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SENSORES

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1. Sensores de posición:

Se usan para:• Medir distancias entre objetos.

• Detectar la presencia de un objeto a cierta distancia.

ipos:

a! Detectores de presencia o pro"imidad.

b! Medidores de distancias o posición.

c! Sensores de pe#ue$as de%ormaciones.

1. Sensores de posición.

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a) Detectores de presencia o proximidad

• &'D()&*+S:Detectan la pro"imidad de pie,as met-licas en el rano 1mm/30mm.

ormados por un circuito oscilador ) con alta %recuencia de resonancia.a presencia del metal altera el circuito mantico ace variar la amplitud

de la oscilación enerada por el circuito.Sensor de tipo todo o nada.


*entajas:/ 'o necesita estar en contacto con el

objeto a detectar./ obuste, mec-nica./ esistencia a ambientes aresivos aaltas temperaturas./ 7ajo precio.

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a) Detectores de presencia o proximidad

• )898)&&*+S:7asados en el mismo principio.

l elemento sensible es el ) del circuito oscilante: dos aros met-licosconcntricos #ue %orman un condensador.

)uando el objeto se acerca; cambia el dielctrico del ) ; por tanto;cambian las oscilaciones del circuito.

Son sensores tipo todo o nada


*entajas:/9uede detectar materiales distintos a losmetales.

9ero: Su sensibilidad depende muco deltipo de material a detectar de la umedad

ambiental.

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a) Detectores de presencia o proximidad•

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a) Detectores de presencia o proximidad•

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a) Detectores de presencia o proximidad• (8S+'&D+S:

7asados en la emisión/recepción de ondas de ultrasonidos.

l objeto interrumpe el a,; el nivel de recepción var>a el objeto esdetectado


*entaja: Detección de objetos transparentes =cristal;pl-stico!

Desventaja: no se pueden usar en sitios donde elaire circule con violencia o en medios con elevadacontaminación ac?stica

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() Sensores de distancias:• 9+')&tmica.

a tensión de salida depende del -nulo irado.


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() Sensores de distancias:• ')+DS:

9ie,a #ue rota con bandas opacas trasl?cidas alternadas.

ienen detectores ópticos #ue indican la presencia de una uotra banda.

8l irar la pie,a se eneran pulsos.

os m-s sencillos tienen un n?mero de pulsos por vuelta %ijo re#uieren de un contador para determinar la distancia recorrida

esolución: depende del n?mero de divisiones del rotor


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() Sensores de distancias:• @S:

Detector de distancias #ue usa tcnicas dere%le"ión trianulación.

Se enera un a, de lu, se divide en dospartes mediante un separador. (n a, se

aplica en un espejo plano %ijo; el otro en elobjeto cua distancia se #uiere calcular. Sesuperponen los dos aces en el separador.


• (8S+'&D+S:

miten una onda #ue se re%leja en el objeto se detecta a la vuelta. Semide el tiempo #ue tarda; como la velocidad de la onda es conocida;

se calcula la distancia recorrida por la onda.

a di%erencia relativa de posiciones se determina contando

las oscilaciones #ue antes no estaban.

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c) Sensores de pe+,e*as de%ormaciones:• A8A8S B'S&+MC&)8S:

Se basan en la variación de la resistencia de un ilo conductor calibrado=A8A8 D &+! o de un material semiconductor =A8A8 DSM&)+'D()+!.

Se combinan con muelles o pie,as de%ormables para detectar de %orma

indirecta es%uer,os de tracción; compresión; etc. 8l cambiar la %orma del material var>a su resistencia de modo proporcionala esa de%ormación; por lo tanto; var>a la tensión en sus e"tremos.

a ala de semiconductor es la #ue tiene maor sensibilidad; pero

tambin la m-s sensible a la temperatura.


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3. Sensores de 4e&ocidad:

Se usan en un ran n?mero de sistemas industriales; en los#ue se re#uiere un control de la din-mica de los mismos.

2. Sensores de velocidad.

• A'8D+ D &M9(S+S:

Son los m-s usados.

Aeneran pulsos a una %recuencia proporcional a la velocidad.

• D&'8M+ 8)+MC&)8:s un enerador de D). a tensión enerada al irar el rotores proporcional a la velocidad anular de iro.Sensibilidad: 50/100 m*Er.p.m.

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a) ermómetros de di&atación:

3. Sensores de temperatura.

• M#uido empleado =j.: mercurio!.

• M

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a) ermómetros de di&atación:


• M

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() ermómetros sensi(&es a &a resistencia:


• M

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() ermómetros sensi(&es a &a resistencia:


• M&S+S:9) =9ositive emperature )oe%%icient! ') ='eatice emperature)oe%%icient!.

Semiconductores o cer-micos.

8lta sensibilidad: 100 omiosEJ)

'o lineal: a #ue lineali,ar en torno al punto de trabajo.

ano de temperatura pe#ue$o. Ltil para temperatura ambiente.

Mu baratos pe#ue$os.Menos precisión.

