P1_Sensores_actuadores

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE ALTAMIRA

PRCTICA 1

SENSORES Y ACTUADORES

AUTOMATIZACIN Y ROBTICA

INTEGRANTES:DEL NGEL TOMAS RICARDO

GMEZ PIEIRO ALFONSO

OCHOA HERNNDEZ MIGUEL ANGEL

PREZ SEGURA CSAR ARBERTO

ZALETA MERAZ HECTOR ALFONSO

FECHA DE ENTREGA: VIE-29-MAYO-15PRACTICA 1. SENSORES Y ACTUADORES

I. OBJETIVO

Conocer los diferentes tipos de sensores y actuadores utilizados en la automatizacin industrial.

II. FUNDAMENTO TERICOEn general, cualquier sistema que requiera adquirir, procesar, medir, controlar y monitorear informacin de su entorno necesitar de componentes perifricos de entrada y salida llamados Transductores, los cuales se dividen en Transductores de Entrada y Transductores de Salida. En forma genrica, los primeros son conocidos como Sensores y los segundos como Actuadores.

Los sensores Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes fsicas o qumicas, llamadas variables de instrumentacin, y transformarlas en variables elctricas. Las variables de instrumentacin pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento, presin, fuerza, torsin, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud elctrica puede ser una resistencia elctrica (como en una RTD), una capacidad elctrica (como en un sensor de humedad), una tensin elctrica (como en un termopar), una corriente elctrica (como en un fototransistor), etc.

Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor est siempre en contacto con la variable de instrumentacin con lo que puede decirse tambin que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la seal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termmetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la accin de la temperatura. Un sensor tambin puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energa en otra.

reas de aplicacin de los sensores: Industria automotriz, robtica, industria aeroespacial, medicina, industria de manufactura, etc.

Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener ventajas como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor, etc.MagnitudTransductorCaracterstica

Posicin lineal y angularPotencimetroAnalgica

EncoderDigital

Sensor HallDigital

Desplazamiento y deformacinTransformador diferencial de variacin linealAnalgica

Galga extensiomtricaAnalgica

MagnetoestrictivosA/D

MagnetorresistivosAnalgica

LVDTAnalgica

Velocidad lineal y angularDinamo tacomtricaAnalgica

EncoderDigital

Detector inductivoDigital

Servo-inclinmetrosA/D

RVDTAnalgica

Girscopo

AceleracinAcelermetroAnalgico

Servo-accelermetros

Fuerza y par (deformacin)Galga extensiomtricaAnalgico

TriaxialesA/D

PresinMembranasAnalgica

PiezoelctricosAnalgica

Manmetros DigitalesDigital

CaudalTurbinaAnalgica

MagnticoAnalgica

TemperaturaTermoparAnalgica

RTDAnalgica

TermistorNTCAnalgica

Termistor PTCAnalgica

[Bimetal -TermostatoI/0

Sensores de presenciaInductivosI/0

CapacitivosI/0

pticosI/0 y Analgica

Sensores tctilesMatriz de contactosI/0

Piel artificialAnalgica

Visin artificialCmaras de videoProcesamiento digital

CmarasCCDoCMOSProcesamiento digital

Sensor de proximidadSensor final de carrera

Sensor capacitivoAnalgica

Sensor inductivoAnalgica

Sensor fotoelctricoAnalgica

Sensor acstico (presin sonora)micrfonoAnalgica

Sensores deacidezISFET

Sensor de luzfotodiodoAnalgica

FotorresistenciaAnalgica

FototransistorAnalgica

Clula fotoelctricaAnalgica

Sensores captura de movimientoSensores inerciales

Los actuadoresUnactuadores un dispositivo capaz de transformar energa hidrulica, neumtica o elctrica en la activacin de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en funcin a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una vlvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

Electrnicos

Hidrulicos

Neumticos

Elctricos

Los actuadores hidrulicos, neumticos y elctricos son usados para manejar aparatos mecatrnicos. Por lo general, los actuadores hidrulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidrulicos requieren mucho equipo para suministro de energa, as como de mantenimiento peridico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumticos tambin son limitadas desde el punto de vista de precisin y mantenimiento.

Los actuadores electrnicos tambin son muy utilizados en los aparatos mecatrnicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizarn en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento. A Los actuadores hidrulicos, que son los de mayor antigedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operacin, funcionan en base a fluidos a presin. Existen tres grandes grupos: cilindro hidrulico

motor hidrulico

motor hidrulico de oscilacin

A los mecanismos que convierten la energa del aire comprimido en trabajo mecnico se les denomina actuadores neumticos. Aunque en esencia son idnticos a los actuadores hidrulicos, el rango de compresin es mayor en este caso, adems de que hay una pequea diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad.

