FINALES DE CARRERA

FINAL DE CARRERA

el final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite") o limit switch, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánico situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.

Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.

Los finales de carrera están fabricados en diferentes materiales tales como metal, plástico o fibra de vidrio

Funcionamiento

Estos sensores tienen dos tipos de funcionamiento: modo positivo y modo negativo. En el modo positivo el sensor se activa cuando el elemento a controlar tiene una tara que hace que el eje se eleve y conecte el contacto móvil con el contacto NC. Cuando el muelle (resorte de presión) se rompe el sensor se queda desconectado. El modo negativo es la inversa del modo anterior, cuando el objeto controlado tiene un saliente que empuje el eje hacia abajo, forzando el resorte de copa y haciendo que se cierre el circuito. En este modo cuando el muelle falla y se rompe permanece activado.

Ventajas e Inconvenientes

Entre las ventajas encontramos la facilidad en la instalación, la robustez del sistema, es insensible a estados transitorios, trabaja a tensiones altas, debido a la inexistencia de imanes es inmune a la electricidad estática. Los inconvenientes de este dispositivo son la velocidad de detección y la posibilidad de rebotes en el contacto, además depende de la fuerza de actuación.

Detectores de posición (finales de carrera)

· Interruptores de posición

También llamados Finales de Carrera son utilizados para transformar un movimiento mecánico en una señal eléctrica. El movimiento mecánico en forma de leva o empujador actúa sobre la palanca o pistón de accionamiento del interruptor de posición haciendo abrir o cerrar un contacto eléctrico del interruptor. Esta señal eléctrica se utiliza para posicionar, contar, parar o iniciar una secuencia operativa al actuar sobre los elementos de control de la máquina.

La experiencia demuestra que la mayoría de fallos de los interruptores de posición se debe a defectos en la instalación derivados de una inadecuada elección

Elección

La adecuada elección de un interruptor de posición consiste básicamente, en la correcta determinación del elemento de accionamiento y del cuerpo aprobado. La elección del tipo de accionamiento de la forma de la velocidad, dirección y carrera de la lava o parte de la máquina que lo hará actuar y de la precisión requerida.

La elección del cuerpo dependerá del grado de protección requerido y de las dimensiones disponibles.

Otras consideraciones como frecuencia de maniobra, margen de temperaturas o características eléctricas deben también ponerse en cuenta en la elección.

SENSORES FOTOELECTRICOS

SENSORES FOTOELECTRICOS

Un sensor fotoeléctrico es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que “ve” la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.

Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.

Barrera Emisor-Recepto: El sensor viene en 2 piezas, el emisor y el receptor, cuando el objeto atraviesa el haz de luz es cuando se activa el sensor.

Barrera Reflectiva: En el cuerpo del sensor se encuentra el emisor y el receptor, en el otro extremo va una cinta reflectiva para regresar el haz de luz. Existen cintas reflectivas con filtro, es decir que solo reflejan la luz que emite el sensor y discriminan cualquier otra señal luminosa.

Sensor Difuso: En el cuerpo del sensor se encuentra el emisor y receptor, estos están colocados con cierto ángulo, de tal manera, que el haz triangule sobre el objeto a censar y refleje la luz. Es el de Menor Rango.

Barrera de luz

Las barreras tipo emisor-receptor están compuestas de dos partes, un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece un área de detección donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz de luz. Debido a que el modo de operación de esta clase de sensores se basa en la interrupción del haz de luz, la detección no se ve afectada por el color, la textura o el brillo del objeto a detectar. Estos sensores operan de una manera precisa cuando el emisor y el receptor se encuentran alineados. Esto se debe a que la luz emitida siempre tiende a alejarse del centro de la trayectoria.

Ventajas e Inconvenientes

La luz solo tiene que atravesar el espacio de trabajo una vez, por lo que se favorecen grandes distancias de funcionamiento, hasta 60 metros. Son apropiadas para condiciones ambientales poco favorables, como suciedad, humedad, o utilización a la intemperie, así como independientemente del color del objeto realiza una detección precisa del objeto. La instalación se ve dificultada por tener que colocar dos aparatos separados y con los ejes ópticos alineados de manera precisa y delicada, ya que el detector emite en infrarrojos. Además de la imposibilidad de que sean transparentes..

Precauciones de montaje

A la hora del montaje hay que tener en cuenta las superficies reflectantes cercanas a los dispositivos, provocando un mal funcionamiento de la fotocélula. También hay que tener en cuenta las posibles interferencias mutuas por la cercanía de varios de estos dispositivos, además de controlar los ambientes sucios, ya que la suciedad afecta negativamente en la lente emisora.

