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Estos son los artículos más recientes de nuestro blog:

Balanza de pesos muertos vs. Calibrador de presión digital

       
   

No sabes si elegir un calibrador digital o una balanza de pesos muertos. En esta nota te decimos lo que debes considerar antes de tomar una decisión.

 

 

Cuando hablamos de elegir instrumentos para la calibración de presión, existen dos opciones bastante populares, por un lado, tenemos las balanzas de pesos muertos y por el otro los calibradores de presión digital con un comparador de presión. Cada una de estas opciones tienen sus ventajas y desventajas que debemos tomar en cuenta al momento de decidirnos por alguna de las dos opciones. A continuación, revisaremos algunos puntos que debes considerar.

Las balanzas de pesos muertos tienen mucho tiempo utilizándose como patrón en las calibraciones de presión. No obstante, los avances en tecnología han llevado al desarrollo de patrones digitales dignos de consideración en lugar de una balanza. Por lo tanto, entender las diferencias entre estas dos tecnologías es clave para seleccionar la herramienta adecuada.

Exactitud

Las balanzas de pesos muertos son sistemas que generan físicamente una presión conocida y adicional a la calibración, también pueden usarse como medidores para realizar una medición exacta de sistemas de presión. Estos equipos no requieren una pantalla, dado que usan una combinación de masas para determinar la salida de presión. Las balanzas de pesos muertos funcionan bajo la fórmula de que una presión es igual a la fuerza aplicada sobre un área conocida. La salida de presión de las balanzas de pesos muertos normalmente es muy exacta, incluso en sus intervalos más pequeños y están disponibles con una exactitud de ±0.015 % de la lectura.

Por el contrario, los patrones de presión digitales deben combinarse con una fuente de presión para generar una presión conocida. Sin la capacidad de producir presión, los patrones digitales son técnicamente solo medidores. Sin embargo, en el mercado son llamados calibradores digitales de presión para distinguirlos de los medidores digitales de clase mucho más baja.

Los instrumentos digitales normalmente están disponibles en exactitudes en función de su escala completa, como ±0.050 % de la escala completa (FS). Sin embargo, los avances en la tecnología han dado lugar a algunos instrumentos especificados en la función de lectura como los pesos muertos con exactitudes disponibles tan bajas como ±0.025 % de la lectura.


Correcciones en sitio

Cuando comparas exactitud o incertidumbre, un factor importante que se debe considerar son las correcciones en sitio. Dado que los pesos muertos son patrones físicos están sujetos a efectos que los patrones digitales no. Un efecto principal es la gravedad.

La fuerza de la gravedad en las masas de una balanza de pesos muertos puede variar dependiendo la distancia y elevación del Ecuador. Por ejemplo, una balanza de pesos muertos usando la misma masa puede generar una presión diferente en Houston que en Denver. El efecto es lo suficientemente sustancial como para que pueda alterar la salida a un valor que está fuera de la tolerancia de la balanza.

Los usuarios tienen dos opciones para corregir esto, pueden tener el equipo calibrado de acuerdo con su gravedad local o de acuerdo con la gravedad media internacional (980.665 gals) y calcular el factor de corrección para el sitio de trabajo. Por otro lado, los patrones digitales no son afectados por la gravedad, por lo que esta corrección no es necesaria.

Un segundo factor por considerar es la temperatura. Mientras que el efecto de temperatura en una balanza de pesos muertos no es tan considerable, el error adicional debe calcularse y contabilizarse. Muchos calibradores y medidores digitales son sujetos a los efectos de la temperatura, los cuales son significativos. Las especificaciones del fabricante deben proporcionar esta información, permitiendo a los usuarios calcular el error total para sus condiciones locales. Es importante mencionar que los patrones digitales de alta calidad cuentan con la función de compensación de temperatura, de tal manera que no exista algún efecto en la exactitud del dispositivo.

Los instrumentos digitales normalmente cuentan con otras funciones que son de gran ayuda al completar ciertas tareas. Estas funciones pueden incluir la habilidad de medir mA en un lazo, medir y generar un lazo o medir la temperatura. Las funciones de firmware pueden incluir modos especiales para pruebas de alivio o pruebas de válvulas de seguridad, registro de picos de medición, escala, cálculo de errores o registro de datos.


