Michael Troska, Director de Producto, está convencido de las ventajas de la fusión de sensores para el usuario
Sensores de inclinación con principio de medición fusionado
Los sensores MEMS -la abreviatura significa "Micro Electro-Mechanical Systems"- miden cambios diminutos como la aceleración. Estos todoterreno compactos se utilizan ahora en numerosos dispositivos, incluidos los nuevos inclinómetros de Turck, que también albergan un giroscopio y permiten una dinámica sin precedentes con los principios de medición fusionados. Michael Troska, director de producto de Turck, explica las ventajas de la fusión de sensores para el usuario en una entrevista con Dirk Schaar, creador de messweb.
El tema de la fusión de sensores y las ventajas que ofrece se lleva debatiendo en la industria desde hace algún tiempo. ¿Cuánto tiempo lleva Turck involucrado en este tema?
Llevamos mucho tiempo ofreciendo inclinómetros para una gran variedad de aplicaciones móviles, como vehículos de construcción, excavadoras, grúas, cargadoras sobre ruedas u otros vehículos, pero también en el sector industrial convencional, por ejemplo para el control de bailarinas en la industria papelera y textil. Muchas tareas pueden resolverse satisfactoriamente con la tecnología inclinométrica convencional, pero para determinadas aplicaciones, las tecnologías de sensores fusionados son sencillamente mejores. Por eso llevamos tiempo trabajando en la fusión de sensores y ahora hemos presentado los primeros dispositivos, con interfaz IO-Link y fusión de giroscopio y acelerómetro MEMS.
¿Cuáles son los límites de los inclinómetros convencionales?
Los inclinómetros convencionales suelen utilizar acelerómetros que utilizan la gravedad terrestre como señal de referencia. Si el sensor está inclinado, mide una aceleración diferente, ya que deja de ser perpendicular, pero esto es importante para el cálculo del ángulo. Si ahora tenemos aceleraciones perturbadoras en la aplicación, por ejemplo debidas a vibraciones, golpes o durante la aceleración, el frenado o las curvas, la señal de medición se distorsiona. La mayoría de los fabricantes utilizan funciones de filtro para suavizar la señal de salida y reducir así las interferencias. Sin embargo, los filtros tienen una desventaja decisiva: Hacen que la señal de salida sea muy lenta y es posible que el sensor no detecte correctamente los movimientos rápidos porque se filtran. Por eso hemos desarrollado los sensores fusionados.
¿Qué ventajas aporta al usuario la fusión de señales MEMS y giroscópicas?
Además del acelerómetro MEMS, utilizamos un giroscopio que registra la velocidad angular en grados por segundo. Ventaja clave: las señales del giroscopio no responden a la aceleración. Cuando combino las señales del acelerómetro y el giroscopio mediante un algoritmo de fusión inteligente, obtengo una señal de salida que responde extremadamente bien y es muy precisa, incluso en aplicaciones en movimiento.
¿Para qué aplicaciones están especialmente diseñados estos sensores?
Veo sobre todo áreas de aplicación en máquinas móviles. Imaginemos, por ejemplo, un AGV, es decir, un sistema de transporte sin conductor que está en constante movimiento. Si, por ejemplo, este vehículo se mueve constantemente en una curva, entonces tiene una perturbación constante presente, una aceleración perturbadora. Un inclinómetro convencional no puede filtrar esta aceleración perturbadora porque está presente constantemente. Y por eso veo los mejores campos de aplicación sobre todo en aplicaciones móviles dinámicas que requieren un tiempo de respuesta rápido del sensor.
IO-Link soporta la elevada dinámica que puede alcanzarse en las aplicaciones en movimiento. ¿Otra ventaja, por tanto, para el cliente en términos de resultados más precisos y rápidos? En caso afirmativo, ¿por qué?
En general, confiamos mucho en IO-Link porque el protocolo puede transmitir información adicional además de los datos reales del usuario y también tiene otras ventajas. Con nuestra serie de inclinómetros, por ejemplo, se registra la temperatura además de los datos del ángulo, al igual que el número de horas de funcionamiento. Además, IO-Link también permite leer información sobre la aplicación además de la información del sensor. Esto es mucho más de lo que puede ofrecer una interfaz analógica con 4-20 miliamperios. Y como la comunicación a través de IO-Link es muy estable desde el punto de vista de la compatibilidad electromagnética, el usuario puede utilizar cables de tres hilos sin blindaje y ahorrar así costos.
Una característica especial de su sensor es el llamado nivel de LED. ¿Para qué sirve?
Este nivel es una ayuda para la instalación. Esto significa que el usuario no tiene que vincular primero el sensor con el controlador durante la instalación para suministrar el valor del proceso. El usuario simplemente recibe información directa del sensor en cuanto se le suministran 24 voltios. Los LED amarillos se encienden permanentemente cuando el sensor se encuentra dentro de una ventana de ±0.5 grados alrededor de la posición cero.
Turck ya está desarrollando estos sensores. ¿Qué podemos esperar?
Después de utilizar por primera vez células MEMS en nuestros inclinómetros para suprimir las vibraciones perturbadoras, ahora también las utilizamos en nuestros nuevos sensores de vibración CMVT. En este caso, hacen lo contrario y captan y emiten las vibraciones con precisión. CMVT son las siglas de condition monitoring, vibration and temperature (control de estado, vibración y temperatura), ya que el sensor también mide estos parámetros. Cuando los usuarios leen los datos de proceso de nuestro sensor a través de IO-Link, es decir, la velocidad de vibración, pueden determinar fácilmente un posible potencial de peligro en su máquina. Si el valor de la vibración aumenta gradualmente con el tiempo o se superan los límites de la norma ISO 10816-3, el usuario sabe que es necesario actuar antes de que se produzcan daños mayores.
Los datos de los sensores también ayudan a realizar intervalos de mantenimiento específicos, es decir, ni demasiado tarde ni demasiado pronto, porque eso también cuesta dinero. Además de IO-Link, el CMVT dispone de salidas de conmutación. De este modo, el usuario puede parametrizar fácilmente el sensor para que la salida de conmutación responda cuando se superen los valores límite establecidos. Así puede, por ejemplo, controlar una luz de torre que se ilumina en verde, amarillo o rojo. Todo ello de forma totalmente autónoma, sin necesidad de integrar ningún controlador. Nuestro monitor de vibraciones Turck simplifica la puesta en servicio y el funcionamiento de los sensores. La herramienta visualiza los datos de vibración y temperatura en directo en cualquier navegador web y puede utilizarse fácilmente a través de cualquier maestro Turck IO-Link, sin necesidad de software adicional. Esto permite al usuario ver la información de vibración medida durante un período de tiempo y, si es necesario, los datos se pueden exportar a Excel para su posterior análisis.
Autor | La entrevista fue realizada por Dirk Schaar, redactor jefe de messweb.de y GOing
Más Información
Select Country
Turck worldwide