268950861 Cadena de Medida

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MATERIA: 
 
 
Mantenimiento 
 
 
 
 
Tema: 
 
 
Cadena de Medida 
 
 
 
 
NOMBRE: 
 
 
Fabián Maldonado 
 
 
Fabián Aguirre 
 
 
 
 
PROFESOR: 
 
 
 
Ing. MILTON GARCIA 
 
 
GRUPO: 
 
 
#1 
 
 
FECHA: 
 
 
16 – 06 – 2015 
 
1 
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INTRODUCCIÓN 
 
 
Definición de Cadena de medidas: 
 
Se denomina cadena de medida a una serie de elementos de un instrumento de medida o 
de un sistema de medida que constituye el camino que recorre la señal de medida desde 
la entrada hasta la salida. “En mecánica existe una teoría de la cual nos valemos para 
resolver los distintos problemas que se presentan en cada uno de los métodos de montaje 
de las máquinas y sus mecanismos, como son: Restablecimiento de la precisión de la 
máquina, calidad, etc.; a esta teoría se le denomina: teoría de las cadenas de medidas.”(1) 
 
 
Objetivos de las Cadenas de medidas 
 
Los objetivos que se pueden resolver con las cadenas de mediadas 
son: 
 

 Cálculo de las tolerancias, desviaciones y dimensiones.

 

 Métodos para resolver la precisión. 
 
Se puede dividir la cadena de medida en varias etapas: 
 
1. Colectar 
 
Elegir un embudo de fotones con las propiedades adecuadas y transformar el frente de 
onda inicial en un frente de onda más concentrado. 
 
2. Formar 
 
Trabajar los fotones para contarlos, clasificarlos por colores y/o localizarlos 
espacialmente. 
 
3. Detectar 
 
Convertir la señal luminosa en señal eléctrica, sin perder ninguna de las propiedades 
ganadas por el instrumento. 
 
4. Analizar 
Traducir en medidas físicas pertinentes los observables. 
 
5. Tratar 
Comenzar (ligeramente) el tratamiento de las medidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Transductores 
 
El transductor es el elemento que transforma la vibración mecánica en una señal 
eléctrica analógica, para ser procesada, medida y analizada. Atendiendo a su principio 
constructivo, hay transductores de vibración de desplazamiento, velocidad y aceleración, 
cada uno de ellos más o menos idóneo a cada aplicación industrial. 
 
Las ventajas de la transformación son por un lado la flexibilidad, ya que muchos 
medidores soportan la transformación de señales normalizadas. Por otro lado, las 
magnitudes medidas pueden ser leídas a grandes distancias sin prácticamente pérdida 
alguna. Cuando se usan transductores, la unidad de evaluación debe recibir sólo el rango 
de medición, pues a partir de ahí, se calculan desde la señales eléctricas las magnitudes 
eléctricas. Algunos transductores ofrecen adicionalmente una separación galvánica 
entre la señal de entrada y de salida.(2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CARACTERISTICAS DE LOS TRANSDUCTORES: 
 
 
 
- Curva de calibración 
Es la calibración o corrección de errores de un equipo en la cual se consigue 
mediante un transductor. 
 
 
 
 
- Sensibilidad(S) 
Derivada de la curva de CALIBRACION, esto representa la variación producida en la 
señal de salida por un incremento elemental de la magnitud de entrada. 
 
 
 
 
- Rango de medida: 
Diferencia entre los valores máximos y mínimos en la cual son muy importantes 
para poder medir nuestro sistema automatizado. 
 
 
 
 
- Resolución 
Es la variación mínima de la magnitud que se detecta. 
 
- La velocidad de respuesta 
 
Nuestro transductor debe de ser capaz de responder a los cambios de magnitudes 
que se detectan en un tiempo determinado (Mínimo), su respuesta debe de ser de 
manera instantánea. 
 
-Exactitud 
 
La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese posible. Se entiende por 
exactitud que le valor verdadero de la variable se pueda detectar sin errores sistemáticos 
positivos o negativos en la medición. Sobre varias mediciones de la variable, el promedio 
de error entre el valor real y el valor detectado tendera a ser cero. 
 
