Schreiber SM224 – Palpador LVDT de precisión
- Fabricante: Schreiber Messtechnik
- Categoría: Desplazamiento, LVDT Sin amplificar, SENSORES, Sensores LVDT
Con una repetibilidad de 0,15 µm y un sistema de guiado mediante rodamientos de bolas, el Schreiber SM224 está pensado para controles dimensionales donde importa repetir una misma medida con muy poca dispersión. Se utiliza en útiles de verificación, estaciones automáticas de medida, bancos de ensayo y otros sistemas donde hay que controlar pequeños movimientos con precisión.
La serie cubre recorridos de 2, 5, 10 y 20 mm. El palpador se fija por una zona de Ø8 h6 y la punta sigue directamente el movimiento de la pieza. El cuerpo y el vástago son de acero inoxidable, el mecanismo de guiado está protegido mediante un fuelle de Viton y la fuerza de contacto de la versión estándar es de aproximadamente 0,7 N en el centro del recorrido.
Además de la versión convencional con retorno por muelle, existen variantes para accionamiento neumático, retracción por vacío y salida radial del cable, lo que facilita su integración en estaciones automáticas de control.
La señal del SM224 necesita una electrónica de acondicionamiento externa. Para integrarlo en un PLC, un sistema de adquisición o un indicador puede utilizarse una electrónica Schreiber compatible, como el Schreiber SM12.
SM224 de un vistazo
- Recorridos: 2, 5, 10 y 20 mm.
- Repetibilidad: 0,15 µm.
- Linealidad: <0,5 %; opción de 0,25 %.
- Sujeción: Ø8 h6.
- Guiado: rodamientos de bolas de precisión.
- Fuerza nominal: aprox. 0,7 N.
- Protección: IP65 con fuelle.
- Temperatura de trabajo: +5…+80 °C.
- Cable estándar: PUR, 2 m.
- Electrónica: acondicionamiento externo.
Cómo funciona el Schreiber SM224
El SM224 trabaja con un principio inductivo de medio puente. El movimiento del vástago desplaza un núcleo dentro del sistema de bobinas y modifica la señal eléctrica del captador.
Una electrónica externa se encarga de excitar el sensor y convertir esa variación en una señal proporcional a la posición. Por este motivo, la resolución final del sistema depende también del acondicionador y del equipo de adquisición utilizado.
El guiado mediante rodamientos de bolas mantiene estable el movimiento del vástago y reduce movimientos laterales que podrían afectar a la medida. Esta construcción está especialmente orientada a mediciones repetitivas y útiles de control dimensional.
Repetibilidad, linealidad y resolución
La repetibilidad de 0,15 µm indica la capacidad del palpador para obtener prácticamente el mismo resultado al repetir una medición en las mismas condiciones.
No debe confundirse con la linealidad. Schreiber especifica una linealidad inferior al 0,5 % a 20 °C y dispone de una opción del 0,25 %.
La resolución tampoco es lo mismo que la repetibilidad. Al tratarse de un captador sin electrónica integrada, la mínima variación que puede detectar el sistema completo depende también del acondicionador, del convertidor analógico-digital y del equipo de adquisición.
Montaje del palpador
El SM224 se fija por su zona cilíndrica de Ø8 h6. La punta debe quedar enfrentada a la superficie que se quiere medir y el desplazamiento de la pieza debe producirse en la misma dirección que el eje del palpador.
Una buena alineación evita esfuerzos laterales sobre el vástago y ayuda a conservar la repetibilidad del conjunto.
La punta utiliza una rosca M2,5, por lo que puede sustituirse por diferentes geometrías de contacto. Schreiber dispone de puntas estándar, esféricas, planas, en metal duro o PEEK, rodillos de medida y extensiones.
Para fijar el palpador puede utilizarse el bloque de montaje SM906.200, preparado para Ø8 mm.
