月: 2023年2月

¿Qué es un Analizador de Señal?

Un analizadores de señal es un instrumento de medida, evaluación y análisis de señales que puede detectar incluso señales con modulación compleja.

Puede medir la amplitud en función de la frecuencia de señales que entran en toda la gama de frecuencias de un instrumento de medición y la intensidad espectral de señales conocidas o desconocidas. También puede medir la amplitud y la fase de una señal de entrada en una sola frecuencia dentro del ancho de banda de frecuencia intermedia (FI) del instrumento.

Además de las mediciones del espectro en el dominio de la frecuencia, el analizador de señal también puede realizar sofisticados análisis en el dominio del tiempo. La calidad de modulación de señales complejas moduladas digitalmente, como las de los teléfonos móviles, puede analizarse mediante un sofisticado procesamiento de análisis de señales.

Usos de los Analizadores de Señal

Los analizadores de señal se utilizan para el análisis del espectro de frecuencias, el análisis de señales en el dominio temporal y la evaluación de la calidad de las señales moduladas.

1. Análisis del Espectro de Frecuencias

Los analizadores de señal se utilizan para el análisis del espectro de frecuencias. Son especialmente útiles para evaluar la ACLR (potencia de fuga del canal adyacente), que representa la distorsión de la señal en formas de onda moduladas digitalmente.

Sus aplicaciones incluyen la comprobación de características de radiofrecuencia, como terminales y máquinas transmisoras en sistemas de radio digital. En concreto, se trata de la frecuencia portadora, el ancho de banda del canal, la potencia del canal, el ancho de banda ocupado y la relación de potencia de fuga del canal adyacente.

Además, los espurios y armónicos pueden medirse en una amplia gama de frecuencias, desde la banda de RF hasta la banda de microondas, lo que constituye una de las principales características de los analizadores de espectro superheterodinos.

2. Análisis de Señal Basado en el Tiempo

Los analizadores de señal también se utilizan para el análisis de señales basado en el tiempo. La señal de RF de entrada se convierte en formato de datos digitales IQ y se captura para su procesamiento digital de alta velocidad.

Esto permite el análisis multidimensional basado en el tiempo de señales tales como las ondas moduladas, por ejemplo, la forma de onda PvT (PowerVs Time) de cada ranura en la modulación 5G.

3. Calidad de Modulación de las Señales Moduladas Digitalmente

Los analizadores de señal también se utilizan para la evaluación de la precisión de modulación EVM y el análisis de evaluación CCDF (Función de Distribución Acumulativa Complementaria), que son familiares en el mundo de las comunicaciones móviles.

Además de las características espectrales, también debe medirse la calidad de modulación de las señales moduladas digitalmente que se utilizan para los sistemas de comunicación, con el fin de mantener unas condiciones de comunicación estables. A este respecto, los analizadores de señal también pueden medir la calidad de modulación de las señales moduladas digitalmente en combinación con diversas aplicaciones de análisis vectorial.

Principio de los Analizadores de Señal

Los analizadores de señal capturan la memoria de la señal medida durante un tiempo determinado convirtiendo únicamente la frecuencia de la señal. A continuación, el sistema obtiene los resultados del análisis siguiendo los pasos de “digitalización y almacenamiento”, “conversión de frecuencias” y “conversión a espectro, etc.”.

En primer lugar, la señal de medida que entra en la sección de entrada del analizador de señal se convierte a una frecuencia intermedia (FI) en la sección de conversión de frecuencias. A continuación, la señal de medición convertida a FI se convierte en datos digitales. Los datos de forma de onda de serie temporal digitalizados se capturan inmediatamente en la memoria interna. Estos datos también pueden almacenarse por separado en un disco duro.

Los analizadores de señal no sólo tienen la ventaja de un procesamiento de alta velocidad, sino también de una alta repetibilidad. Son adecuados para el análisis y el análisis con patrones de alta resolución, como la onda milimétrica (intervalo de longitud de onda de 1 a 10 mm) y la onda submilimétrica (intervalo de longitud de onda de 0,1 a 1 mm).

