Los transductores lineales LVDT permiten mediciones de precisión en piezas mecánicas o en cualquier objeto que pueda medirse con un palpador de contacto.
Combinados con amplificadores de señal específicos, permiten la medición de características dimensionales (espesores, anchuras, posiciones, alturas, diámetros, ovalidad) y geométricas (planitud, paralelismo, perpendicularidad, oscilación, excentricidad y coaxialidad) con precisión de milésimas, incluso en piezas mecánicas complejas.
Es posible fabricar transductores LVDT con sistema de accionamiento por muelle (con precarga mecánica fija) o transductores lineales LVDT de accionamiento neumático, especialmente adecuados para sistemas de medición automáticos.
Algunas familias de palpadores LVDT pueden fabricarse con un mecanismo de desplazamiento basado en vacío.
Es posible fabricar transductores con salida de cable radial, con salida de cable axial o con sistemas de conexión y desconexión rápida.
RODER realiza sistemas completos «llave en mano» formados por palpadores LVDT, amplificadores y controladores electrónicos, sistemas de adquisición de datos, software de control estadístico y mecánica diseñada específicamente.
Los sistemas de medición RODER tienen aplicación en muchos sectores industriales: mecánica de precisión, transformación de chapa, moldeo de plásticos, electromedicina, metalurgia y siderurgia.
Vuoi un aiuto nella scelta del prodotto ? Aplicaciones de los transductores LVDT
Las aplicaciones típicas de los sistemas de medición basados en transductores LVDT se refieren a la medición de piezas mecánicas y de productos de materias plásticas, así como al sector del vidrio y al de la conformación por deformación.
Mediciones y controles dimensionales y geométricos en piezas estampadas y troqueladas
Los palpadores LVDT, combinados con los sistemas MODULCHECK fabricados por RODER, permiten medir en poco tiempo y directamente en la línea de producción la planitud de piezas estampadas, troqueladas, laminadas o fundidas a presión. La medición de planitud se realiza con una matriz de sensores capaz de detectar diferencias respecto a un patrón de calibración certificado. El resultado del ensayo es un mapa de las zonas verificadas con el correspondiente valor numérico de desviación respecto a la forma ideal.
Una presentación gráfica muy intuitiva permite determinar de forma rápida y fiable las zonas de no conformidad. Todos los datos obtenidos pueden utilizarse para cálculos estadísticos (Sigma, Cp, Cpk, Cm, Cmk) o para la elaboración de gráficos de control (XS, XR, tendencia del proceso, distribución de la población).
Controles de forma en piezas de grandes dimensiones
Los transductores lineales LVDT, combinados con los sistemas MODULCHECK fabricados por RODER, permiten el control de forma de objetos de cualquier tamaño y material. El control de forma se realiza por comparación con un patrón de referencia y todas las diferencias se ponen de manifiesto de forma rápida e intuitiva. Es posible generar señales de fuera de tolerancia o de no conformidad parcial del producto. El sistema también puede instalarse en áreas de control robotizadas y bancos de control automáticos sin operario. En esta configuración, todas las operaciones de verificación pueden ser controladas directamente por un PLC o por un sistema automático de producción.
Mediciones de oscilación y excentricidad en piezas en rotación
Los palpadores LVDT, combinados con los sistemas MODULCHECK fabricados por RODER, permiten determinar las características geométricas de piezas sometidas a rotación entre puntos. Así es posible medir diámetros, ovalizaciones y oscilaciones, pero también redondez, cilindricidad y datos del perfil radial del objeto (importante en aplicaciones como la medición de árboles de levas). La medición también puede adquirirse desde máquinas de medición desarrolladas específicamente para este tipo de control en laboratorio de metrología o en línea de producción (máquinas de medición 3D, perfilómetros, máquinas ópticas).
Características comunes de los sistemas propuestos por RODER
- Excelente repetibilidad, duración y longevidad.
- Todos los palpadores LVDT RODER van montados sobre rodamientos de bolas, a excepción de los palpadores axiales en miniatura.
