Los microscopios metalúrgicos industriales se dividen comúnmente en dos tipos: los microscopios verticales, que observan la muestra desde arriba, y los microscopios invertidos, que observan la muestra desde abajo. Los microscopios verticales son los más utilizados en la industria y la muestra se coloca debajo de la lente del objetivo, observándose desde arriba. En cambio, en los microscopios invertidos, la punta de la lente objetivo se encuentra en la parte superior y se observa la muestra desde abajo.

Tanto en los microscopios verticales como en los invertidos, la fuente de luz se encuentra incorporada en la lente del objetivo. Esta ilumina la superficie de la muestra, y la luz reflejada por la superficie es utilizada para observar la forma de la muestra. Entre la lente del objetivo y el ocular se coloca un prisma o lente que amplía la luz irradiada desde el lado de la lente del objetivo sobre la muestra y reflejada, permitiendo su observación. Los aumentos en estos microscopios suelen oscilar entre 50x y 1,000x.

Los microscopios metalúrgicos utilizados en aplicaciones industriales suelen contar con múltiples funciones. Existen modelos que pueden realizar técnicas como campo claro, campo oscuro e interferometría diferencial con iluminación reflejada. En el campo oscuro con iluminación reflejada, se resaltan arañazos finos, grietas y poros, lo cual es útil para la observación de la superficie de la muestra. Por otro lado, el método de interferencia diferencial con iluminación reflejada permite detectar irregularidades finas que son difíciles de observar con el método de campo claro, y suele emplearse en procesos de inspección.

Tipos de Microscopios Industriales

Como se ha mencionado anteriormente, existen dos tipos de microscopios industriales: microscopios verticales y microscopios invertidos.

1. Microscopio Vertical

Generalmente, los microscopios verticales tienen la ventaja de que tanto la transmisión como la reflexión pueden seleccionarse según el método de iluminación, y el sistema óptico puede diseñarse fácilmente.

2. Microscopios Invertidos

Los microscopios invertidos se utilizan a menudo en el campo de la metalurgia, etc., ya que la superficie a observar se coloca hacia abajo, lo que permite nivelar fácilmente la superficie de observación en relación con el eje óptico.

Más Información sobre los Microscopios Industriales

1. Microscopios Industriales con Funciones Múltiples

Algunos microscopios industriales tienen otras funciones además de ser utilizados como microscopios metalúrgicos para garantizar una observación eficaz. Por ejemplo, algunos modelos tienen funciones como la microscopía óptica convencional, la microscopía de polarización y la microscopía de sonda de barrido, y disponen de múltiples métodos de observación.

Además, como los microscopios industriales se utilizan para la inspección de procesos de fabricación y el análisis de productos industriales, suelen ser capaces de importar imágenes CCD o de cámaras digitales a un PC. Esto facilita el análisis de datos, mejorando así la eficacia de la inspección y el análisis.

Además, existen microscopios industriales que combinan varias funciones, como cámara y medición tridimensional, además de funciones de microscopio.

2. Diferencia entre Microscopios Industriales y Microscopios de Medición

En un sentido amplio, la microscopía industrial es un término genérico para los microscopios utilizados en la fabricación y otros sectores industriales. Por lo tanto, no sólo los microscopios ópticos, sino también los microscopios electrónicos y los microscopios digitales entran en la categoría de microscopios industriales. Sin embargo, sólo los microscopios ópticos metalúrgicos suelen denominarse microscopios industriales.

Los microscopios metalúrgicos suelen utilizar iluminación reflectante, que hace brillar la luz sobre la superficie del objeto que se va a medir, y su uso principal es la observación de superficies. Los microscopios de medición, por su parte, disponen de transiluminación además de iluminación reflectante. Además, la platina sobre la que se coloca el objeto de medición está equipada de serie con escalas y contadores digitales, y dispone de mecanismos y funciones para la medición.

En otras palabras, los microscopios industriales se utilizan principalmente para la observación y no requieren la misma cantidad de movimiento de la platina ni garantías de aumento para la imagen de observación ampliada que los microscopios de medición.