 
- Precisión 
 
La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese posible. La precisión 
significa que existe o no una pequeña variación aleatoria en la medición de la 
variable. La dispersión en los valores de una serie de mediciones será mínima. 
 
- Rango de funcionamiento 
 
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El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso 
en todo el rango. 
 
Velocidad de respuesta 
 
El transductor debe ser capaz de responder a los cambios de la variable detectada en 
un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea. 
 
- Calibración 
 
El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los procedimientos necesarios para 
llevar a cabo el proceso de calibración deben ser mínimos. Además, el sensor no 
debe necesitar una re calibración frecuente. 
 
El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual de 
exactitud del sensor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace necesaria 
su re calibración. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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-CLASIFICACION DE TRANSDUCTORES: 
 
 
 
Transductores de Desplazamiento(4): 
El transductor de desplazamiento, conocido también como transductor "de corriente 
Eddy" o proxímetro, se aplica normalmente para bajas frecuencias (por debajo de 1.000 
Hz) en cojinetes de fricción de turbo máquinas. Los proxímetros se emplean para medir 
el desplazamiento radial o axial de ejes. Se instalan en las cubiertas de rodamientos o a 
su lado y detectan el desplazamiento del eje en relación a su posición de anclaje 
 
Ventajas: 
 
- Mide el movimiento relativo entre su punta y el eje de giro. 
 
-Su empleo es de especial utilidad en maquinaria rígida donde se transmite 
muy poca vibración a la carcasa de la máquina. 
 
 
 
 
Inconvenientes: 
 
- Estos transductores deben instalarse permanentemente. Esto es siempre 
costoso, e incluso imposible en algunos casos. 
 
- Se requiere un acondicionador de señal. 
 
- El rango de frecuencias está limitado en cierto modo respecto a otros 
modernos transductores típicamente lineales entre 0-1.000 Hz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Transductores sísmicos de Velocidad: 
 
El transductor sísmico de velocidad se aplica a máquinas donde el eje transmite la 
vibración a la carcasa con poca amortiguación, es decir, las amplitudes de vibración en 
la carcasa son grandes. Se compone de un imán permanente ubicado en el centro de 
una bobina de hilo de cobre. Cuando la carcasa vibra, se crea un movimiento relativo 
entre el imán y el bobinado, induciéndose por la ley de Faraday una tensión 
proporcional a la velocidad del movimiento. 
 
 
Ventajas 
 
 Mide directamente la velocidad, que es proporcional a la severidad de la 
vibración. 

 No se necesita fuente externa de alimentación, lo que permite enviar la señal 
eléctrica a lo largo de grandes distancias por cable, haciéndolo ideal para 
aplicaciones donde queden lejanos e instalados permanentemente. 

 Sólo requiere una simple diferenciación o integración para convertir la señal a 
otras unidades de amplitud. Esto repercute en una mejor calidad del post 
procesado de datos. 
 
Inconvenientes 
 
 Las dimensiones del transductor son relativamente grandes, necesitando 
grandes bases magnéticas para su sujeción. En consecuencia, el rango de 
frecuencias es, en cierto modo, restrictivo: 10-1.000 Hz. 

 La salida del transductor depende de la temperatura. A elevadas temperaturas, la 
salida se reduce al debilitarse el campo magnético. Sin embargo, se han 
desarrollado transductores específicos para altas temperaturas. 

  La calibración puede perderse por el desgaste y la temperatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Transductor Piezoelectrico: 
 
Este tipo de transductor genera una tensión eléctrica proporcional a la aceleración por 
presión sobre un cristal piezoeléctrico. Un acelerómetro piezoeléctrico puede captar 
con precisión señales entre 1 Hz y 15.000 Hz. Estos dispositivos son muy apropiados 
para tomar datos de vibración a alta frecuencia, donde aparecen grandes esfuerzos 
con desplazamientos relativamente pequeños. Algunos transductores especiales 
pueden medir frecuencias mucho más bajas y también mucho más altas. 
 
