月: 2023年3月

Abgeschirmte Kabel

Was ist ein Abgeschirmte Kabel?

Abgeschirmte Kabel sind Kabel, bei denen der metallische Leiterabschnitt, der Signale und Strom überträgt, mit einer geerdeten Metallschicht überzogen ist.

Die geerdete Metallschicht besteht aus einer dünnen Folie oder einem anderen Material, das in das Kabel eingewoben ist. Die Bedeckung des Leiterabschnitts mit einer Metallschicht blockiert elektromagnetische Wellen von außen und verhindert gleichzeitig den Austritt von elektromagnetischen Wellen nach außen.

Diese Struktur trägt zur Hochgeschwindigkeitskommunikation in der Telekommunikation und in der Messtechnik bei und ist wichtig für die Sicherheit im Hochenergiebereich. Bei mehradrigen Kabeln dient sie auch dazu, das Rauschen zwischen den Adern zu unterdrücken.

Verwendung von abgeschirmten Kabeln

Abgeschirmte Kabel werden häufig in LAN-Kabeln für Büroautomationsgeräte und in Lautsprechern für Audiogeräte verwendet.

Der Zweck dieser Verwendungen ist der Schutz der Geräte vor elektromagnetischen Wellen, die von außen eindringen. Abgeschirmte Kabel werden dagegen auch in der Hochspannungsverteilung eingesetzt. Sie sollen die Entstehung von elektromagnetischen Wellen verhindern.

Prinzip der abgeschirmten Kabel

Die Hauptbestandteile eines abgeschirmten Kabels sind der Leiter, die Abschirmungsschicht (Schirm), die Isolierschicht und der Mantel.

Bei normalen Metallkabeln ist der Außenleiter mit einer Isolierschicht überzogen. Abgeschirmte Kabel sind dagegen zusätzlich zu der Isolierschicht, die den Leiter bedeckt, mit einer Abschirmungsschicht, z. B. einer dünnen Metallfolie, versehen.

Die Außenseite der Abschirmungsschicht ist mit einer isolierenden Folie, dem so genannten Mantel, bedeckt, der die Leitung vor der äußeren Umgebung schützt. Durch die Erdung der Abschirmungsschicht können Signalkabel vor Störungen geschützt werden. Die Verwendung von abgeschirmten Kabeln in Stromkabeln kann auch den entstehenden elektromagnetischen Wellen entgegenwirken.

Die Unterdrückung elektromagnetischer Wellen in Stromkabeln wird häufig unter Sicherheitsaspekten eingesetzt, um Unfälle durch Stromschlag aufgrund von Induktion zu vermeiden.

Arten von abgeschirmten Kabeln

Es gibt zwei Arten von abgeschirmten Kabeln: elektrostatisch abgeschirmte Kabel, die externe Störungen verhindern, und elektromagnetisch abgeschirmte Kabel, die verhindern, dass durch elektrische Ströme verursachte magnetische Flüsse auf externe Geräte einwirken. Die Methode zur Erdung der Abschirmschicht ist je nach Typ unterschiedlich, daher ist es wichtig, das Kabel mit einer für den Typ geeigneten Methode zu erden.

1. Elektrostatisch abgeschirmte Kabel

Elektrostatisch abgeschirmte Kabel sind Kabel mit einem Kerndraht, der mit einem Metallband aus Kupfer oder Aluminium oder einem Drahtgeflecht ummantelt ist.

Dadurch werden externe Störungen absorbiert und zur Erde geleitet, wodurch verhindert wird, dass Störungen in die Kerndrähte gelangen. Sie werden hauptsächlich in Signal- und Kommunikationskabeln verwendet. Die grundlegende Erdungsmethode für elektrostatisch geerdete Kabel ist die einseitige Erdung. Damit soll verhindert werden, dass Rückströme in die Abschirmung fließen.

Wenn beide Seiten geerdet sind, erhöht sich die Möglichkeit, dass Strom durch die Abschirmung fließt, und es besteht die Gefahr, dass aufgrund des Stromflusses durch die Abschirmung Rauschen erzeugt wird. Wenn die Abschirmung nicht geerdet ist, ist nicht nur die Abschirmung unwirksam, sondern es wird auch Rauschen im Signal erzeugt, wenn die elektrische Ladung, die sich in der Abschirmung aufgebaut hat, in irgendeiner Weise freigesetzt wird. Abgeschirmte Kabel müssen daher unbedingt geerdet werden.

2. Elektromagnetisch abgeschirmte Kabel

Elektromagnetisch abgeschirmte Kabel sind Kabel mit einem Kerndraht, der mit Eisen und Kupfer ummantelt ist, um zu verhindern, dass der durch den elektrischen Strom verursachte magnetische Fluss entweicht.

Der Nachteil ist, dass die Eisenumhüllung sie anfällig für Biegungen und Knicke macht. Sie werden hauptsächlich für Kabel mit großen Strömen verwendet, z. B. für Stromkabel und Motoren. Bei der Erdung von elektromagnetisch abgeschirmten Kabeln hat man die Wahl zwischen einer doppelseitigen und einer einseitigen Erdung, je nach Entfernung. Bei der Stromübertragung über große Entfernungen sollte das Kabel an beiden Enden geerdet werden, während es bei kürzeren Entfernungen nur an einem Ende geerdet werden sollte. In beiden Fällen kann die Abschirmwirkung erhöht werden, indem die Erdungsleitung einen möglichst geringen elektrischen Widerstand aufweist.

In der Regel werden Kupferplatten oder Kupferpfähle mehrere Meter unter der Erde verlegt, um den Erdungswiderstand zu verringern. Dieser unterirdisch verlegte Leiter ist der Erdungspol. Drähte, die vom Erdungspol an die Oberfläche ragen, sind mit einer Kupferschiene verbunden, die als Erdungsschiene oder Sammelschiene bezeichnet wird.

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Rastersondenmikroskope

Was ist ein Rastersondenmikroskop?

Rastersondenmikroskope Ein Rastersondenmikroskop (SPM) ist ein Mikroskop, das eine nadelscharfe Rastersonde verwendet, um die Oberflächenunregelmäßigkeiten einer Probe im Nanometerbereich zu beobachten.

Es wird häufig im Hochvakuum eingesetzt, um die Probenoberfläche zu reinigen, kann aber auch an der Luft verwendet werden. In jüngerer Zeit wurden einige Mikroskope entwickelt, die in Flüssigkeiten eingesetzt werden können.

Es gibt verschiedene Arten von Rastersondenmikroskopen, darunter die Rastertunnelmikroskopie (STM) und die Rasterkraftmikroskopie (AFM); das STM ist in der Lage, einzelne Atome zu erfassen, und wurde 1986 von seinem Erfinder mit dem Nobelpreis für Physik für seinen bedeutenden Beitrag zur Weiterentwicklung der Wissenschaft und Technologie von Nanostrukturen ausgezeichnet.