Además de las funciones incluidas, los fabricantes pueden añadir el software para grabaciones automatizadas de los resultados de pruebas, generación de registros de calibración o para la revisión o análisis de datos. Mientras que las balanzas de pesos muertos no ofrecen esas funciones adicionales por lo que es necesario adquirir equipo adicional para completar esas tareas.

Por otra parte, los medidores de presión digitales normalmente ofrecen la capacidad de cambiar las unidades de ingeniería de forma fácil (por ejemplo; psi, bar, kPa, mmH2O). Esto es particularmente útil en talleres o configuraciones de laboratorio en donde varios dispositivos deben ser probados usando diferentes unidades de ingeniería. Dado que las balanzas de pesos muertos utilizan masas específicas para producir una salida, esas masas están diseñadas para unidades específicas de ingeniería, mientras que otros conjuntos de masas se requieren para producir valores utilizables de otras unidades de ingeniería.

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Patrones primarios vs. Patrones secundarios

Las balanzas de pesos muertos son patrones primarios, esto es debido a que se basan únicamente en parámetros físicos y la medición de presión no se transmite a una señal electrónica o analógica. Debido a que son patrones físicos, se pueden hacer a medida para cubrir amplios intervalos de presión usando diferentes masas y componentes de área efectivos.

Por el contrario, estas unidades son más voluminosas y mucho más pesadas que la mayoría de los patrones digitales y a menudo son más difíciles de configurar y requieren de mayor capacitación para usar eficientemente el equipo en comparación a un sistema de calibración de presión digital.

Los medidores de presión digitales son patrones secundarios dado que la presión es traducida a una señal electrónica usando un transductor. Estos equipos también pueden considerarse como un patrón de transferencia ya que son usados en sitio y después verificados por un patrón primario sobre una base regular.

Al contrario de las balanzas de pesos muertos, los patrones digitales tienen intervalos limitados debido al sensor usado en su fabricación. Por lo que se necesitan múltiples dispositivos para cubrir amplios intervalos de presión. Incluso si se necesitarán múltiples unidades, el tamaño y peso promedio del sistema digital seguirá siendo mucho menor que una balanza de pesos muertos. Así que, aunque estos equipos no son capaces de generar presión si brindan una gran ventaja en cuestión de portabilidad.

Si la fuente de presión es una bomba manual o una bomba hidráulica se debe tener cuidado para asegurar que se aplique una presión estable al instrumento bajo prueba y al patrón de referencia. Además, se requiere capacitación para que el técnico identifique y comprenda las indicaciones del sistema tales como, cambio de temperatura, efectos adiabáticos y aire atrapado.

Costo de adquisición y otros factores

Finalmente debemos considerar el costo total de adquisición de estos equipos y el beneficio económico que nos pueden dar a largo plazo. Las balanzas de pesos muertos normalmente son más caras que los sistemas de presión digitales. Además del costo inicial de adquisición, el costo de calibración de una balanza de pesos muertos también es más elevado. A pesar de esto, en general, una balanza de pesos muertos puede durar más tiempo que un instrumento digital y su alta exactitud puede resultar en menos errores. Esta reducción de errores deriva en un beneficio monetario mayor. Cuando se considere el cambio de una tecnología a otra, se deben evaluar todos los factores, incluyendo el soporte técnico y los programas de capacitación para los técnicos y entender las especificaciones de exactitud/incertidumbre de las unidades.

Un cambio de un medidor digital a una balanza de pesos muertos puede incrementar la estabilidad y la exactitud y cubrir un amplio intervalo de presión. Sin embargo, se deben aplicar las correcciones de gravedad y temperatura.

Si realizamos el cambio de una balanza de pesos muertos a un calibrador digital incrementará la portabilidad, reducirá costos de adquisición y de operación además de añadir la capacidad de leer directamente en diferentes unidades de presión, se eliminará el ajuste de gravedad y puede contar con una compensación de temperatura completa con funciones y características verdaderamente útiles. Pero no será tan exacto, puede que no dure tanto tiempo y no contará con un patrón primario.



Referencia: 

 

Magazine CalLab, 2018

Author: Sean Nielson, Marketing Manager, AMETEK Sensor, Test & Calibration, sean.nielson@ametek.com 

https://www.callabmag.com/wp-content/uploads/2018/06/apr18_web-1.pdf#page=23 

 


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Salida analógica de transductores de presión digitales

     
 
 
 

 

Algunos de los transductores de Mensor están disponibles con una opción de salida analógica, lo que ocasionalmente lleva a preguntas de los clientes sobre la configuración y cómo funciona. En esta nota tratamos de resolver estas dudas.

