¿Con qué frecuencia debes reemplazar los sensores de tu aplicación? Integrar los mejores sistemas de retroalimentación en tus aplicaciones exige conocer la forma en que funcionan los sensores, pues su composición determina su vida útil. De esta manera, tendrás la garantía de sacar el mejor provecho posible de estos componentes con la tranquilidad, además, de que no te darán problemas antes de lo estimado. En este blog te ayudamos a conocer cómo garantizar el tiempo de vida útil de un tipo de sensor ampliamente utilizado en la industria; conocerás 3 consejos elementales para mantener en buen estado los sensores de desplazamiento.
Pues bien, los sensores de desplazamiento se caracterizan por su mecanismo de tracción por cable, mediante el cual miden el movimiento lineal al desplazar el cable retráctil de acero que está enrollado alrededor de una bobina, el cual activa el codificador rotativo acoplado a ella. El codificador proporciona una señal de salida que es proporcional a la cantidad de cable extraído. En otras palabras, estos tipos de sensores miden la posición lineal con ayuda de un encoder que asegura una detección precisa.
Partes de un sensor de desplazamiento.
1. Conocer los ciclos del sensor de desplazamiento
En el párrafo anterior te recordamos cómo funcionan los sensores de desplazamiento porque sus componentes básicos nos dan la primera clave para asegurar el cumplimiento de su vida útil. Así, un alambre de medición está enrollado en la bobina; dicho cable o alambre es tensado mediante un resorte. Cuando el alambre es extendido, la bobina y el resorte se mueven; entonces, el movimiento rotativo es transmitido al encoder rotativo como un cambio de señal.
Los movimientos del alambre, la bobina y el resorte están sujetos a un desgaste derivado del uso constante y, por lo tanto, influyen de manera esencial en la vida útil del sensor de desplazamiento.
El tiempo de vida de un sensor de desplazamiento es determinado con base en el número de ciclos en los que el sensor funciona según sus especificaciones de fábrica. Un ciclo, a su vez, abarca desde que el cable es extendido y hasta que se retrae al sensor. A este proceso se suma el resorte en espiral con curvas diseñadas especialmente para tensar el alambre del sensor de forma óptima.
Los valores especificados para la vida útil del sensor son obtenidos dentro del rango de trabajo del resorte, así que más allá de dicho rango, su tiempo de vida se reduce significativamente. Esta medida es determinada de acuerdo con la circunferencia de la bobina y el número de rotaciones del resorte.
Además, el tiempo de vida de cada modelo de resorte debe ser determinado de forma empírica. Para ello, se pone a prueba el alambre de varias muestras de sensores. ¿De qué manera es probado este elemento? El alambre es extraído de forma cíclica a una velocidad definida en bancos de pruebas especiales. Cabe destacar que, la prueba se realiza en una temperatura ambiente dentro de espacios cerrados. En estas pruebas, la distribución de los valores de tiempo de vida es determinada en relación con el número de sensores probados.
En la siguiente tabla, te mostramos, como ejemplo, los ciclos que logran abarcar sensores de desplazamiento de gran calidad como los fabricados por Posital Fraba.
Tiempo de vida de los sensores de desplazamiento
2. Proteger el sensor de desplazamiento del entorno en que opera
Por supuesto que el entorno en el cual el sensor estará realizando su función es determinante para garantizar o restar su tiempo de vida útil. Así que, debes tomar en cuenta las siguientes condiciones en particular porque son las que más afectan el tiempo de vida de los sensores de desplazamiento:
- Humedad, agua, hielo.
- Sustancias o elementos agresivos como sustancias químicas o sal.
- Contaminación, polvo.
- Imperfecciones en los componentes mecánicos (astillas).
- Impactos y vibraciones.
- Temperaturas elevadas.
Por ello, es indispensable considerar que los sensores cuenten con una protección de ingreso adecuada. Para las aplicaciones más exigentes (como las que están en constante exposición al calor y a chorros de agua caliente para lavado a presión, por ejemplo), el estándar IP69K es clave para garantizar un largo tiempo de vida y un excelente desempeño en los sensores.
Como ves, el tiempo de vida útil está directamente relacionado con una construcción resistente, la cual garantiza mediciones rigurosas aun en entornos de operación hostiles. Existen sensores de gran calidad que, sin importar lo duro del ambiente, superan por mucho el desempeño de sistemas de medición o potenciómetros lineales convencionales que utilizan engranajes y encoders. ¿Quieres conocer estos sensores de gran calidad?
3. Seleccionar un sensor de desplazamiento adecuado
Ahora ya sabes lo importante que es considerar opciones duraderas que te eviten problemas frecuentes, asociados con roturas o desgastes de los componentes internos del sensor. Por ello, la selección del sensor de desplazamiento que integrarás a tu aplicación es clave. ¿Cómo saber cuál seleccionar?
- Primero debes buscar que el dispositivo combine una mecánica de tracción de alta calidad con un nivel de protección industrial elevado.
- El sensor que elijas debe contar con alguna herramienta de configuración que te permita definir la resolución necesaria en relación con el rango de medición deseado.
- Siempre debes asegurarte de que el sensor de desplazamiento admita una gran variedad de protocolos de comunicación, entre ellos, analog, CANopen, J1939, SSI, Modbus o IO-Link.
- Finalmente, te conviene utilizar un sensor de desplazamiento innovador e integral con el que puedas recoger diferentes valores de forma simultánea. Un gran ejemplo de ello es un sensor que permite medir no solo la posición lineal, sino el ángulo de inclinación. En otras palabras, adquirir un sensor de desplazamiento con inclinómetro integrado es una decisión valiosa y ahorradora.
¿Qué puedo medir con un sensor de desplazamiento que integra un inclinómetro?
Usos de un sensor con inclinómetro integrado.
¡Deja a un lado la angustia por la durabilidad de tus sensores! Posital Fraba pone a tu alcance soluciones de larga vida útil 2 en 1, las cuales te permitirán ahorrar al implementar, con un solo dispositivo, tanto medición lineal como de inclinación. Este combo está disponible con una extensión de hasta 8 metros y con sistema para medir uno o dos ejes de inclinación. Además, la carcasa cuenta con protección IP69K y con sellos disponibles para proteger los componentes internos. Esta alternativa te garantiza una precisión lineal de hasta +/-0.2 % y cuenta con protocolos de comunicación CANopen y J1939.
