Como funciona un pirometro

El pirómetro es un instrumento con el que se mide la temperatura de una sustancia sin que esté en contacto con ella. Explicamos cómo funciona un pirómetro.

¿Qué es un pirómetro?

Un pirómetro es un dispositivo que está diseñado para medir la temperatura de una sustancia sin estar en contacto con ella. Este es un concepto que se aplica con frecuencia para los instrumentos que son capaces de medir las temperaturas que superan los 600 °C. En cuanto al rango de temperatura de un pirómetro, está entre los -50 °C hasta + 4000 °C.

Pirometro

¿Para qué sirve un pirómetro?

El pirómetro sirve para calcular la temperatura de una sustancia sin que esté en contacto con ella. Además se caracteriza por su capacidad para adaptarse a temperaturas que son bajas y en extremo calientes. Una de las aplicaciones típicas del pirómetro es la de medir la temperatura de los metales incandescentes en molinos de acero o en las fundiciones.

Al respecto, la medición de la temperatura es una clase de proceso vital o fundamental para conocer la calidad de productos diversos. En ese sentido el pirómetro es útil para esta clase de procedimientos.

¿Cómo funciona un pirómetro?

Consiste en una medición de la temperatura sin contacto. Los pirómetros de radiación se basan en la ley de Stefan Boltzmann. Esta dice que la intensidad de energía radiante emitida por la superficie de un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo, es decir, W=KT4.

Un sistema óptico es el encargado de recoger la energía radiada y la lleva a un detector, el cual genera una señal eléctrica proporcional a la temperatura. Estos instrumentos son utilizados generalmente en lugares de difícil acceso a la sustancia a medirle la temperatura.

Tipos de pirómetro

  • Pirómetro de radiación – Por medio de la radiación que capta el pirómetro, se va a determinar el poder calorífico, para a continuación con un sensor término determinar la temperatura. Con este se miden temperaturas de entre 550 °C a 1600 °C.
  • Pirómetro óptico – Se encarga de captar la radiación a través del ojo humano, al detectar la variación del ancho de banda para brindar un cálculo de la temperatura. Sirve para la medición de temperaturas que superan los 700°C.
  • Pirómetro infrarrojo – Funciona igual que un pirómetro de radiación, pero en este caso detecta las radiaciones con una longitud de onda que va de 0.4 a 0.7 micras, permitiendo, por tanto, que el espectro de grados a medir sea mayor (de -50 °C a 4000 °C).

Aplicaciones de un pirómetro

  • Si se quiere medir la temperatura de metales incandescentes en fundiciones.
  • Al medir la temperatura de superficies y no el interior de un objeto.
  • Si se busca determinar la temperatura de los objetos que están en movimiento.
  • Si la contaminación de la atmósfera no permite que se use una termocupla.
  • Al medir las temperaturas que varían rápidamente.
  • Si las temperaturas superan el rango de un termómetro convencional.
  • Si la termocupla no es recomendable por las condiciones.
  • Si el área que se busca medir su temperatura es de difícil acceso.

Diferencia entre pirómetro y termómetro

  • El pirómetro mide la temperatura sin estar en contacto con el objeto, el termómetro sí debe estar en contacto con el objeto.
  • El pirómetro cuenta con un rango mayor de medición respecto al termómetro.
  • El termómetro mide la temperatura exactamente, mientras el pirómetro mide la temperatura por medio de la radiación.

Características del pirómetro

  • Es de alta precisión.
  • Mide la temperatura sin contacto.
  • Su amplio espectro de medición de la temperatura.
  • Su rápida velocidad de respuesta.

¿Quién inventó el pirómetro?

No hay exactitud en este dato porque históricamente la invención ha sido otorgada a Pieter van Musschenbroek y Josiah Wedgwood de manera independiente, pues desarrollaron aparatos semejantes a los que son conocidos en la actualidad como un pirómetro.

Como funciona un termistor

Un termistor opera como un sensor de la temperatura por resistencia. A continuación, se describe cómo funciona un termistor, sus tipos, características, para qué sirve y demás.

Como funciona un termistor

¿Qué es un termistor?

Los termistores son dispositivos utilizados para medir temperatura. Por lo tanto, podemos decir que es un tipo de termómetro. Estos son muy usados en las industrias con el fin de poder medir la temperatura de distintas cosas, que será necesaria para controlarla. Su funcionamiento se da con base en la variación de la resistividad en un semiconductor con la temperatura.

Un termistor es un semiconductor electrónico con un coeficiente de temperatura de resistencia negativo de valor elevado y que presenta una curva característica lineal tensión-corriente siempre que la temperatura se mantenga constante.

¿Cómo funciona un termistor?

Como funciona un termistor

El funcionamiento de un termistor se da con base en la variación de la resistencia de un semiconductor, lo cual se presenta por los cambios en la temperatura ambiente, así que se altera a fin de cuentas la concentración de portadores.

Ahora bien, el principio de funcionamiento del termistor implica el uso de electrodos internos que se van a encargar de la detección del calor que les esté rodeando en un momento dado, para así medirlo, en este caso a través de impulsos eléctricos.

Por otro lado, el termistor se puede valer de los electrodos internos para que se controle el calor hasta un cierto grado, casi siempre haciendo que el dispositivo al que se conectan se caliente de forma más lenta en comparación con lo que ocurriría normalmente.

También hay que aclarar que el termistor se fabrica con materiales semiconductores sensibles a la temperatura en su resistencia. Los NTC o de coeficiente térmico negativo presentan una resistencia que disminuye según aumenta la temperatura y los PTC o de coeficiente térmico positivo van a tener una resistencia que aumenta según suba la temperatura.

Respecto al diseño del sensor en un uso general, consiste en aquellos que pueden ser adaptados a distintos usos, siendo estos sensores los que van a abarcar desde equipos electrónicos a las aplicaciones de pruebas para procesos, estructuras, fiabilidad y diseño. A su vez, son muy fáciles de ser supervisados e instalados.