Reflexión sobre espejo

La luz infrarroja viaja en línea recta, en el momento en que un objeto se interpone el haz de luz rebota contra este y cambia de dirección permitiendo que la luz sea enviada al receptor y el elemento sea censado, un objeto de color negro no es detectado ya que este color absorbe la luz y el sensor no experimenta cambios.

Ventajas e Inconvenientes

En estas fotocélulas el haz de luz recorre dos veces la distancia de detección, con lo cual las distancias de trabajo que se consiguen son medias (de unos 15 metros). El espejo es fácil de instalar, y no se necesita cableado hasta el mismo, por lo que solo hay que cablear un detector. Además de ser válidos para detección de objetos opacos, también cubren eficientemente aplicaciones con detección de objetos con cierto grado de transparencia. El problema más llamativo es que el objeto a detectar tiene que ser mayor que el espejo y, a ser posible, no reflectante, además de que la alineación tiene que ser precisa.

Precauciones de montaje

Un objeto con superficie reflectante puede provocar errores de detección. esto se puede evitar haciendo que la reflexión del objeto a detectar no tenga la misma inclinación que el haz del detector.

Reflexión difusa

En las fotocélulas de reflexión difusa sobre el objeto el emisor lanza un haz de luz; los rayos del haz se pierden en el espacio si no hay objeto, pero cuando hay presencia de objeto, la superficie de éste produce una reflexión difusa de la luz, parte de la cual incide sobre el receptor y se cambia así la señal de salida de la fotocélula.

Reflexión definida

La reflexión en la superficie del objeto a detectar por las fotocélulas de reflexión definida normalmente es de carácter difuso, como en los sensores de reflexión difusa, o sea que los rayos reflejados salen sin una trayectoria determinada. Esto es muy importante, para no caer en la falsa idea de que la diferencia respecto a los sensores de reflexión difusa está en el tipo de reflexión; lo está en el tipo de óptica empleada. En las fotocélulas de reflexión definida la fuente de luz está a una distancia mayor que la distancia focal, por lo que el haz converge a un punto del eje óptico

Ventajes e Inconvenientes

Las fotocélulas de reflexión sobre objeto se componen únicamente de un emisor y un receptor montados bajo una misma carcasa, por lo que el montaje es sencillo y rápido. En estas fotocélulas el haz de luz recorre dos veces la distancia de detección y además el objeto puede ser de reflectividad baja, por lo que sólo se consiguen distancias de detección pequeñas (por lo general menos de un metro.

SENSORES CAPACITIVOS

SENSORES CAPACITIVOS

Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico.

Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR CAPACITIVO
El principio de funcionamiento se basa en la generación de un campo eléctrico, desenvuelto por un oscilador controlado por capacitores.

El capacitor es formado por dos placas metálicas, cargadas con cargas eléctricas opuestas, montada en la fase censora, de forma a proyectar el campo eléctrico para afuera del sensor, formando así un capacitor que posee como dieléctrico el aire.

Cuando un material se aproxima a la fase censora la faja del campo eléctrico, o dieléctrico del medio se altera, alterando también el dieléctrico del capacitor frontal del sensor. Como el oscilador del sensor es controlado por el capacitor frontal, cundo aproximamos un material, la capacitancia también se altera, provocando una nudanca en el circuito oscilador. Esta variación es convertida en una señal continua, que comparando con un valor patrón pasa a actuar en el estado de salida.

Aplicaciones

Estos sensores se emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de controles de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos. También son utilizados para muchos dispositivos con pantalla táctil, como teléfonos móviles, ya que el sensor percibe la pequeña diferencia de potencial entre membranas de los dedos eléctricamente polarizados de una persona

ESPECIFICACIONES A TENER EN CUENTA EN EL MONTAJE Y A LA SELECCION DE ESTE TIPO DE SENSOR
Las ventajas de este dispositivo son algunas más que en el caso de los sensores inductivos. La primera ventaja es común para ambos, detectan sin necesidad de contacto físico, pero además esto sensor lo realiza de cualquier objeto. Además, debido a su funcionamiento tiene muy buena adaptación a los entornos industriales, adecuado para la detección de materiales polvorientos o granulados. La duración de este sensor es independiente del número de maniobras que realice y soporta bien las cadencias de funcionamiento elevados. Entre los inconvenientes se encuentra el alcance, dependiendo del diámetro del sensor, puede alcanzar hasta los 60mm, igual que la modalidad inductiva. Otro inconveniente es que depende de la masa a detectar, si quiero realizar una detección de cualquier tipo de objeto este sensor no nos sirve, puesto que depende de la constante eléctrica. Esta desventaja viene encadenada con la puesta en servicio, antes de colocar el sensor lo tenemos que instalar; los detectores cuentan con un potenciómetro de ajuste que permite ajustar la sensibilidad. Según la aplicación será necesario adaptar el ajuste, por ejemplo para materiales de constante dieléctrica (er) débil como el papel, cartón o vidrio, en caso de tener una er fuerte tenemos que reducir la sensibilidad, con objetos del tipo metales o líquidos.