En esta clasificacin aparecen los fuelles y diafragmas, que utilizan aire comprimido y tambin los msculos artificiales de hule, que ltimamente han recibido mucha atencin.

De efecto simpleCilindro neumticoActuador neumtico De efecto dobleCon engranajeMotor neumtico Con veletaCon pistnCon una veleta a la vezMultiveletaMotor rotatorio Con pistnDe ranura verticalDe mboloFuelles, diafragma y msculo artificialCilindro de efecto simple

La estructura de un actuador elctrico es simple en comparacin con la de los actuadores hidrulicos y neumticos, ya que slo requieren de energa elctrica como fuente de poder. Como se utilizan cables elctricos para transmitir electricidad y las seales, es altamente verstil y prcticamente no hay restricciones respecto a la distancia entre la fuente de poder y el actuador.

Existe una gran cantidad de modelos y es fcil utilizarlos con motores elctricos estandarizados segn la aplicacin. En la mayora de los casos es necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operacin continua.

Utilizacin de un pistn elctrico para el accionamiento de una vlvula pequea.

La forma ms sencilla para el accionamiento con un pistn, seria la instalacin de una palanca solidaria a una bisagra adherida a una superficie paralela al eje del pistn de accionamiento y a las entradas roscadas.

Existen Alambres Musculares, los cuales permiten realizar movimientos silenciosos sin motores. Es la tecnologa ms innovadora para robtica y automtica, como as tambin para la implementacin de pequeos actuadores.Son aquellos dispositivos que producen movimiento (desplazamiento) aprovechando el fenmeno fsico de piezoelectricidad. Los actuadores que utilizan este efecto estn disponibles desde hace aproximadamente 20 aos y han cambiado el mundo del posicionamiento de precisin. El movimiento preciso que resulta cuando un campo elctrico es aplicado al material, es de gran valor para el nano posicionamiento.

Es posible distinguir los siguientes tipos:

De tipo pila

De tipo "Flexure"

Combinados con sistema de posicionamiento motorizado de alto rango.

III. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO

CantidadDescripcin

Cuaderno y Lpiz

Cmara Fotogrfica

Mdulo de proceso de llenado de botellas

Proceso de control de nivel de tanques

Sistema de refrigeracin industrial

Sistema didctico de manejo y funcionamiento de bombas

Sistema de control de presin de un sistema cerrado

IV. PROCEDIMIENTOAnalizar cada uno de los sistemas mencionados en el apartado anterior, para identificar sensores y actuadores. Llenar la tabla no. 1 y tomar fotografas correspondientes a cada elemento.

V. RESULTADOSElementoTipoModeloMarcaCaractersticasFoto

SENSORAPROXIMIDADLJ12A34-Z/BYECTPOR POTENECIA: 6-36VDC; CORRIENTE DE SALIDA: 300mA. DIMENSIONES D.12mm, L.64mm, Peso 0.08FIGURA 1