¿Para qué sirve un termistor?

Hay muchos tipos de termómetros que se pueden utilizar, y el termistor es uno de los más usados debido a sus grandes ventajas, entre ellas la más importante de poder enviar señales eléctricas con el valor de la temperatura medida. En las industrias es muy importante el control de las variables que harán que un producto tenga una calidad buena. Entre estas variables está la temperatura de determinados procesos, por ejemplo.

Tipos de termistor

Los tipos de termistor se clasifican de acuerdo a su coeficiente de temperatura:

  • NTCNegative Temperature Coefficiente o de coeficiente de temperatura negativo.
  • PTC Positive Temperature Coefficient o de coeficiente de temperatura positivo, que se conoce también como posistor.

Termistores NTC

Son un resistor no lineal con una resistencia que disminuye considerablemente con la temperatura. En este caso el coeficiente de temperatura es elevado y negativo.

Termistores PTC

Son una clase de dispositivo que varía su resistencia de acuerdo con la temperatura de manera alineal. Se usan para circuitos de temperatura, siendo su característica más relevante que no van a sobrepasar la temperatura de Curie, pues en caso de hacerlo su comportamiento correspondería con el de una NTC.

De este modo, el termistor PTC se considera como una resistencia variable en la cual el valor se incrementa según la temperatura aumente.

Características de un termistor

  • Los termistores se conectan a puentes de Wheatstone convencionales o a otros circuitos de medida de resistencia.
  • En intervalos amplios de temperatura, los termistores tienen características no lineales.
  • Al tener un alto coeficiente de temperatura poseen una mayor sensibilidad que las sondas de resistencia estudiadas y permiten incluso intervalos de medida de 1°C (span).
  • Son de pequeño tamaño.
  • Su tiempo de respuesta depende de la capacidad térmica y de la masa del termistor variando de fracciones variando de fracciones de segundo a minutos.

Encapsulado de termistores

Son varias las formas de encapsulado según sea su constitución, condiciones eléctricas, aplicación o el modelo. Los tipos más comunes son los de tipo perla, SMD y disco.

Tipo SMD – El funcionamiento es semejante al de todos los termistores, pero se diferencia que dispone de un circuito integrado o SMD. Además, las aplicaciones en este caso son distintas.

Las aplicaciones del tipo SMD son:

  • Una CPU
  • Sensores de temperatura para otros circuitos
  • Batería recargable
  • Equipos de comunicación móvil

Tipo perla – En este caso se encapsulan con una cubierta de cristal que es parecida a una perla pequeña por su forma. La temperatura a la que funcionan es de entre -50~+150°C.

Las aplicaciones del tipo perla son:

  • Sensor de nivel de líquido
  • Sector del automóvil
  • Equipos de aire acondicionado
  • Los electrodomésticos

Tipo disco – Se conoce también como termistor de potencia por su funcionamiento.

Las aplicaciones del tipo disco son:

  • En electrodomésticos
  • Una computadora
  • Electrónica del automóvil
  • Los adaptadores
  • Fuente de alimentación de conmutación
  • En balastos electrónicos
  • Distintos tipos de calentamiento eléctrico

Tipo arandela – Son termistores con una variación de los de tipo disco, sólo que tienen un orificio central y no cuentan con terminales, pese a que incorpora dos caras de metal para que se logre el contacto.

Las aplicaciones del tipo arandela por lo general son:

  • Detectar la temperatura en superficies
  • Ideal para empotrar en un chasis

Tipo barra – Es un termistor que se parece a una resistencia común y corriente. Dispone de un cilindro y dos terminales, una a cada lado.

Las aplicaciones del tipo barra son:

  • Cuando se necesita de una resistencia y potencia con una disipación que sea alta en exceso

Aplicaciones de los termistores

PTC o Positive Temperatura Coefficiente:

  • Se usan para la protección de los bobinados de motores eléctricos y de los transformadores si la temperatura oscila entre 60 °C a 180 °C.
  • Fusibles de estado sólido para protección ante un exceso de corriente que va desde MA a varios A, a niveles de una tensión continua que supera los 600V.
  • Sensor para el nivel de líquidos.

NTC o Negative Temperatura Coefficiente:

  • Aplicaciones en las que hay una corriente que circula por ellos y no va a poder producir un aumento apreciable en la temperatura y por ende una resistencia del termistor que va a depender tan sólo de la temperatura del medioambiente.
  • El uso de su resistencia va a depender de unas corrientes que se atraviesen.
  • Al emplear si se quiere aprovechar la inercia térmica o lo que tarde el termistor para calentarse o enfriarse.

Desventajas de los termistores

Si se busca una buena estabilidad al usar termistores se requiere que se vayan envejeciendo de un modo adecuado. Así mismo, la ventaja más relevante es la falta de linealidad del termistor.

Como funciona el termometro de bulbo y capilar

El termómetro de bulbo se usa por lo general para la medición de la temperatura de un objeto o sustancia. Su característica principal es justamente disponer de un bulbo en uno de sus extremos.

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¿Qué es y para qué sirve el termómetro de bulbo?

Con el termómetro de bulbo se mide la temperatura de un objeto o sustancia, el cual por lo general tiene mercurio o alcohol coloreado en su bulbo o reservorio que se sitúa en uno de sus extremos. Hay que resaltar que, al medir la temperatura del ambiente, el termómetro de mercurio suele ser más preciso por su color blanco brillante del metal, con el que se refleja la radiación y se ve afectada por esa condición.

Termómetro de bulbo

El termómetro de bulbo se usa a su vez para medir la influencia de la humedad en la sensación térmica. Si se utiliza con un termómetro ordinario se obtiene un psicrómetro, el cual es útil para medir la humedad relativa, tensión de vapor y punto de rocío.