SENSORES INDUCTIVOS

SENSORES INDUCTIVOS

Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo. Los Sensores Inductivos pueden traer 2 ó 3 Hilos de conexión. Si es de 2, la conexión es para corriente alterna, generalmente. Si es de 3 hilos es para corriente directa en sus dos presentaciones NPN o PNP.

ESTADOS DE UN SENSOR INDUCTIVO

En función de la distancia entre el sensor y el objeto, el primero mantendrá una señal de salida 1.- Objeto a detectar ausente:

·         amplitud de oscilación al máximo, sobre el nivel de operación;

·         la salida se mantiene inactiva (OFF).

2.- Objeto a detectar acercándose a la zona de detección:

·         se producen corrientes de Foucault, por tanto hay una “transferencia de energía”;

·         el circuito de detección detecta una disminución de la amplitud, la cual cae por debajo del nivel de operación;

·         la salida es activada (ON).

3.- Objeto a detectar se retira de la zona de detección:

·         eliminación de corrientes de Foucault;

·         el circuito de detección detecta el incremento de la amplitud de oscilación;

·         como la salida alcanza el nivel de operación, la misma se desactiva (OFF).

ESPECIFICACIONES A TENER EN CUENTA EN EL MONTAJE Y A LA SELECCIÒN

* La superficie del objeto a detectar no debe ser menor que el diámetro del sensor de proximidad (preferentemente 2 veces más grande que el tamaño o diámetro del sensor). Si fuera menor que el 50% del diámetro del sensor, la distancia de detección disminuye sustancialmente.
* Debido a las limitaciones de los campos magnéticos, los sensores inductivos tienen una distancia de detección pequeña comparados con otros tipos de sensores. Esta distancia puede variar, en función del tipo de sensor inductivo, desde fracciones de milímetros hasta 40 mm en promedio. * Para compensar el limitado rango de detección, existe una extensa variedad de formatos de sensores inductivos: cilíndricos, chatos, rectangulares, etc.
* Los sensores inductivos cilíndricos son los más usuales en las aplicaciones presentes en la industria.
* Posibilidad de montar los sensores tanto enrasados como no enrasados.
* Gracias a no poseer partes móviles los sensores de proximidad no sufren en exceso el desgaste.



Coreccion Evaluacion

EVALUACION

1.      Realizar el diagrama con sus partes de:
Relé
Contactor
Relé de Estado Solido

Rta:                                               RELE

CONTACTOR

RELE DE ESTADO SOLIDO

2.       Diga 4 ventajas y 4 desventajas del relé de estado sólido.

Rta:

VENTAJAS
No ocasionan arcos eléctricos, ni rebotes, al no existir partes móviles.
Funcionamiento silencioso.
Control a baja tensión, compatibilidad con TTL/CMOS
Gran resistencia a choques y vibraciones.

DESVENTAJAS
Necesita disipadores de calor.
Circuito de entrada muy sensible a perturbaciones.
Muy sensible a las temperaturas y a las sobretensiones.
Necesita elementos de protección externos (redes de protección).

3.     Reglas De Oro
1   Efectuar Corte Visible
2   Condenación y Bloqueo
3   Verificación de Ausencia De Tensión
4   Corto circuito y Puesta a Tierra
5   Señalización Correspondiente

 4.     Diagrama con sus Partes y Funcionamiento de:

Relé Térmico
Relé Electromagnético
Relé Termomagnético

RELE TERMICO
posee bilaminas compuestas por dos metales con coeficientes de dilatación, unidos mediante laminación y están rodeadas de un bobinado de calentamiento, este bobinado está conectado con la fase del motor, por la tanto la corriente utilizada por el motor calienta el embobinado haciendo que la lámina se arquee y este movimiento presiona una leva la cual está conectada al dispositivo de disparo, permitiendo que los contactos cambien su posición. El rearme del relé es posible hasta que la lámina se enfrié.

RELE  ELECTROMAGNETICO
Funciona basándose en un núcleo ferromagnético que está rodeado por una bobina de alambre conductor, en donde se aplica un voltaje bajo y la corriente generada en la bobina imanta el núcleo y atrae el brazo móvil venciendo la resistencia del resorte por lo que los contactos se unen y se abren respectivamente.




5. Realice el diagrama de potencia y de control para un motor Dalander de 2 velocidades, de manera que arranque en Baja Velocidad, pase a Velacidad Alta y para darle Paro, este debe estar en Velocidad Baja.
Tres Pulsadores
- Marcha VB
- Marcha VA
- Paro