¿Qué es un Manómetro?

Un manómetro es un dispositivo que mide la presión de un fluido, como el aire o el agua. Mide la presión principalmente midiendo la cantidad en la que el cuerpo elástico del manómetros se deforma debido a la presión. Se han desarrollado varios principios para medir la cantidad deformada, incluidos los tipos de tubo de Bourdon, diafragma y fuelle.

Existen diferentes tipos de presión, como la presión constante, la presión fluctuante y la presión pulsante, y dependiendo de cómo se tome el punto cero, existen la presión absoluta, la presión manométrica y la presión diferencial, por lo que es necesario seleccionar un manómetro adecuado prestando atención al tipo de presión que se va a medir y al método de visualización del manómetro.

Por cierto, los que miden la presión manométrica positiva se denominan manómetros, mientras que los que miden la presión manométrica negativa se denominan vacuómetros.

Usos de los Manómetros

Los manómetros se utilizan en equipos sometidos a presión, por ejemplo, en fábricas, tuberías de plantas y viviendas. Los manómetros deben seleccionarse adecuadamente en función del entorno y los espacios en los que vayan a funcionar.

Algunos ejemplos de manómetros en uso son los siguientes:

• Comprobación del volumen de vapor en calderas para la generación de vapor en fábricas.
• Comprobación del volumen restante de los depósitos de gas carbónico para la carbonatación en restaurantes.
• Medición de la presión en compresores

Principio de los Manómetros

Los manómetros básicamente miden la presión leyendo la deformación de un cuerpo elástico llamado elemento sensible a la presión. Según el tipo de elemento sensible a la presión, existen tres tipos: tipo tubo de bourdon, tipo diafragma y tipo fuelle.

1. Tipo Tubo de Bourdon

Cuando se aplica presión a un tubo metálico llamado tubo de bourdon, el tubo de se desplaza en respuesta a la presión. El manómetro de tubo de bourdon mide la presión midiendo la cantidad de desplazamiento. La presión puede medirse sin necesidad de energía externa, como la electricidad. Los manómetros de tubo de bourdon pueden subdividirse en los tipos de uso general, general, compacto, sellado y de inyección de glicerina. El tipo de tubo de se utiliza ampliamente, pero debido al pequeño diámetro de su tubo no puede utilizarse tal cual con fluidos o sólidos muy viscosos.

2. Tipo Diafragma

Los manómetros de membrana miden la presión convirtiéndola en una señal eléctrica a través de una membrana mediante un elemento cuya resistencia cambia en función de la presión. Dependiendo de si se utilizan semiconductores, galgas extensométricas o láminas delgadas como elemento, varían características como la larga vida útil y la resistencia al calor. Como la medición se realiza mediante señales eléctricas, es posible medir la presión con gran precisión. El tipo de diafragma también es adecuado para fluidos corrosivos o muy viscosos.

3. Tipo Fuelle

Los manómetros de fuelle miden la presión convirtiendo la cantidad de desplazamiento de un cilindro de fuelle con pliegues externos sometido a presión en una cantidad de presión. Los manómetros de fuelle tienen una gran sensibilidad a la presión, por lo que son adecuados para medir presiones relativamente bajas.

Cómo utilizar un Manómetro

Los manómetros se utilizan fijándolos a la tubería por la que circula el fluido cuya presión se desea medir. En el caso de los manómetros analógicos, la posición de la aguja se lee directamente en la parte frontal de la escala, como ocurre con otros instrumentos de medida analógicos de aguja. En el caso del manómetro digital y del sensor de presión, el valor indicado se lee directamente.

Por lo general, los manómetros se conectan directamente a tuberías u otros equipos. Debido a ello, hay que tener en cuenta consideraciones de manipulación. Si el manómetro está defectuoso, por ejemplo, puede perder fluido o causar lesiones debido a la fuga de fluido si se retira involuntariamente. Durante la extracción, etc., debe reducirse la presión en las tuberías. Además, puede quedar fluido en la tubería o en el interior del manómetro después de retirarlo, o puede escaparse una pequeña cantidad de ese fluido al retirarlo. Dependiendo del fluido que se mida, puede ser necesario tener cuidado al manipularlos.