Este funcionamiento hace que dependiendo del tipo de termómetro, sea mejor para medir un procedimiento u otro. Dentro de estos tipos de termómetros encontramos el termómetro de bulbo y capilar, uno muy utilizado mas que nada en la meteorología.

Funcionamiento de un termómetro de bulbo y capilar

El termómetro de bulbo varía muy poco su funcionamiento dependiendo de que estado tenga el fluido al cual se le desea medir su temperatura.

Los termómetros tipo bulbo consisten esencialmente en un bulbo conectado por un capilar a una espiral. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el gas o el líquido en el bulbo se expande y la espiral tiende a desenrollarse moviendo la aguja sobre la escala para indicar la elevación de la temperatura en el bulbo.

Tipos de termómetro de bulbo

Hay cuatro clases de este tipo de termómetros:

  • Clase I : Termómetros actuados por líquidos.
  • Clase II : Termómetros actuados por vapor.
  • Clase III : Termómetros actuados por gas.
  • Clase IV : Termómetros actuados por mercurio.

Partes del termómetro de bulbo

Partes del termómetro de bulbo

  • Sistema amplificador mecánico
  • Indicador o extracto de señal
  • Escala o conversión a señal eléctrica
  • Tubo de Bourdon
  • Tubo de llenado
  • Capilar
  • El bulbo
  • El mercurio
  • Una aguja
  • Hélice bimetálica
  • Escala de temperaturas

Como funciona una termorresistencia

Las termorresistencias son un tipo especial de termómetros. En ese sentido, se explica cómo funcionan las termorresistencias, qué son, sus características, aplicaciones y más.

¿Qué es una termorresistencia?

Una termorresistencia o RTD, es una clase de termómetro especial. Los termómetros como todos conocemos son instrumentos que sirven para medir la temperatura de determinadas cosas. Ahora bien, la termorresistencia se concentra en trabajar de acuerdo con el principio que en la medida en que la temperatura varíe, la resistencia se modifica, y esa magnitud de la modificación se relaciona con la variación de la temperatura.

Como funciona una termoresistencia

¿Para qué sirve una termorresistencia?

Los termómetros son de gran utilidad en el control de procesos, ya que muchos fluidos deben tener una determinada temperatura para que el proceso resulte con la mejor calidad posible, por ende, según sea el caso, se va a recurrir al termómetro más conveniente. Entre los tipos de termómetros encontramos las termorresistencias, las cuales se emplean como termómetros de resistencia para el control de procesos.

¿Cómo funciona una termorresistencia?

La medida de temperatura utilizando sondas de resistencia depende de las características de resistencia en función de la temperatura que son propias del elemento de detección. El elemento consiste usualmente en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o de cerámica.

El material que forma el conductor se caracteriza por el llamado “coeficiente de temperatura de resistencia” que expresa, a una temperatura especificada, la variación de la resistencia en ohmios del conductor por cada grado que cambia su temperatura. El detector de temperatura de resistencia (RTD) se basa en el principio según el cual la resistencia de todos los metales depende de la temperatura.

Ahora bien, hay que resaltar sobre el funcionamiento de una termorresistencia que se da con base en la variación del valor de la resistencia eléctrica del conductor metálico en función de la temperatura. De manera aproximada, aunque no alejada de la realidad, la variación de la resistencia eléctrica de un metal por la temperatura se puede presentar en la expresión:

R(t) = R0 (1 + at)

Aclarando que:

  • R(t): Resistencia eléctrica a la temperatura “t”
  • R0: Resistencia eléctrica a la temperatura de 0 Cº
  • a: Coeficiente de variación de la resistencia eléctrica en función de la temperatura medida en ºC.
  • t: Temperatura medida en ºC.

Medición con una termorresistencia

El método que se emplea para la medición de la temperatura no es directo, pues se va a medir una resistencia a través del puente de Wheastone. Después se procede a leer el valor de la temperatura que corresponde con la tabla del comportamiento de la resistencia que se ha mencionado. El proceso, en la actualidad se lo ha automatizado al incorporar los sistemas de control avanzados y la electrónica digital.

Tipos de termorresistencia

Son tres los tipos que existen, según sea su construcción y cableado:

  • De dos hilos – Se conocen también como bifilar. Es necesario que se estime la longitud del conductor del puente a la resistencia en un punto de toma del proceso, para que así se calcule el valor de la resistencia.
  • De tres hilos – Otro nombre para ellas es trifilar. En este caso si se ajusta el puente, y debido a la longitud en uno de los lados del conductor, se hace igual, así que se puede ajustar el valor de la resistencia para el equilibrio, y será directamente el valor de la resistencia x.
  • De cuatro hilos – Se destaca de ellas que son la vía más efectiva para la eliminación de los efectos de los hilos conductores con este tipo de versión.

Como funciona un termometro bimetalico

El termómetro bimetálico o de lámina bimetálica es un dispositivo con el que se calcula la temperatura a través de un coeficiente de dilatación entre dos láminas metálicas. Explicamos cómo funciona el termómetro bimetálico.

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¿Qué es un termómetro bimetálico?

El termómetro bimetálico debe su funcionamiento para determinar la temperatura por su capacidad para aprovechar el desigual coeficiente de dilatación que se presenta entre 2 láminas metálicas de distintos metales, las cuales se unen rígidamente y por lo cual se le asigna su nombre de lámina bimetálica. De este modo, los cambios de temperatura que se producen en las láminas en expansiones distintas hacen que el conjunto se doble en arco. Por esto se estima la temperatura.

¿Para qué sirve un termómetro bimetálico?

El termómetro bimetálico sirve para medir la temperatura a través de la contracción y expansión de aleaciones distintas de metal, en donde se apoya para lo anterior en un alto y un bajo coeficiente de dilatación. Es un dispositivo que es muy preciso y que se recomienda para conocer las temperaturas muy altas de los líquidos.