Más Información sobre los Analizadores de Señal

1. Diferencia entre los Analizadores de Señal y los Analizadores de Espectro

Los analizadores de señal son analizadores de espectro capaces de analizar señales moduladas. En concreto, los analizadores de señal son muy avanzados en la medición y análisis de señales basadas en el tiempo.

Los analizadores de señal tienen métodos únicos de procesamiento de señales que los analizadores de espectro no tienen. Además del método superheterodino, este método utiliza un convertidor A/D de alta velocidad para convertir y procesar los datos una vez en una señal digital, luego carga los datos en la memoria y realiza una transformada de Fourier de procesamiento de alta velocidad.

Esto permite analizar formas de onda de modulación digital recientes, como LTE y 5G, que tienen componentes de respuesta temporal complejos y no pueden analizarse con analizadores de espectro convencionales debido a las limitaciones de la respuesta temporal.

2. Precios de los Analizadores de Señal

Los analizadores de señal suelen tener un amplio rango de precios, ya que la memoria interna y la potencia de procesamiento digital necesarias para el análisis varían mucho en función de las funciones soportadas y el rango de frecuencias. En el caso de los últimos modelos compatibles con modulación, el rango de precios estándar se sitúa en varios miles de dólares, mientras que los modelos más antiguos o con funciones limitadas cuestan varios cientos de dólares.

¿Qué es un Codificador?

Un codificador es un dispositivo que convierte los cambios de posición en una señal eléctrica y la emite.

La posición que se mide es el ángulo de rotación y el desplazamiento lineal. Los codificadores que miden el ángulo de rotación se denominan codificadores rotativos y los que miden el desplazamiento lineal, codificadores lineales.

Los métodos para medir los cambios de posición pueden clasificarse como incrementales o absolutos. La luz, la fuerza magnética y la inducción electromagnética se utilizan habitualmente para la medición.

Usos de los Codificadores

Los codificadores se utilizan principalmente en máquinas que utilizan motores. Entre ellos, los motores paso a paso y los servomotores son los motores más típicos en los que se utilizan codificadores.

1. Motores Paso a Paso

Los motores paso a paso son motores cuya velocidad y ángulo de rotación pueden controlarse con precisión mediante señales de impulsos.

El intervalo de impulsos y el número de señales de impulsos aplicados al motor determinan el ángulo y la velocidad de rotación del motor, lo que permite un posicionamiento preciso. Se utilizan principalmente en la fabricación y otras aplicaciones.

Existen dos tipos: los sistemas de bucle abierto, que no utilizan Codificadores y no tienen control de realimentación, y los sistemas de bucle cerrado, que utilizan codificadores y tienen control de realimentación.

El sistema de bucle abierto es más sencillo que el de bucle cerrado, pero siempre se aplica la corriente máxima para evitar el “calado”, cuando el motor no puede seguir la velocidad de impulsos.

2. Servomotores

Los servomotores son motores con un mecanismo que controla con precisión la distancia recorrida y el ángulo de giro en un solo mando y mantiene una velocidad constante de movimiento lineal o rotativo continuo. Consta de un conjunto de tres piezas formado por un codificador, un motor de CA o CC sin escobillas y un servoamplificador (controlador), aunque los motores de CA son actualmente el tipo de motor más común.

En la actualidad, los motores de CA son los más utilizados en máquinas que requieren un control preciso del movimiento. Algunos ejemplos son los robots industriales, los automóviles, los ascensores y los vehículos de guiado automático. Se utilizan con especial frecuencia en fábricas.

A la hora de seleccionar un codificador, hay que tener en cuenta la precisión de la medición, la resolución, el tiempo de reacción, el tamaño y la forma, la durabilidad frente a vibraciones y golpes, y la protección frente al entorno de funcionamiento.

Principio de los Codificadores

Los codificadores pueden dividirse en ópticos, magnéticos e inductivos, en función del método de detección.

1. Codificadores Ópticos

El desplazamiento puede medirse iluminando un disco giratorio con orificios uniformemente espaciados montado en un eje giratorio y detectando el período de luz que pasa a través de los orificios. En general, se utiliza mucho la luz, ya que afecta poco a la máquina.