 

 

La presión que actúa en el mecanismo del sensor deforma el elemento de detección. Esta deformación provoca que las propiedades eléctricas del circuito del silicio, que es un puente de Wheatstone, cambien de forma proporcional y repetible con respecto a la temperatura y a la presión del sensor. Las señales analógicas del puente de Wheatstone se pasan a través de un convertidor analógico digital de 24 bits (A/D).

Esta señal es enviada a un microprocesador que interpreta la señal basado en un algoritmo de caracterización que es único para cada sensor (En un extenso proceso de fabricación, cada combinación de sensor/electrónica se caracteriza por asegurar que la salida de la señal de los transductores cumpla o exceda su especificación de exactitud).

La señal digital caracterizada se dirige a un convertidor RS232 o RS485 donde se convierte en una cadena ASCII y se envía a petición a través de un puerto de comunicación RS232 o RS485. Para una unidad con una salida analógica, esta señal digital también se envía a un convertidor digital a analógico en el que se vuelve a convertir en una señal analógica totalmente caracterizada, adecuada para su transmisión a un sistema de control o monitoreo.

La resolución de la salida de señal digital es > 1 ppm. La velocidad de actualización para la salida digital y analógica es de 50 Hz. La resolución para la salida analógica varía de 1 parte en 87,000 a 1 parte en 870,000, dependiendo del intervalo de salida de tensión seleccionado. A continuación, se muestra un diagrama de flujo que muestra un esquema de procesamiento de señal simplificado:

 

Como ejemplo, el modelo CPT6100 y el modelo CPT6030 está disponible en opción analógica.

 

Los transductores de presión de exactitud convierten la presión en una señal analógica o digital proporcional a la presión que se detecta. Los transductores de presión de exactitud (a veces llamados transmisores) se usan para monitorear y/o controlar procesos de presión sensibles. También se pueden usar como estándares de transferencia de alta exactitud o como un estándar de trabajo de fábrica para probar o calibrar una variedad de instrumentos de medición de presión.

Con una exactitud tan alta como 0.008 % de la lectura, los transductores de presión de Mensor se pueden encontrar en laboratorios o en entornos de producción donde se requiere un alto grado de exactitud. Cada transductor está calibrado en el laboratorio acreditado de Mensor por A2LA bajo la norma ISO-17025.


Referencia: 

Mensor, Mensor Calibration Blog, "Analog Output a Digital Pressure Transducer", Author Larry Mock,

 


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¿Para qué nos sirven los resultados de calibración?

     
 
 
 

 

Siempre que recibimos nuestro equipo después de una calibración, debemos recibir un informe mostrando los resultados. Entonces, nos preguntamos ¿Para qué nos sirven los resultados? ¿Puedo sacar mayor provecho de esta información?

 

 

¿Qué es un certificado de calibración?

Cuando calibramos un equipo o lo mandamos calibrar por el método de comparación directa, se genera un certificado o informe de calibración con los resultados en una tabla que contiene el valor de referencia, el valor indicado por el instrumento bajo calibración, las desviaciones (errores) encontradas y la incertidumbre. Pero en muchas ocasiones estos resultados quedan olvidados en algún archivero y rara vez se les da el uso adecuado.

Sabiendo esto, hemos creado un ebook que te ayudará a entender y usar la información que nos entrega el laboratorio de calibración para obtener el mayor beneficio posible usando distintos métodos.


En México, estos documentos pueden ser emitidos por un laboratorio de calibración ya sea que se encuentre acreditado o no; ofrezca servicios al público o esté dedicado a un solo organismo, como una sola industria o un corporativo o funja como laboratorio nacional. En este último caso tales documentos son denominados formalmente certificados, mientras que en los otros casos se pueden llamar informes de calibración, reportes de calibración o simplemente resultados de calibración.

Contenido de los certificados

El contenido de los certificados de calibración está prescrito en la cláusula 5.10 de la norma NMX-17025-IMNC:2000[1], que, en términos generales, incluye:

a. la identificación del instrumento bajo calibración,

b. la identificación del poseedor del instrumento,

c. los resultados de la calibración, compuestos esencialmente por: los errores de medición de las lecturas del instrumento respecto a los valores indicados del patrón, y la incertidumbre de tales errores (la información sobre los errores y sus incertidumbres puede presentarse en forma de tablas, gráficas o ecuaciones);

d. las condiciones relevantes observadas durante la calibración, el método de calibración, en ocasiones el origen de la trazabilidad;

e. información que avala su validez, limitaciones y advertencias.