¿Cómo funciona un termómetro bimetálico?

El sistema bimetálico es básicamente una hélice. Un metal compuesto de una expansión alta, es decir un alto coeficiente de dilatación y otro metal de expansión baja, es decir de bajo coeficiente de dilatación. Un extremo de la hélice es soldado a una tapa de acero inoxidable. La otra a un eje que sostiene la aguja. Al variar la temperatura, el metal de dilata, moviendo la aguja que marcará la temperatura.

Por lo anterior se comprende que a una temperatura determinada se va a transmitir un movimiento giratorio a una aguja indicadora, por ende, las variaciones son las que ocasionan que el metal presente una deformación.

Es el coeficiente de expansión térmica que difiere entre los metales con el que se determina el cambio de temperatura, un dato que se da por el movimiento mecánico. Para terminar, lo cierto es que se mide la temperatura en los termómetros bimetálicos en una hélice bimetálica con una respuesta rápida.

Partes de un termómetro bimetálico

  • Bobina de bimetálico – Un material que es sensible a los cambios en la temperatura.
  • Cojinete del bimetálico – Se aprisiona con el vástago del termómetro.
  • Vástago – Es una ranura con la que se indica la mínima inmersión. Su sellado es hermético.
  • Cuerpo – s la parte que cubre el cuerpo. Su forma es alargada.
  • Escala – Son las marcas con las que se indica la estimación de la temperatura.

Tipos o conexiones del termómetro bimetálico

  • Termómetro bimetálico de ángulo ajustable – Su versatilidad es considerable y su mecanismo de movimiento garantiza que la conexión se ajuste a distintas condiciones.
  • Termómetro bimetálico conexión inferior – Su conexión es perfecta para un tipo de instrumentación con vista superior.
  • Termómetro bimetálico conexión posterior – Es un tipo de conexión ideal para la instrumentación en los procesos con vista lateral.

Aplicaciones de un termómetro bimetálico

  • En el sector alimentario con pruebas de calidad.
  • En tareas de conservación.
  • En labores de producción o investigación farmacéutica.
  • En la química por los líquidos que se exponen a temperaturas altas.
  • En producción de papel.

Diferencias de un termómetro bimetálico con un termómetro de mercurio

  • PARTES – En el termómetro bimetálico son las láminas metálicas y su función de hélice lo más relevante para el funcionamiento del dispositivo a diferencia del termómetro de mercurio donde todo gira en torno al mercurio para su dilatación.
  • COMPONENTE – El termómetro bimetálico se centra en la dilatación del metal o de su aleación como su mecanismo de medición, en el termómetro de mercurio es el mercurio y su dilatación el principio de funcionamiento.
  • USO – El termómetro bimetálico se lo ha orientado para procesos fuertes o rigurosos, mientras el termómetro de mercurio para situaciones más cotidianas.
  • CONDICIONES – El termómetro de mercurio se ajusta a unas condiciones cotidianas o no tan fuertes, mientras el termómetro bimetálico a contextos más agresivos o complejos.
  • MEDICIÓN – El termómetro bimetálico es muy preciso y confiable porque mide la temperatura de una sustancia u objeto directamente, el termómetro de mercurio lo hace con el contacto y no es tan preciso.
  • LÍQUIDOS – El termómetro bimetálico está pensado más que nada para medir las temperaturas muy altas de líquidos, a diferencia del termómetro de mercurio que se ha diseñado para contextos más cotidianos.

Ventajas y desventajas de un termómetro bimetálico

Dentro de las ventajas podemos encontrar:

  • Menos sujetos a quiebre que los de vidrio y más fáciles de leer.
  • Simples y de bajo costo.
  • Admiten ser colocados en diferentes posiciones.

Mientras que las desventajas son:

  • Están confinados a mediciones locales.
  • La precisión no es tan buena como la de los sensores de tubo de vidrio.

Como funciona una antena

Una antena es un dispositivo que funciona para emitir y/o recibir ondas electromagnéticas en frecuencias FM o AM. Se explica qué es una antena, para qué sirve, cómo funciona, sus tipos, partes y más.

¿Qué es una antena?

Una antena es un dispositivo que e utiliza para las transmisiones en las frecuencias FM o AM, la cual tiene por función emitir y/o recibir ciertas ondas electromagnéticas en y hacia un espacio libre. De este modo, una antena de transmisión va a transformar la energía eléctrica en ondas electromagnéticas, mientras que una receptora cumple con el proceso inverso.

Cómo funciona una antena

¿Para qué sirve una antena?

Una antena permite la transformación de la energía electromagnética que fluye por un conductor, buscando así que se transporte una señal de radio frecuencia. Hay que mencionar sobre las ondas electromagnéticas que viajan por el espacio, así que la antena las emite o las recibe según se las diseñe. Finalmente, con esta emisión o recepción de ondas electromagnéticas, la antena es un elemento clave para las telecomunicaciones.

¿Cómo funciona una antena?

El concepto básico desde el que parte el funcionamiento de una antena es la de un transmisor de radio, así que consiste en el lanzamiento de ondas de radio al espacio. A su vez es un receptor, cuyo objetivo es recoger la potencia de transmisión posible para que se suministre a un sintonizador.

Así mismo, la antena se configura según la frecuencia de la señal con la que se busca transmitir o recibir. Esa relación se asocia con la velocidad de la luz y la distancia que deben viajar los electrones.

Para facilitar la comprensión de cómo funciona una antena se pueden pensar en algunos ejemplos. Si por ejemplo se quiere construir una torre de radio para una radio de 680 AM, se va a transmitir una onda sinusoidal a una frecuencia de 680.000 hertzios. Para uno de los ciclos de la onda, el transmisor va a ir moviendo los electrones de la antena hacia una dirección, los conmuta y los trae de nuevo.