En muchos casos, las tuberías se ramifican para instalar manómetros, o se instalan tuberías derivadas para la medición. Cuando se diseñan o fabrican nuevos equipos o máquinas que contienen tuberías que manipulan este tipo de fluidos, es aconsejable instalar con antelación tuberías de derivación para los manómetros (basta con bloquearlas si no se van a utilizar inmediatamente) para minimizar el trabajo necesario cuando el equipo o la máquina se detenga posteriormente y se conecten los manómetros.

Selección de los Manómetros

En el mercado existe una gran variedad de manómetros, en función del uso previsto. A continuación se indican algunos métodos de selección.

• Tipo de Fluido utilizado
  Aire, aceite, agua, nitrógeno, oxígeno, acetileno, propano, refrigerantes, etc.

• ¿Presión Manométrica o Presión Absoluta?
  Normalmente vivimos bajo una presión atmosférica de aproximadamente 0,1 MPa. La presión medida bajo presión atmosférica como 0 Pa se denomina presión manométrica, mientras que la presión medida bajo vacío como 0 Pa se denomina presión absoluta. La presión manométrica se denomina a veces PaG y la presión absoluta PaA.

• Rango de Presión 
  Presión máxima y mínima que puede soportar el manómetro, y si se mide la presión por debajo de la presión atmosférica hasta el vacío.

• Método de Medición de los Manómetros
  El tipo de fluido, el intervalo de presión y la precisión que pueden utilizarse vienen determinados en cierta medida por el método, como el tipo prudhomme kan, el tipo de diafragma, etc.

• Precisión de Medición Requerida
• Tamaño del Manómetro
• Si  Hubiese una Tubería de Derivación para Montar el Manómetros, el Tipo de Junta de Conexión y el Método de Montaje de la Unidad Principal

¿Qué es un Calibrador de Presión?

Un calibrador de presión es un instrumento utilizado para el mantenimiento de manómetros. También llamados patrones de presión, se utilizan para calibrar manómetros.

Es necesario calibrar los manómetros porque hay que garantizar la conformidad con las normas y la legislación y la trazabilidad. Si la calibración no se realiza a intervalos regulares, se pierde fiabilidad y no se puede confiar en los datos de medición.

Además, pueden producirse errores de medición significativos si el intervalo de calibración está significativamente fuera de los límites. También existe la posibilidad de que se produzcan accidentes, como daños en el recipiente a presión. Por lo tanto, es necesario considerar si la calibración debe realizarse en el rango de calibración general o en el rango de calibración.

Los documentos de calibración para calibrar manómetros incluyen un certificado de inspección, un informe de inspección, un gráfico del sistema de trazabilidad y una copia del certificado de calibración del instrumento patrón, etc. 

Usos de los Calibradores de Presión

Los calibradores de presión se utilizan principalmente en aplicaciones industriales. Los siguientes son ejemplos de usos de los calibradores de presión

• Mantenimiento de manómetros y sensores de presión
• Mantenimiento de equipos de control de la contaminación
• Garantía de calidad en líneas de desarrollo y producción de productos

Como ya se ha mencionado, se utilizan principalmente para el mantenimiento de manómetros. Además, durante la fabricación de manómetros, se comprueban las funciones utilizando calibradores de presión.

Principio de los Calibradores de Presión

Los manómetros de peso muerto, que se suelen utilizar como calibradores de presión, se basan en los principios de presión más básicos y han sido durante mucho tiempo calibradores de presión fiables. La presión se define como la fuerza vertical hacia abajo multiplicada por el área de la sección transversal.

Los manómetros de peso muerto se miden con un cilindro, un pistón y una pesa de peso conocido sobre el pistón. En el cilindro se coloca un pistón móvil sin fricción. En el cilindro hay fluido a presión, que es retenido por la gravedad del peso muerto a través del pistón.