Definiciones que debes conocer

Calibración: Conjunto de operaciones que establecen bajo condiciones especificadas, la relación entre los valores indicados por un aparato o sistema de medición o los valores representados por una medida materializada y los valores correspondientes de la magnitud realizada por los patrones.

Patrón: Medida materializada, aparato de medición o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad, o uno o varios valores conocidos de una magnitud, para servir de referencia.

Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medición o de un patrón, tal que ésta pueda ser relacionada a referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas incertidumbres determinadas.

Incertidumbre: Parámetro asociado al resultado de una medición que caracteriza la dispersión de los valores que podrían razonablemente ser atribuidos al mensurando.

Error de medición: El resultado numérico de una medición menos un valor verdadero del mensurando.

Fuente: NMX-Z-055-IMNC-2009 ISO/IEC GUIDE 99:2007VIM      


 

 

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Análisis y Pruebas de vibración en asientos automotrices

     
 
   

Uno de los componentes más importantes en un auto, son los asientos y para que cumplan con los estándares, deben pasar por diversas pruebas. Conoce la nueva aplicación de Brüel & Kjaer, que te permite simplificar y realizar de manera más eficiente y rápida el análisis modal. La marca ha creado una aplicación móvil que permite hacer el montaje de transductores más rápido, exacto y dejando a un lado los errores humanos. 

 

 

 

Una nueva forma de simplificar el análisis modal en las pruebas de asientos de autos, cuando tienes más de 100 acelerómetros, es la nueva App de Brüel & Kjaer que te permite encontrar la posición y orientación de cada acelerómetro e ingresarlo automáticamente a tu software de medición.

Haciendo más eficiente el análisis modal

Uno de los componentes principales para brindar confort a los automovilistas son los asientos, pero para asegurase que cumplen con ese objetivo deben pasar por diversas pruebas y cuando hablamos de pruebas de análisis modal para identificar vibraciones no deseadas, en ocasiones el montaje de la prueba puede ser bastante complejo.

Hoy en día, el avance de la tecnología nos ha permitido hacer nuestro trabajo de forma más eficiente y rápida. Y con eso en mente, Brüel & Kjaer ha desarrollado una aplicación móvil que nos permite hacer nuestro montaje de transductores más rápido, exacto y dejando a un lado los errores humanos.

En esta nota te contaremos como Faurecia uno de los principales proveedores de componentes automotrices ha usado esta App para optimizar sus pruebas en los asientos de autos.


Faurecia optimiza sus pruebas de vibración con una App de celular

 

Faurecia es líder en el diseño, desarrollo y manufactura de asientos para automóviles. Desde su fundación en 1997, Faurecia ha crecido hasta convertirse en el principal jugador en la industria automotriz a nivel global, además es uno de los más grandes proveedores automovilísticos en todo el mundo. La compañía produce una línea completa de componentes usados en los asientos de automóviles, desde marcos, mecanismos y mecatrónica hasta cubiertas de corte, sistemas electrónicos y neumáticos. Con 330 sitios incluyendo 30 centros de investigación y desarrollo en 34 países alrededor del mundo, uno de cada 4 autos está equipado con componentes de Faurecia.

 

 

"El asiento, es una de las primeras impresiones que recibe el cliente al hacer la prueba de manejo de un auto" explica Chris Kus, experto en NVH de Faurecia. "Nosotros siempre nos esforzamos por suministrar productos que proporcionen la mejor experiencia del conductor y de los pasajeros. 

Cuando Chris tuvo que llevar a cabo un análisis modal en un asiento de primera fila para un ensamblaje completo con estimaciones naturales de frecuencia, sabía que era un reto bastante complejo, ya que involucraba colocar varios acelerómetros en el cojín y el respaldo del asiento.

Como es de esperarse, el análisis modal es vital para que los ingenieros de NVH de Faurecia puedan entender y optimizar las propiedades dinámicas inherentes, así como el comportamiento de los asientos de los autos. Para reducir la vibración que recibe el conductor es indispensable que Faurecia entienda la respuesta en la vida real de los asientos a la vibración generada del tren motriz durante la operación.