Los codificadores ópticos también pueden clasificarse en dos tipos según la señal de salida: incrementales y absolutos. A continuación se explica cada uno de estos métodos.

• Sistema Incremental
  El método incremental mide el desplazamiento de la posición midiendo el número de veces que la luz pasa a través de un orificio en un disco giratorio.
• Método Absoluto
  El método absoluto mide el desplazamiento de la posición detectando la señal de posición absoluta asignada a cada orificio del disco giratorio.

2. Codificadores Magnéticos

El desplazamiento se mide utilizando el campo magnético de un imán fijado al eje giratorio, que fluctúa a medida que éste gira.

3. Codificadores de Inducción Electromagnética

El desplazamiento se mide detectando la inducción electromagnética generada en una bobina montada alrededor del eje giratorio.

Más Información sobre los Codificadores

1. Resolución de los Codificadores

La resolución del codificador se refiere al número de impulsos emitidos cuando el codificador rotativo realiza una rotación. La unidad de resolución se expresa como “impulsos/revolución” y, para mejorar la resolución, debe aumentarse el número de impulsos de entrada por revolución.

La selección de un codificador de alta resolución puede mejorar en gran medida la capacidad de control angular de robots y máquinas herramienta que requieren un control más preciso.

2. Comunicación entre el Codificador y el Servoamplificador

Existen dos tipos de comunicación entre el codificador y el servoamplificador: motor de CA sin escobillas o motor de CC y método de transmisión en paralelo o método de transmisión en serie.

• Método de Transmisión en Paralelo (Inglés: Parallel Communication)
  Este método transmite los pulsos A, B y Z emitidos por el codificador rotatorio en paralelo y también se denomina método de transmisión en paralelo.
• Comunicación en Serie
  Método de transmisión de datos de posición en serie, también conocido como transmisión en serie.

En comparación con el método de transmisión por impulsos, el método de transmisión en serie requiere menos cableado y es menos probable que cause desviaciones posicionales. Por este motivo, los codificadores de alta resolución utilizan cada vez más el método de transmisión en serie.

3. Ejemplos de Aplicaciones de los Codificadores

Mejora de la Eficacia del Control de Motores
Los codificadores se utilizan para evitar el calado, cuando no se puede seguir la respuesta en impulsos de un motor paso a paso, pero la tendencia más reciente es que a menudo se utilizan para mejorar la eficacia del control del motor.

En el caso del control en bucle abierto sin codificadores, es habitual controlar la corriente de excitación para evitar averías incluso cuando el motor no gira, o mantener la corriente máxima que fluye hacia el motor para evitar el calado. Sin embargo, esto provoca un flujo de corriente innecesario incluso cuando el motor está parado o con poca carga.

En los VE (vehículos eléctricos), el bajo consumo de corriente de los motores está estrechamente ligado a la autonomía, por lo que se está considerando el uso de encoders para mejorar la eficiencia. Algunas de las ventajas del uso de encóderes en los VE son las siguientes

Codificadores Más Pequeños y Finos
Hasta ahora, los codificadores constaban de componentes internos discretos y requerían una placa de circuitos para montarlos y realizarlos como sistema. Sin embargo, en los últimos años han aparecido circuitos integrados de codificadores reflectantes que combinan elementos receptores de luz, elementos emisores de luz, como los LED, y circuitos periféricos en un único circuito integrado, lo que ha dado lugar a codificadores más pequeños y delgados.

La función de un codificador puede realizarse con este CI y una placa de hendidura reflectante. Los CI codificadores reflectantes empiezan a utilizarse en actuadores ultracompactos como codificadores lineales y en pequeños robots.

¿Qué es un Relé Térmico?

Los relés térmicos son componentes que se utilizan para proteger circuitos eléctricos y motores contra la sobrecarga. Su función principal es proporcionar una salida de contacto cuando la corriente en un circuito supera un valor establecido. Estos relés son especialmente utilizados para prevenir problemas como el sobrecalentamiento y el daño en el cableado cuando se produce una corriente excesiva en el circuito. Al activarse, el relé térmico interrumpe el flujo de corriente y evita posibles daños o fallos en el sistema eléctrico.

