Los inclinómetros son, básicamente, un tipo de sensor de inclinación y, como hemos revisado en otros blogs, los sensores son un tipo de transductor. ¿Qué significa esto? Que un inclinómetro es el componente ideal si lo que estás buscando es medir cambios en la orientación para determinar el ángulo de giro, así como la inclinación por medio de una conexión eléctrica fácil de integrar en cualquier aplicación. Los inclinómetros, pues, están diseñados para medir el ángulo de un objeto con respecto a la fuerza de gravedad. Existen toda clase de inclinómetros, pero los que más te convienen son aquellos que no requieren interfaces mecánicas adicionales a la instalación.
En este blog te diremos cuáles factores debes considerar, inicialmente, al seleccionar un inclinómetro y también te dejaremos la mejor de nuestras sugerencias. Para ello, nos respaldaremos en la autoridad que Posital Fraba representa en este tema como diseñador y fabricante líder de sensores. Así, Fraba nos explica, en primer lugar, que la medición exacta del grado de inclinación con respecto a una posición horizontal es muy importante tanto para los sistemas de control del movimiento como para garantizar la seguridad de estos.
¿En qué debo prestar atención para adquirir un inclinómetro?
● Número de ejes que medirás: si el inclinómetro realizará medición en un solo eje (simple) o en dos (dual).
● Rango de temperatura de operación: si el inclinómetro tiene compensación de temperatura, de forma que, no pierda la precisión necesaria aun bajo los efectos de la temperatura.
● Rango angular de medición: máximo valor angular que el inclinómetro logrará mensurar, p. ej. 360°; este valor es especialmente útil si se desea medir las variaciones en una revolución.
● Condiciones del entorno: de acuerdo con las condiciones en las que el inclinómetro será utilizado, este requerirá medidas especiales de protección para garantizar una medición correcta. Así, su óptimo funcionamiento está garantizado, incluso, en entornos que presentan vibraciones, así como en temperaturas extremas, humedad o presencia de agua.
● Resolución y sensibilidad: la resolución que logran los inclinómetros está directamente relacionada con la tecnología y el rango angular de medición.
● Tipo de salida: puede ser analógica, SSI, CANopen o DeviceNET.
● Precisión: en el caso de los inclinómetros, se refiere al error máximo entre el valor medido y el valor mostrado en cualquier punto del rango de medición.
Te sugerimos la lectura “7 factores importantes a considerar antes de comprar un inclinómetro”
La solución perfecta
Un inclinómetro de Posital Fraba te ofrecerá:
- Protección IP69K
- Rango de medición ±80° (eje dual) o 360° (eje simple)
Además, la oferta de sus inclinómetros es posible clasificarla de esta forma:
- Estáticos: son ideales para garantizar el funcionamiento óptimo de las máquinas móviles, el control de plataformas, las aplicaciones médicas o los seguidores solares, porque monitorizan continuamente los ángulos de inclinación de dichas aplicaciones. Una ventaja que ofrecen sobre los codificadores rotativos es que estos inclinómetros requieren menos costos de instalación. También destacan por lograr una exactitud de 0.1° o 0.5°, así como por su flexibilidad para funcionar con las interfaces CANopen, corriente analógica, voltaje analógico, RS232, SSI, J1939, DeviceNet.
- Dinámicos: son la sugerencia para monitorear los equipos móviles propios de la maquinaria de construcción, equipos para minería, maquinaria agrícola, grúas, así como cualquier otra aplicación que esté sujeta a movimientos repentinos, choques y vibraciones. Entre sus cualidades destaca una exactitud de 0.3° y una compensación de aceleraciones externas. Estos inclinómetros ofrecen una respuesta rápida y una señal de salida limpia en aplicaciones que presentan movimientos repentinos, choques, vibraciones y movimientos muy rápidos. Están equipados con un giroscopio 3D que mide la velocidad rotativa con base en principios de inercia.
La diferencia entre un inclinómetro estático y uno dinámico es la calidad de la respuesta en el momento en que es tomada la medida. El uso apropiado de un inclinómetro estático requiere que la carga en movimiento presente momentos de pausa y que, durante estos, sea tomada la medida de la orientación para tener resultados correctos. Sin embargo, en una aplicación en la que el inclinómetro debe estar midiendo todo el tiempo, la asertividad de la lectura disminuye; para esos casos, Fraba sugiere utilizar un inclinómetro dinámico, pues este monitorea constantemente la orientación de la carga sin importar si está detenida o en movimiento.