- La guía de bolas es altamente insensible a las fuerzas radiales ejercidas sobre el vástago de medición. Un dispositivo antirrotación asegura un movimiento perfecto del sistema de guiado mecánico.
- Las guías de los palpadores axiales están altamente protegidas contra la penetración de líquidos (aceite) o sólidos (polvo) mediante fuelles protectores de calidad elastomérica.
- Los insertos (insertos de medición) pueden sustituirse. Hay disponible una amplia selección de formas geométricas y tamaños.
- La fuerza de medición puede ajustarse cambiando el muelle, según el modelo de palpador.
- Diámetro del cuerpo del palpador de 8 mm. Puede fijarse en toda su longitud.
- Grado de protección IP65 según IEC 60529.
- Amplia gama de accesorios, entre ellos insertos de medición, juegos de muelles, etc.
- Palpadores LVDT compatibles con equipos de medición de otros fabricantes disponibles bajo pedido.
RODER ofrece una familia completa de sensores LVDT (palpadores electrónicos analógicos) e instrumentos de medición específicos para las aplicaciones más exigentes.
Palpadores estándar LVDT RODER
Los palpadores estándar, también conocidos como palpadores de medio puente, funcionan según el principio eléctrico del acoplamiento magnético. Los palpadores LVDT pueden utilizarse en combinación con instrumentos de medición de otros fabricantes para obtener una gama completa de mediciones y de comprobaciones geométricas.
Estos palpadores se conocen como palpadores LVDT (Linear Variable Differential Transformer). Todos los palpadores electrónicos RODER pueden utilizarse tanto con instrumentos manuales, de interiores o de exteriores, como en combinación con otros instrumentos de medición y soportes habituales.
RODER puede suministrar palpadores axiales con desplazamiento lineal del vástago de medición, palpadores angulares con palanca inclinable o palpadores de guía paralela, diseñados específicamente para dispositivos multicota y cualquier otro equipo de control en proceso, lo que permite ahorrar muchos componentes de montaje; con muy pocas excepciones, realizan esencialmente mediciones comparativas.
A partir de un patrón principal, que puede ser un patrón de medida, un anillo de calibración o cualquier otra pieza aceptada como tal, se comparan distintas dimensiones de la pieza ensayada.
Todas las mediciones se realizan con elevada precisión y repetibilidad y permiten la certificación de producto y de proceso en tiempo real.
¿Qué es un transductor lineal LVDT?
LVDT es el acrónimo de Linear Variable Differential Transformer. Es un tipo de transductor electromecánico capaz de convertir el movimiento rectilíneo de un objeto al que está acoplado mecánicamente en una señal eléctrica correspondiente. Los sensores de posición lineal LVDT pueden medir movimientos desde unas pocas millonésimas de milímetro hasta varios milímetros.
La estructura interna del sensor LVDT consiste en un devanado primario centrado entre un par de devanados secundarios, separados simétricamente respecto al primario. Las bobinas están arrolladas sobre un único soporte térmicamente estable, encapsulado contra la humedad, envuelto en un blindaje magnético de alta permeabilidad y fijado después en una carcasa cilíndrica de acero inoxidable. Este conjunto de bobinas suele ser el elemento estacionario del sensor de posición.
El elemento móvil de un LVDT es una armadura tubular independiente de material magnéticamente permeable. Se denomina núcleo, que puede moverse libremente en sentido axial dentro del orificio hueco de la bobina y está acoplado mecánicamente al objeto cuya posición se está midiendo. Durante el funcionamiento, el devanado primario del LVDT es excitado por una corriente alterna de amplitud y frecuencia adecuadas, conocida como excitación primaria.
La señal eléctrica de salida del LVDT es la tensión de CA diferencial entre los dos devanados secundarios, que varía con la posición axial del núcleo dentro de la bobina del LVDT. Normalmente esta tensión de salida de CA se convierte, mediante circuitos electrónicos adecuados, en una tensión o corriente de CC de alto nivel, más cómoda de utilizar.
¿Por qué utilizar un transductor lineal LVDT?