Control comparativo
Una aplicación habitual consiste en ajustar el sistema utilizando una pieza patrón o una referencia conocida y medir después las desviaciones de las piezas siguientes.
Medición dentro de todo el recorrido
Con la electrónica y la calibración adecuadas también puede utilizarse el recorrido completo para obtener una señal proporcional a la posición.
Retorno por muelle, accionamiento neumático y vacío
La forma de accionar el palpador puede adaptarse al funcionamiento de la máquina o del útil de medida.
Versión estándar
El muelle mantiene la punta en contacto con la pieza. La fuerza aproximada en el centro del recorrido es de 0,7 N.
Versión neumática .P
La opción .P permite accionar el palpador mediante aire comprimido. Schreiber especifica aproximadamente 0,7 N a 0,4 bar y 2,5 N a 1 bar.
Es una solución adecuada cuando la punta debe acercarse a la pieza únicamente durante el ciclo automático de medida.
Versión por vacío .V
La opción .V permite retraer el vástago mediante vacío. La documentación de Schreiber indica un rango de 0…0,27 bar absolutos.
Salida radial .R
La opción .R dispone de salida lateral del cable y facilita el montaje cuando no hay suficiente espacio detrás del palpador.
Recorridos y prestaciones según modelo
| Modelo | Recorrido | Rec. previo | Rec. posterior | Sensibilidad | Repetibilidad |
|---|---|---|---|---|---|
| SM224.2 | 2 mm | 0,15 mm | 0,35 mm | 840 mV/mm | 0,15 µm |
| SM224.5 | 5 mm | 0,15 mm | 0,85 mm | 825 mV/mm | 0,15 µm |
| SM224.10 | 10 mm | 0,15 mm | 0,85 mm | 515 mV/mm | 0,15 µm |
| SM224.20 | 20 mm | 0,15 mm | 0,85 mm | 330 mV/mm | 0,15 µm |
Dimensiones del SM224
El diámetro de sujeción se mantiene en Ø8 h6, mientras que la longitud del palpador cambia según el recorrido.
| Modelo | A | B1 | B2 | C | D1 | D2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM224.2 | 43,00 mm | 13,90 mm | 11,40 mm | 3,50 mm | 9,50 mm | 9,50 mm |
| SM224.5 | 63,00 mm | 17,40 mm | 11,40 mm | 4,00 mm | 8,50 mm | 8,00 mm |
| SM224.10 | 87,00 mm | 25,40 mm | 14,40 mm | 4,00 mm | 8,50 mm | 8,00 mm |
| SM224.20 | 127,00 mm | 44,90 mm | 23,90 mm | 3,00 mm | 8,50 mm | 8,00 mm |
Las versiones neumáticas, por vacío y con salida radial pueden modificar algunas cotas. Para diseñar el soporte definitivo debe comprobarse el plano de la referencia seleccionada.
Construcción y condiciones de trabajo
El cuerpo y el vástago son de acero inoxidable y el mecanismo de guiado utiliza rodamientos de bolas. El fuelle protege la zona móvil frente a suciedad y otros contaminantes presentes en aplicaciones industriales.
La configuración con fuelle dispone de protección IP65 y puede trabajar entre +5 y +80 °C.
En aplicaciones con un número elevado de ciclos, la alineación mecánica, la carrera utilizada, la velocidad y la ausencia de cargas laterales son factores importantes para la vida del palpador.
Electrónica de acondicionamiento y conexión a PLC
El SM224 no incorpora amplificador. Necesita una electrónica compatible con sensores inductivos de medio puente.
Una de las opciones es el Schreiber SM12. Según la versión seleccionada, permite obtener señales de 0/4–20 mA, ±20 mA, 0–10 VDC o ±10 VDC.
De esta forma, el palpador puede instalarse únicamente en el punto de medida y la electrónica quedar en el cuadro eléctrico o junto al sistema de adquisición.