Usos de los Relés Térmicos

Los relés térmicos son ampliamente utilizados para la protección de motores. Cuando un motor experimenta un par mayor al valor nominal, se produce una corriente superior a la corriente nominal, lo que se conoce como sobrecorriente.

Si el motor se encuentra en un estado de sobrecorriente durante un período prolongado, los devanados internos pueden sobrecalentarse. Esto puede resultar en la fusión del barniz aislante interno o incluso el daño permanente de los devanados, lo que se conoce como quemado del motor.

Los relés térmicos desempeñan un papel crucial en la protección del motor al cortar la alimentación eléctrica mediante una salida de contacto cuando la corriente que fluye supera el valor nominal. De esta manera, se evita que el motor se dañe por sobrecorriente y se garantiza su funcionamiento seguro y confiable.

Principio de los Relés Térmicos

En la mayoría de los casos, los relés térmicos utilizan bimetales como conductores en su interior.

Los bimetales son una combinación de dos metales con diferentes coeficientes de dilatación térmica. Cuando una corriente eléctrica atraviesa el relé térmico y genera calor, el bimetal se polariza y se deforma debido a la diferencia en la expansión térmica de los dos metales.

Esta deformación del bimetal dentro del relé térmico se utiliza para accionar los contactos y abrir o cerrar el circuito. Los relés térmicos están disponibles en diferentes ajustes de corriente, que dependen del grosor y otros factores del bimetal utilizado.

Es importante destacar que cuando un motor se inicia, la corriente inicial puede ser más del doble del valor nominal. Sin embargo, debido al tiempo de retardo necesario para que el bimetal se caliente y se deforme, los relés térmicos no reaccionan inmediatamente a la alta corriente de arranque del motor.

Los contactos de salida de los relés térmicos están cargados por resorte y, una vez que se activan debido a la temperatura, en la mayoría de los casos permanecen abiertos hasta que se restablece el circuito mediante la acción de un botón de reinicio. Esto evita que los equipos sobrecargados se reinicien automáticamente.

¿Cómo Elegir un Relé Térmico?

Los relés térmicos se seleccionan en función de la intensidad nominal del motor a proteger. Existen dos tipos de elementos de protección del motor: los instantáneos y los limitados en el tiempo.

El elemento momentáneo es un elemento de protección que corta instantáneamente la alimentación del motor para proteger el circuito superior en caso de fallo en el propio motor. Los fusibles de potencia y los relés de motor se utilizan para motores de alta tensión, mientras que los relés de choque y los disyuntores se utilizan principalmente para motores de baja tensión.

Los limitadores de tiempo son elementos de protección que detectan las sobrecargas del motor e interrumpen el suministro eléctrico para proteger el motor. Los relés de protección de sobreintensidad se utilizan para motores de alta tensión, mientras que los relés térmicos se utilizan para motores de baja tensión.

De acuerdo con lo anterior, para los motores de baja tensión, deben seleccionarse conjuntamente un disyuntor, una unidad de accionamiento y un relé térmico. El disyuntor debe tener al menos el doble de la corriente nominal del motor para evitar que se dispare con la corriente de arranque. El accionamiento y los relés térmicos deben seleccionarse de acuerdo con la corriente nominal del motor y con referencia al catálogo del fabricante.

Factores de Degradación de los Relés Térmicos

Aunque varía de un fabricante a otro, el periodo de sustitución recomendado para los relés térmicos es de aproximadamente 10 años. Sin embargo, como la sustitución periódica de los relés térmicos es cara, suele ocurrir que sólo se sustituyan periódicamente los relés térmicos de las cargas críticas.

Los relés térmicos están compuestos de bimetales y resinas, que no se deterioran fácilmente, por lo que raramente se deterioran de forma natural. Los cuatro factores siguientes son responsables del deterioro forzado.

1. Factores Eléctricos

La degradación del aislamiento se produce en función de la magnitud y la frecuencia de la tensión de accionamiento, la frecuencia y las corrientes de irrupción. Esto provoca el fallo de los relés térmicos.

2. Factores Mecánicos

Los factores mecánicos como tornillos sueltos, golpes y vibraciones pueden causar deterioros como la fatiga del metal.