Einsatzmöglichkeiten von Rastersondenmikroskopen

Rastersondenmikroskope werden zur Beobachtung der Oberflächenbeschaffenheit und zur Messung der Rauheit von Halbleitern, Glas, Flüssigkristallen und anderen Materialien eingesetzt, da sie sehr feine Oberflächen bis in den Nanometerbereich beobachten können.

Zu den spezifischen Beobachtungszielen gehören die atomare Anordnung von Siliziumeinkristallen und Phenylgruppen in organischen Verbindungen. Auch die DNA von biologischen Proben wie Mikroorganismen, Bakterien und biologischen Membranen lässt sich damit beobachten und manipulieren.

Rastersondenmikroskope sind eine neue Art von Mikroskopen, die in den 1980er Jahren entwickelt wurden, aber ihre Anwendungsmöglichkeiten erweitern sich rasch, mit bemerkenswerten Entwicklungen bei den Beobachtungstechniken auf atomarer Ebene, und es wurden auch Modelle entwickelt, die Reibung, Viskoelastizität und Oberflächenpotential messen können. Messungen in Flüssigkeiten werden auch in Bereichen wie der Elektrochemie und der Biochemie eingesetzt, wo sie die Messung von Bedingungen ermöglichen, die näher an den realen Bedingungen liegen.

Grundsätze der Rastersondenmikroskopie

In diesem Abschnitt werden die Prinzipien von AFM und STM, zwei der am häufigsten verwendeten Rastersondenmikroskope, beschrieben. Bilder und Positionsinformationen werden durch die Spitze einer feinen nadelartigen Sonde erfasst, die die Oberfläche der Probe abtastet. Die Sonde ist dünn und tastet auf atomarer Ebene ab, so dass sie für die Messung von Proben mit zu großen Unregelmäßigkeiten nicht geeignet ist.

1. Rastertunnelmikroskopie (STM)

Das STM nutzt die Tatsache, dass die Stärke des Tunnelstroms, der von der Spitze einer Metallsonde zur Probe fließt, empfindlich von der Dicke des dazwischen liegenden Isolators, dem Vakuum, abhängt. Sie ist in der Lage, die lokale Höhe der Probenoberfläche mit einer hohen Auflösung (der kürzeste Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten bei der Unterscheidung) präzise zu messen, so dass die Atome auf der Oberfläche des Materials einzeln aufgelöst werden können. Die Abtastbewegung der Sonde über die Oberfläche der Probe ermöglicht die Beobachtung von atomar ungleichmäßigen Mustern.

Die Sonde besteht aus Wolfram oder Platin und hat eine spitze Spitze. Wenn die Sonde und die Probe nahe genug zusammengebracht werden, dass sich ihre Elektronenwolken überlappen, und eine kleine Vorspannung (eine Spannung, die zur Festlegung des Gleichstrom-Arbeitspunkts für die Kleinsignalverstärkung eines Verstärkers verwendet wird) angelegt wird, fließt aufgrund des Tunneleffekts ein Tunnelstrom.

Beim STM wird der Tunnelstrom konstant gehalten, indem eine Metallsonde horizontal (X, Y) über die Oberfläche der Probe bewegt wird und der Abstand zwischen der Sonde und der Probe (Z) rückgekoppelt wird. Die vertikale Bewegung erfolgt in der Regel mit piezoelektrischen Elementen, die den Abstand mit einer Präzision steuern können, die kleiner als die Größe eines einzelnen Atoms ist, um Wechselwirkungen zwischen einzelnen Atomen zu erkennen. STMs haben daher eine atomare Auflösung in drei Dimensionen. Piezoelektrische Elemente sind passive Geräte, die den piezoelektrischen Effekt nutzen, ein Phänomen, bei dem eine Spannung erzeugt wird, wenn Druck ausgeübt wird.

2. Rasterkraftmikroskopie (AFM)

AFM misst und scannt die Unterschiede der mikroskopischen interatomaren Kräfte (schwache Kohäsionskräfte zwischen Atomen, die nicht chemisch gebunden sind) zwischen der Sonde und der Probenoberfläche, um die Oberfläche zu beobachten. Für die Messung von Reibungskräften, Viskoelastizität, Dielektrizitätskonstante und Oberflächenpotenzial wurde eine Vielzahl von Anwendungen entwickelt, die die AFM-Technologie nutzen.

Eine am Ende eines Auslegers (Cantilever) befestigte Sonde wird durch eine geringe Kraft in Kontakt mit der Oberfläche der Probe gebracht. Der Abstand (Z) zwischen der Sonde und der Probe wird rückgekoppelt, um sicherzustellen, dass die auf den Cantilever wirkende Kraft (Auslenkung) konstant ist, während er horizontal (X, Y) gescannt wird, um ein Bild der Oberflächentopografie zu erzeugen.

Weitere Informationen zu Rastersondenmikroskopen

Arten von Sonden

AFM und SPM, die typische Beispiele für Rastersondenmikroskope sind, verwenden beide Sonden, allerdings unterschiedlicher Art. Darüber hinaus gibt es viele verschiedene AFM-Typen, allein in Bezug auf Material, Länge usw., und es ist wichtig, den richtigen Typ für das zu messende Objekt auszuwählen.

Neben dem im Prinzip beschriebenen Kontaktmodus verfügen AFMs auch über einen Klopfmodus, der bei der Messung empfindlicher organischer Proben zum Einsatz kommt und eine spezielle Sonde verwendet. Die Sonden sind Verbrauchsmaterialien und müssen vom Benutzer ausgetauscht werden.

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Auflöser

Was ist ein Auflöser?

Ein Auflöser ist eine Art Encoder und ein Sensor zur Messung von Drehwinkeln.

Unter den Geräten zur Erfassung des Drehwinkels sind Auflöser insbesondere solche, die Änderungen des Magnetfeldes durch elektromagnetische Induktion erfassen und den Drehwinkel feststellen. Die vom Auflöser gelesene Information über die Drehung wird als elektrisches Signal ausgegeben, das an die rotierende Anlage, an der der Auflöser angebracht ist, zurückgeführt werden kann.

Verwendung von Auflösern

Auflöser werden hauptsächlich in Industrieanlagen verwendet. In Haushaltsgeräten oder kommerziellen Anlagen sind sie nicht zu finden. Servomotoren sind das Hauptziel für die Messung von Drehwinkeln.

Damit Servomotoren genau arbeiten können, muss eine Rückmeldung erfolgen, z. B. über die Drehzahl des Motors. Auflöser werden in Verbindung mit solchen Servomotoren für eine hochpräzise Positionierung verwendet.

