Preguntas frecuentes: Sistemas de medición de recorrido

Sensores y sistemas de medición de recorrido

¿Qué es un sensor y un sistema de medición de recorrido?
Un sensor es un componente técnico que determina varios parámetros físicos (por ejemplo, temperatura y presión) y los convierte en señales eléctricas. Un sistema de medición de recorrido, también denominado sensor de recorrido o sensor de posición, puede utilizar sensores para calcular la distancia entre dos puntos, por ejemplo, la distancia cubierta por el pistón del cilindro. La distancia calculada se emite como señal y, por ejemplo, se transmite a un controlador. Los sensores de recorrido se utilizan en numerosos sectores, por ejemplo, en la industria, la manipulación de materiales, agricultura y silvicultura, construcción de carreteras, máquina de construcción y tecnología de automatización. Las carretillas elevadoras son una aplicación específica de los sensores de recorrido. Pueden medir la altura de elevación de la carga y así optimizar la velocidad de conducción.

Sistema de medición de recorrido LiView

¿Es posible integrar LiView fácilmente en mi cilindro?
LiView es apto para cualquier cilindro diferencial con un soporte de la biela insertado o enroscado, así como para cilindros tipo buzo. Antes de la integración, tan solo hay que modificar el cilindro de acuerdo con las especificaciones de Liebherr Components. Solo se requieren cambios menores, como el posicionamiento correcto de las sondas y del elemento de cierre de HF.
Antes de montar LiView, nuestro propósito es prepararlo para usted y para su cilindro de la manera óptima. Para ello, llevamos a cabo una simulación eléctrica de su circuito antes de comenzar la fabricación. Además, le ayudaremos en la modificación mecánica del soporte de la biela.

¿A qué distancia del cilindro se puede colocar el módulo electrónico?
La longitud del cable entre el módulo y el cilindro puede ser de hasta 1,5 metros y se puede pedir con rangos de 10 cm.

¿Influyen procesos como el envejecimiento del aceite hidráulico o los cambios de temperatura y presión en el resultado de la medición?
No. Es cierto que estos factores influyen en la constante de electricidad y, con ello, en la polaridad y la conductividad del aceite. Sin embargo, gracias a nuestro principio de compensación, la precisión de medición de LiView permanece constante y precisa a largo plazo.

¿Se pueden desgastar las sondas?
No, porque el elemento de contacto de las sondas está flotando, lo que evita el desgaste. En nuestras pruebas, no hubo desgaste, ni siquiera después de una distancia muy larga.

¿Para qué tipos de aceite es adecuado LiView?
LiView es ideal para el uso de cualquier aceite hidráulico con base en aceite mineral, como los aceites orgánicos de Liebherr (Liebherr Hydraulic Plus y Liebherr Hydraulic Plus Arctic). Un caso especial es el aceite orgánico de PANOLIN: aquí solo podemos medir una carrera de cilindro de 1 m con LiView.  ¿Utiliza otro aceite para sus cilindros? Estaremos encantados de comprobar si LiView es adecuado para sus necesidades.

¿Puedo calibrar LiView fácil y rápidamente?
¡Claro! La calibración de precisión se realiza después de la instalación inicial del módulo electrónico en el cilindro. En este procedimiento, se mueve el cilindro entre topes, para alcanzar el rendimiento completo de LiView. Puede realizar la calibración usted mismo fácilmente con nuestra herramienta de software de Liebherr, que le proporcionaremos de forma gratuita. La herramienta de software también permite hacer lo siguiente:

  • Parametrización de interfaces CAN
  • Configuración de los parámetros de calibración
  • Consulta de memoria de errores

Una visión general: Principios, métodos y tipos de medición

La tabla es escroleable
  Sistema de medición de alta frecuencia Sistema de tracción del cable Detector de movimiento magnetostrictivo
Tipo de medición de recorrido lineal rotativo lineal
Método de medición absoluto absoluto e incremental absoluto

¿Qué principios, métodos y tipos de medición existen y cuáles son las diferencias?