3. Factores Térmicos

Los relés térmicos pueden fallar debido al alabeo, deformación o fusión y desconexión causados por el calor de la sobretensión, sobrecorriente, autocalentamiento, etc.

4. Factores Ambientales

La corrosión del metal está provocada por las altas temperaturas, la humedad elevada, los gases corrosivos y la neblina de aceite. El polvo y las materias extrañas también pueden morder el relé térmico, provocando un mal contacto. Conociendo las causas del deterioro y evitando estos factores, es posible alargar la vida útil del producto por parte del usuario.

Más Información sobre los  Relés Térmicos

1. Cableado de los Relés Térmicos

Los relés térmicos se utilizan a menudo como parte de una aparamenta electromagnética. En tales casos, el lado primario del circuito principal suele conectarse con una barra de cobre para la alimentación en los productos comerciales. El cableado del lado secundario debe diseñarse de forma que la corriente admisible sea superior a la corriente nominal del relé térmico.

La corriente admisible del cableado varía según el tipo de cableado, pero cada tipo está definido por el reglamento interno de cableado. 

2. Instalación de Relés Térmicos 

Los relés térmicos se clasifican en dos tipos: bimetálicos y electrónicos

• Tipo Bimetálico

  El tipo bimetálico acciona el relé por expansión térmica del bimetal. Con el tipo bimetálico, el valor actual puede ajustarse en ±20% girando el mando de ajuste.

  Estructuralmente es imposible realizar más cambios de ajuste, por lo que debe sustituirse el relé. Si el dispositivo a proteger es un motor, consulte el catálogo para seleccionar el relé térmico correcto para la capacidad del motor, ya que cada fabricante vende un relé térmico adecuado para la capacidad del motor.

• Tipo Electrónico

  El tipo electrónico se utiliza cuando el accionamiento a proteger es un variador o similar. El circuito electrónico lee el valor de la corriente que circula por el circuito y actúa cuando se desvía de la curva característica de carga. En la mayoría de los variadores del mercado, esta función está instalada de forma permanente como función de protección del variador.

  Los relés térmicos electrónicos también se utilizan, por ejemplo, en los centros de control de motores. El método de ajuste de los relés térmicos electrónicos varía de un fabricante a otro, pero el límite inferior de corriente puede ajustarse más ampliamente que en los relés bimetálicos. Compruebe el ajuste en el manual de instrucciones. Normalmente se ajusta automáticamente mediante el ajuste del valor de la corriente nominal.

3. Contactos de Relés Térmicos

Los relés térmicos tienen un contacto normalmente abierto (contacto a) para el control y un contacto normalmente cerrado (contacto b) para la interrupción del circuito.

• Contactos Bimetálicos

  Para los tipos bimetálicos, es necesario elegir cuáles y cuántos utilizar en la fase de compra. El valor de la corriente nominal que circula por los contactos viene determinado por el relé y suele ser de unos 2 A. Se utilizan para circuitos de control, ya que existe un alto riesgo de soldadura si se utilizan en el circuito principal.

• Contactos Electrónicos

  Los relés térmicos electrónicos suelen poder configurarse para utilizar cualquier número de contactos. Sin embargo, los tipos electrónicos pueden tener contactos de transistor en lugar de contactos de relé. Con los contactos de transistor, los componentes electrónicos fallarán si se utiliza una fuente de alimentación de control de CA.

4. Retorno de los Relés Térmicos

Si una condición de sobrecarga persiste y el relé térmico funciona, el contacto de salida del relé térmico debe ser desactivado después de que la causa haya sido eliminada. Este procedimiento se denomina “retorno” o “rearme”.

Existen dos tipos de procedimiento de rearme, que se clasifican en rearme manual y rearme automático. El tipo de rearme manual es sencillo: basta con pulsar el botón de rearme después de eliminar la causa de la sobrecarga. Al pulsar el botón de rearme se liberan los contactos de salida.

El rearme automático no requiere que se pulse el botón de rearme, el propio relé térmico se rearma automáticamente. Se utiliza en aplicaciones especiales en las que es difícil que las personas se acerquen al relé térmico.

¿Qué es un Caudalímetro?