Seit einigen Jahren können sie auch in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Sie können bei der Fahrsteuerung von Elektrofahrzeugen und der elektrischen Servolenkung eingesetzt werden, um eine fortschrittliche Motorsteuerung zu ermöglichen. Auflöser ermöglichen eine stromsparende und präzise Steuerung und werden daher immer häufiger in Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Prinzip eines Auflösers

Das Grundprinzip eines Auflösers ist fast dasselbe wie das eines Transformators. Er besteht aus zwei Kernen, um die Spulen gewickelt sind.

Durch die Drehung ändert sich die relative Position des Primär- und des Sekundärkerns, was zu einer Fehlausrichtung zwischen Primär- und Sekundärkern führt. Das Prinzip des Auflösers besteht darin, den Drehwinkel durch Messung des Wechselstromwerts zu ermitteln. Wenn der Drehwinkel beispielsweise 0° beträgt, bleiben die relativen Positionen der Kerne gleich und es kommt zu keiner Verschiebung der Eingangs-/Ausgangsspannung; bei 180° kehrt sich die Phase der Eingangs-/Ausgangsspannung um.

Bei einem Auflöser wird der Teil, der sich in Verbindung mit dem Objekt dreht, als Rotor und der Teil mit eingebauter Spule als Stator bezeichnet. Wenn der Rotor konzentrisch zum Stator ist, erhält man bei jeder Umdrehung des Rotors ein gleiches Ausgangssignal. Im Gegensatz dazu liefert eine elliptische Form die doppelte Leistung und eine dreieckige Form die dreifache Leistung.

Die Vergrößerung des Ausgangssignals kann also durch die Form des Rotors gesteuert werden. Auflöser haben den Vorteil, dass sie aufgrund ihres einfachen Aufbaus, der aus einem Kern und einer Spule besteht, auch in ungünstigen Umgebungen eingesetzt werden können.

Weitere Informationen über Auflöser

1. Auflöser verwenden

Die vom Auflöser ausgegebenen Signale werden vom RDC, der für Resolver Digital Converter steht, in Drehwinkel und Drehwinkelgeschwindigkeit umgewandelt und von der CPU verarbeitet.

Der RDC kann bei der Digitalisierung des Drehwinkelsignals auch Fertigungsschwankungen des Auflösers kompensieren. Die arithmetische Verarbeitung von Servomotoren und Motoren, die in Fahrzeugen eingesetzt werden, ist im Allgemeinen eine PID-Regelung. Die dem Motor zuzuführende Energiemenge wird durch den Vergleich der Sollgeschwindigkeit mit dem vom Auflöser erfassten Drehwinkel und der Drehgeschwindigkeit bestimmt.

Um die Genauigkeit der Positionierung und Steuerung zu erhöhen, muss die Zeitdifferenz zwischen der Erfassung des Drehwinkels und dem Zeitpunkt der Bestimmung der Energiemenge minimiert werden, was von der Obergrenze der CPU-Betriebsfrequenz abhängt.

2. Die Zukunft der Auflöser

Auflöser haben eine einfache Grundkonfiguration, sind aber teuer. Es ist nicht nur kostspielig, Bauteile zu beschaffen, sondern auch, eine stabile Produktion von Auflösern mit garantiert hoher Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Auflöser haben mehrere Statorwicklungen, und es ist wichtig, dass alle Kupferdrähte gleichmäßig gewickelt sind. Jede Abweichung in der Wicklung beeinträchtigt das Ausgangssignal und führt zu einer Verringerung der Genauigkeit der Positionserfassung.

In den letzten Jahren haben sich magnetische Sensoren als Alternative zu Auflösern durchgesetzt. Es gibt verschiedene Arten von Magnetsensoren, aber die meisten sind MR-Sensoren, die sich den magnetoresistiven Effekt zunutze machen. Der magnetoresistive Effekt ist ein Phänomen, bei dem sich der elektrische Widerstand in Abhängigkeit von der Stärke und Richtung eines externen Magnetfelds ändert. Je nach Anwendung werden folgende Magnetsensoren eingesetzt

AMR (Anisotroper Magnetowiderstandseffekt)
GMR (Giant magnetoresistance effect) Geräte
TMR (Tunnelmagnetowiderstandseffekt)

Die Vorteile der magnetischen Sensoren liegen darin, dass sie in Lagerringe integriert werden können und keine Signalverarbeitungsschaltungen wie RDC benötigen. Sie werden voraussichtlich kleiner, leichter und billiger sein.

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Strahlungsdetektoren

Was ist ein Strahlungsdetektoren?

Strahlungsdetektoren Ein Strahlungsdetektor ist ein Gerät, das Strahlung indirekt aufspürt und misst, indem es physikalische und chemische Reaktionen nutzt, die durch die Wechselwirkung von Strahlung und Materie verursacht werden.

Der Mensch kann Strahlung nicht direkt mit seinen Sinnen wahrnehmen. Daher wird die durch die Strahlung verursachte Ionisierung und Anregung zum Nachweis und zur Messung genutzt. So werden beispielsweise Ionen und freie Elektronen oder elektromagnetische Wellen wie Fluoreszenz erzeugt, die in Stromsignale umgewandelt werden. Anhand dieses Stromsignals kann die Strahlendosis auf einem Messgerät angezeigt oder hörbar gemacht werden.

Es gibt zahlreiche weitere Anwendungen, darunter solche, die auf der Emission von Elektronen beruhen, solche, bei denen Wärme erzeugt wird, die praktische Nutzung der Aktivierung von Neutronenmaterial und Detektoren, die auf dem Nachweis von Cherenkov-Strahlung basieren.

Verwendungszwecke von Strahlungsdetektoren

Strahlungsdetektoren werden häufig in Strahlendekontaminationsstellen, Werften und Fabriken eingesetzt. Da es verschiedene Arten von Strahlung gibt – Alpha-, Gamma-, Beta- und Röntgenstrahlen – und die von ihnen ausgehenden Dosen von hoch bis niedrig reichen, müssen die Strahlungsdetektoren selbst je nach Situation sorgfältig ausgewählt werden.

Die Messung der Luftdosisleistung gibt einen Überblick darüber, wie viel Strahlung im Raum umherfliegt. Der Nachweis von Strahlung, die von der Oberfläche eines Objekts ausgeht, kann auch einen Überblick darüber geben, ob das Objekt kontaminiert ist, und die Quelle der Kontamination ermitteln. Der Einsatz von Strahlungsdetektoren wird auch zur Messung der Strahlendosis verwendet, der eine Person ausgesetzt war.

Grundsätze der Strahlungsdetektoren

Es gibt zwei Haupttypen von Strahlungsdetektoren: solche, die die ionisierende Wirkung der Strahlung auf Gasmoleküle nutzen, und solche, die die Anregung von Elektronen in Materialien, vor allem in Festkörpern und Flüssigkeiten, nutzen.

Der erste Typ wird als Gasdetektor und der zweite als Szintillationsdetektor bezeichnet.