La presión se calcula y mide utilizando la fuerza gravitatoria del peso muerto y el área de la sección transversal, ya que allí se genera un equilibrio de fuerzas. Para mejorar la precisión, los manómetros de peso muerto para gases también pueden tener en cuenta el ajuste del pistón y el cilindro y el entorno circundante.

Por este motivo, el pistón y el cilindro se limpian cuidadosamente, lo que puede tener poco efecto si el diámetro del orificio es grande. Sin embargo, cabe esperar un rendimiento más estable de los manómetros para líquidos que de los manómetros de peso muerto para gases.

Tipos de Calibradores de Presión

El tipo de calibrador de presión más utilizado es el de peso muerto. Existen manómetros de peso muerto para presión hidráulica y neumática, y el modelo se selecciona en función del manómetro que se vaya a calibrar y de la aplicación. Otro criterio de selección es si el manómetro es portátil o fijo.

Los manómetros de peso muerto pueden medir la presión mecánica y eléctrica, pero no pueden calibrar equipos que miden condiciones de alto vacío, como los vacuómetros de ionización. También existen otros calibradores de presión electrónicos.

Los calibradores de presión electrónicos tienen capacidad para registrar diversos tipos de datos en la memoria y a veces se utilizan para calibrar transmisores de presión, presostatos y transductores electroneumáticos/neumáticos. Los principales tipos de manómetros utilizados en los calibradores de presión son los manómetros digitales y los manómetros mecánicos.

Más Información sobre los Calibradores de Presión

Método de Calibración de los Manómetros

El método de calibración utiliza un gas o líquido como medio de presión, subiendo y bajando repetidamente la presión y calculando el valor de calibración a partir del valor medio. Los instrumentos generalmente utilizados en la calibración son las balanzas de presión de peso muerto y los manómetros digitales.

 

¿Qué es un Robot de Soldadura Por Arco?

Los robots de soldadura por arco son robots que realizan soldaduras por arco en lugar de humanos.

Se caracteriza por su tamaño bastante reducido en comparación con otros robots de soldadura. La soldadura por arco emite una luz intensa y una potente radiación ultravioleta debido a la descarga del arco, lo que provoca temperaturas muy elevadas en el punto de soldadura. Por lo tanto, existe un alto riesgo de quemaduras, incluso cuando se está protegido con gafas y ropa de trabajo.

Los humos del vapor metálico también son nocivos si se inhalan, por lo que ésta es una de las tareas en las que existe una mayor demanda de alternativas robotizadas. Los robots tienen la ventaja de poder realizar soldaduras a gran velocidad y con una calidad constante, lo que también contribuye a reducir costes.

Usos de los Robots de Soldadura Por Arco

La soldadura por arco se utiliza para unir metales como acero con acero, aluminio y titanio. Es un método de soldadura aplicable a casi todas las estructuras metálicas. Los siguientes son ejemplos de productos para los que se utilizan robots de soldadura por arco

• Estructuras de acero y maquinaria de construcción
• Maquinaria de transporte terrestre como coches y material rodante
• Grandes máquinas de transporte aéreo, como aviones
• Maquinaria marítima de gran tamaño, como barcos

Los robots de soldadura por arco se utilizan en las plantas de fabricación de los productos mencionados. La soldadura se ha racionalizado cada vez más en los últimos años, y los ejemplos de robots de soldadura por arco van en aumento. También pueden utilizarse para la soldadura tig y mag, que son tipos de soldadura por arco.

Principios de los Robots de Soldadura Por Arco

La soldadura por arco es un método de soldadura que utiliza descargas eléctricas en el aire. Una descarga de arco se produce cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de una varilla de soldadura, que actúa como electrodo, y se pone en contacto con el metal que se va a unir y se separa lentamente. El arco es lo suficientemente caliente como para alcanzar temperaturas de hasta 20 000 °C, por lo que el metal se funde rápidamente y se une.