Un caudalímetro (en inglés: Flowmeter) es un dispositivo para medir el caudal volumétrico o másico de un fluido a través de una tubería o similar.

Se han desarrollado varios principios de medición para medir distintos tipos de caudal, en función de condiciones como la presión y la temperatura. Entre los tipos de caudal se incluyen los caudales de gas, líquido y multifásico.

Algunos productos pueden instalarse fuera de la tubería para medir el caudal. Sin embargo, muchos productos se instalan en el interior de la tubería para medir el caudal, por lo que la instalación de los caudalímetros debe considerarse antes de instalar la tubería o durante el diseño.

Usos de los Caudalímetros

Los caudalímetros se utilizan ampliamente en los procesos de fabricación en los que se emplean fluidos, como las plantas químicas y petrolíferas, las industrias de automoción, de semiconductores, farmacéutica y alimentaria.

Se han desarrollado más de diez principios de funcionamiento diferentes para los caudalímetros, y el caudalímetro adecuado debe seleccionarse en función del fluido que se maneje.

Los caudalímetros instalados en tuberías tienen el potencial de perturbar el flujo. La selección debe basarse en una consideración del alcance de este impacto. También hay que tener en cuenta la frecuencia, el tiempo y el coste del mantenimiento.

Tipos de Caudalímetros

A continuación se presenta una breve introducción a los distintos tipos de caudalímetros y sus respectivos mecanismos, principios y ventajas.

• Caudalímetros volumétricos
• Caudalímetros de coriolis
• Caudalímetros ultrasónicos
• Caudalímetros electromagnéticos
• Caudalímetros térmicos
• Caudalímetros de vórtice Kalman
• Caudalímetros de área
• Caudalímetros de turbina
• Caudalímetros de presión diferencial
• Caudalímetros de vórtice
• Caudalímetros de celda de flujo

1. Caudalímetros de Desplazamiento Positivo

Un caudalímetro de desplazamiento positivo consta de un tubo con el mismo diámetro interior que la tubería a medir, un rotor y un detector de rotación. El rotor es girado por el fluido que circula por el tubo y el caudal se mide detectando el número de rotaciones.

Aunque de construcción sencilla y gran precisión, el uso de engranajes puede dar lugar a problemas como el engrane.

Dado que mide directamente el volumen del fluido, se utiliza para medir el caudal de fuel-oil y aceite lubricante, cuya densidad no varía fácilmente. Gracias a su gran precisión, este caudalímetro es adecuado para aplicaciones como el comercio de fuelóleo.

2. Caudalímetros de Coriolis

Los caudalímetros coriolis constan de dos tubos en U, un vibrador y un sensor de fuerza. Los caudalímetros de coriolis utilizan el principio de la fuerza de coriolis, que establece que dos tubos en U oscilantes con fluido fluyendo a través de ellos generan fuerzas en direcciones opuestas entre sí.

Aunque los caudalímetros coriolis tienen la desventaja de una mayor longitud total debido al principio de medición, pueden medir directamente caudales másicos. Son muy precisos y sensibles, y se utilizan mucho, por ejemplo, cuando también se quiere medir al mismo tiempo la densidad de un fluido.

Por otro lado, es más eficaz que otros y no puede medir caudales en zonas con vibraciones o fluidos que contengan burbujas.

3. Caudalímetros Ultrasónicos

Los caudalímetros ultrasónicos constan de un generador de ultrasonidos y un instrumento de medida. El caudal se calcula midiendo el tiempo de propagación de las ondas ultrasónicas y el efecto Doppler causado por la reflexión de las ondas ultrasónicas. El caudalímetro es capaz de medir desde el exterior de la tubería.

Tiene la ventaja de medir el caudal de fluido sin contacto. El caudalímetro puede instalarse posteriormente en la tubería y tiene la ventaja de que puede instalarse en tuberías de gran diámetro a bajo coste.

Sin embargo, no es adecuado para aplicaciones en las que se requiere una medición de caudal de alta precisión, ya que se producen errores debido al grosor de las paredes de las tuberías.

4. Caudalímetros Electromagnéticos

Los caudalímetros electromagnéticos calculan el caudal midiendo la fuerza electromotriz que genera la bobina, componente del caudalímetro electromagnético, sobre la velocidad de un material magnético colocado en el interior del fluido a medir.

