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7/23/2019 La Guia MetAs 05 09 Tacometros

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TACMETROS(Medicin de Frecuencia Rotacional)

Laboratorio de Calibracin:Presin, Alto Vaco, Temperatura, Humedad, Elctri-ca y Vibraciones

Ingeniera:Seleccinde equipos, Desarrollo de Sistemas deMediciny Software, Reparacin y Mantenimiento

Gestin Metrolgica:Subcontratacinde Servicios, Outsourcing, Seleccinde Proveedores, ConfirmacinMetrolgica

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culos e informacin tcnica seleccionada por los colaboradores deMetAs & Metrlogos Asociados, que deseamos compartir con nues-tros colegas, usuarios, clientes, amigos y con todos aquellos relaciona-dos con la metrologa tcnica e industrial.

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Ao 05 # 09

2005-septiembre

LaGu

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logos

A

sociados

EL TACMETRO

Es un dispositivo que mide frecuencia de rotacin de un ele-mento bajo operacin dinmica velocidades de superficies y ex-tensiones lineales. Son utilizados para una gran diversidad de usosindustriales, ya sea en motores elctricos, de combustin interna,molinos, bandas transportadoras, turbinas, etc.

El uso del tacmetro es muy til en procesos en donde sedesea conocer y controlar la frecuencia de rotacin, permiten aloperario saber cuando hay una prdida o fluctuacin, que puedeindicar un problema serio y adicionalmente le permitir operar la

mquina en intervalos de seguridad confiables y ptimos de efi-ciencia previamente establecidos.

FRECUENCIA ROTACIONAL

Nmero de revoluciones divididas por el tiempo. La designacin derevoluciones por minuto (r/min) y revoluciones por segundo (r/s) son am-pliamente usados en las especificaciones de maquinaria rotativa. La abre-viaciones dependen del lenguaje utilizado, como en el ingls rev/min yrpm (revoluciones por minuto) y rev/s y rps (revoluciones por segundo) enfrancs tr/min (vueltas por minuto) y tr/s (vueltas por segundo) que no sonrecomendados.

La Tabla 1 muestra magnitudes, unidades y su aplicacin en las diferentes reas de lametrologa, considerando la definicin anterior se puede establecer que la magnitud de fre-cuencia de rotacin pertenece a la seccin de magnitudes y unidades de fenmenos peridi-cos y relacionados, el cual se encuentra establecido por el Sistema Internacional de Unida-des (SI)


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Tabla 1

Si clasificamos por principio de operacin los tacmetros, podemos establecer dosgrandes grupos, los de contacto y no-contacto. El tacmetro de contacto utiliza un elementoacoplador entre el elemento bajo rotacin y el mismo instrumento de medicin, con lo cual lepermite activar un mecanismo interno y dependiendo del principio de medicin que puede sermecnico, ptico o electrnico tipo drag-type, depender el alcance de operacin del mismo.

Tacmetros de no-contacto o llamados tambin pticos, utilizan una fuente de luz queapunta hacia el objeto en rotacin, en donde previamente se ha colocado una cinta reflejantepara que emita pulsos de luz hacia el foto sensor que tiene el tacmetro, este sensor generaseales elctricas cada vez que recibe un pulso (esto indica que el elemento ha completado unciclo de rotacin), dichas seales son enviadas a un contador previamente acondicionado, elcual desplegar en el indicador del tacmetro.

En la tabla 2 se muestran losalcances de medicin especificadospor algunos fabricantes de tacme-tros.

Se puede observar que la fre-cuencia de rotacin ms baja corres-ponde a un tacmetro de contacto, elcual obviamente corresponde al al-cance de medicin ms pequeo

Tabla 2CALIBRACIN DE TACMETROS

Un proceso simple de la calibracin de tacmetros requiere generalmente del uso deinstrumentos para la generacin de la magnitud fsica a medir, pero al igual que en otras mag-nitudes esta puede ser realizada por simulacin, y por reproduccin del fenmeno fsico,y para ambos casos se realiza el mtodo de comparacin directa.

Calibracin de

Tacmetros

Modelo Marca Contacto ptico Alcance(min-1)

a Fabricante1

x x 30 - 30 000b x x 30 - 30 000a

Fabricante2

x 05 - 99 999b x 100 - 99 999c x 10 - 99 999a

Fabricante3

x 5 - 100 000b x 0,5 - 20 000c x x 5 - 100 000

rea de Aplicacin en Metrologa. Magnitud Smbolo Nombre de la unidadSmbolo internacional de

la unidad

Magnitudes y unidades de espacio y

tiempoVelocidad angular radin por segundo rad/s

Magnitudes y unidades de fenmenosperidicos y relacionados

Frecuencia de rotacin nSegundo a la menos

unos-1

Frecuencia angular radin por segundo rad/s

Magnitudes y unidades acsticas

Frecuencia angular radin por segundo rad/s

Frecuencia f, v hertz Hz


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CALIBRACIN DE FRECUENCIA DE ROTACIN UTILIZANDO SIMULACINELECTRO-PTICA

Cuando se opta por la calibracin de tacmetros tipo no-contacto utilizandosimulacin electro-ptica , es decir se toma como base de generacin una lmpara estro-

boscpica, equipo que enva impulsos luminosos por periodos de tiempo cortos y a una fre-cuencia predeterminada, el equipo bajo calibracin y el patrn de referencia son colocadosde tal manera que ambos se encuentran simultneamente midiendo dichos pulsos luminosos,dicho proceso de calibracin considera los siguientes elementos de influencia que intervie-nen durante el proceso de medicin: patrn de referencia, la estabilidad de la fuente genera-dora de los impulsos (que se vera reflejado en la repetibilidad) y la resolucin del instrumen-to bajo calibracin..