Para ser más específicos, cuando el transmisor funciona a 680.000 Hertzios, implica que cada ciclo se va a dar cada 0,00000147 segundos.

Tipos de antenas

Esta es una clasificación que se realiza fundamentalmente por el modo en que se distribuye el campo electromagnético en la propia antena o la tecnología que se usa. Son tres tipos básicos de antenas: de hilo, de apertura o planas.

Antenas de hilo – Es un tipo de antena con elementos radiantes en conductores de hilo con una sección despreciable respecto a la longitud de onda de trabajo. Sus dimensiones casi siempre son como máximo una longitud de onda. Su uso es extensivo en bandas: MF, HF, VHF y UHF.

Antenas de apertura – Tienen superficies o aperturas para que se direccione el haz electromagnético de un modo en que se pueda concentrar la emisión y recepción del sistema radiante en una dirección en particular. La más popular es la antena parabólica, en cuanto a sus enlaces de radio terrestres y también de satélite.

Antenas planas – Es una clase particular por ser de apertura sintética. Son comunes en los radares de apertura sintética o SAR.

Agrupaciones de antenas

Se conocen como arrays y se conforman por un conjunto de dos o más antenas, las cuales se van ordenando para que el conjunto actúe como una antena única dentro de un diagrama de radiación propio.

Arrays lineales – Sus elementos son dispuesto sobre una línea.

Arrays planos – Los elementos se distribuyen bidimensionalmente sobre un plano.

Arrays conformados – Los elementos se disponen en una superficie curva.

Tipos o clasificación funcional de las antenas

Es una clasificación de las antenas de acuerdo con un punto de vista práctico, sus prestaciones y tecnología. En ese sentido está más pensado para usos y discusiones concretas.

Antenas con reflector – Funciona con base en la reflexión de ondas electromagnéticas, así que las ondas que inciden paralelamente al eje principal se van a reflejar y paran en un sitio denominado foco, el cual se centra en el paraboloide. Si es una antena receptora, las ondas que emanan del foco se reflejan y abandonan el reflector en paralelo al eje de la antena.

Antenas dipolos – Un dipolo es una antena con una alimentación central empleada para la transmisión recepción de ondas de radiofrecuencia.

Tamaños de las antenas

Un tamaño óptimo para una antena guarda una fuerte relación con la frecuencia de la señal que se quiere recibir. En otras palabras, entre más alta se la frecuencia de la señal, menor es la longitud de onda, a raíz de lo anterior, las ondas de alta frecuencia presentan unas longitudes de onda cortas, mientras que las ondas de baja frecuencia presentan longitudes de onda largas.

En un sentido óptimo, la antena va a tener el mismo tamaño que la longitud de onda que se quiere recibir. Una señal de alta frecuencia va a requerir antenas pequeñas, mientras las de baja frecuencia necesitan de antenas de mayor tamaño.

Características de una antena

Ancho de banda – Es un rango de frecuencia en el cual una antena puede operar, siempre y cuando se cumpla con la reciprocidad dentro de un sistema. Se usan los Hercios (Hz) como unidades d ancho de banda.

Impedancia de entrada – Es una carga en ohmios con la que se mide lo que representa una antena en un sistema. Es útil para determinar y garantizar que se está emitiendo con la mayor potencia posible hacia un medio.

Ganancia – Es una cantidad adimensional que se compara con una antena isotrópica, por lo general. Teniendo en cuenta que la energía se debe conservar y debido a que una antena radia más potencia en cierta dirección, se va a estar perdiendo potencia en otra dirección, así que se usa esta variable para comparar e identificar estas condiciones de potencia.

Directividad – Se trata de la capacidad para transmitir o recibir de una antena, pero en una dirección específica, que en la mayor parte de los casos es la de máxima radiación.

Pérdida de retorno – Es un modo para expresar una desadaptación en la antena. Es así una relación con la que se expresa una razón entre la potencia que se refleja por la antena y la que es entregada en la línea de transmisión con la que se ha alimentado.

Polaridad – Es la forma en la que se coloca la antena y en cómo esa posición afecta el modo en que se emite o se recibe el campo eléctrico. La antena Yagi es de las pocas que se ve afectada por esta característica.

Relación delanteatrás (D/A) – Es un vínculo entre la ganancia de la antena en su dirección de máxima radiación y la ganancia que tiene la entrada en cualquier otra dirección que vaya entre 90° y 270° según esa dirección de máxima captación.

Relación de onda estacionaria (ROE) – Con esta medida se expresa el grado de adaptación que se da entre la antena y la impedancia del mismo circuito.

Diferencia entre una antena y una torre

Por lo general se confunden las antenas con las torres. En realidad, una torre o mástil es un soporte metálico en el cual se van a colocar las antenas que se conectan con un transmisor utilizando un cable coaxial.

Si se piensa en las FM, existen antes de varios tipos, aunque las que más se utilizan son los dipolos. Por sus características se pueden ubicar en un mástil pequeño o encaramarlas a lo alto de un campanario. Para una AM el proceso es más complejo, así que se utilizan conductores más largos, los cuales se van a trepar por la torre que se convertir a su vez en antena.

Como funciona una granada

Una granada de mano es una bomba explosiva que tiene un tamaño, una forma y un peso tal que permiten ser arrojadas con la mano. A pesar de ello en la actualidad existen otras formas para ser lanzadas como ser fusibles o lanzagranadas.

Estos dispositivos son muy usados en las guerras debido a su facilidad de uso, al gran daño que puede causar en los oponentes y el gran radio de actuación que tienen cuando estas detonan.

Las granadas son unos dispositivos peligrosos por lo que no recomendamos la fabricación casera. Este post sera meramente informativo acerca de su funcionamiento.

Componentes y funcionamiento de una granada

Las granadas se pueden dividir en tres grandes partes. Estas son el seguro, la espoleta (generadora de la chispa) y el cuerpo de la granada. Estas tres partes son fundamentales para su correcto funcionamiento.