Muchos de ellos no necesitan instalarse en la tubería y se utilizan cuando los caudalímetros instalados en la tubería, como en el caso del agua contaminada, supondrían elevados costes de mantenimiento.

Los caudalímetros electromagnéticos no tienen piezas móviles y no obstruyen el flujo de fluidos, por lo que se utilizan para medir el caudal de lodos mezclados con sólidos. Sin embargo, no pueden medir fluidos no conductores, como el aceite.

5. Caudalímetros Térmicos

Los caudalímetros térmicos constan de dos sensores de temperatura y un calentador. La diferencia entre la temperatura del fluido antes de ser calentado por el calentador y la temperatura del fluido después de ser calentado por el calentador se mide y se convierte en un caudal. Se caracteriza por su capacidad para abarcar una amplia gama de temperaturas.

Los caudalímetros térmicos pueden medir el caudal de gas sin contacto y, por tanto, pueden medir gases corrosivos. Además, casi no tienen caída de presión y pueden medir caudales másicos. En cambio, no son adecuados si el gas contiene contaminantes.

 

6. Caudalímetros de Área

En los caudalímetros de área, un flotador situado en un tubo cónico vertical interrumpe el flujo de abajo hacia arriba, creando una diferencia de presión antes y después del flotador. El medidor descansa en una posición en la que el peso del flotador y la fuerza de la diferencia de presión se equilibran, y mediante la lectura de esta posición se puede determinar el caudal.

Se utilizan para medir caudal líquido o gaseoso, fluidos de purga o gases. Su sencilla construcción los hace poco costosos, pero la precisión de la medición no es muy elevada.

 

7. Caudalímetros de Turbina

Los caudalímetros de turbina se colocan en el flujo y utilizan el hecho de que la velocidad de rotación del impulsor, que tiene un eje paralelo al flujo, es proporcional a la velocidad del flujo para calcular el caudal volumétrico a partir del número de rotaciones del impulsor.

Su diseño ligero permite un alto grado de libertad de instalación. Ligero, barato y con una excelente repetibilidad y capacidad de respuesta, es adecuado para medir grandes volúmenes de fluido. Sin embargo, los cojinetes se deterioran y su vida útil es corta.

8. Caudalímetros de Presión Diferencial

Los caudalímetros de presión diferencial utilizan un orificio para crear una pérdida de presión y utilizan la diferencia de presión entre los lados primario y secundario para medirla como caudal.

Se caracteriza por su bajo coste y su amplia gama de aplicaciones. No es necesario calibrar el caudal real.

 

9. Caudalímetros de Vórtice de Kalman

Los caudalímetros de vórtice de Kalman constan de un obstáculo para generar el vórtice de Kalman y un instrumento de medición del vórtice. El caudal se calcula midiendo el vórtice de Kalman. El vórtice de Kalman es un vórtice regular generado en la estela del obstáculo.

Los caudalímetros de vórtice de Kalman pueden medir una amplia gama de fluidos, ya que no tienen piezas mecánicas de funcionamiento ni electrodos. Sin embargo, no pueden utilizarse en zonas con muchas vibraciones, por ejemplo, porque requieren una longitud de tubería recta y pueden funcionar mal debido a las vibraciones. Se utilizan para medir vapor y agua limpia.

 

10. Caudalímetros de Vórtice

Un caudalímetro de vórtice es un caudalímetro que utiliza el vórtice de Kalman. Los vórtices de Kalman son filas alternas y regulares de vórtices que se producen aguas abajo de un objeto (fuente de vórtices) situado en el flujo de fluido.

11. Caudalímetros de Célula de Flujo

Un caudalímetro de célula de flujo es un tipo de caudalímetro de orificio que genera presión diferencial instalando un orificio en la tubería por la que circula agua o aire, y mide la presión diferencial generada indicada por un flotador instalado en la corriente afluente.

Más Información sobre los Caudalímetros Digitales

Los caudalímetros analógicos son en su mayoría caudalímetros de área y se utilizan para comprobar los caudales in situ. Son baratos y se utilizan desde hace mucho tiempo.

