Instrumentos de Medición

INTRODUCCIÓN.

El personal de ingeniería y mantenimiento de una planta, continuamente enfrenta una variedad de exigencias como las de maquinarias cada vez más complejas, presupuestos de mantenimiento cada vez más recortados, mayor disponibilidad de maquinaria y mejor productividad y rentabilidad.

Se han desarrollado técnicas efectivas para el monitoreo y mantenimiento de la maquinaria de forma rápida y confiables, que ponen todo en manos de la instrumentación para evitar grandes costos y poder hacer un mantenimiento predictivo según los datos obtenidos de estas prácticas.

Los sistemas confiables para monitoreo y diagnóstico de maquinaria, provistos de señales de entrada de mediciones correctas, son muy apreciadas por su valor.

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN.

El tacómetro es un dispositivo que mide las revoluciones (RPM) del rotor de un motor o una turbina, velocidad de superficies y extensiones lineares. Son utilizados para llevar un registro de las velocidades del elemento que tengamos en estudio, que nos permita saber si esta trabajando de forma adecuada, con esto evitamos que se detenga la maquinaria, ya que le podríamos hacer un mantenimiento en el momento adecuado. La última tecnología nos muestra dos tipos de tacómetros muy utilizados: el tacómetro óptico y el tacómetro de contacto.
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Para medir Velocidad.
Las tensiones mecánicas son causadas por excesos de peso sobre la estructura o el caso mas común es que es causado por las Vibraciones Mecánicas, sus consecuencias suelen ser el aumento de los esfuerzos y las tensiones, pérdidas de energía, desgaste de materiales, y las más temidas: daños por fatiga de los materiales, además de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc.
En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada.
Los equipos utilizados para medir tensiones mecánicas son los siguientes:
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Para medir Tensión Mecánica.
La dureza es una medida de la resistencia de un material a la deformación permanente (plástica) en su superficie, o sea la resistencia que opone un material a ser rayado o penetrado.
La dureza de una material se mide de varias formas dentro de las cuales se pueden destacar las durezas "mecánicas" y la dureza de Mohs.
En las durezas mecánicas se utiliza un penetrador sobre la superficie del material. Sobre este penetrador se ejerce una carga conocida presionando el penetrador a 90º de la superficie del material de ensayo. El penetrador tiene diferentes formas y de acuerdo a esta es la huella que queda impresa en el material. De acuerdo a la geometría de la huella y a la carga. Se utilizan diferentes fórmulas para determinar el valor de la dureza. Actualmente hay aparatos que leen la dureza de una forma digital. Es así como puede establecerse la dureza Brinell, Vickers, Knoop, y Rockwell.
Algunos de los aparatos usados actualmente para medir la dureza son:

http://www.pcwi.com.au/DisplayProduct.asp?ProdId=TimeTH200/t_blank
http://www.pcwi.com.au/DisplayProduct.asp?ProdId=Barcol934/t_blank
http://www.pcwi.com.au/DisplayProduct.asp?ProdId=Time+TH150/t_blank
Para medir dureza.
Los ruidométros (Sound Level Meter) son utilizados para medir el nivel de los ruidos en un determinado ambiente, de manera que se puedan mantener un nivel adecuado según los estándares internacionales de niveles de ruido. Las consecuencias de los altos niveles de ruido en las personas son: aumento de la presión sanguínea, produce problemas al corazón, ocasiona estrés, disminuye la concentración, modifica el ritmo respiratorio, produce tensión muscular, riesgos coronarios, alteraciones mentales, tendencias a actitudes agresivas.
Algunos de los últimos aparatos presentados en el mercado son estos:
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Para medir ruidos en general.
Son instrumentos que miden el espectro de los componentes químicos de un material, claro deben poseer un software que tenga todos los espectros de cada uno de los elementos químicos para poder hacer las comparaciones.
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Un ejemplo de los análisis de estos instrumentos es la grafica que se muestra a continuación.
Las sustancias con anillos bencénicos muestran un espectro de absorción con picos agudos alrededor de 250 nm. En esos casos, la diferencia en los resultados con 1 ó 2nm de resolución es apreciable. El diagrama muestra los espectros de una solución de benceno en etanol obtenidos con un espectrofotómetro con resolución 2 nm. (Gráfico obtenido usando el software UVProbe.)
Instrumentos ópticos para evaluar la composición de los materiales metálicos.
Para medir Espesores.

Los medidores mecánicos convencionales (Micrómetros) permiten medir espesores usualmente en el rango entre 0 y 25 mm con una exactitud de algunos micrómetros. Usando alternativamente el principio de Interferencia óptica, la medición de espesores se puede efectuar con una precisión de algunas decenas de nanómetros.

En la figura se muestra esquemáticamente el Modulo Interferométrico, adaptado para realizar mediciones de espesores según el método Fizeau. Un rayo Láser es expandido y dirigido a una cuña de aire formada entre dos vidrios planos paralelos, entre los cuales se encuentra el objeto a ser medido. Las líneas de interferencia producidas por la cuña son observadas y contadas usando un microscopio.