El robot está montado verticalmente y tiene de seis a siete ejes articulados para reproducir movimientos precisos. Cada eje tiene un ángulo y una velocidad específicos a los que puede moverse, y un operario cualificado enseña al robot las condiciones de soldadura. Las condiciones y el posicionamiento son importantes en este proceso, que a veces se decide mientras se realiza la soldadura real.

La pieza de soldadura propiamente dicha es la antorcha, que se fija al extremo del robot. La antorcha y la punta de contacto deben seleccionarse en función del objeto de soldadura.

Estructura de los Robots de Soldadura Por Arco

La estructura de un robot de soldadura por arco consta de un manipulador, un controlador y una consola de programación.

1. Manipulador

El manipulador consta de una base, un motor y un efector final. La antorcha de soldadura montada en el efector final puede sustituirse para adaptarse a diversas condiciones de soldadura. El manipulador tiene una estructura articulada multieje con servomotores.

2. Controlador

El controlador consta de un equipo de almacenamiento de datos y de comunicación con el manipulador. Las condiciones de soldadura y otros datos se almacenan en el controlador.

3. Botonera de Programación

La botonera de programación es una interfaz a través de la cual una persona enseña las condiciones de soldadura al robot. Los datos que describen los procedimientos operativos del manipulador pueden crearse, cambiarse o modificarse. El cambio de los parámetros de control y la enseñanza también se realizan a través de la botonera de programación.

Cómo seleccionar un Robot de Soldadura Por Arco

Los robots de soldadura por arco deben seleccionarse en función del material de soldadura, la carrera y el método de instalación. Los materiales de soldadura incluyen el acero y el aluminio. Seleccione un robot que sea compatible con el material a soldar.

La carrera es la distancia que el robot puede extender su brazo. Cuanto mayor sea la carrera, más lejos podrá actuar el robot, pero más caro será. Cuando se sueldan componentes de gran tamaño, pueden instalarse varios robots.

Los métodos de instalación incluyen la suspensión en la pared y en el techo, dependiendo de las condiciones en las que se vaya a instalar el robot. El método de instalación apropiado se selecciona para la ubicación en la que se va a instalar el robot.

Más Información sobre los Robots de Soldadura Por Arco

Mercado de Robots de Soldadura Por Arco

Se espera que el mercado mundial de robots de soldadura por arco alcance los 11.700 millones de dólares en 2026. Además, se prevé que la industria de la automoción se mantenga fuerte y que la demanda siga creciendo más allá de 2024. La tendencia hacia la automatización, sobre todo en los países desarrollados, y los problemas de escasez de mano de obra también son factores que impulsan la demanda.

Los robots de soldadura por arco suelen venderse a precios a partir de miles de dólares. El importe varía en función del material a soldar y las condiciones de uso.

¿Qué es un Sistema de Tratamiento de Imágenes?

Un sistema de procesamiento de imágenes es una serie de configuraciones de sistemas que procesan y sintetizan imágenes y datos 2D y 3D y leen sus características.

Los sistemas de procesamiento de imágenes sustituyen al ojo humano y permiten realizar diversos juicios y mediciones, lo que los convierte en una tecnología indispensable para máquinas automáticas y robots industriales.

Usos de los Sistemas de Procesamiento de Imágenes

El procesamiento de imágenes se utiliza hoy en día en un amplísimo abanico de campos, entre ellos.

1. El Campo Médico

El TAC y la IRM son los dos tipos principales de procesamiento de imágenes en el campo médico: el TAC amplía las imágenes de los exámenes convencionales de rayos X de dos a tres dimensiones, lo que permite observar todo el cuerpo; y la IRM utiliza un campo magnético intenso y ondas electromagnéticas para permitir el diagnóstico sin el uso de radiación. Ambos tipos de examen utilizan tecnología de procesamiento de imágenes para observar el interior del cuerpo desde varios ángulos.

2. Ámbitos Industriales

En el sector industrial, muchos sistemas de procesamiento de imágenes se utilizan en líneas de producción. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como el reconocimiento de componentes, la recogida y la alineación en procesos de montaje, el recuento de piezas, la inspección visual y la inspección dimensional en procesos de inspección, la clasificación y el embalaje en procesos de envío, así como la supervisión de riesgos, contribuyendo de forma significativa a la automatización de procesos.

