Los sensores, indicadores y amplificadores de tensión son componentes dedicados a la integración de sistemas de medición de tensión en máquinas industriales y en soluciones a medida. Comprenden células de carga extensométricas dimensionadas para la medición de tensión (geometrías en S, button, pancake), transductores de tres rodillos para la integración en máquina, indicadores digitales con interfaces industriales y amplificadores de señal para aplicaciones DAQ de alta dinámica. Constituyen el núcleo técnico de los tensiómetros estacionarios OEM, de los bancos de ensayo personalizados, de los sistemas de monitorización estructural y de las aplicaciones especiales para las que no existe una solución estándar en el mercado.
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Células de carga para tensión
Las células extensométricas más empleadas para la medición de tensión son: la geometría en S (para mediciones de tracción en hilos y correas, rangos de cN a kN); la geometría de pasador (para la integración en los rodillos móviles de los tensiómetros de tres rodillos, con medición de la fuerza lateral sobre el pasador); la geometría button o pancake (para aplicaciones de pesaje y de tensión en cuerdas cortas y objetos pesados); y las células de brida (para la integración en los ejes de máquinas industriales, con medición simultánea de torsión y fuerza axial). La elección de la geometría depende de la configuración mecánica de la aplicación.
Indicadores industriales
Los indicadores industriales para sistemas de tensión integran: la alimentación del transductor con tensión estabilizada y aislada; la amplificación de la señal a niveles industriales (4-20 mA, 0-10 V, salidas digitales); el filtrado antirruido; funciones de linealización; la calibración automática (cero, escala); funciones de consigna con salida de relé para controles ON/OFF; el registro interno de datos; y un display LCD/LED para la monitorización desde la sala de control. Las interfaces digitales estándar (RS-485 Modbus, Profibus, Profinet, CAN, EtherCAT) permiten la integración con PLC y SCADA industriales para el control automático de proceso.
Amplificadores DAQ
Para aplicaciones DAQ de alta dinámica (ensayos de materiales, I&D, monitorización estructural), los amplificadores de clase elevada ofrecen: bajo ruido para mediciones de precisión (resolución hasta 24 bits); ancho de banda amplio (hasta decenas de kHz); sincronización multicanal para adquisiciones simultáneas; calibración automática mediante shunt-cal; e interfaces de alta velocidad (Ethernet de 1 Gbps, USB 3.0, PCI Express). Se emplean en cadenas de medida de bancos de ensayo de laboratorio, donde es necesario adquirir simultáneamente fuerza, tensión, posición y aceleración con elevada exactitud temporal.
Aplicaciones a medida
La integración de estos componentes permite realizar soluciones a medida: tensiómetros estacionarios OEM dimensionados para las máquinas propias de un fabricante; bancos de ensayo personalizados para ensayos de materiales a alta tensión; sistemas de monitorización estructural para obras civiles (puentes, grúas, antenas); sistemas de control de proceso para líneas de producción especiales; bancos de calibración de otros sensores; y equipos para la investigación universitaria y para laboratorios industriales. La flexibilidad de los componentes permite adaptar la solución a las necesidades concretas de la aplicación, con costes y prestaciones optimizados.
Normas de calibración
La calibración de los componentes de medición de tensión sigue las normas aplicables a los instrumentos de fuerza: ISO 376 (calibración de células de carga para máquinas de ensayo); ISO 7500-1 (verificación metrológica de máquinas universales, aplicable a los bancos de ensayo personalizados). La calibración primaria se realiza con masas certificadas o con células patrón calibradas según ISO 17025 por laboratorios acreditados. Se recomiendan calibraciones periódicas cada 12 meses para aplicaciones de alta exactitud y cada 24 meses para aplicaciones estándar.
Criterios de elección
La selección de los componentes depende de los requisitos de la aplicación: rango de fuerza y de tensión, exactitud, ancho de banda, condiciones ambientales, interfaces requeridas y costes. Se recomienda dimensionar conjuntamente el sensor, el amplificador y el sistema DAQ, para obtener prestaciones óptimas. En proyectos complejos es aconsejable colaborar con proveedores que ofrezcan servicios de ingeniería además del suministro de los componentes.
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