Conector de 5 polos
| Pin | Función |
|---|---|
| 1 / 5 | Alimentación WM / WP |
| 3 | Señal MS |
| 2 | Pin de prueba; no conectar |
| 4 | No conectar |
Cómo elegir la versión del SM224
La referencia adecuada depende del recorrido, del nivel de linealidad necesario y de cómo debe trabajar el palpador dentro de la máquina o del útil.
1. Recorrido
Los recorridos estándar son 2, 5, 10 y 20 mm. Siempre que sea posible conviene elegir el menor recorrido que cubra completamente el movimiento previsto.
2. Linealidad
La serie dispone de una ejecución de 0,5 % y de una opción de 0,25 %.
3. Forma de accionamiento
Para controles convencionales puede utilizarse el retorno por muelle. En estaciones automáticas puede interesar el accionamiento neumático o la retracción por vacío.
4. Espacio disponible
Cuando no hay suficiente espacio detrás del palpador puede utilizarse la versión con salida radial del cable.
5. Punta de medida
La geometría de la punta debe elegirse según la superficie de contacto. Una punta esférica, plana, de mayor diámetro o un rodillo pueden ser más adecuados dependiendo de la pieza.
6. Electrónica
Si la medida debe llegar a un PLC, indicador o sistema DAQ, también hay que seleccionar el acondicionador y la señal de salida requerida.
Referencias y opciones del SM224
En la nomenclatura actual, .1 identifica la versión de linealidad 0,25 % y .2 la versión de 0,5 %.
| Recorrido | 0,25 % | 0,5 % |
|---|---|---|
| 2 mm | SM224.2.1 | SM224.2.2 |
| 5 mm | SM224.5.1 | SM224.5.2 |
| 10 mm | SM224.10.1 | SM224.10.2 |
| 20 mm | SM224.20.1 | SM224.20.2 |
Opciones
- .P: accionamiento neumático.
- .V: retracción mediante vacío en las referencias disponibles.
- .R: salida radial del cable.
- .K7: cable de 7 m en la ejecución disponible.
La disponibilidad de cada opción depende del recorrido y debe confirmarse para la referencia concreta.
Aplicaciones del SM224
Control dimensional en producción
- Medición de alturas y espesores.
- Control de cotas en piezas mecanizadas.
- Comprobación de escalones y diferencias de altura.
- Clasificación de piezas según dimensión.
- Control automático de tolerancias.
- Comparación contra una pieza patrón.
Útiles y estaciones automáticas
- Comprobación simultánea de varias cotas.
- Medición antes y después de una operación de mecanizado.
- Control de posición durante procesos de montaje.
- Inspección al 100 % en líneas de producción.
- Comprobación de presencia y posición de componentes.
Geometría y forma
- Control de planitud mediante varios palpadores.
- Medición de desviaciones y deformaciones.
- Comprobación de concentricidad con el utillaje adecuado.
- Medición de oscilación o variación radial en componentes giratorios.
Óptica de precisión e instrumentación científica
- Alineación de espejos y elementos ópticos.
- Medición de pequeños desplazamientos en sistemas de enfoque.
- Útiles para centrado y ajuste de componentes ópticos.
- Bancos de calibración e instrumentación de precisión.
Bancos de ensayo
- Ensayos fuerza-desplazamiento.
- Caracterización de muelles y mecanismos.
- Medición de deformaciones.
- Registro de desplazamiento junto con fuerza, presión, par u otras variables.