  • Tipos: En términos básicos, hay dos tipos de medición de recorrido: lineal y rotativo. Los sistemas de medición de recorrido lineales registran una distancia lineal recorrida. Los sistemas rotativos registran movimientos de rotación que luego emiten como señales analógicas o digitales.
  • Método de medición: La medición de recorrido se puede llevar a cabo en una escala absoluta o incremental.
    • Absoluto: Aquí, se mide directamente entre un punto de partida definido y un punto de referencia. Cuando se activa la fuente de alimentación, se emite inmediatamente una señal absoluta con el valor de medición. Un buen ejemplo del principio de medición absoluta es un reloj: La hora se calcula a partir del valor de referencia 0.
    • Incremental: Este método de medición es una escala relativa. Es decir, solamente se mide la distancia entre dos puntos. Un ejemplo es un cronómetro, que cuenta los segundos desde el comienzo de la medición. Para obtener valores absolutos, primero se debe determinar un punto de referencia para el objeto de medición con una marcha de referencia. Este punto de referencia del objeto de medición también se conoce como posición cero. El recorrido entre el objeto de medición y la posición cero se divide en pasos, denominados incrementos. Los incrementos se cuentan y suman la distancia de medición.
  • Principios: A partir de estos métodos, hay varios principios para medir la posición del pistón en el cilindro hidráulico, por ejemplo, sistemas de medición de alta frecuencia (sistemas de medición HF), sistemas de tracción del cable y detectores de movimiento magnetostrictivos.

Sistema de medición de alta frecuencia

  • El principio de medición de alta frecuencia que se utiliza en LiView mide movimientos lineales de forma absoluta. Utiliza el propio cilindro como recorrido de medición. Si bien en los potenciómetros de cable y magnetostrictivos hay un valor de medición disponible cada 5-40 ms en el bus CAN, el nuevo sistema de medición Liview emite un nuevo valor de medición a una frecuencia de muestreo interna de aproximadamente 330 µs, aproximadamente 10 veces más a menudo.
  • La posición y la velocidad del pistón se registran mediante una medición de parámetros de dispersión. Con una sonda, el cilindro se excita con una señal de alta frecuencia a diferentes frecuencias. La señal se mueve en el cilindro desde el soporte de la biela hasta el pistón, donde se refleja. Otra sonda lee esta señal de respuesta. El módulo electrónico verifica la señal de respuesta en busca de cambios en la posición de fase y la amplitud. Con estos cambios, LiView calcula los datos de posición y de velocidad del cilindro. Y todo listo: para terminar, los resultados se colocan en la interfaz del bus CAN y se pueden transferir. Debido al principio de alta frecuencia, la medición de la posición y la velocidad del pistón es muy precisa. Además, el sistema es extremadamente robusto, porque utiliza el propio cilindro como recorrido de medición.

Potenciómetro de cable o transductor de extensión de cable

  • Los potenciómetros de cable son sistemas de medición de recorrido rotativos. Se puede medir de manera absoluta o incremental. El cable se tensa entre los dos ojos del cilindro hidráulico. Si el cilindro se extiende, el tambor gira y un transmisor de giro o sensor de ángulo emite el valor de medición en forma de señal.
  • Una ventaja de los potenciómetros de cable es que se puede instalar de manera muy flexible. Sin embargo, no son muy robustos, ya que el cable puede romperse y dañarse. Esto puede dar lugar a paradas de la máquina. Para la precisión de estos sistemas, es importante que el cable siempre se enrolle correctamente. Con altas cargas de choque mecánico (por ejemplo, cuando la máquina recibe un golpe), existe el riesgo de una baja precisión de medición.

Detectores de movimiento magnetostrictivos

  • Los detectores de movimiento magnetostrictivos también se denominan sistemas de medición de varillas o sensores magnetostrictivos. Son sistemas de medición lineales y absolutos con su propio recorrido de medición. Su funcionamiento se basa en el principio físico de la magnetostricción. Si el material ferromagnético (como el hierro) está cerca de un campo magnético, se deforma y cambia el volumen. Un detector de movimiento magnetostrictivo tiene tres componentes: la guía de ondas (el elemento de medición) de material ferromagnético, un imán permanente y un convertidor de pulso. El imán permanente suele encontrarse en los componentes móviles de la máquina, por ejemplo, el pistón del cilindro.
  • La medición se desencadena con un impulso eléctrico que se conduce hacia la guía de ondas. Este impulso de corriente genera un campo magnético que reacciona con el campo del imán permanente. El principio de la magnetostricción crea una onda que se propaga en la guía a velocidad ultrasónica. Si el eje llega al final de la guía, un convertidor de pulso o de señal genera una señal eléctrica. La posición absoluta del imán permanente y, con ello, la del cilindro hidráulico resulta de la diferencia de tiempo entre la activación y la recepción del pulso.
  • Los sensores se integran en el cilindro con un agujero profundo. Con este principio funcional matemático, se obtienen mediciones de gran precisión. Sin embargo, solo se pueden utilizar ciertos cilindros para la medición. Como los sistemas están instalados en el interior, el cilindro debe retirarse de la máquina y desmontarse por completo en caso de daños. Otra desventaja es el alto esfuerzo de integración mecánico: para instalar el sistema, se debe perforar un agujero profundo en la biela.

LiView: Inteligente y robusto

Descubra el sistema de medición de recorrido robusto LiView. Sistema de medición de recorrido para cilindros hidráulicos LiView

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