Máquina universal de ensayos: Sensórica y acondicionamiento de señal

Abstract

En el presente proyecto se plantea una correcta selección de sensores para el uso de una Máquina Universal de Ensayos (MUE) que tiene como requerimiento el realizar ensayos a tracción y compresión de materiales metálicos según normas ASTM e ISO, que son las encargadas de establecer las características para los distintos sensores. Para contar con una adecuada selección de sensores e instrumentos se utilizó el método de criterios ponderados, que permite realizar una valoración de todos los criterios necesarios para los elementos de la MUE; así, se puede asignar el nivel de prioridad adecuado de cada uno de ellos con respecto al resto, lo que permite conocer qué características son más importantes y cuál solución de todas las planteadas cumple mejor con ellas. Las señales de los sensores son contaminadas por ruido, del ambiente y de la fuente con la que se alimenta a los sensores, por ello en la segunda parte del proyecto se plantea una solución mediante un sistema modular para el correcto acoplamiento de señales que son usadas en la MUE, como celda de carga, encoger extensómetro. Con respecto a los sensores, se eligieron pensando en la máxima capacidad del sistema electromecánico, ya que la máquina estaba sobredimensionada para hasta 600 ken y la selección se lo hizo para 30kN, de igual manera el extensómetro y el encoger se eligieron pensando en las normas de los ensayos de materiales. El sistema modular consta de una fuente independiente, únicamente para alimentar sensores módulos, aquí se usados módulos CN6009, para amplificar el voltaje de la fuente y filtrar la señal, con la ayuda de un osciloscopio se visualizó el correcto filtrado de la señal. Se usó también dos módulos AD620, para filtrar la señal de salida de los sensores y amplificarla para su posterior lectura por el PLC. Esta lectura se pudo visualizar en las pruebas realizadas en laboratorio observando que los valores analógicos ella entrada del PLC se amplificaban y variaban según la alteración de la señal emitida por el sensor. Los modulares fueron adaptados en cajas impresas en 3D en las borneras junto al resto del sistema de control de la máquina. Si bien los sistemas modulares ocupan gran cantidad de espacio adaptarlos fue fácil al tener espacio libre en el gabinete de control.