3. Transporte

Las aplicaciones típicas en el sector del tráfico incluyen la asistencia al conductor de vehículos y la automatización de la conducción. Al procesar las imágenes de la cámara no sólo desde la parte frontal, sino también desde todo el ángulo de 360°, se pueden detectar peatones, obstáculos y otros vehículos, y se puede alertar a los conductores y tomar medidas para evitarlos.

Además de para automóviles, el sistema también se utiliza para la vigilancia de equipos y seguridad en sistemas ferroviarios, y es útil para vigilar una amplia zona en el entorno de luminosidad cambiante de los exteriores y a lo largo de las líneas ferroviarias en nombre de las personas.

4. Ámbito de la Seguridad

Un ejemplo típico de uso en el sector de la seguridad son los sistemas de reconocimiento facial. Se utilizan mucho en los teléfonos inteligentes y también ayudan a reforzar la seguridad del acceso a los edificios.

Principio de los Sistemas de Procesamiento de Imágenes

Los sistemas de procesamiento de imágenes funcionan en la siguiente secuencia

1. Entrada de la Imagen

La distribución de la luz se convierte en señales eléctricas, principalmente mediante sensores CCD.

2. Suavizado

El suavizado, un tipo de preprocesado, suaviza los cambios de sombreado fuera de foco. El suavizado también se denomina filtro de promediado porque calcula el valor medio de los píxeles de la zona cubierta por el filtro y define este valor como el nuevo número de píxeles. Se utiliza como filtro espacial para suavizar una imagen y eliminar el ruido.

3. Extracción de Características

Una de las imágenes características es una imagen binaria. La binarización es el proceso de reducir una imagen de varios niveles de densidad a sólo dos niveles de densidad, blanco y negro, y una imagen con sólo un nivel de densidad, blanco o negro, se dice que es una imagen binivel.

Una forma de utilizar los valores de la escala de grises para determinar la naturaleza de una imagen es un histograma. Toma el número de píxeles en el eje horizontal y la frecuencia de píxeles en el eje vertical y traza esta información en un gráfico. A continuación, el histograma se procesa dividiendo el número de tonos del eje horizontal del histograma en dos partes en alguna parte, dividiendo los datos de los píxeles en 1 si el número de tonos es mayor y 0 si es menor.

4. Evaluación

Las imágenes obtenidas mediante la extracción de características se evalúan en función de su finalidad.

Más Información sobre los Sistemas de Tratamiento de Imágenes

1. Selección de la Cámara para los Sistemas de Tratamiento de Imágenes

La selección de la cámara es muy importante para el procesamiento de imágenes. Las cámaras se utilizan en los sistemas de procesamiento de imágenes para adquirir datos de imagen de la pieza en el proceso de entrada de imágenes.

En los centros de producción, por ejemplo, se utilizan cámaras que cumplen la función de ojos para fotografiar objetos de inspección, como placas de circuitos, con el fin de inspeccionar los defectos y el estado del producto, pero las diferentes condiciones de disparo pueden provocar variaciones en la precisión de la inspección.

Para que las condiciones de disparo sean lo más idénticas posible, hay que seleccionar adecuadamente la cámara, junto con el objetivo y la iluminación. Existen dos tipos principales de métodos de sistemas de procesamiento de imágenes

Sistemas de Cámara con Sensor de Área
Es el método de procesamiento de imágenes más utilizado y puede producir una imagen bidimensional. El tamaño de la imagen que puede adquirirse viene determinado por la cámara.

Sistema de Cámara con Sensor de Línea
Este método adquiere continuamente imágenes unidimensionales y puede producir imágenes bidimensionales. La cámara o la pieza de trabajo deben moverse en una dirección determinada cuando se adquieren imágenes. Este método es eficaz para captar imágenes de piezas relativamente grandes. Es necesario seleccionar una cámara adecuada basándose en un conocimiento profundo de los requisitos.