Al retirar el seguro de la granada, y no mover la espoleta, no se generara ninguna explosión, ya que la espoleta no generara ninguna chispa. Lo que sucede, es que la espoleta esta sujetada de forma muy floja, por lo que al lanzarla y caer contra el suelo, es un hecho que se va a salir.

Al salirse, la espoleta genera esta chispa que comenzara a correr por la mecha. La mecha le da un tiempo de 4 segundos aproximadamente, desde que se genera la chispa hasta que explote. La mecha transporta el calor hacia el explosivo, el cual una vez tocado hace detonar la granada.

Video de como funciona una granada

Como funciona un sismografo

El sismógrafo o sismómetro es un dispositivo que se utiliza para medir pequeños temblores o terremotos. Explicamos cómo funciona el sismógrafo, qué es, para qué sirve, sus partes y más.

¿Qué es un sismógrafo?

Un sismógrafo o sismómetro es un instrumento capaz de medir la magnitud que tiene un terremoto, o pequeños desplazamientos de las placas tectónicas. Este instrumento funciona gracias al principio de inercia de los cuerpos.

De acuerdo con su principio de funcionamiento todos los cuerpos tienen una resistencia al movimiento o a variar su velocidad, lo que se conoce como inercia. Por lo anterior, desde el sismógrafo es posible usar el movimiento de las placas tectónicas o de un terremoto para mover un objeto y poder estudiar su inercia.

Cómo funciona un sismógrafo

¿Para qué sirve un sismógrafo?

El sismógrafo sirve para registrar cuál es la amplitud de las oscilaciones de un temblor o sismo. De este modo, es un aparato que resulta útil para conocer la magnitud de un fenómeno de estas características, para estudiarlo y para en definitiva investigar a profundidad sobre él.

SIsmografo

¿Cómo funciona un sismógrafo?

El funcionamiento de un sismógrafo en la actualidad, consiste en el uso de una masa de prueba pequeña, la cual va a estar suspendida y confinada por fuerzas eléctricas. En el momento en que la Tierra se mueve (placas tectónicas), es a través de fuerzas eléctricas que se va a intentar mantener esa masa fija.

Hay que hacer notar que la masa va a buscar mover con mayor o menor fuerza, según sea el terremoto o movimiento, por lo cual, se va a requerir de mayor o menor energía para que se mantenga fija en el sitio designado. Esa energía a la que se hace referencia se va a almacenar.

Después, con el uso de fórmulas científicas para registrar la magnitud de un sismo o terremoto con el sismógrafo, como por ejemplo lo puede ser la tensión de salida de la energía que ocasiona que la masa se mantenga fija es proporcional a la aceleración de la Tierra. Por sus características, el sismógrafo permite conocer desde dónde provino el terremoto o epicentro.

Tipos de sismógrafo

Sismógrafo vertical – Se usa y funciona con la inercia de los cuerpos. Este sismógrafo cuenta con una masa colgada, la cual una vez las oscilaciones sísmicas chocan con ella, el componente del movimiento vertical del suelo se va a apartar del reposo en el que está la masa, para que el sismógrafo arroje las señales de lo que ocurre en un periodo de amplificación y después la información sea registrada en el sismograma.

Sismógrafo vertical

Sismógrafo horizontal – Se utiliza para el control y sondeo de las oscilaciones en horizontal, las cuales provienen de la tierra si se presenta un sisma. Dispone de un soporte que se fija al suelo, además de una base rígida enganchada a un hilo delgado y fino con una masa grande. La masa por inercia, con el movimiento en horizontal de la base y la elasticidad del hilo se va a movilizar y a partir de allí se registran los datos en el sismograma.

Sismógrafo horizontal

Sismógrafo de péndulo – En él se coloca de forma excéntrica una masa pequeña al final de toda la extensión de un alambre que es sometido a tensión.

Sismógrafo de péndulo

Sismógrafo electromagnético – Tienen la capacidad de detectar los movimientos de una masa o de la Tierra electrónicamente. Los datos se almacenan de manera digital en una cinta que el aparato contiene, al igual que otros elementos de registro digitales más. Su funcionamiento parte de la detección de los deslizamientos de la masa que van a provocar electricidad, movilizando así una bobina dentro de un campo magnético que tiene un imán.

Sismógrafo electromagnético

Sismógrafo de banda ancha – Es una versión moderna del sismógrafo, que tiene una amplia capacidad para registrar rangos de frecuencia. Funciona con base en una masa de prueba, la cual se limita con fuerzas eléctricas y se maneja con procesos electrónicos sofisticados.

Sismógrafo de banda ancha

Sismógrafo electrónico – Es un aparato de alta tecnología utilizado por profesionales o investigadores en geología. Es controlado mediante el lenguaje de programación C++, así que permite que se le asignen instrucciones para que ejecute un micro controlador si es necesario, de acuerdo con las señales o vibraciones que reciba. Destaca porque puede ser manipulado con mucha facilidad.

Partes de un sismógrafo

  • Un soporte.
  • Hilo fino.
  • Cuerpo de elevada inercia.
  • Aguja con tinta.
  • Tambor con capel.
  • Zona de movimiento.
  • Base fija al terreno.

Partes de un sismógrafo

Entre las partes del sismógrafo se incluye una base que lo fija al terreno, usando en este caso un soporte riguroso, del cual se engancha y cuelga un hilo fino con una masa, la cual tiene como objetivo actuar y captar la inercia. En ese sentido se va a mantener fija, mientras la base va a verse estremecida según el ritmo de las ondas.

Sobre la punta, es muy fina y delicada. Se va a mover como si se tratara de una pluma con tinta, para ir dibujando sobre un papel del tambor giratorio, cada uno de los trazos que correspondan de acuerdo con la oscilación del suelo y al compás de la base.

