Toda medición de vibraciones torsionales comienza con el sensor. Elegir uno inadecuado puede suponer pasar por alto la vibración que se intenta detectar o tener que hacer frente a problemas de fiabilidad sobre el terreno. A continuación, te ofrecemos una comparación práctica de los tipos de sensores que se utilizan para medir las vibraciones torsionales y te explicamos cómo elegir el más adecuado para tu aplicación.
Los captadores magnéticos (sensores de pulso por revolución o PPR) son el pilar fundamental de la detección de vibraciones torsionales. Son robustas, económicas y fáciles de instalar en un engranaje o una rueda dentada ya existentes. Su principal limitación es que la resolución varía en función del número de dientes del engranaje disponibles para la medición: cuantos menos dientes, menos muestras por revolución.
Ideales para: entornos exigentes, adaptación a engranajes ya existentes y aplicaciones en las que el coste es un factor determinante.
Los codificadores ópticos utilizan cintas o discos de código de barras que son leídos por una barrera fotoeléctrica, lo que les permite ofrecer frecuencias de impulsos más altas y una mayor precisión que los captadores magnéticos. La desventaja es su sensibilidad a la suciedad, el polvo y el aceite, condiciones habituales en compartimentos de motor y cajas de cambios industriales.
Ideales para: entornoslimpios de laboratorio o bancos de pruebas en los que se requiere una mayor precisión y se puede controlar la contaminación.
Los codificadores incrementales de alta resolución proporcionan suficientes muestras por revolución para resolver efectos de orden superior, lo que los hace idóneos para el análisis de errores de transmisión y la identificación del orden de engranaje.
Ideales para: aplicaciones que requieren un análisis detallado de orden superior, como el NVH de cajas de cambios y el diagnóstico de transmisiones.
Para aplicaciones que requieren el seguimiento de movimientos lineales o rotatorios rápidos a una escala geométrica muy precisa —como la elevación o la rotación de una válvula en un motor en marcha—, los sensores magnetorresistivos (MR) ofrecen un enfoque diferente. Una estructura de dientes finos (con un paso de tan solo 1 mm) mecanizada en el objetivo modula el campo magnético de un imán de soporte, y el sensor convierte esa modulación en una señal eléctrica proporcional. Equipado con dos puentes de Wheatstone desplazados un cuarto de paso, un sensor MR emite señales precisas de seno y coseno que pueden procesarse para obtener una curva de desplazamiento o angular —el mismo principio subyacente que se utiliza en las mediciones de alta precisión de torsión y del tren de válvulas—.
| Requisitos | Sensor recomendado |
|---|---|
| Resistente, económico, de uso general | Captador magnético |
| Alta precisión en un entorno limpio | Codificador óptico |
| Análisis de orden superior / engranajes | Codificador incremental |
| Seguimiento de desplazamiento o rotación de paso fino | Sensor magnetorresistivo (MR) |
Algunas consideraciones prácticas que son tan importantes como las especificaciones técnicas:
Entorno: la exposición al polvo , al aceite y a las vibraciones puede descartar las soluciones ópticas en favor de las magnéticas.
Disponibilidad del objetivo: Las pastillas magnéticas necesitan un engranaje o una rueda dentada ya existente o adicional; los codificadores pueden necesitar un punto de montaje específico.
Rango de orden requerido: El análisis de orden superior (engranaje, armónicos de alta frecuencia) requiere un sensor con suficientes pulsos por revolución para evitar el aliasing.
Acondicionamiento de la señal: Las señales de los sensores MR y de los codificadores suelen requerir hardware de acondicionamiento específico para proporcionar una salida limpia y procesable.
Es un error común pensar que la resolución angular de un sensor viene determinada por su número de dientes o líneas. En la práctica, dado que la rueda objetivo gira y los sistemas de medición modernos utilizan contadores de tiempo de alta resolución (en el rango de los gigahercios), la resolución angular que se puede alcanzar suele ser mucho más precisa que el paso físico entre dientes —a menudo superior a 1/1000 de grado—. Lo que realmente determina la resolución es la frecuencia de reloj del contador, no el número de dientes del sensor. Un mayor número de dientes o líneas aumenta la frecuencia de muestreo (la frecuencia con la que se obtiene una lectura), pero no la precisión de cada medición individual.
ROTEC suministra cadenas de medición completas y adaptadas —sensor, acondicionamiento de señal y hardware de medición de alta resolución con placas de entrada de velocidad de clase gigahercio— para que los sensores de vibración torsional ofrezcan toda su resolución potencial sobre el terreno, y no solo en la ficha técnica.
Solicita un presupuesto o una recomendación de producto para tu aplicación, o infórmate más sobre cómo estos sensores contribuyen a la medición y el análisis de las vibraciones torsionales.
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El sistema de análisis rotacional (RAS) de ROTEC lleva más de 30 años siendo utilizado por usuarios de los sectores de la ingeniería mecánica, la automoción, la generación de energía y el automovilismo para analizar de forma exhaustiva los componentes rotativos.
Gracias a su método de medición único, que utiliza una tarjeta contadora de 12,3 GHz y un enfoque estrictamente basado en el ángulo para la detección y el análisis de la velocidad de rotación, el sistema RAS ofrece a los usuarios una ventaja inigualable.
ROTEC ofrece no solo sensores de velocidad ópticos y magnéticos, incluidos adaptadores de acondicionamiento de señal, sino también el sistema de medición modular RASdelta, así como software especializado y fácil de usar para la medición y el análisis. Esto permite disponer de una solución completa de un único proveedor. Los productos de tecnología de medición de ROTEC están perfectamente sincronizados y ofrecen resultados significativos en muy poco tiempo tras una sencilla configuración de la cadena de medición.
Gracias al enfoque basado en el ángulo para la medición de la velocidad, problemas como las vibraciones de los sensores pueden detectarse tras la primera medición y subsanarse de inmediato. Esto evita de forma eficaz costosas mediciones erróneas.
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El sistema ROTEC RASdelta es un sistema de medición modular y versátil que puede configurarse de forma personalizada con 8 o 16 tarjetas de medición para adaptarse a sus necesidades específicas de medición.
Nuestro software RAS le ofrece un completo sistema modular para el análisis de componentes giratorios y sistemas complejos. Se trata de una herramienta eficaz para ingenieros mecánicos y no requiere conocimientos de programación para realizar mediciones o análisis.
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ROTEC no solo ofrece sensores de velocidad, acondicionadores de señal, sistemas de medición (DAQ) y software de medición y evaluación, sino también servicios de ingeniería y consultoría.
Nuestros servicios incluyen el diseño de puntos de medición en CAD, el mecanizado de componentes, la instalación y calibración de sensores, la realización de tareas de medición y la evaluación de los resultados de acuerdo con los requisitos de nuestros clientes, incluida la presentación de los resultados. El equipo de ROTEC ENGINEERING también puede llevar a cabo subproyectos como parte del apoyo a proyectos.
Además de nuestra Semana de Formación ROTEC anual, que se imparte tanto en alemán como en inglés, también ofrecemos cursos de formación personalizados para los usuarios. Estos cursos están especialmente adaptados a su aplicación concreta del sistema de medición ROTEC e incluyen demostraciones prácticas de medición en su propio entorno, además de los fundamentos teóricos y una presentación detallada del software. De este modo, nos aseguramos de que los futuros usuarios estén perfectamente preparados para su aplicación específica.
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