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c) ermopares:


Sensores activos #ue usan el e%ecto Seebec.Dos metales soldados en un e"tremo; este estremo se calienta =unióncaliente! los otros dos e"tremos no =unión %r>a!. %ecto Seebec: apareceuna di%erencia de tensión entre los dos e"tremos.

l voltaje es proporcional a la di%erencia de temperaturas.Se$al de salida mu baja: microvoltios por rado.

8uantan altas temperaturas =j.: calderas!

7astante lineales

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d) !todos sin contacto:


• 9&an ener>a como resultadode la aitación atómica asociada con su temperatura. a ener>a emitidapor el cuerpo aumenta proporcionalmente con la cuarta potencia de latemperatura absoluta del cuerpo.

ienen un sistema óptico #ue recoe la ener>a radiada la concentra enun detector; el cual enera una se$al propocional a la temperatura.

Se usan cuando el -rea a medir se mueve o es de di%>cil acceso o cuando

no se pueden usar los termopares.

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6. Sensores de presión:

Suelen basarse en la de%ormación de un elemento el-stico=membrana! cuo movimiento bajo la acción del %luido esdetectado por un transductor de pe#ue$os despla,amientos#ue nos da una se$al proporcional a la presión.

4. Sensores de presión.

Dos tipos de medidas:/ 9resión absoluta: medida respecto al vac>o.

/ 9resión di%erencial o relativa: se mide la di%erencia de

presión entre dos puntos.

a! Sensores mec-nicos

b! Sensores electromec-nicos

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a) Sensores mec7nicos:• (7+ D 7+(D+':

ubo de sección el>ptica #ue %orma un anillo casi completo cerradopor un e"tremo conectado a la %uente de presión por el otro.

8l aumentar la presión en el interior del tubo ste se endere,a;

provocando un movimiento #ue es recoido por una auja indicadorao transmisor colocados en el e"tremo cerrado del tubo.


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a) Sensores mec7nicos:• (:

ubo %ino sin soldadura; ondulado; de acero ino"idable o latón; #uepor e%ecto de la presión se estira o contrae con un despla,amientoconsiderable.


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() Sensores e&ectromec7nicos:• S'S+ )898)&&*+:

)onsta de dos membranas e"teriores un %luido en contacto con undia%rama sensor; situado entre las dos armaduras del condensador.

l %luido transmite la presión soportada por las membranas al dia%rama; elcual se despla,a acia un lado o acia otro proporcionalmente a la presión.

sto ace #ue var>e la constante dielctrica entre las placas delcondensador.


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() Sensores e&ectromec7nicos:• A8A8S B'S&+MC&)8S:

8l someter una ala a presión; var>a su lonitud su diamtro; enconsecuencia; su resistencia elctrica.


• S'S+S &'D()&*+S:

Se basa en #ue al despla,ar unn?cleo móvil dentro de unabobina aumenta la tensióninducida en el arrollamientosecundario.

• S'S+S 9&N+C)&)+S:(n material pie,oelctrico enerauna se$al elctrica al de%ormarse pore%ecto de una presión.

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0. !edidores de ca,da&:

Se basan en distintos principios se?n se trate de medir elcaudal de %luios compresibles o no =ases o l>#uidos!.

)8(D8: masa por unidad de tiempo =Om! o volumen porunidad de tiempo =Ov! del %luido #ue atraviesa la sección de

cierto conducto. Ov es m-s usado.

ipos:

a! Medidores de presión di%erencial.

b! Medidores de velocidad.

c! Medidores m-sicos.

d! Medidores volumtricos.

5. Medidores de caudal.

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a) !edidores de presión di%erencia&:• 98)8 +&&)&+:

8l restrinir el paso de %luido se produce una ca>da de presión.

s una placa con un ori%icio #ue se usa para restrinir el paso de %luido.

Se usa con l>#uido limpio ases =los %luidos sucios producen erosión del

%ilo de la placa!.


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a) !edidores de presión di%erencia&:• (7+ *'(&:

)onsiste en un estrecamiento radual cónico una descara con salidatambin suave.

Se usa para %luidos sucios lieramente contaminados.

Su alto coste restrine su utili,ación.


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a) !edidores de presión di%erencia&:• (7+ 9&+:

Mide la velocidad en un punto.

)onsiste en un tubo de di-metro pe#ue$o#ue se opone al %lujo. Midiendo la alturade la columna de l>#uido tenemos la

presión total del punto.Se mide la presión est-tica con otro tubo

se calcula la velocidad como %unción dela di%erencia de presiones.


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() !edidores de 4e&ocidad:• MD&D+ D (7&'8:

l %luido entra en el medidor ace irar un rotor a una velocidad #ue esproporcional a la del %luido; por tanto; al caudal instant-neo.

a velocidad de iro del rotor se mide con un sensor #ue reistra el n?merode vueltas o por pulsos electrónicos enerados en cada iro.

Son los m-s precisos. 8plicables a ases l>#uidos limpios de baja viscosidad.