Es importante sealar que cuando se calibra un tacmetro bajo las condiciones ante-riormente indicadas, lo que se esta evaluando del tacmetro es su base de tiempo que estadirectamente relacionada con valores establecidos de tiempo de apertura de la puerta, o tam-bin llamado tiempo de medida, podemos entonces observar que algunos fabricantes si pro-porcionan dicho valor o simplemente la omiten, pero proporcionan la de tiempo de muestroque esta directamente ligada con la base de tiempo.

Diagrama de bloques de un tacmetro convencional

La ventaja de dicho mtodo de calibracin estan bsicamente en: Alcance de calibracin amplio (200 min-1a 20 000 min-1) , Facilidad y rapidez con que se pueden generar los puntos de medicin, Estabilidad de la generacin (depende de los equipos de referencia), Tiempo de calibracin (relativamente corto).

Considerando los anteriores aspectos, se mencionan a continuacin algunos magnitu-des de influencia que no se encuentran incluidos dentro de una calibracin de simulacin

electro-ptica:

ngulo y distancia del tacmetro sobre la superfi-cie o elemento dinmico rotatorio a ser medido.


SimulacinElectro-ptica


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Sensibilidad de la fuente de luz emitida des-

de el tacmetro, para detectar el elementode referencia (cinta reflejante), en este casohablamos del espesor de dicha cinta.

Limitacin para medicin a baja frecuenciade rotacin (


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CONCLUSIONES

Para considerar la calibracin de un tacmetro, es necesario efectuar una evaluacin dela forma en que ser su aplicacin final, si es de contacto, no-contacto, o por frecuencia rota-cional a medir o monitorear.

Para medir altas frecuencias de rotacin (mayores a 10 000 min-1), lo recomendable esutilizar un tacmetro calibrado por un sistema de simulacin electro-ptica. Pero si lo utili-zamos para molinos, bandas transportadoras o todos aquellos elementos rotatorios con fre-cuencias de rotacin menores incluso de 3 400 min-1, lo recomendable es utilizar para su cali-bracin un sistema que reproduzca la magnitud a ser evaluada.

Es importante sealar que la utilizacin del tacmetro en la industria, se encuentra li-mitado a sistemas o elementos mecnicos de rotacin que permitan el rea de visualizacin ode contacto para poder utilizar dicho equipo, la mayora de los equipos que trabajan por enci-ma de la frecuencia de rotacin de 3 400 min-1 tienen protecciones por razones de seguridad.

Si el requerimiento es utilizar el tacmetro en un alcance amplio, lo ms recomenda-ble es calibrar el equipo con ambos mtodos. En la tabla 3 se muestran un resumen de lasmagnitudes de influencia que consideran ambos mtodos.

Tabla 3

Para la calibracin de lmparas estroboscpicas, se requiere de un sistema de medi-cin ptico, la calibracin es por medicin directa.

REFERENCIAS

AS432-B (1996) (Tachometers Instruments (Indicator and Generator) Aerospace StandardCENAM, El Sistema Internacional de Unidades (SI), rea de Metrologa Mecnica, Centro Nacional

de Metrologa, Quertaro, Qro. Mxico.Gonzles de la Rosa, J.J. S. de la Jara, Gonzlez Gallero (2001), Frecuencmetro electrnico virtual de

precisin con ajuste automtico del modo de operacin. Escuela Politcnica Superior de Algeciras.Vega, Hugo, N. (2002) Sistema de Calibracin de Tacmetros, Residente Prcticas Profesionales

ITCG, MetAs & Metrlogos Asociados.Cd. Guzmn Jalisco, MxicoMartnez J.C., Avila M.(2004) Rediseo e Implementacin de Sistema para Calibracin de Tacme-

tros, Residente Prcticas Profesionales ITCG, MetAs & Metrlogos Asociados.Cd. Guzmn Jalis-co, Mxico

Velasco, R. (2003). Procedimiento MA-VIB03-01/03. Medicin, verificacin y validacin de fre-cuencia de rotacin. MetAs, Metrlogos Asociados, Cd. Guzmn Jalisco, Mxico


Conclusiones

Mtodo Alcance de Calibracin ngulo SensibilidadEstabilidad de

generacinDeterminacin de

error de ajuste

Simulacin electro-ptica

200 min-1 a 20 000 min-1 NO NO MEJOR CONRESTRICCIONES

Reproduccinmecnica

1 min-1 a 10 000 min-1 SI SI BUENO MEJOR

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