2. Procesamiento en Tiempo Real en los Sistemas de Procesamiento de Imágenes

El procesamiento computacional dentro del sistema de procesamiento de imágenes y se lleva a cabo en software o hardware. El procesamiento por software es muy flexible, ya que puede adaptarse a diversos cambios modificando el programa, pero el procesamiento por hardware es necesario en situaciones en las que se requiere un procesamiento en tiempo real, por ejemplo, para evitar peligros.

Por ejemplo, un monitor de visión periférica utilizado para evitar colisiones al aparcar un coche proyecta originalmente imágenes en tiempo real desde arriba del coche, donde no hay cámara, pero aquí se utiliza hardware dedicado, como un ASIC, para generar imágenes en tiempo real sintetizando y procesando los datos de imagen de la cámara de a bordo. Las imágenes se generan en tiempo real utilizando hardware dedicado, como los ASIC.

¿Qué es un Sensor de Humedad?

Los sensores de humedad es un dispositivo que mide la humedad del aire. En general, se refiere a un sensor que mide la humedad relativa con respecto al contenido de vapor de agua saturado. A veces se utilizan en combinación con sensores de temperatura en forma de sensores de humedad y temperatura. Por supuesto, también hay sensores de humedad que detectan la humedad absoluta, pero son más comunes los sensores de humedad que detectan la humedad relativa.

Los sensores de humedad no sólo se utilizan en electrodomésticos como aires acondicionados y secadoras, sino también en el mantenimiento de maquinaria y en el procesado de alimentos.

Usos de los Sensores de Humedad

Los sensores de humedad se utilizan ampliamente en electrodomésticos, equipos ofimáticos como impresoras, aire acondicionado en viviendas, edificios e instalaciones, e instalaciones industriales como fábricas y almacenes. Algunos ejemplos de sus respectivas aplicaciones son los siguientes

1. Productos de uso Doméstico General

Los sensores de humedad se instalan en productos de uso doméstico general. Por ejemplo, se utilizan en aires acondicionados, frigoríficos, automóviles, secadoras, purificadores de aire y humidificadores. Los sensores de humedad son esenciales para los productos de aire acondicionado que regulan el ambiente del aire.

2. Equipos Ofimáticos

Los sensores de humedad también se instalan en equipos ofimáticos como impresoras, etc. Como a los equipos ofimáticos no les gusta la sequedad ni la humedad extremas, los sensores de humedad se utilizan para medir el ambiente exterior y evitar averías en los equipos.

3. Aplicaciones Industriales

En las aplicaciones industriales se utiliza una gama aún más amplia de los sensores de humedad. Se utilizan para controlar la humedad en plantas de procesado de alimentos y de cultivo de plantas, así como en fábricas de semiconductores y otras plantas de fabricación y zonas de almacenamiento. Los sensores de humedad también se utilizan donde el control de la humedad es importante, como en los entornos de fabricación y funcionamiento de equipos médicos y en la industria aeroespacial.

4. Aplicaciones de Almacenamiento

El control de la humedad también es muy importante en el almacenamiento de exposiciones de museos y galerías de arte. Por ello, los sensores de humedad desempeñan un papel importante en el control de la humedad en las zonas de almacenamiento.

Principio de los Sensores de Humedad

Los sensores de humedad miden generalmente la humedad relativa. El sensor mide la humedad del aire y la calcula como un valor relativo a la humedad saturada a la temperatura del entorno para obtener la humedad relativa.

Los sensores de humedad que miden la humedad absoluta, en cambio, miden la cantidad de vapor de agua por metro cúbico en el espacio. Esta humedad absoluta es independiente de la temperatura e indica la cantidad de vapor de agua en el espacio, y también se denomina humedad absoluta volumétrica.

Tipos de Sensores de Humedad

Los sensores de humedad electrónicos de polímero son el tipo más común de sensor de humedad y se clasifican a su vez en “tipo de cambio de resistencia” y “tipo de cambio de capacitancia”. Ambos tipos constan de un electrodo y una membrana de polímero, y el cambio en la humedad causado por la absorción de humedad de la membrana de polímero se extrae como un cambio en la señal eléctrica entre los electrodos.

