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Notas sobre instalación de sensores ultrasónicos

Advertencias sobre el montaje y servicio

Los sensores ultrasónicos pueden ser montados y trabajar en una posición cualesquiera.
Hay que evitar las posiciones de montaje que puedan ser causa de fuertes sedimentos de suciedad sobre la superficie del sensor. Las gotas de agua y fuertes incrustaciones sobre la superficie del transductor pueden obstaculizar el funcionamiento. Ligeros sedimentos de polvo y precipitación de tinta no obstaculizan la función.
En los objetos a explorar que tienen superficies planas y lisas, los sensores deberán ser montados en un ángulo de 90° ± 3° respecto a la superficie.
Las superficies ásperas permiten, por el contrario, desviaciones angulares claramente mayores. Para el ultrasonido es áspera una superficie cuando la profundidad de su aspereza es igual de grande que la onda de la frecuencia ultrasónica o aun mayor.
Entonces, el sonido se refleja de un modo difuso, lo cual puede ser causa de una reducción de la extensión de exploración de trabajo. En el caso de superficies ásperas, hay que averiguar mediante un ensayo propio la desviación angular máxima admisible y la exploración de trabajo máxima posible.
Los materiales de absorción acústica tales como algodón o materiales esponjados blandos pueden reducir la extensión de exploración de trabajo. Por el contrario, los líquidos y materiales sólidos tienen una reflexión acústica inmejorable.

Distancias de montaje y sincronización

Si se montan dos o más sensores a una distancia demasiado pequeña entre ellos, pueden llegar a interactuar entre sí. A fin de evitar esto, o bien se eligen las distancias de montaje lo suficientemente grandes o bien se sincronizan los sensores entre sí.  La siguiente tabla especifica las distancias mínimas de montaje entre sensores no sincronizados.

Operating range
0.07 m ≥ 0.25 m ≥ 1.10 m
0.15 m ≥ 0.25 m ≥ 1.30 m
0.24 m ≥ 0.25 m ≥ 1.40 m
0.25 m ≥ 0.35 m ≥ 2.50 m
0.35 m ≥ 0.40 m ≥ 2.50 m
0.7 m ≥ 0.70 m ≥ 4.00 m
1.0 m ≥ 0.70 m ≥ 4.00 m
1.3 m ≥ 1.10 m ≥ 8.00 m
3.4 m ≥ 2.00 m ≥ 18.00 m
6.0 m ≥ 4.00 m ≥ 30.00 m

Las distancias de montaje son valores de referencia. En el caso de objetos en posición inclinada, es posible "reflejar" el sonido al sensor vecino. En este caso se deberán comprobar las distancias mínimas.
Algunos sensores admiten la sincronización entre sí y con ello también distancias de montaje mucho más inferiores que las indicadas en la tabla; véase la descripción de los tipos de sensores.

Si los sensores se montan a distancias entre sí que sean menores a los valores dados en la tabla, los sensores ultrasónicos deberán sincronizarse. De esta manera, los sensores realizan sus mediciones siempre en el mismo momento.

Muchos sensores ultrasónicos microsonic poseen una sincronización integrada que puede, por ejemplo, activarse mediante una sencilla conexión del pin 5 en el enchufe del equipo. Otros sensores requieren de una señal de impulsos externa.

Desviación del sonido

La radiación acústica puede desviarse a través de una superficie de reflexión reverberante y lisa, sin que se produzcan pérdidas dignas de mención. Para este fin se tienen a disposición como complemento superficies de desviación de 90°.
Éstas pueden aprovecharse ventajosamente disponiéndose de poco sitio para el montaje.

Precisión

La precisión (absoluta) es la desviación entre la distancia real entre el sensor y el objeto y la distancia medida por el sensor. La precisión alcanzable depende de las propiedades de reflexión del objeto y de las influencias físicas sobre la velocidad del sonido en el aire. Los objetos que tienen malas propiedades de reflexión o una aspereza superficial superior a la longitud de onda de la frecuencia ultrasónica, reducen la precisión alcanzable. Aquí, casi no puede indicarse una magnitud, como regla empírica se puede partir de un desenfoque de varias longitudes de ondas de la frecuencia ultrasónica usada.

Temperatura del aire

La mayor influencia sobre la velocidad del sonido y, por consiguiente, sobre la precisión, es ejercida por la temperatura del aire con un 0,17 %/K. Por esta razón, la mayoría de los sensores ultrasónicos de microsonic están dotados de una compensación interna de temperatura. Aun mejor puede observarse la influencia ejercida por la temperatura a través de una medición comparativa de un tramo conocido. El sensor de línea pico, está dimensionado, p.ej., para una medición comparativa semejante. Con sensores compensados por temperatura puede alcanzarse una precisión de ≤ ±1 %.

Presión atmosférica

La velocidad del sonido depende en una
amplia gama de la presión atmosférica. microsonic tiene sensores especiales que permiten mediciones de la distancia con hasta una sobrepresión de 4 bares.

Humedad relativa del aire

La influencia ejercida por la humedad del aire sobre la precisión puede despreciarse en comparación con la influencia ejercida por la temperatura del aire.

Reproductibilidad R

La precisión de repetición o reproductibilidad describe la desviación de los valores medidos de la distancia entre sí, los cuales han sido registrados bajo condiciones invariables a lo largo de un período fijado.
La precisión de repetición de los sensores de microsonic es superior a un ± 0,15%.

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