En los últimos años, se han comercializado muchos caudalímetros con especificaciones digitales. Los caudalímetros con salidas de transmisión son casi exclusivamente de especificaciones digitales y están cargados de componentes electrónicos y placas de circuitos en su interior. Aunque tienen el inconveniente de que los circuitos electrónicos tienen una vida residual, son más cómodos, ya que permiten el ajuste automático a cero, el cambio del valor de span, la función de totalización y el cambio de unidad de caudal.

¿Qué es un Actuador Eléctrico?

Un actuador eléctrico es una unidad de accionamiento en la que un motor acciona un cilindro o una corredera.

Al utilizar motores como fuente de accionamiento, son más sensibles y eficientes que los actuadores neumáticos o hidráulicos.

Aplicaciones de los Actuadores Eléctricos

Los actuadores eléctricos se utilizan principalmente en equipos industriales. Las aplicaciones son diversas, por ejemplo, para el posicionamiento preciso de plataformas móviles. A continuación se ofrece una lista de aplicaciones

• Aplicaciones de carga y transporte, por ejemplo para mover y transportar piezas de trabajo.
• Aplicaciones de empuje, por ejemplo, retirada y almacenamiento de piezas de trabajo.
• Para girar sobre una mesa, por ejemplo, para el posicionamiento de mesas o el accionamiento de brazos.

Para la automatización de plantas de producción. Como los servomotores incorporados funcionan con precisión, suelen utilizarse en el mecanizado de piezas pequeñas.

En los últimos años, las ventas de Actuadores Eléctricos para uso en vehículos se han ido ampliando en consonancia con las crecientes ventas de vehículos eléctricos.

Principio de los Actuadores Eléctricos

Los principales componentes de un actuador eléctrico son el motor, el husillo de bolas y la guía.

El motor y el husillo a bolas están conectados por engranajes o correas, y el husillo a bolas convierte el movimiento giratorio del motor en movimiento lineal. El control de posición del movimiento lineal puede lograrse controlando la velocidad del motor.

A menudo se utilizan servomotores y motores paso a paso como motor fuente de accionamiento, lo que permite un posicionamiento preciso.

Más Información sobre los Actuadores Eléctricos

1. Uso en el Sector de la Automoción

En los últimos años, ha aumentado la demanda de conducción automatizada, descarbonización y energías limpias en el sector de la automoción. Por ello, muchas empresas están desarrollando actuadores eléctricos de gran versatilidad.

Los actuadores eléctricos se utilizan en embragues, cambios, frenos, palancas, bombas eléctricas, válvulas eléctricas para motores y mariposas eléctricas.

Se puede elegir la disposición del eje del motor (por ejemplo, tipo de eje coaxial en serie o paralelo) y el tamaño. Esto reduce el coste del desarrollo a medida para cada tipo de vehículo.

2. Cuota de Mercado de los Actuadores Eléctricos

Se espera que el tamaño del mercado mundial de los actuadores eléctricos crezca hasta los 843,86 millones de dólares entre 2020 y 2024. Los siguientes son los antecedentes del creciente tamaño del mercado.

• Aumento del uso de actuadores eléctricos en el uso generalizado de robots
• Creciente demanda de actuadores inteligentes
• Creciente demanda de aeronaves civiles y de defensa
• Creciente demanda de automatización en los países en desarrollo
• Creciente necesidad de sistemas de producción flexibles que utilicen robots

Se espera que el mercado se expanda a medida que se desarrollen nuevas tecnologías como la IA.

3. Control de los Actuadores Eléctricos

Los actuadores eléctricos se incorporan a los robots industriales. Los actuadores eléctricos incorporados en los robots industriales suelen poder manejarse fácilmente desde una caja de aprendizaje acoplada al robot.

El robot puede controlarse enviando instrucciones arbitrarias desde el teaching box. Se espera que esto reduzca el tiempo de producción.

La teaching box controla los actuadores eléctricos utilizando el lenguaje de programación para robots.
El programa permite controlar simultáneamente el cuerpo del robot y los actuadores eléctricos, lo que elimina los errores de control entre dispositivos y mejora la precisión del control.