1. Gasdetektoren

Bei Gasdetektoren ist der Detektor mit einem Gas, z. B. Inertgas oder Luft, so gefüllt, dass die Moleküle beim Durchgang der Strahlung ionisieren und Kationen und Elektronen erzeugen. Die Ionisierung dieser Gasmoleküle wird genutzt, um die Strahlungsmenge zu messen. Es gibt verschiedene Arten von Erwartungsdetektoren, wie Ionisationskammern, GM-Zähler und Proportionalzähler.

Ionisationskammer

In einer Ionisationskammer werden Kationen bzw. Elektronen von Elektroden angezogen und in elektrische Messsignale umgewandelt. Die Anzahl der Kationen und Elektronen, die durch die Energie der Strahlung ionisiert werden, wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, so dass die Signalintensität nahezu proportional zur Energie der Strahlung ist. Mit anderen Worten: Es ist möglich, die Energie der Strahlung zu bestimmen. Der Nachteil ist jedoch, dass die Empfindlichkeit gering ist, da die Ionisierung direkt beobachtet wird.

GM-Zähler

In einem GM-Zähler wird ein Gas auf die gleiche Weise wie in einer Ionisationskammer aufgeladen, aber zwischen den Elektroden wird eine hohe Spannung angelegt, so dass sich die durch die Ionisierung erzeugten Elektronen mit hoher Geschwindigkeit bewegen und andere Gasmoleküle weiter ionisieren. Dadurch wird sichergestellt, dass ein starkes Signal erhalten wird.

Daher wird bei jeder Ionisierung ein Impuls zwischen den Elektroden durchgeführt. Man erhält ein starkes Signal, aber der Nachteil ist, dass man keine Informationen über die Energie der Strahlung erhält, da das Signal ein Impuls ist.

Proportionalzähler

Wird in einem mit Gas gefüllten Detektor die zwischen den Elektroden angelegte Spannung mäßig eingestellt, folgt auf die Ionisierung durch die Strahlung die Ionisierung anderer Gasmoleküle, wodurch ein starkes Signal entsteht, das ebenfalls proportional zur Anzahl der ursprünglich ionisierten Moleküle ist. Für Messungen unter diesen Bedingungen werden Proportionalzähler verwendet.

2. Szintillationsdetektor

Szintillationsdetektoren nutzen die Wirkung der Strahlung auf die Elektronen in der Umlaufbahn um den Kern, die dann in eine äußere Umlaufbahn überführt werden, was als “Anregung” bezeichnet wird. Ein Beispiel für ein solches Instrument ist ein Szintillationsmessgerät.

Ein Material, das die Eigenschaft hat, durch Anregung mit Strahlung Licht zu emittieren, wird als Szintillator bezeichnet. Natriumjodid (NaI)-Kristalle werden als Festkristall-Szintillatoren verwendet. Wenn Strahlung von einem Szintillator absorbiert wird, werden die Atome durch elektronische Anregung instabil und kehren dann in ihren ursprünglichen stabilen Zustand zurück. Während dieses Prozesses geben die Atome Energie in Form von Licht ab.

Dieses schwache Licht (Photonen) wird von einer Photomultiplier-Röhre verstärkt und zur Messung in einen elektrischen Strom umgewandelt. Die Anzahl der emittierten Photonen ist proportional zur Energie der Strahlung, so dass Szintillationsdetektoren die Energie der Strahlung bestimmen können.

Da NaI-Kristalle hygroskopisch sind, werden sie versiegelt, um zu verhindern, dass sie der Luft ausgesetzt werden. Andererseits gibt es ein Einfallsfenster, durch das die Strahlung in den Detektor eintritt. Das Einfallsfenster besteht aus einem sehr dünnen Metall mit einer sehr niedrigen Ordnungszahl, z. B. Beryllium oder Aluminium, von etwa 100 µm.

Wie man einen Strahlungsdetektor auswählt

Bei der Auswahl eines Strahlungsdetektors ist es wichtig, folgende Punkte zu beachten

1. Die Art der Strahlung

Es gibt verschiedene Arten von Strahlung: Alpha-, Beta-, Neutronen-, Gamma- und Röntgenstrahlung. Der Aufbau und das Prinzip eines Strahlungsdetektors bestimmen die Art der aufzuspürenden Strahlung und die zu erwartende Empfindlichkeit, daher ist es wichtig, einen Detektor auszuwählen, der diese Faktoren kennt.

2. Der angezeigte Wert

Bei der Auswahl sollte berücksichtigt werden, ob der angezeigte Wert (z. B. eine einfache Zählung oder eine 1-cm-Äquivalentdosis) für den beabsichtigten Einsatz geeignet ist.

3. Strahlungsdurchlässigkeit

Die Kenntnis der Strahlungsdurchlässigkeit ermöglicht einen sicheren Betrieb, da die Strahlung den Ort der Ionisierung (Gas oder fester Szintillator) erreichen muss, um nachgewiesen zu werden. NaI-Szintillationsmessgeräte zum Beispiel sind für die Messung von Gamma- und Röntgenstrahlung geeignet. Das liegt daran, dass sie Strahlung, die das dünne Metallfenster nicht durchdringen kann (Alpha- und Betastrahlung), nicht erfassen können, weil sie um einen Szintillator herum versiegelt werden müssen, der hygroskopisch ist.

Einige GM-Zähler sind in der Lage, Betastrahlung zu messen, andere nicht. Betastrahlung kann mit dem Typ gemessen werden, der ein großes Fenster hat und für das Fenster sehr dünnen Glimmer verwendet. Betastrahlen können dieses Glimmerfenster durchdringen. GM-Zähler, die sowohl Betastrahlung als auch Gammastrahlung messen können, haben eine Metallkappe, die für Betamessungen entfernt werden muss. Der Grund dafür ist, dass Betastrahlen die Metallkappe nicht durchdringen können.

Weitere Informationen über Strahlungsdetektoren

1. Zweck der Strahlungsmessung

Strahlungsmessungen haben zwei Hauptzwecke

Messung der Strahlungsdosis, die für ein Strahlungsfeld spezifisch ist, wie z. B. Art und Energie der Strahlung oder die Anzahl der Teilchen, um sie beim Umgang mit Strahlung zu kontrollieren.
Messung der Energiedosis, die durch Multiplikation der Strahlendosis im Strahlungsfeld mit einem Koeffizienten ausgedrückt wird, der sich aus der Wechselwirkung zwischen der Strahlung und dem Material ergibt, um die durch die Strahlung hervorgerufenen physikalischen, chemischen und biologischen Wirkungen zu verstehen oder effektiv zu nutzen.

Das Strahlenschutzmanagement ist eine Erweiterung des letzteren. Um die Auswirkungen der Strahlung auf den menschlichen Körper zu bewerten, wird auf der Grundlage der absorbierten Dosis eine effektive Dosis berechnet, zu der eine Bewertung der biologischen Auswirkungen der einzelnen Strahlungsarten und der Empfindlichkeit der der Strahlung ausgesetzten Körperteile hinzukommt.