Medición de inclinación de una excavadora en movimiento
- De eje dual: son utilizados para los montajes en horizontal, por lo que, estos inclinómetros son ideales para aplicaciones de nivelado. La versión que Posital Fraba te ofrece, especialmente, cuenta con dos salidas para cada eje (una para el x y otra para el y).
Inclinómetro de eje dual.
- De eje simple: esos dispositivos tienen solamente la salida de un eje y son empleados para montajes en vertical.
Inclinómetro de eje simple.
Tanto los inclinómetros dinámicos como los estáticos ofertados por Posital Fraba están equipados con acelerómetros 3D y 2D MEMS, respectivamente; particularmente, los inclinómetros dinámicos incluyen un giroscopio 3D MEMS. En relación con esta última característica, conviene hacerte saber que, al incluir un giroscopio y un acelerómetro, el inclinómetro dinámico combina la señal de ambos mediante un algoritmo inteligente con el fin de eliminar el efecto de las aceleraciones, vibraciones y choques.
Posital Fraba oferta inclinómetros dinámicos que son altamente confiables debido a su innovador algoritmo: mientras que el acelerómetro mide la inclinación, el giroscopio determina la velocidad de rotación. La aceleración tiene un gran impacto sobre el acelerómetro, pero un efecto limitado sobre la tasa de rotación del giroscopio. Por ello, el algoritmo innovador de Posital Fraba está pensado para combinar ambas señales, de forma que, sea posible obtener el mejor valor de cada una de estas partes. Así, el sensor es capaz de separar los errores provocados por aceleraciones externas del valor de la posición actual.
Principio de medición de los inclinómetros MEMS (sistemas microelectromecánicos)
Los inclinómetros miden el ángulo de orientación de un objeto con respecto a la fuerza de gravedad y esto lo logran de forma efectiva mediante un acelerómetro, el cual se encarga de monitorear el efecto de la gravedad en una masa. En la siguiente imagen, dicha masa está representada por una placa con electrodos unidos a esta, que, en el modelo, funcionan como constante dieléctrica. Entonces, si la placa se mueve, la superficie del dieléctrico se modifica con respecto a los electrodos externos a la placa. Esto significa que, la constante dieléctrica cambia y, por lo tanto, la capacitancia es diferente. Dicho cambio en la capacitancia es lo que el controlador del sensor toma como información y que traduce en grados (orientación).
Principio de medición de los inclinómetros
- Masa
- Electrodos (constante dieléctrica)
- Resortes
- Electrodos externos a la placa
La capacitancia es el valor clave en el funcionamiento de los inclinómetros con sistema microelectromecánicos, porque depende únicamente de factores geométricos (superficie de los electrodos) o físicos (como el tamaño o separación entre componentes) para sufrir cambios, lo que significa que es independiente al voltaje y la carga. Por lo tanto, esa capacitancia es tomada como referencia para determinar el valor de inclinación. Cabe recordar que, la capacitancia es entendida como la magnitud de la capacidad para almacenar cargas eléctricas y depende únicamente del material que hace la función de dieléctrico, así como del área de las placas conductoras.
Este principio de funcionamiento ha sido probado tanto en aplicaciones comerciales como industriales, tales como los sensores de movimiento de los teléfonos móviles o las bolsas de aire de los automóviles. Las ventajas de estos componentes, asociadas con la garantía de precisión, podrás encontrarlas en los inclinómetros TILTIX fabricados por Posital. Dichos dispositivos están conformados por electrodos altamente precisos que mejoran la resolución y exactitud de la medición.
TILTIX es la línea de inclinómetros diseñada por Posital Fraba que ofrece las siguientes ventajas:
No requieren conexiones mecánicas.
Puedes colocarlos en cualquier lugar gracias a su embalaje duradero (esto representa una ventaja significativa para el diseño de las aplicaciones).
Soportan altas temperaturas.
Ahora ya sabes que los inclinómetros de Posital Fraba responden a cada uno de los puntos que debes tomar en cuenta al seleccionar un sensor de este tipo para tus aplicaciones, incluso, para las que presentan mayor dinamismo. ¡Cotiza el inclinómetro que estás buscando ahora mismo! En URANY, tu aliado en control de movimiento, encontrarás inclinómetros de Posital Fraba disponibles en stock para entrega inmediata.