¿A qué nos referimos cuando hablamos de NVH (Noise, vibration and harshness? Revísalo aquí → 

Ya sea que la vibración transferida al conductor o pasajeros provenga del camino o del propio vehículo, algunas vibraciones pueden ser aceptable, pero si la vibración es demasiada puede causar una gran molestia.

La prueba que realiza Chris es bastante compleja, ya que intervienen diversos factores y fuerzas. “El análisis modal en los asientos automotrices es necesario para encontrar la primera y segunda forma modal y las frecuencias naturales” menciona Chris.

“Los movimientos laterales, hacia adelante y hacia atrás de un asiento desocupado se combinan con las frecuencias de entrada del vehículo, lo que hace que el asiento se sacuda, lo cual es indeseable para el conductor y los pasajeros.Tratamos de encontrar áreas a las que podamos agregar rigidez para evitar esto, pero también queremos encontrar áreas potenciales desde las cuales podamos eliminar masa.” Esto último, debido a las altas demandas en ahorro de consumo de combustible.

Montaje de la prueba de vibración


 

El montaje es el proceso que más consume tiempo durante la prueba y dada la complejidad de ésta, es fácil mezclar transductores o inducir errores humanos en las muchas entradas. “Un montaje normal con múltiples acelerómetros puede tomar horas para realizarse incluso, cuando la prueba ya esté iniciada.” Comenta Chris. Cuando diversos transductores son montados en el objeto bajo prueba, puede llevar mucho tiempo enlazar los transductores con el software de medición de manera correcta. El ingeniero de pruebas necesita identificar cada transductor y rastrear su cableado hasta el sistema de adquisición de datos, antes de que pueda agregar manualmente información sobre su alineación y ubicación.

Usando la cámara del celular se puede escanear el transductor y la App reconoce el acelerómetro, su ubicación y su orientación (componente ID, Node ID y dirección DOF). Hecho esto, la información se sincroniza automáticamente con el software de medición, así que no importa en que entrada esté conectado el transductor. Con una prueba modal en donde están involucrados 100 acelerómetros, esta solución ahorra bastantes horas de trabajo.

 

 

El código de matriz de datos te da acceso a documentación del producto como:

  • Especificaciones
  • Accesorios
  • Documentación
  • Información del vendedor local
  • Sensibilidad de calibración
  • Gráfico de calibración
El análisis modal brinda construcciones más ligeras, fuertes y seguras, así como un menor consumo de energía y un mayor confort. Chris comenta “Al entender las frecuencias naturales y las formas modales de nuestros asientos podemos evaluar el diseño y hacer las mejoras necesarias.” Y al permitir simplificar el proceso, el ahorro de tiempo es un gran beneficio para Chris y su equipo de trabajo.
 
“La App de transductores inteligentes nos ha ahorrado más de una hora en el montaje de la prueba al eliminar el paso en donde debemos encontrar la posición y orientación de cada acelerómetro e ingresarlo de formal manual en el sistema. Debo admitir que fue muy sorprendente descubrir que la App también funciona con nuestros otros acelerómetros – aquellos sin un código de matriz de datos. “

La App Transducer Smart Setup simplifica el proceso de configuración de la medición y ahorra bastante tiempo, asegurando que el montaje de los transductores sea exacto y eficiente. La App elimina la necesidad de rastrear los cables y reduce los errores de ingreso de datos manual como la alineación y la ubicación.

“La App deja a un lado el error humano que pasa regularmente cuando tienes que encontrar e ingresar manualmente la orientación local en un sistema de coordenadas global.” Dice Chris.

“Para mí, el principal beneficio de la App es que desaparece la preocupación y la frustración que suele pasar en los errores de ingresos de datos.”

Mira nuestro video y descubre que fácil es configurar múltiples canales de pruebas:

 

 

 

Descarga la App Transducer Smart Setup

Nuestra App está disponible para sistemas iOS ((iPhone®, iPad® and iPod touch®) y la puedes descargar desde App Store®

 
 

Referencia: Brüel & Kjaer Poductos, Tansductores "Transducer Smart Setup" [documento en línea https://www.bksv.com/en/products/transducers/transducer-smart-setup acceso: julio de 2018]. 

Referencia: Brüel & Kjaer "Smartphone app Improves vibration testing setup at Faurecia" [documento en línea https://www.bksv.com/media/doc//bg1954.pdf acceso: julio de 2018].

 

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