Según el tipo de sismógrafo las partes también se modifican, retiran, sustituyen o actualizan. En la actualidad los sismógrafos electrónicos son los más comunes, incluyendo así un sensor o geófono, a partir del cual se construye un mapa interior de la Tierra. Así mismo cuentan con un hidrófono, cuyo objetivo es la revisión de las ondas en el agua, ideal para analizar los maremotos.

¿Cómo se usa el sismógrafo?

Hay dos premisas clave para su utilización. La primera es que la Tierra se mueve generalmente con movimientos en formas de ola de mar, motivo por el que se dan hacia arriba y abajo, o de lado a lado; segundo, no se sabe a ciencia cierta cuándo se va a presentar un movimiento de la Tierra.

El sismógrafo vertical u horizontal se tiene que sujetar de modo correcto a la masa inerte y ésta debe pender por el hilo fino para que se dé el mínimo movimiento correspondiente con la inercia que se quiere captar. Para el caso de los verticales hay que verificar el resorte para que cuente con la elasticidad suficiente.

Para usar el sismógrafo correctamente mantenga girando con un rotor el rodillo que está envuelto por el papel.

¿Qué tan preciso es un sismógrafo?

Con los años el sismógrafo fue evolucionando y es por ello que los más recientes son electrónicos. En la actualidad pueden analizar la propagación de ondas sísmicas y registrar el epicentro del sismo. Además, cuentan con un sensor llamado geófonos que establecen un mapa interno del globo terráqueo.

Un sensor más incorporado al sismógrafo es el hidrófono con el que se estudia la propagación de las ondas en el agua, así que es viable analizar los maremotos que ocasionan los tsunamis. Así mismo, es un dispositivo que puede detectar sismos tan pequeños, que ni siquiera los humanos perciben.

¿Cómo hacer un sismógrafo casero?

Para hacer un sismógrafo en casa sólo se necesita de los siguientes productos:

  • Una caja de zapatos con tapa.
  • Plastilina y cinta adhesiva.
  • Dos clips.
  • Tijeras y dos hojas de papel.
  • Clavos y arandelas.
  • Lápiz con goma.
  • Un artículo pesado para que pueda aguantar la caja.

A continuación, en el vídeo, se explican los pasos a seguir:

Como funciona un reactor nuclear

Un reactor nuclear es una instalación en la que se inicia, sostiene y controla una reacción de fisión en cadena. Su objetivo principal es obtener energía. Explicamos qué es, para qué sirve, cómo funciona, sus tipos y más.

¿Qué es un reactor nuclear?

Un reactor nuclear es una instalación con la capacidad de empezar, mantener y controlar reacciones de fisión en cadena, las cuales se llevan a cabo en el núcleo mismo del reactor.

Cómo funciona un reactor nuclear

¿Para qué sirve un reactor nuclear?

Los reactores nucleares se usan para la obtención de energía, donde los ejemplos típicos corresponden a las centrales nucleares. Más allá de lo anterior, también son útiles para producir materiales fisionables como el caso del plutonio, que a la postre se emplea para el desarrollo de armamento nuclear, al igual que la propulsión nuclear de satélites artificiales o buques.

Cómo funciona un reactor nuclear

En una central nuclear la energía que se obtiene se consigue a través de la fisión del reactor. En ese sentido, es el calor que se libera a partir de la reacción nuclear el que se emplea para transformar el agua líquida en vapor, cuya función es mover las turbinas que se encargan de accionar generadores eléctricos desde los cuales posteriormente se suministra la electricidad a plantas, poblaciones y demás.

Cómo funciona un reactor nuclear

Ahora bien, cuando se habla de fisión nuclear se alude a un proceso en el que los átomos se dividen para liberar energía. Así mismo, un reactor nuclear requiere de uranio para su funcionamiento ya que este es su combustible nuclear. Por tal razón el uranio es procesado en bolitas de cerámica pequeñas, las cuales se apilan en tubos metálicos que se sellan. Por lo general se agrupan más de 200 varillas para que se forme un conjunto de combustible.

En el recipiente del reactor nuclear se sitúan las barras de combustible para que se sumerjan en agua, compuesto que actúa como moderador y refrigerante. Gracias a este moderador la velocidad de los neutrones se reduce para que la fisión se sostenga.

Partes de un reactor nuclear

Las partes más importantes de un reactor nuclear son:

Combustible – Es un elemento pesado molecularmente. Su núcleo atómico se desintegra con la fisión.

Reflector – Hay neutrones que escapan naturalmente sin que colisionen con otros núcleos. Los que escapan van a rebotar en el reflector. Casi siempre se hace con grafito.

Sistema refrigerante – Se usa para eliminar el calor en el reactor y evitar un recalentamiento.

Sistema de control – Tiene muchas barras o varillas de control y de seguridad. Se emplean materiales que son capaces de absorber neutrones. Se utiliza para poner en marcha el reactor y controlar la reacción en cadena.

Protección contra la radiación – Es una defensa biológica ante la radiación que se desprende durante la fisión nuclear.

Tipos de reactores nucleares

Hasta la fecha para obtener energía se ha optado por los reactores nucleares de fisión, aunque también hay de fusión nuclear. Respecto a los de fisión los más reconocidos son:

LWR o Light Water Reactors – Los más comunes. Utilizan uranio enriquecido.

FBR o Fast Breeder Reactor – Usan plutonio.

CANDU o Canada Deuterium Uranium – Utilizan uranio natural.

ADS o Accelerator Driven System – Funciona a partir de la aceleración de partículas.

AGR o Advanced Gas Cooled Reactor – Hay alrededor de 20 en el planeta. Usan uranio y gases para refrigerar.

RBMK o Reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny – Están en desuso y sólo hay una decena en todo el planeta.

Capacidad de un reactor nuclear

La potencia de un reactor de fisión nuclear oscila desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW “eléctricos”).