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() !edidores de 4e&ocidad:


• MD&D+ )+M8A'C&)+:

Se basan en la le de inducciónelectromantica de arada: elvoltaje inducido en un conductor #uese mueve en un campo mantico esproporcional a la velocidad del

conductor.

*entajas: 'o oriinan ca>da de presión=no entorpecen el paso del %luido!; seusan para l>#uidos sucios; viscosos contaminados.

Desventajas: Medidas con error si latuber>a no est- totalmente llena o sie"isten burbujas.

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() !edidores de 4e&ocidad:


• MD&D+S D (8S+'&D+S:

mplean ondas ultrasónicas para medir el caudal.

7uenos para medir l>#uidos altamente contaminados o corrosivos; por#uese instalan e"teriormente a la tuber>a.

&ntroducen dos pulsos inclinados simult-neos mediante dos emisores/

receptores. a di%erencia de tiempos para el mismo camino recorridodepende de la velocidad del %lujo.

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c) !edidores m7sicos:


•

MD&D+ D &')M'+D M98(8:

)onsiste en aportar calor en unpunto del %lujo medir latemperatura auas arriba

auas abajo.Si la velocidad del %lujo %uese

nula; no abr>a di%erencia detemperatura. 8l e"istirvelocidad; la di%erencia de

temperaturas es proporcionalal %lujo m-sico e"istente.

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d) !edidores 4o&,mtricos:


• MD&D+ D DS98N8M&'+ 9+S&&*+:

9ara caudales de ases.

Se intenta mantener la presión la temperatura constantes.

l %lujo se divide en sementos de volumen conocido; contando el n?merode sementos en un intervalo de tiempo.

'o se recomienda con %luidos sucios al e"istir partes móviles.

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8. !edidores de ni4e&:

Mide el estado de llenado de depósitos de:a! l>#uidos

b! sólidos =polvoEranulados!

Dos estrateias:

/ Detectar varios niveles de re%erencia con un n?mero discreto

de transductores todo o nada./ Detectores de tipo analóico: obtienen una se$al

proporcional al nivel.

6. Medidores de nivel.

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a) !edidores de ni4e& en &9+,idos

• MD&D+ D '&* D +8D+:)onstituido por un %lotador pendiente de un cable; un

jueo de poleas un contrapeso e"terior.

Distintos modelos: de releta =el contrapeso se mueve

en sentido contrario al %lotador por una reletacalibrada!; manticos =el %lotador lleva dentro unim-n se despla,a moviendo una auja indicadora!.


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• MD&D+ D 9Suido es proporcional a lapresión en el %ondo del tan#ue.

Se colocan medidores de presión para medir

la presión del depósito la presión en el%ondo del depósito.

9=%ondo!/9=super%icie!FroPP =roF pesoespec>%ico del l>#uido!


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• MD&D+ 8D&+8)&*+:

)onsta de una %uente radioactiva #ue seinstala en un lado del depósito. 8l otrolado se coloca un medidor de radiación.

Son buenos para medir %luidos con altatemperatura; l>#uidos mu corrosivos;etc po#ue no e"iste contacto.

Su aplicación se ve limitada por lasdi%icultades tcnicas administrativas#ue conlleva el manejo de %uentesradioactivas.


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a) !edidores de ni4e& en &9+,idos• MD&D+ )898)&&*+:

Mide la variación de la capacitancia en un condensador cuando var>a elmedio dielctrico entre sus placas.

l dielctrico es el l>#uido. 8l variar el nivel del l>#uido var>aproporcionalmente la capacidad.


• MD&D+ 9+ (8S+'&D+S:

l tiempo entre la emisión de la onda la recepción del eco esproporcional al nivel.

a #ue evitar #ue e"istan obst-culos en el recorrido de las ondas. Son

sensibles al estado de la super%icie del l>#uido =espuma!.

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() !edidores de ni4e& en só&idos9roblema: de%inir el nivel. 'o tiene por #u e"istir una super%icie

ori,ontal.

Se pueden usar alunos de los sensores #ue se usan para los l>#uidos otros espec>%icamente dise$ados para sólidos.


• 9898D+:

s un sondeo #ue se reali,a periódicamente.

)onstan de un cable de medición con un peso en su e"tremo; movido porun motor.

8l cocar el peso con la super%icie del material se anula la riide, delcable; lo #ue conmuta la dirección de iro del motor ascendiendo elpeso.

Durante el descenso se mide el cable desenrollado lo #ue indica el nivel.

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() !edidores de ni4e& en só&idos• *&*78+&+:

Sonda en %orma de diapasón #ue vibra a unos K0 ,.

)uando el material cubre el diapasón las vibraciones se amortiuan; lo#ue produce la activación de un interruptor.

•

MM78'8 S'S&&*8:Membrana acoplada a la pared del depósito en el punto en el #ue se

#uiere detectar el nivel.

)uando el material llea a la altura del interruptor; presiona la membrana se activa un interruptor.

• 9S+:

Se detecta el nivel de material mediante el peso.

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