Ventajas 
 
 La mayoría de los sensores tiene un amplio rango de frecuencia, normalmente 
entre 2 Hz y 15.000 Hz. Hay que observar que la respuesta en frecuencia 
depende del tipo de montaje del sensor en la máquina. 

 Estos transductores son muy compactos, sin partes móviles, ligeros y de 
tamaño reducido, necesitando pequeñas bases magnéticas. 

 Se montan fácilmente con adhesivos o atornillados. También se puede 
disponer de bases magnéticas para montajes temporales o aplicaciones 
especiales. 
 
Inconvenientes 
 
 
  Los acelerómetros necesitan una fuente de alimentación externa. 

 La salida de amplitud viene dada en unidades de aceleración. Esta salida debe 
ser integrada para obtener la representación espectral o el valor global de 
amplitud de velocidad . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Transductor electromecánico(3) 
 
El transductor electromecánico es un tipo de transductor que transforma electricidad 
en energía mecánica, o viceversa. 
 
Un ejemplo puede ser cuando una bocina captora recoge las ondas sonoras y las 
convierte en energía, o cuando la cápsula fonocaptora de 
 
un tocadiscos produce corrientes oscilantes producto de las vibraciones recogidas por la 
púa, también cuando un generador de energía es movido por una fuerza 
 
motriz (generalmente natural como las corrientes de agua o vientos), este 
entonces transforma esa energía mecánica en energía eléctrica. 
 
Estas variaciones resultantes (ya sean eléctricas o magnéticas, dependiendo de la 
naturaleza del transductor), proporcionan (mediante un nuevo proceso de 
transducción) energía mecánica necesaria como para hacer girar un motor eléctrico o 
producir el movimiento de la aguja encargada de trazar el surco sobre el disco o 
cilindro durante el proceso de grabación mecánica analógica. 
 
Algunos llaman transductor a los sensores de distancia de los taxímetros, también 
utilizados en los vehículos nuevos para medir la velocidad. Este nombre es incorrecto 
por dos motivos: 
 
La finalidad no es la conversión de la energía, sino la recepción de las señales, por eso 
se le llama sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
Transductor magnetoestrictivo 
 
Los transductores magnetoestrictivo son todos aquellos que basan su funcionamiento 
en el fenómeno de la magneto estricción. Éste es un fenómeno reversible que se basa 
en el acoplamiento de fuerzas mecánicas y magnéticas, de manera que un material de 
este 
 
tipo ante la presencia de un campo magnético sufre ciertas modificaciones en su 
estructura interna, lo que produce pequeños cambios en sus dimensiones físicas. 
También una deformación de dicho material produce una variación de la inducción 
magnética. 
 
Su campo de aplicación es en emisores y receptores acústicos submarinos e 
industriales: Sonar. 
Hidrófonos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Transductor electroacústico 
 
Un transductor electro acústico es aquel dispositivo que transforma la electricidad 
en sonido, o viceversa. 
 
Son ejemplos de este tipo de artefactos son los micrófonos: estos son transductores 
electro acústico que convierten la energía acústica (vibraciones sonoras: oscilaciones en 
la presión del aire) en energía eléctrica (variaciones de voltaje), un altavoz también es 
un transductor electro acústico, pero sigue el camino contrario: un altavoz transforma la 
corriente eléctrica en vibraciones sonoras. 
 
La transducción o transformación de energía, se hace en dos fases. El modelo teórico de 
un transductor electro acústico, se basa en un transductor electromecánico y un 
transductor mecánico-acústico. Esto significa, que se estudia por un lado la 
transformación de la energía eléctrica en mecánica, ya que se genera un movimiento, y 
por otro lado se estudia la transformación de la energía mecánica en acústica, ya que el 
movimiento genera energía acústica 
 
 
 
Dispositivos de excitación 
 
 
Martillo de impacto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Útil para provocar una excitación en las estructuras y para condiciones de hincado muy 
difíciles. Antes de utilizar se debe de tomar en cuenta en el uso correcto del martillo de 
impacto en pocas palabras dar el golpe en el mismo lugar y dirección 
 
 
 
 
Composición: 
 
Punta + transductor fuerza +cabeza + amplificador 
 
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