1. Sensores de Humedad de Tipo de Cambio de Resistencia

Los sensores de humedad de tipo cambio de resistencia detectan las señales eléctricas correspondientes a los cambios de humedad captando los cambios de resistencia eléctrica. La estructura consta de un electrodo en forma de peine dispuesto de modo que los electrodos estén mutuamente opuestos, y una membrana de polímero dispuesta para rellenar el hueco entre los electrodos enfrentados en la forma de peine.

Cuando la membrana de polímero absorbe humedad y se adsorbe agua, los iones de la membrana se mueven libremente y la resistencia de la membrana cambia debido a estos iones. Este cambio en la resistencia de la membrana provoca un cambio en la resistencia (impedancia) entre los electrodos, por lo que la humedad puede detectarse por el cambio en la resistencia eléctrica.

Los sensores de humedad por cambio de resistencia eléctrica tienen una estructura sencilla y pueden fabricarse en serie. También son relativamente baratos, tienen una buena durabilidad, son resistentes al ruido porque miden la resistencia eléctrica y son adecuados para zonas con mucha humedad. Sin embargo, tienen el inconveniente de que la detección no funciona bien cuando la humedad es baja.

2. Sensores de Humedad de Tipo de Cambio de Capacitancia

Los sensores de humedad de tipo “cambio de capacitancia” aplican la tecnología de condensadores para detectar las señales eléctricas correspondientes a los cambios de humedad mediante la captación de las señales eléctricas en términos de capacitancia eléctrica. La estructura consiste en un electrodo permeable a la humedad con un dieléctrico de una película de polímero como la celulosa o el PVA, que absorbe la humedad, intercalado entre dos electrodos normales.

En el lado del electrodo permeable a la humedad, la humedad del aire es absorbida por la membrana polimérica, independientemente de que haya o no un electrodo, y la capacitancia del dieléctrico de la membrana polimérica cambia en función de la cantidad de humedad absorbida. Como resultado, las diferencias en el contenido de humedad, es decir, los cambios en la humedad, pueden detectarse como cambios en la capacitancia.

La ventaja del tipo de sensores de humedad de cambio de capacitancia es que es más sensible y tiene una velocidad de respuesta más rápida que el tipo resistivo. Sin embargo, los sensores de humedad de cambio capacitivo tienen la desventaja de que sus circuitos son más complejos.

Más Información sobre los Sensores de Humedad

1. Tipos de Sensores de Humedad

Además de los tipos de sensores de humedad en forma de pequeños elementos que se conectan a un circuito electrónico, también existen tipos con un sensor de humedad dentro de una sección de medición en forma de sonda. Algunos tipos son resistentes a la condensación, mientras que otros son sensibles a la condensación, por lo que es necesario seleccionar el tipo adecuado en función de la aplicación. 

2. Vida Útil de los Sensores de Humedad

Los sensores de humedad se deterioran gradualmente tras muchos años de uso continuado y, naturalmente, se deteriora su precisión de medición. Además, la unión entre el sensor de humedad y la salida externa también se deteriorará. Teniendo en cuenta estos factores, la vida útil del sensor es de unos 2-5 años, dependiendo del entorno de funcionamiento y del tipo de sensor instalado.

3. Sensores de Humedad para Smartphones

En los últimos años, cada vez son más los smartphones equipados con sensores de humedad y temperatura. Para medir la temperatura y la humedad con estos smartphones equipados con sensores de humedad y temperatura, es necesario descargar aplicaciones gratuitas.

En muchos casos, también es posible medir la temperatura y la humedad en smartphones sin sensor de temperatura y humedad acoplando un sensor externo. También existen sensores inalámbricos que se conectan a los smartphones, como los sensores de temperatura y humedad con función bluletooth. Estos sensores externos suelen denominarse “sensores ambientales“. Muchos de estos sensores ambientales tienen múltiples funciones de sensor, como temperatura, iluminación, presión barométrica y ruido, además de humedad.