Aplicaciones de un reactor nuclear

En la generación nuclear:

  • Producir calor para uso industrial o doméstico.
  • Producir calor para generar electricidad.
  • Producir hidrógeno a través de electrólisis de alta temperatura.
  • Desalación.

En la propulsión nuclear:

  • Marítima.
  • Cohetes de propulsión nuclear pulsada o térmica nuclear. Ambas son propuestas.

Para la transmutación de elementos:

  • Al producir plutonio que después se usa para fabricar combustible en otros reactores o como un arma nuclear.
  • Crea distintos isótopos radiactivos.

En la investigación:

  • Se utiliza como fuente de neutrones y positrones.
  • Para desarrollar tecnología nuclear.

Ventajas y desventajas de un reactor nuclear

Para el caso de las ventajas de los reactores nucleares de fisión se suele mencionar que:

  • Contaminación del aire – Casi no emiten compuesto contaminantes, aunque cada cierto tiempo si generan cantidades pequeñas de gases radiactivos.
  • Residuos – Son mucho menos en volumen y se controlan más en comparación con los combustibles fósiles.
  • Control nuclear – El uranio enriquecido que se utiliza no es útil para producir armas nucleares.
  • Centrales de fisión asistida – Recientemente se investiga sobre este aspecto, para así lograr que los residuos más peligrosos se destruyan con un bombardeo de partículas que provienen de un acelerador.

Las desventajas de los reactores nucleares de fisión son:

  • Peligros para la población – Un accidente en una central atómica, un ataque terrorista, la peligrosidad de sus residuos, el alto poder de contaminación para el medio ambiente, los vertederos nucleares que se generan y una desviación de residuos (posible) para crear armas de destrucción masiva.
  • Residuos radiactivos – Son de alta toxicidad. Duran cientos o hasta miles de años.
  • Armamento nuclear – Algunos de estos reactores se utilizaron específicamente para este propósito.

Como funciona el polipasto de cadena

Un polipasto de cadena es un dispositivo mecánico que se utiliza para el levantamiento de cargas pesadas. Explicamos qué es, para qué sirve, cómo funciona y más.

¿Qué es un polipasto de cadena?

Se trata de un elemento de soporte de las poleas, el cual se emplea para evitar un aflojamiento del cable que va a estar pasando desde la zona superior de carga hasta la grúa. Su tarea radica en que el movimiento se estabilice durante el descenso del gancho si no hay carga útil.

El polipasto de cadena consta de una o varias poleas y correas, cadenas o cables. Este aparato transforma un gran esfuerzo ejercido en corta distancia, a un pequeño esfuerzo ejercido a larga distancia.

Como funciona el polipasto de cadena

¿Para qué sirve un polipasto de cadena?

El polipasto de cadena es un dispositivo mecánico que ayuda al levantamiento de grandes cargas pesadas. Este dispositivo hace que la fuerza que se tenga que aplicar para levantar algo sea mucho menor al peso que se debe mover.

Es un dispositivo desarrollado para el elevamiento de cargas. Así mismo, hay que mencionar que son máquinas de elevación diversas aplicaciones en el sector de la construcción. Su característica clave es evitar que se dé un aflojamiento del cable cuando pasa desde la parte superior de una carga hasta llegar a la grúa.

¿Cómo funciona un polipasto de cadena?

El polipasto de cadena está formado por la cadena a la cual le aplicamos la fuerza, acoplada a un engranaje dentado, acoplado a su vez al otro engranaje que hace girar la cadena encargada de levantar el peso. A grandes rasgos, el polipasto de cadena es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cadena o cable que pasan de forma alternativa por distintas gargantas.

Cuando tiramos de la cadena, hacemos girar el engranaje que a su vez hace girar el otro, haciendo levantar la cadena con el peso, aplicando una fuerza 30 veces mayor que la que le aplicamos a la cadena. Gracias a la relación entre los engranajes la fuerza ha aumentado hasta 30 veces la aplicada. En otras palabras, es un dispositivo con el que se logra levantar una carga cuando se ejerce una fuerza menor al peso que se busca desplazar.

Tipos de polipasto de cadena

Hay distintos tipos dependiendo el tipo de material en los ramales, y la cantidad de ranuras que tenga la polea. También dependen de como sea la potencia con la que se mueva la cadena. Esta puede ser eléctrica, de palanca o manual.

Más allá de lo anterior, son dos los tipos más comunes de polipasto:

Polipasto de traviesa – Sólo cuentan con una traviesa a la que le corresponde una función doble, pues soporta las poleas y también sujeta el elemento en suspensión. En la actualidad se encuentran en desuso por la complejidad en su fabricación.

Aparejos de doble traviesa – Tienen dos traviesas, una para el soporte del elemento que está en suspensión y la otra para las poleas. En ambos casos se unen por placas. Con ambas se van a distinguir aparejos de poleas continuas y aparejos de poleas discontinuas, en donde en el primer caso las poleas van a estar todas juntas.

Partes de un polipasto de cadena

Partes de un polipasto de cadena

  • El cuerpo
  • El estator
  • El rotor
  • El disco de freno
  • El eje motor
  • La rueda de cadena
  • El reductor
  • La tapa
  • Indicador de nivel de aceite
  • Cadena de eslabones
  • La pasteca
  • La botonera
  • Tope fin de carrera

Aplicaciones y usos de los polipastos de cadena

Industria metalúrgica – Para los grandes contenedores en donde hay fundición de metal y que son transportados de un lado a otro.

Talleres mecánicos – Para el levantamiento de partes pesadas.

Almacenes – Si se empacan productos en grandes cantidades o concentraciones.

Aeropuertos – Al mover el equipaje y para transportarlo hacia o desde el avión.

Puertos marítimos de embarque y desembarque – Su uso se combina con el de las grúas.