2. Szintillationsdetektoren für hochenergetische Röntgenstrahlung

Szintillationsdetektoren, die feste Szintillatorkristalle verwenden, werden zur Messung hochenergetischer Röntgenstrahlen und sogar hochenergetischer Gammastrahlen eingesetzt. Die Besonderheit eines Röntgendetektors besteht darin, dass der Szintillator Röntgenstrahlen im Verhältnis zur Energie der Röntgenstrahlen effizient empfängt und detektiert.

Dies unterscheidet ihn von Gasdetektoren, die keine hochenergetischen Röntgenstrahlen auffangen können. Außerdem ist die Zeit vom Eintritt der Röntgenstrahlen in den Detektor bis zur Umwandlung in ein elektrisches Signal und zur Ausgabe sehr kurz, so dass er sich für Messungen eignet, bei denen eine große Anzahl von Röntgenphotonen einfällt. In der Forschung wurden auch positionsdetektierende Hochenergie-Röntgendetektoren entwickelt, die die Vorteile des Szintillationstyps nutzen, um ein zweidimensionales Bild der Röntgenstrahlen zu erhalten.

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Filtros Prensa

¿Qué son los Filtros Prensa?

Los filtros prensa son dispositivos diseñados para filtrar y separar lodo sólido-líquido aplicando presión a través de un filtro. Son ampliamente utilizados en aplicaciones de purificación de agua. Su estructura simple y la capacidad de aumentar el volumen de procesamiento los hacen populares como equipos de filtración y deshidratación en líneas de producción.

El producto resultante de la deshidratación, conocido como “torta”, presenta un contenido de humedad extremadamente bajo y una alta eficiencia en la separación sólido-líquido. Además, existen filtros prensa automatizados que permiten la automatización completa del proceso, desde el llenado del líquido hasta la filtración.

Aplicaciones de los Filtros Prensa

Debido a sus elevadas propiedades de separación sólido-líquido, los filtros prensa se utilizan en una gran variedad de industrias. El procesado de alimentos y la minería son ejemplos de aplicaciones distintas de las que se enumeran a continuación.

1. El Sector Medioambiental

Las aplicaciones típicas se encuentran en el sector medioambiental, donde se utilizan para el tratamiento de aguas residuales y el control de la contaminación atmosférica. Las plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan filtros prensa para eliminar sustancias sólidas y producir agua purificada. El agua depurada se vierte al mar, por ejemplo, tras asegurarse de que cumple las normas de vertido.

2. La Industria Química

En la industria química, se utilizan para purificar, separar y concentrar compuestos sintéticos. En síntesis orgánica, los filtros prensa se utilizan a veces para separar los productos de reacción de los subproductos de reacción.

También pueden utilizarse en procesos de refinado para eliminar impurezas y mejorar la calidad del producto.

3. Industria Petroquímica

En la industria petroquímica, los filtros prensa se utilizan para fabricar productos petrolíferos y químicos. Concretamente, se utilizan para eliminar las impurezas del petróleo, por ejemplo, en los procesos de refinado del petróleo.

Principio de los Filtros Prensa

Un filtro prensa consta de varias cámaras filtrantes en fila, separadas por dos placas de acero o plástico con telas filtrantes. Las telas filtrantes se utilizan para separar el lodo sólido-líquido al presionarlo a través del filtro. Se vierte el líquido de suspensión en el espacio entre las telas filtrantes mediante una bomba. Una vez que el líquido se ha vertido y la filtración ha progresado, se aplica más presión para deshidratar el material. En el caso de los filtros prensa manuales, la presión hidráulica se aplica mediante una bomba hidráulica manual. Al liberar la presión hidráulica, se abre la cámara del filtro y se recoge la torta deshidratada.

1. Placas Filtrantes

Las placas están hechas de polipropileno o material similar. Su función es fijar y comprimir la tela filtrante. Están hechas de un material duro que puede soportar altas presiones y tienen una excelente resistencia química.

Según el modelo de filtros prensa, se puede introducir aire entre las placas filtrantes para aumentar la presión y la velocidad de filtración.

2. Tela Filtrante

Filtros tipo tela fabricados con polipropileno, nailon o poliéster. Existen varios diámetros de poro filtrante, por lo que pueden utilizarse en función del contenido de sólidos y el tamaño de las partículas del lodo. La mayoría de los filtros prensa actuales son capaces de descargar automáticamente los sólidos moviendo la tela filtrante como si fuera una cinta transportadora.

¿Cómo Seleccionar unos Filtros Prensa?

A la hora de seleccionar un filtros prensa, hay que tener en cuenta las propiedades del lodo líquido, la velocidad de procesamiento y el contenido de humedad.

1. Propiedades del Lodo Líquido

El material de la placa filtrante y de la tela filtrante se determina en función de las propiedades del líquido de purines. Si el lodo líquido es corrosivo, seleccione acero inoxidable, etc. Si el lodo líquido tiene alta viscosidad, seleccione una bomba de compresión de alto cabezal, etc.

2. Rendimiento

El rendimiento es otro factor importante. Es uno de los indicadores clave para determinar el tamaño adecuado del filtro prensa e influye en el diseño y la construcción del filtro prensa. A medida que aumenta el rendimiento, aumenta el tamaño.

3. Contenido de Humedad

Basándose en lo anterior, compruebe el contenido de humedad requerido. Si se desea reducir el contenido de humedad de la torta, debe darse tiempo suficiente para eliminar el exceso de agua.

Sin embargo, esto reducirá el rendimiento, por lo que hay que considerar la capacidad del equipo en función del rendimiento requerido y del contenido de humedad necesario.

Más Información sobre Filtros Prensa

Prevención de Fugas en Filtros Prensa

Los filtros prensa pueden presentar fugas en los bordes del filtro debido a diferentes factores como huecos, presión excesiva u obstrucción de la tela filtrante.

Si hay un hueco entre la tela filtrante y el bastidor, pueden ocurrir fugas. En muchos casos, sellar el hueco con un sellador puede detener la fuga. Además, si la presión es alta en relación con la velocidad de filtración de la tela filtrante, puede haber fugas en los purines sin procesar.

Es importante reducir la presión o optimizar el tamaño de los poros de la tela filtrante para prevenir fugas. Las fugas también pueden ser causadas por la obstrucción de la tela filtrante debido a los sólidos presentes, lo cual disminuye la eficiencia de la filtración. Limpiar la tela filtrante puede solucionar este problema. Asimismo, un alto contenido de sólidos en los purines puede contribuir a las fugas, por lo que es necesario reducir dicho contenido en el proceso previo.

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Láseres de Fibra

¿Qué son los Láseres de Fibra?

Los láseres de fibra son una tecnología avanzada que utiliza una fibra óptica como medio láser.