ACTUADOR HIDROSTATICOFQ-508 DPOR POTENCIA: 127V; CORRIENTE DE SALIDA 0.034A FRECUENCIA 60HzFIGURA 4

ACTUADOR ELECTRICOPOR POTENCIA: 127V; CORRIENTE DE SALIDA 0.034A FRECUENCIA 60HzN/A

ACTUADOR ELECTRICOPOR POTENCIA: 127V; CORRIENTE DE SALIDA 0.034A FRECUENCIA 60HzN/A

FIGURA 1FIGURA 2FIGURA 3FIGURA 4

ElementoTipoModeloMarcaCaractersticasFoto

SENSORPRESIONEN 60947-4,-5POR POTENECIA: 18-36VDC; CORRIENTE DE SALIDA: 4-20mA FRECUENCIA 16-38HzFIGURA 5

SENSORHUMEDADILH-14N/A

SENSORVISUALCAPACIDAD 100-1500 LT/HFIGURA 6

SENSORTEMPERATURATEMPERATURA -30 A 30CN/A

ACTUADORNEUMATICOCACEL ITALYFIGURA 7

FIGURA 5FIGURA 6FIGURA 7


SENSOROPTICOPRK618/4-512LUZE ELECTRONIKFIGURA 8

SENSOROPTICOPRK618/4-512LUZE ELECTRONIKFIGURA 9

ACTUADORELECTRICORF-310T-11400POWER ELECTRICAUTO-SWITCH TIPO B TENSION 280 PSI DIAMETRO 11in.FIGURA 10

ACTUADORELECTRICOFD-1346MBE-COMBPOWER ELECTRICAUTO-SWITCH TIPO B TENSION 280 PSI DIAMETRO 11in.FIGURA 11

ACTUADORNEUMATICOCD85N 25-25-25-BSMCAUTO-SWITCH TIPO B CARRERA DE 25mm TAMAO DE PERFORACION 25mm.FIGURA 12

ACTUADORELECTRICOMOTOR DE 120 VFIGURA 13

ACTUADORNEUMATICOSC2/A1N/A

FIGURA 11FIGURA 8FIGURA 9FIGURA 10

FIGURA 13FIGURA 12


ACTUADORELECTRICOFIGURA 14

ACTUADORHIDRAULICOFIGURA 15

ACTUADORELECTRICOCDE18-M1H-5/3G-1/4MOTOR DE 120 VFIGURA 16



SENSORTEMPERATURARTDFIGURA 17

SENSORFLUJOROTAMETRON/A

SENSORFLUJOROTAMETRO

SENSORFLUJOROTAMETRO

SENSORPRESION DIFERENCIAL914352MUY BUENA ESTABILIDAD A LARGO PLAZO Y REDUCTIBILIDADFIGURA 19 Y FIGURA 18

SENSORPRESION DIFERENCIAL914352MUY BUENA ESTABILIDAD A LARGO PLAZO Y REDUCTIBILIDAD



SENSORFLUJOPLACA DE ORIFICION/A

SENSORFLUJOPLACA DE ORIFICIO

SENSORFLUJOPLACA DE ORIFICIO

SENSORPRESIONMANOMETRO EN UFIGURA 20

SENSORPRESIONMANOMETROS DE BOURDONFIGURA 21

SENSORPRESIONMANOMETROS DE BOURDON





FIGURA 20FIGURA 21


ACTUADORELECTRICO67610-23131-37NICHINAELECTROVALVULAFIGURA 22

ACTUADORHIDRAULICOCILINDRO DE DONLE EFECTOFIGURA 23

ACTUADORELECTRICO67110-13130-71MOTOR DE LA BOMBAFIGURA 24

SENSORPRESIONYCJ1307BOURDONFIGURA 25

FIGURA 22FIGURA 23

FIGURA 24FIGURA 25


SENSORFLUJOFN25CN35 H553FIGURA 26

SENSORFLUJOFN25CN35 H553FIGURA 27

ACTUADORELECTRICOL-01T0110M-3SIEMENSFIGURA 28

ACTUADORELECTRICOCOMPRESORFIGURA 29

SENSORPRESIONFIGURA 30

ACTUADORELECTRICO25N1G5C4FIGURA 31

ACTUADORELECTRICOEL61-T607499FIGURA 32

ACTUADORELECTRICOR6131840FIGURA 33

ACTUADORELECTRICODN 50-FN 30SCHNEIDER-ELECTRICCORRIENTE 5 A, TENSION 720V FRECUENCIA 50-60 Hz.FIGURA 34

ACTUADORELECTRICODN 50-FN 30SCHNEIDER-ELECTRICFIGURA 35



ACTUADORELECTRICO15ACMEFIGURA 38

ACTUADORELECTRICOIEC600343 N98677ACMEFIGURA 39



FIGURA 33

VI. CONCLUSIONESCON BASE A LA INFORMACION RECABADA Y LAS DEDICIONES QUE SE OBTUVIERON DURANTE LA PRACTICA EN BASE A LOS SENSORES Y ACTUADORES PODREMOS DETERMINAR E IDENTIFICAR QUE COMPONENTES SON SENSORES Y CUALES SON ACTUADORES DEBIDO A QUE LOS SENSORES SON AQUELLAS ENTRADAS QUE MANDAN SEALES YA SEAN POR TEMPERATURAS, PRESION, DE NIVEL ENTRE OTRAS A UN SISTEMA SIN NECESIDAD DE RECIBIR UNA SEAL EXTERNA MIENTRAS QUE EN CAMBIO UN ACTUADOR SE LE TIENE QUE MANDAR UNA SEAL YA SEA DIGITAL O ANALOGICA EN LA CUAL NECESITAMOS DE ALGUNOS SENSORES PARA PODER OBSERVAR Y/O VISUALIZAR EL SISTEMA E INCLUSIVE MONITOREAR TODO LO QUE SE ESTA REALIZANDO EN EL SISTEMA.Prcticas de Laboratorio

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