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Desarrollando los sistemas de peaje del futuro con vibrometría láser
En la empresa Continental AG, los vibrómetros láser industriales de Polytec son usados para la medición sin contacto del ruido estructural de los componentes de sus sistemas de peaje, garantizando la funcionalidad de los mismos.
Para los próximos años se ha pronosticado un aumento considerable en el tráfico de camiones pesados en carreteras, lo cual incrementará en gran medida el desarrollo de estructura y mantenimiento de las mismas y para soportar este incremento, se deben desarrollar sistemas de peaje con captura automática de viajes individuales que permita asignar tarifas de peaje particulares.
En la empresa Continental AG, los vibrómetros láser industriales de Polytec son usados para la inspección de los ordenadores de peaje. El vibrómetro IVS 400 está integrado en el ordenador de peaje para medir sin contacto directo el sonido transmitido por la estructura de un componente, asegurando que se cumple un valor objetivo especificado que garantiza la funcionalidad del mismo.
Los sistemas de peaje del futuro
La empresa Continental G desarrolla y produce computadoras de peaje a bordo para el mercado europeo y alemán. Su portafolio de productos cubre todos los aspectos del sistema de peaje (Imagen 1), además ofrece soluciones de tablero de instrumentos y pantalla frontal que pueden adaptarse a los vehículos existentes y soluciones de ranura DIN.
Imagen 1 Varios sistemas de peaje
Para asegurar el servicio ininterrumpido de la computadora de peaje, las unidades finales son sujetas a una inspección al 100 %. Además de la prueba de sus funciones actuales como, por ejemplo, la prueba de GPRS, también se llevan a cabo pruebas en las llaves de forma mecánica con la ayuda de un robot y pruebas acústicas de la alarma o “buzzer”.
Todas las tareas de medición implican comparar salidas de medición con amplitudes predeterminadas de acuerdo con vibraciones producidas a 2,700 kHz y el total de los datos de medición deben ser registrados.
La prueba acústica se debe llevar a cabo en una cámara acústica para eliminar ruidos externos usando un micrófono de medición. Pero este procedimiento ha sido relativamente poco fiable, posiblemente como resultado de los reflejos dentro de la cámara.
Mediciones independientes del ruido ambiental
Inicialmente se realizaron pruebas preliminares con el vibrómetro industrial IVS 400 de Polytec, estas pruebas primero se llevaron a cabo en el laboratorio y posteriormente en la planta de producción bajo condiciones reales con máquinas en funcionamiento, los resultados fueron tan prometedores que Continental decidió integrar estos vibrómetros en la estación de prueba final.
El vibrómetro realiza las mediciones sin ningún contacto, está libre de desgaste y funciona sin accesorios especializados y sin aislamiento acústico. El alto nivel de ruido en la zona de producción no afecta los resultados de medición, ya que el vibrómetro láser mide el sonido transmitido por la estructura en la superficie del dispositivo bajo prueba.
Adicionalmente, el vibrómetro IVS 400 usa una sonda láser colimada que permite llevar a cabo las mediciones en grandes distancias sin ningún problema, además de que la selección del punto de muestreo no se vuelve crítica.
Imagen 2 Vibrómetro láser IVS-400
Para la estandarización o referencia entre el nivel de sonido requerido y el nivel de sonido medido de una “gold test” es necesario verificar y calibrar los límites de frecuencia y amplitud.
El vibrómetro láser IVS-400 (Imagen 2) es una solución completa en un tamaño compacto. Este equipo es capaz de manejar las tareas de medición desde una distancia apropiada debido a la sonda del láser y a su principio de medición.
Al integrar el vibrómetro al proceso de producción, se puede integrar un control de calidad al 100 % en los componentes que pueden tener una evaluación buena/mala.
Incluso, es posible automatizar el proceso de inspección con la ayuda de macros de Visual Basic® que son sencillas de programar y cambiar.
La interfaz entre el vibrómetro y el sistema de proceso de control también puede ser estandarizada.
El vibrómetro IVS 400 ayuda a asegurar la calidad de los productos e incrementar la rentabilidad del proceso de producción.
Vibrómetro industrial IVS-400El vibrometro industrial IVS-400 está desarrollado para mediciones de vibración sin contacto en aplicaciones de pruebas de producción. Su diseño compacto y robusto y su protección IP-64 lo hacen ideal para lidiar con los retos de las áreas industriales hostiles.
Este vibrómetro hace uso de las últimas técnicas de procesamiento de señales digitales para mediciones mucho más exactas y repetibles en superficies poco cooperativas. Además de los beneficios antes mencionados, el vibrómetro incluye tres intervalos de medición de hasta ±5000 mm/s, una excelente relación señal/ruido y una respuesta de frecuencia lineal desde 0.5 Hz hasta 22 kHz
Vibrómetro compacto CLV-2534
El vibrómetro compacto CLV-2534 cuenta con un controlador de montaje en bastidor de 19″ que suministra energía láser a la cabeza del vibrómetro a través de un cable de fibra óptica. La unidad es compacta y flexible.
La vibración en la superficie es medida en velocidad y desplazamiento con una alta exactitud y bajo ruido sobre un ancho de banda de 3.2 MHz a una velocidad máxima de 10 m/s. Cuenta con una gran variedad de opciones como una cámara integrada y objetivos de microscopio, convirtiéndolo en una herramienta ideal para mediciones industriales y de laboratorio en estructuras sin importar su tamaño (desde micro hasta macroscópicas).
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Referencia: Polytec. Aplications “100% Inspection of Vehicle Tolling Computers” [documento en línea http://www.polytec.com/fileadmin/user_uploads/Applications/Industrial_Production/Documents/OM_AN_InFocus_0210_Tolling_Computers_E.pdfacceso: enero de 2017].
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