Se utiliza una fibra óptica dopada con elementos de tierras raras como medio láser y es capaz de oscilar a una longitud de onda fundamental de 1030-1070 nm. Los láseres de fibra están disponibles en dos tipos de oscilación: de onda continua (CW, Continuous Waves) y de onda pulsada. La oscilación continua tiene un alto rendimiento y, por tanto, se utiliza principalmente en procesos de soldadura y corte, mientras que la oscilación pulsada tiene un bajo rendimiento y, por tanto, es adecuada para el marcado y la microfabricación.

Los láseres de fibra se caracterizan por ser más eficaces, compactos y fáciles de mantener que los láseres convencionales de estado sólido y de gas. También tienen la ventaja de que la energía se transmite a través de una fibra óptica, lo que se traduce en una baja pérdida de luz y una alta potencia de salida.

Usos de los Láseres de Fibra

Las principales aplicaciones de los láseres de fibra son la soldadura, el corte, el marcado y la fusión. Los materiales altamente reflectantes y difíciles de procesar, como el aluminio, el cobre y el latón, pueden procesarse eficazmente con láseres de fibra.

Los láseres de fibra tienen una gran calidad de haz y se enfocan fácilmente con lentes, lo que permite conseguir diámetros de punto pequeños. Los láseres de fibra de oscilación pulsada también son adecuados para el marcado y pueden utilizarse en una gran variedad de materiales, como metales, plásticos y resinas.

Uno de los principales atractivos de los láseres de fibra es que pueden utilizarse para una amplia variedad de métodos de marcado, como la impresión en piezas y la impresión de códigos de barras. En concreto, existe una gran variedad de métodos de marcado, como la perforación profunda, el marcado en negro, el marcado en blanco y el pelado de capas superficiales.

Principio de los Láseres de Fibra

Los láseres constan de un resonador, un medio láser, una fuente de excitación y un espejo de resonancia, que pueden clasificarse a grandes rasgos en función del medio láser. Existen dos tipos de láseres: los láseres gaseosos, que utilizan un gas como medio, y los láseres de estado sólido, que utilizan cristales.

Los láseres de fibra utilizan una fibra óptica como medio láser. El núcleo se denomina fibra de doble revestimiento dopada con elementos de tierras raras. La parte interior de la fibra se denomina primer revestimiento y la exterior segundo revestimiento, y la luz excitada por el LD se refleja en el límite entre ambos.

A medida que la luz de excitación se refleja repetidamente, es absorbida por el núcleo, donde tiene lugar la emisión inducida. Se colocan espejos de resonancia en ambos extremos de la fibra, y se emite una luz suficientemente amplificada. La estructura del oscilador de un láser de fibra difiere en función del método de oscilación.

1. Onda Continua (CW)

En los láseres de fibra de onda continua, la luz procedente del LD de bombeo llega al resonador a través de un combinador de bombeo. Lo característico en este caso es que se utilizan rejillas de fibra de Bragg (Fiber Bragg Grating) en lugar de espejos de resonancia.

La luz amplificada se transmite a través de la fibra de salida. Al no haber espejos en el resonador, no hay necesidad de ajuste óptico, lo que reduce el tiempo y los costes de mantenimiento.

2. Oscilación Pulsada

Una estructura de láser de fibra de oscilación pulsada es el tipo MOPA (Master Oscillator Power Amplifier). En este tipo, la luz semilla (seed light) LD es pulsada por un generador de pulsos y la luz es amplificada en dos etapas a través de un amplificador de fibra óptica.

El tipo MOPA tiene la característica de que la anchura del pulso y la frecuencia de repetición pueden ajustarse, ya que están controladas por el generador de pulsos.

Más Información sobre los Láseres de Fibra

1. Diferencias entre Láseres de Fibra y Láseres de CO2

Los láseres de fibra no requieren los mismos costes eléctricos para la preparación y refrigeración de la descarga que los láseres de CO2. Según las estimaciones habituales, por ejemplo, los láseres de CO2 consumen más de 20 KW de electricidad incluso en modo de espera. Con un láser de fibra, esto puede reducirse a menos de 5 KW y aproximadamente un 25% menos de consumo eléctrico.

El gas láser necesario para los láseres de CO2 no es necesario para los láseres de fibra. Además, el sistema óptico de un láser de CO2 es complejo y los costes de mantenimiento son elevados durante muchos años de uso. El principio del láser de fibra, que enfoca la luz sobre una fibra, permite acortar los tiempos de procesamiento del láser gracias a su alta eficiencia de conversión.

En comparación con los láseres de CO2, pueden cortar aproximadamente cinco veces más rápido. Por otro lado, las máquinas de procesamiento de los láseres de fibra sigue siendo caro, ya que requieren un costo de inversión inicial de aproximadamente el doble. Además, al cortar metales gruesos, es difícil obtener una superficie de corte limpia porque la captación de luz es demasiado buena.

2. Soldadura con Láseres de Fibra

En los últimos años, los láseres de fibra han atraído más atención para la soldadura de metales que los láseres de CO2 utilizados convencionalmente. La razón de ello es la mayor eficacia luminosa del láser en comparación con los láseres de CO2, lo que se espera que redunde en menores costes de funcionamiento. Otra razón es que la luz se puede confinar y concentrar en una fibra y aumentar la potencia de emisión, por lo que se pueden soldar metales distintos, gruesos, etc. en un tiempo relativamente corto.

Los láseres de fibra han sufrido durante mucho tiempo el problema de las salpicaduras, es decir, los restos de metal esparcidos durante la soldadura, pero esto se está solucionando ahora gracias a las recientes mejoras en la tecnología de procesamiento láser, que ha llevado al desarrollo de una tecnología para irradiar láseres de potencia relativamente baja en las proximidades del haz enfocado.

3. Precio de los Láseres de Fibra

El precio de los láseres de fibra suele ser muy económico para la fuente de luz en sí. Sin embargo, cuando se trata de equipos de procesamiento láser, no es raro que el precio sea de varios miles de dólares o más, dependiendo en gran medida de las especificaciones.

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Tambores de Fibra

¿Qué son los Tambores de Fibra?

Tambores de Fibra son Bidones hechos de Papel

Los tambores de fibra son bidones hechos de papel. Son más ligeros que los bidones metálicos o de resina sintética, pero lo suficientemente resistentes para que los bidones puedan apilarse. También son fáciles de incinerar o reciclar, ya que están hechos de papel. Los tambores de fibra se venden en una amplia gama de tamaños, desde 1 litro hasta unos 120 litros, y se utilizan a diario en la producción.

Los Tambores de Fibra son Bidones utilizados para Polvos

Estos suelen utilizarse para llenar polvos como plásticos y productos farmacéuticos, normalmente en conjuntos con bolsas interiores de polietileno.

Usos de los Tambores de Fibra

Los tambores de fibra son baratos y están disponibles en una gran variedad de tamaños, por lo que se utilizan habitualmente en la fabricación. Suelen utilizarse para llenar polvos. El material es papel, lo que hace que los envases sean ligeros y convenientes para transportar lotes de gran tamaño, como ocurre con los plásticos.