Resolución infinita
Dado que un LVDT funciona según los principios del acoplamiento electromagnético en un sistema totalmente analógico, puede medir variaciones infinitesimalmente pequeñas en la posición del núcleo. Esta capacidad de resolución infinita solo está limitada por el ruido del acondicionador de señal LVDT y por la resolución de la pantalla de salida. Estos mismos factores confieren a un LVDT su excepcional repetibilidad.
Repetibilidad del punto cero
La posición del punto de cero central de un LVDT es extremadamente estable y repetible, incluso en su amplio rango de temperatura de funcionamiento. Esto hace que un LVDT funcione bien como sensor de posición de referencia en sistemas de control en lazo cerrado y en instrumentos de equilibrado servo de altas prestaciones.
Respuesta dinámica rápida
Su particular construcción permite a un LVDT responder muy rápidamente a los cambios de posición del núcleo. La respuesta dinámica de un sensor LVDT en sí solo está limitada por los efectos inerciales de la ligera masa del núcleo.
Salida absoluta
Un LVDT es un dispositivo de salida absoluta, en contraposición a un dispositivo de salida incremental. Esto significa que, en caso de interrupción de la alimentación, los datos de posición enviados por el LVDT no se perderán. Cuando el sistema de medición se reinicie, el valor de salida del LVDT será el mismo que antes de la interrupción de la alimentación eléctrica.
Algunos ejemplos de transductores lineales LVDT
El transductor de desplazamiento inductivo, también conocido como LVDT, es un dispositivo electromagnético utilizado para la medición de pequeños desplazamientos. El transductor LVDT ofrece una precisión y una repetibilidad elevadas incluso en condiciones de trabajo exigentes y en presencia de contaminantes.
Los transductores de posición y desplazamiento son robustos y fiables y aseguran una larga vida útil. Ofrecen rangos de medición comprendidos entre 0,2 y 10 mm. Hay disponibles versiones económicas, miniaturizadas, presurizadas, con palpador de muelle, con o sin electrónica incorporada.
También es posible fabricar sensores LVDT con rangos de medición mayores, formas constructivas personalizadas y rangos de temperatura más amplios.
Notas constructivas de los transductores lineales LVDT
El transductor está formado por un tubo compuesto por tres devanados dispuestos con ejes paralelos y con un núcleo cilíndrico ferromagnético móvil en su interior. El devanado central se denomina primario y los otros dos secundarios: el primario está conectado a un generador de tensión AC, mientras que en los extremos de los secundarios se mide la tensión de salida.
Cuando el núcleo está en el centro, la tensión inducida en los devanados secundarios, al estar estos bobinados en sentido opuesto, es igual pero opuesta, de modo que la señal de tensión medida es prácticamente nula. Al desplazarse el núcleo, en cambio, las inductancias mutuas cambian y, según se desplace hacia la izquierda o hacia la derecha, resultará mayor el acoplamiento inductivo con el secundario de la izquierda o de la derecha respectivamente. En consecuencia, la señal de salida variará proporcionalmente al desplazamiento del núcleo.
Amplificadores para transductores LVDT
Para traducir la señal de salida del LVDT se utilizan los denominados demoduladores discriminadores de fase. Se trata de dispositivos electrónicos que permiten extraer el valor eficaz de la tensión que representa el desplazamiento e interpretar a qué lado del cero se produce el desplazamiento. El más conocido de todos utiliza un doble puente de Graetz que rectifica la señal alterna procedente de los devanados secundarios y realiza su suma algebraica. Según el signo de la suma se puede saber a qué lado del cero se ha producido el desplazamiento.
El LVDT es un transductor muy sensible capaz de medir desplazamientos del orden de fracciones de micrómetro. Según la frecuencia de alimentación del primario y la masa del núcleo se obtienen frecuencias de corte de algunos cientos de hercios y, por tanto, buenas respuestas dinámicas a desplazamientos que varían rápidamente en el tiempo.
Productos relacionados
Palpadores de medición LVDT
Software de medición y control
Sistemas DIGICHECK
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Sitio web: www.roder.it
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División de instrumentos de medida: www.innovacheck.com
Applicazioni correlate :
Celdas de control automáticas para la medición de diámetros y ovalidad de piezas fabricadas en centros de mecanizado
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