Velocidad de superficie y lineal

La velocidad superficial (o velocidad lineal) es la velocidad con la que la superficie de un material avanza a lo largo de la línea de producción. Es la magnitud que gobierna el corte a medida, la sincronización y el conteo de metros. Los velócimetros y encóderes ópticos la miden sin contacto, directamente sobre la superficie del material, con exactitud y repetibilidad constantes.

Esta página pertenece a la sección Velocidad y rotación en movimiento de los Controles y profundiza en la magnitud «velocidad superficial y lineal».

Definición y unidades de medida

La velocidad superficial expresa el espacio recorrido por un punto de la superficie en la unidad de tiempo, y se mide en metros por segundo (m/s) o metros por minuto (m/min). Debe distinguirse de la velocidad de rotación (revoluciones por minuto), aunque ambas están relacionadas: en un rodillo, la velocidad superficial depende del diámetro y de la velocidad de rotación. Sin embargo, en los procesos de banda o de hilo, lo que interesa es precisamente la velocidad lineal del material, porque de ella se obtiene la longitud y se comandan las operaciones de corte.

El VLM500 mide la velocidad superficial con el principio del filtro espacial: la frecuencia de la señal óptica es directamente proporcional a la velocidad del material, hasta 50 m/s con una incertidumbre inferior al 0,025 %.

Medida directa sobre la superficie del material

Una ventaja decisiva de la medida óptica es que detecta la velocidad directamente sobre la superficie del material, y no la de un rodillo o de una rueda. Esto elimina los errores debidos al deslizamiento entre el material y el rodillo, un fenómeno común cuando el material está tenso, mojado o liso. En consecuencia, la velocidad medida es la real del producto, y no una estimación indirecta. Por este motivo la medida óptica se prefiere siempre que la precisión de la longitud sea crítica.

Ventajas de la medida óptica de velocidad lineal

• Velocidad real de la superficie, no del rodillo: sin errores de deslizamiento
• Exactitud hasta < 0,025 % (VLM500)
• Amplio campo de medida, hasta 50 m/s
• Medida sobre superficies brillantes, oscuras o de contraste variable
• Salida encóder y analógica para la integración

De la velocidad a la longitud

La velocidad superficial, integrada en el tiempo, proporciona la longitud del material. Este vínculo es la base del corte a medida y del conteo de metros, que se profundizan en la página Velocidad y longitud de materiales. Para las aplicaciones concretas remitimos a Aplicaciones y soluciones, y para la teoría del filtro espacial a la página Óptica y LÁSER.

Del rodillo a la superficie: eliminar el deslizamiento

En los sistemas tradicionales la velocidad del material se deduce a menudo de la rotación de un rodillo. Sin embargo, si el material desliza sobre el rodillo — porque está tenso, liso o mojado — la velocidad deducida es errónea. La medida óptica, al detectar directamente la velocidad de la superficie del material, supera este límite. En otras palabras, mide lo que realmente cuenta: el movimiento del producto. Esto es especialmente importante en las líneas donde la longitud cortada o bobinada debe corresponder exactamente al valor declarado.

Campo de medida y distancia de trabajo

En la medida de la velocidad superficial cuentan el campo de medida y la distancia de trabajo. El VLM500 está disponible en versiones con distintas distancias nominales, de modo que se adapte a la geometría de la línea y a las oscilaciones del material. A cada versión corresponde un campo de medida, desde las bajas velocidades hasta 3000 m/min en campo ampliado. La elección correcta de estos parámetros garantiza que el instrumento trabaje en su punto óptimo, donde la incertidumbre es mínima.

Superficies difíciles y ajuste automático

Las superficies industriales son muy diversas: brillantes, mates, oscuras, oxidadas o impresas. El ajuste automático del tiempo de exposición y de la luminosidad permite al velócimetro óptico medir de forma fiable sobre todas estas superficies, sin calibraciones manuales. En consecuencia, la medida de velocidad lineal se mantiene estable incluso al variar el material o las condiciones de línea, una ventaja decisiva en las producciones de lotes variables.

Velocidad superficial y sincronización

Conocer la velocidad superficial real permite sincronizar con precisión las distintas etapas de una línea: rodillos, unidades de arrastre, cizallas y bobinadoras. Cuando cada etapa trabaja a la velocidad correcta, se evitan acumulaciones, tensiones y roturas del material, con beneficios directos sobre la calidad y sobre la continuidad del proceso. La medida óptica proporciona esta referencia en tiempo real, sin los errores de deslizamiento típicos de las medidas deducidas de los rodillos.

Instalación y alineación

Para obtener la máxima exactitud es importante situar el instrumento a la distancia de trabajo correcta y con la alineación adecuada respecto al material. Placas y unidades de alineación específicas facilitan el montaje y garantizan la estabilidad en el tiempo. Donde sea necesario, envolventes de protección con soplado de aire mantienen limpia la ventana óptica incluso en presencia de polvo o vapores, preservando la calidad de la medida.

Fiabilidad y estandarización

La ausencia de partes en contacto hace que la medida de velocidad lineal sea estable y libre de mantenimiento ligado al desgaste. Adoptar el mismo principio en varias líneas permite además estandarizar repuestos y procedimientos. El soporte técnico de RODER acompaña al cliente en la elección del modelo y en la configuración, en función de la velocidad de línea, del material y de la geometría del paso.

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