Tambores de Fibra Especiales para Evitar la Contaminación

También se utilizan tambores de fibra especiales para el envasado de productos farmacéuticos y cosméticos con el fin de evitar la contaminación. Por otro lado, los líquidos como los disolventes orgánicos no son adecuados para los bidones de fibra debido al riesgo de fugas y a que las bolsas de polietileno utilizadas en el conjunto se deterioran.

Características de los Tambores de Fibra

Los Tambores de Fibra están fabricados con Papel Laminado para Mantener su Resistencia

Los tambores de fibra se fabrican laminando papel kraft y papel liner utilizado para el cartón. El material es papel, pero al estar laminado, estos tienen cierta resistencia. La tapa puede ser de metal o de papel, y generalmente se utilizan tapas y bandas metálicas para un mejor sellado. Algunos modelos cumplen las normas exigidas para el transporte de mercancías peligrosas y pueden utilizarse para exportar mercancías peligrosas al extranjero.

Los Tambores de Fibra son Ligeros y Baratos, pero Inadecuados para el Transporte de Productos Pesados o con Gran Consumo de Agua

Los tambores de fibra están hechos de papel, por lo que su transporte es menos exigente y su eliminación más fácil que la de los tambores metálicos. También son más baratos que los bidones metálicos en términos de coste, por lo que suelen utilizarse para productos que se envían en grandes cantidades.

Por otro lado, son menos duraderos que los bidones metálicos, por lo que no son adecuados para transportar productos pesados o densos. Tampoco son adecuados para transportar productos que contengan mucha humedad o materiales oxidables, ya que el material es papel.

Para envasar este tipo de productos, hay que elegir tambores de fibra que hayan sido sometidos a un tratamiento especial, como el tratamiento hidrófugo. Algunos fabricantes pueden procesar la superficie del tambor de fibra para adaptarla al producto que se va a envasar, por lo que es aconsejable consultar previamente al fabricante del tambor.

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Válvulas de Pellizco

¿Qué son las Válvulas de Pellizco?

las válvulas de pellizco son válvulas que controlan el fluido pellizcando un conducto de material flexible, como caucho o silicona.

Son especialmente útiles cuando se trata de fluidos que contienen sólidos. Con este tipo de fluidos, las válvulas normales pueden obstruirse fácilmente y resultar difíciles de limpiar.

Las válvulas de pellizco, en cambio, pueden cerrar completamente el conducto, lo que facilita su limpieza y mantenimiento.Estas tienen una construcción relativamente sencilla, bajo coste y gran durabilidad.

Usos de las Válvulas de Pellizco

Las válvulas de pellizco se utilizan en muchos sectores industriales porque son económicas y robustas. Son especialmente útiles en áreas donde se manipulan fluidos con una ligera mezcla de sólidos.

1. Sector Médico

Se utilizan en máquinas de hemodiálisis para controlar el flujo de sangre. También son útiles en los tomamuestras de sangre y las jeringuillas para garantizar un suministro preciso de fluidos.

2. Sector Alimentario

Pueden conectarse a equipos como filtros y trituradoras, lo que permite una gran variedad de aplicaciones de procesamiento. Además, las válvulas de pellizco son fáciles de limpiar, se utilizan a menudo para la gestión de la higiene en el procesado de alimentos.

3. Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales y Depuradoras

Las válvulas de pellizco se emplean a veces como válvulas de entrada para presurizadores de yeso en plantas de aguas residuales. Las Válvulas de Pellizco son adecuadas para el tratamiento de aguas por su gran resistencia a los contaminantes y su facilidad de limpieza.

Principio de las Válvulas de Pellizco

Las válvulas de pellizco se abren y cierran presionando externamente un material flexible colocado a lo largo del conducto. El material flexible suele ser caucho o silicona. El cuerpo de la válvula no tiene un obturador como una válvula normal, sino que se cierra cerrando el propio conducto.

En concreto, un tubo de goma se intercala entre la parte superior e inferior del cuerpo de la válvula. Al abrir la válvula, el tubo de goma vuelve a su forma original sin que se aplique ninguna presión externa. Por otro lado, al apretar la válvula, el tubo de goma es presionado por el cuerpo de la válvula, que lo deforma y le permite apretar el conducto.

Gracias a esta construcción, las válvulas de pellizco son más flexibles y fáciles de limpiar que las válvulas normales. La estanqueidad de la válvula también puede ajustarse con precisión, lo que permite controlar con exactitud el caudal y la presión del líquido. Sin embargo, el tubo de goma se deteriora en condiciones duras, como alta presión o altas temperaturas, por lo que deben respetarse unas condiciones de uso adecuadas.

Tipos de Válvulas de Pellizco

Las válvulas de pellizco pueden dividirse en varios tipos en función de su método de funcionamiento y especificaciones. Los siguientes son ejemplos de tipos de válvulas de pellizco.

1. Válvulas de Pellizco con Maneta

Las válvulas de pellizco con maneta son válvulas de pellizco accionadas manualmente que aprietan los tubos de goma. Al girar la maneta se presuriza el cuerpo de la válvula y se aprieta el tubo de goma. El grado de apriete puede ajustarse con precisión, lo que permite un control preciso del caudal y la presión del fluido.

Las válvulas de pellizco con maneta son fáciles de manejar y de construcción sencilla, por lo que son adecuadas para el control de caudal a pequeña escala. Si no se requiere un control fino del caudal, también pueden aplicarse a equipos de mayor tamaño, como centrifugadoras industriales.

2. Válvulas de Pellizco Accionadas por Solenoide

Las válvulas de pellizco accionadas por solenoide son válvulas de pellizco que utilizan una electroválvula para apretar los tubos de goma. Al estar controladas por una electroválvula, son adecuadas para el control automatizado del caudal. Se utilizan para suministrar y drenar líquidos y controlar reacciones.

Las válvulas de pellizco accionadas por solenoide pueden funcionar automáticamente y suelen utilizarse en líneas de producción eficientes. También son adecuadas cuando se requiere un control preciso del caudal.

3. Válvulas de Pellizco Pulsadas

Las válvulas de pellizco pulsadas son válvulas de pellizco que controlan el caudal mediante contracciones a intervalos regulares. Controladas por un generador de impulsos o similar, aprietan los tubos de goma a intervalos regulares para lograr un control preciso del caudal. Como se aflojan a intervalos regulares, son más duraderas que otras válvulas de pellizco.

Se utilizan en máquinas de hemodiálisis, sistemas automatizados de pipeteo y otras aplicaciones que requieren un suministro regular de líquido. Las válvulas de pellizco pulsadas permiten un ajuste fino del caudal de líquido, lo que hace posible un control de caudal muy preciso.

