Lectura de la Posición de un Cilindro Hidráulico mediante Tecnología Magnetostrictiva

Bi-Yak es fabricante de sistemas para la lectura de posición en cilindros hidráulicos, con la capacidad para suministrar el sistema completo.

En el presente post se desarrollarán los siguientes puntos:

1. Principio de detección magnetrostrictiva
2. Ventajas de la tecnología magnetostrictiva
3. Características principales
4. Precauciones a tener en cuenta

Principio de detección magnetostrictivo

Básicamente, el sistema propuesto consiste en instalar mecánicamente una sonda metálica alargada junto con un pequeño anillo imantado, en el interior del vástago mecanizado de un cilindro hidráulico. Mediante dicho sistema, es posible leer la posición actual de un cilindro hidráulico (plc, visualizador digital, etc.).

En este caso, el principio magnetostrictivo se utiliza para la lectura del posicionamiento de un cilindro hidráulico. Se trata de un sistema muy preciso, en el que no existe contacto entre las partes móviles, lo cual le otorga la mayor vida útil posible.

A continuación puede verse un croquis con los diferentes elementos que componen un sistema de lectura de posición con tecnología magnetostrictiva , así como algunas de sus características principales:

Componentes y características de un sistema de lectura
de posicionamiento con tecnología magnetostrictiva

El sistema completo necesario para la lectura de la posición del cilindro incluye un cabezal de lectura con electrónica integrada, una sonda metálica y un imán (en otros casos, la electrónica puede encontrarse en un módulo de convertidor analógico aparte, con señal 4-20mA, 0-10v, etc.).

El funcionamiento es el siguiente: la electrónica envía un pulso eléctrico que genera un campo magnético a lo largo del sensor (guía ondas); en nuestro caso, el sensor es una sonda protegida mediante un tubo de acero inoxidable. A lo largo del guía ondas puede moverse un imán, que está unido con el componente de la instalación cuya posición se desea determinar. El pulso generado se mueve a lo largo del guía ondas, hasta que golpea el campo magnético del imán que rodea la sonda. Una onda mecánica elástica se propaga por reflexión hasta el cabezal de lectura, integrado en el sensor. Esto permite determinar la posición del campo magnético externo en función del tiempo de respuesta de la onda mecánica elástica. El pulso vuelve a la electrónica con la velocidad del sonido, y se calcula la posición actual del cilindro.

Principio de funcionamiento
magnetostrictivo

Ventajas de la tecnología magnetostrictiva

Las ventajas principales de utilización de la tecnología magnetostrictiva para la determinación del posicionamiento de un cilindro hidráulico, son las siguientes:

• Medición absoluta, lo cual elimina búsquedas de origen, etc.
• Gran precisión.
• Muy preciso con longitudes largas.
• Robustez.
• Sin desgaste ni mantenimiento, las partes del sistema trabajan sin contacto físico.





Instalación para lectura de posición con tecnología magnetostrictiva
en cilindro hidráulico






Instalación para lectura de posición con tecnolgía magnetostrictiva
en cilindro hidráulico



• Inmune frente a choques, vibraciones y suciedad.
• Carcasa herméticamente estanca.
• Aplicaciones de regulación altamente dinámicas.
• Larga vida útil.
• Gran flexibilidad de instalación y uso.

Características Principales

Las características principales de la tecnología magnetostrictiva, son las siguientes:

• Sin contacto físico entre el elemento posicionador y elemento de medición, por lo que no hay desgaste, lo cual se traduce en una elevada vida útil que minimiza los tiempos de parada.
• Salida analógica industrial convencional: 4-20mA, 0-10Vcc.
• Alta resolución de hasta 1 µm.
• Longitudes de medición largas, de hasta 7.620 mm.
• Señales de salida con rango de medición configurable. Es posible acotar el rango de la salida analógica, de acuerdo al recorrido del cilindro.
• Montaje flexible, mediante diferentes tipos de rosca.

Valores señal analógica
Transductor magnetostrictivo

Ejemplo de conexión eléctrica
conector SM32

Precauciones a tener en cuenta

Las precauciones a tener en cuenta para la utilización de tecnología magnetostrictiva, son las siguientes:

• El sistema debe encontrarse alejado de campos magnéticos intensos, alta tensión, etc.
• Mecánicamente, la sonda precisa de una zona final adicional que, aunque no sirve para nada, es necesaria para el funcionamiento de la tecnología magnetostrictiva (en el siguiente gráfico, ver el detalle de la zona de amortiguación, o damping).

Detalle de la zona de amortiguación
o damping