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Puntas de Pipeta

¿Qué son las Puntas de Pipeta?

Las puntas de pipeta son un tubo cónico de plástico que se fija a una micropipeta.

Se utilizan en investigación y desarrollo en los campos químico, biológico y otros, así como en control de calidad, para pesar soluciones del orden de µl a mL. Esta operación de medición de soluciones por aspiración y expulsión de la pipeta se denomina pipeteado.

Existen diferentes tamaños de pipetas para diferentes tamaños de pipetas, y el color de la pipeta puede variar en función del tamaño. Para evitar la contaminación, las puntas de pipeta deben guardarse en estantes específicos y desecharse una vez utilizadas.

Usos de las Puntas de Pipeta

Las puntas de pipeta se fijan a las micropipetas y se utilizan en todas las áreas relacionadas con la química y la biología.

Los usos específicos incluyen experimentos de laboratorio en el campo de la bioquímica, control de calidad en fabricantes farmacéuticos y recogida de muestras en laboratorios clínicos. Las micropipetas se utilizan para manipular cantidades de líquido desde µl hasta varios ml.

Permiten la recogida rápida de cantidades fijas de líquido con sólo pulsar un botón, pero requieren más cuidado en su manejo que los volumétricos de vidrio, ya que son más propensos a las fluctuaciones de volumen.

Principio de las Puntas de Pipeta

Las puntas de pipeta se introducen en una gradilla especial para puntas de pipeta y se fijan introduciendo directamente la punta de la micropipeta.

Aspirar el líquido empujando lentamente el pulsador de la micropipeta hacia la primera etapa, y al dispensar, empujarlo hacia la segunda etapa para una dispensación completa. Para desechar las puntas de pipeta después de su uso, basta con pulsar el botón eyector. Como no es necesario tocar la punta de Pipeta con la mano, se puede evitar la contaminación de la muestra y de los productos químicos en el operador.

Tipos de Puntas de Pipeta

Las principales capacidades de puntas de pipeta utilizadas son 10 µL, 200 µL y 1000 µL. Otros tipos incluyen 250 µL y 30 µL, con puntas de Pipeta más grandes de 5 mL y 10 mL.

Como las puntas de pipeta vienen en varios tamaños, es importante seleccionar el tamaño apropiado de micropipeta y punta de pipeta de acuerdo con el volumen de líquido a pesar. Específicamente, el volumen máximo que puede pesar la micropipeta debe ser cercano al volumen del líquido a pesar. Esto es importante para reducir el error en el volumen del líquido.

Más Información sobre las Puntas de Pipeta

Puntos a Tener en Cuenta al utilizar Puntas de Pipeta

Para realizar mediciones precisas con puntas de pipeta, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos.

1. Enjuague Previo
Debido al material de las puntas de pipeta, los componentes de la solución pueden quedar adsorbidos en la pared interior. Resulta eficaz aspirar y dispensar el líquido que se va a pesar al menos dos veces por adelantado y enjuagar previamente la pipeta antes de utilizarla.

2. Ángulo de Entrada de la Punta
El ángulo de entrada de la punta debe ser lo más próximo posible a 90° con respecto a la superficie del líquido. Es conveniente mantenerlo dentro de los 20º de la vertical. Si la pipeta se mantiene en un ángulo próximo a la horizontal, puede aspirarse una cantidad excesiva de líquido.

3. Profundidad de Inmersión de la Punta
Se sabe que si la punta se sumerge demasiado, el gas de la punta se comprime y se aspira demasiado líquido. Conviene sumergir la punta a una profundidad de 1-2 mm para las pipetas de microvolumen y a una profundidad máxima de 3-6 mm para las pipetas de volumen normal.

4. Comportamiento Correcto de Pipeteado
En primer lugar, al aspirar líquido, debe procurarse levantar el dedo lentamente y no soltarlo bruscamente del pulsador. La finalidad de esto es reducir la diferencia de velocidad de aspiración debida a la diferencia de viscosidad del líquido y evitar que la pipeta se rompa por la aspiración brusca del líquido en las partes mecánicas de la pipeta. Al dispensar, asegúrese de que incluso las últimas gotas restantes se dispensan completamente y no se adhieren a la punta de la punta. En particular, se recomienda dispensar la punta a lo largo de la pared del recipiente.

Cuando se pesan líquidos con baja tensión superficial, como disolventes orgánicos, debe tenerse en cuenta que el líquido puede permanecer adherido a la pared exterior. En algunos casos puede ser más apropiado utilizar una microaguja con punta en forma de aguja.

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Válvulas de Pistón

¿Qué son las Válvulas de Pistón?

Las válvulas de pistón son válvulas que controlan el flujo de un fluido (líquido, gas, etc.) a través de una tubería, permitiendo ajustar o cortar completamente el flujo del fluido.

La relación entre las lumbreras de admisión y escape de un motor de dos tiempos también puede considerarse un tipo de válvula de pistón y, aunque su uso ha disminuido recientemente debido a la informatización, los carburadores de los motores de gasolina también utilizan el principio de las válvulas de pistón.

Otros instrumentos de metal (por ejemplo, las trompetas) también utilizan válvulas de pistón para cambiar el tono variando el flujo de aire.

Usos de las Válvulas de Pistón

Las válvulas de pistón se utilizan en muchos lugares por su sencillo principio y su capacidad para controlar fluidos a presión relativamente alta. El ejemplo de la válvula de descarga es un buen ejemplo de uso que ilustra las características de las válvulas de pistón, que pueden controlar el agua del grifo de forma estable incluso cuando están conectadas directamente a una tubería de agua a alta presión.

Las válvulas de pistón también se utilizan en la mayoría de los casos como válvulas de operación de apertura/cierre en tuberías para el flujo de fluidos en fábricas y plantas. En las plantas se utilizan agua, aceite, vapor y otros fluidos a alta temperatura y presión, y el más mínimo problema puede provocar accidentes graves.

Principio de las Válvulas de Pistón

Las válvulas de pistón controlan el flujo de fluido modificando el área de solapamiento entre el orificio del cilindro y el hombro del pistón a medida que éste sube y baja en el estrecho cilindro. Dependiendo de la posición del pistón, todos los orificios del cilindro pueden bloquearse, y en esta situación todo el flujo de fluido queda bloqueado. Este mecanismo permite controlar el fluido con relativamente poca fuerza, incluso a alta presión.

Como ya se ha indicado, las válvulas de pistón también se utilizan en las trompetas, pero no modifican el flujo de aire. En la trompeta, las tres válvulas de pistón se accionan con los dedos y, al abrir y cerrar las válvulas, se modifica la trayectoria del flujo de aire y se varía la longitud del tubo por el que fluye el aire, lo que permite modificar el tono.

Por otra parte, las válvulas de pistón requieren una limpieza periódica, ya que la suciedad en los filtros y en las empaquetaduras de diversas piezas puede impedir su funcionamiento normal.