Accesorios y electrónica
| Referencia | Descripción |
|---|---|
| SM901.224.3 | Conector de 5 polos para SM224. |
| SM901.224.3.K2 | Conector de 5 polos con 2 m de cable. |
| SM901.224.3.K5 | Conector de 5 polos con 5 m de cable. |
| SM906.200 | Bloque de montaje MB8 para Ø8 mm. |
| SM906.300 | Punta M2,5 en metal duro. |
| SM907.220 | Punta estándar M2,5. |
| SM907.222 | Punta esférica M2,5 en metal duro. |
| SM907.224 | Punta plana M2,5, Ø4,8 mm. |
| SM907.225 | Rodillo de medida M2,5. |
| SM907.226 | Punta plana M2,5 en PEEK. |
| SM907.227 | Punta plana M2,5, Ø1,5 mm. |
| SM907.228 | Punta plana M2,5, Ø10 mm. |
| SM907.229.10 / .20 / .50 | Extensiones de palpador de 10, 20 o 50 mm. |
| SM12 | Electrónica de acondicionamiento LVDT Schreiber. |
Preguntas frecuentes sobre el Schreiber SM224
¿Qué repetibilidad tiene el SM224?
Schreiber especifica una repetibilidad de 0,15 µm para los recorridos de 2, 5, 10 y 20 mm.
¿La resolución también es de 0,15 µm?
No. Repetibilidad y resolución son conceptos diferentes. La resolución final depende de la electrónica de acondicionamiento y del sistema de adquisición conectado al palpador.
¿Puede conectarse directamente a un PLC?
No. El SM224 necesita una electrónica externa de excitación y acondicionamiento. Con un módulo como el Schreiber SM12 pueden obtenerse señales como 4–20 mA, 0–10 V o ±10 V.
¿Qué recorridos están disponibles?
Los recorridos estándar son 2, 5, 10 y 20 mm.
¿Qué protección tiene?
La configuración con fuelle ofrece un grado de protección IP65.
¿De qué depende la vida mecánica del palpador?
Depende principalmente de la carrera utilizada, la velocidad, la alineación mecánica, las cargas laterales y las condiciones de trabajo. Un montaje correctamente alineado ayuda a reducir el desgaste del sistema de guiado.
¿Se pueden cambiar las puntas de medida?
Sí. La conexión M2,5 permite utilizar diferentes puntas y extensiones para adaptar el contacto a la geometría de la pieza.
¿Qué datos necesita GUEMISA para seleccionar el SM224?
El recorrido, la linealidad necesaria, la forma de accionamiento, el espacio disponible, la geometría de la pieza, el número de puntos de medida y la señal que debe recibir el sistema de control o adquisición.
Selección del Schreiber SM224
GUEMISA puede ayudarte a definir el recorrido, la linealidad, el accionamiento, la punta de medida, el montaje y la electrónica más adecuados para la aplicación.
Si el palpador debe conectarse a un PLC o sistema de adquisición, también puede seleccionarse conjuntamente el Schreiber SM12 adecuado para la señal requerida.
Las especificaciones técnicas completas se detallan en la tabla de Propiedades de esta ficha.
Propiedades
| Especificación | Schreiber SM224 |
|---|---|
| Tipo | Palpador inductivo de desplazamiento |
| Principio eléctrico | Inductivo de medio puente |
| Recorridos | 2 / 5 / 10 / 20 mm |
| Linealidad | <0,5 % a 20 °C; opción 0,25 % |
| Repetibilidad máxima | 0,15 µm |
| Repetibilidad típica | Aprox. 0,05–0,10 µm según recorrido y condiciones de medida |
| Resolución | Depende de la electrónica de acondicionamiento y adquisición |
| Sensibilidad SM224.2 | 840 mV/mm |
| Sensibilidad SM224.5 | 825 mV/mm |
| Sensibilidad SM224.10 | 515 mV/mm |
| Sensibilidad SM224.20 | 330 mV/mm |
| Recorrido previo | 0,15 mm |
| Recorrido posterior | 0,35 mm en SM224.2 / 0,85 mm en SM224.5, SM224.10 y SM224.20 |
| Diámetro de sujeción | Ø8 h6 |
| Sistema de guiado | Rodamientos de bolas de precisión |
| Fuerza del palpador | Aprox. 0,7 N en el centro del recorrido |
| Rosca de la punta | M2,5 |
| Torsión del vástago | 1° en todo el recorrido |
| Temperatura de trabajo | +5…+80 °C con fuelle |
| Temperatura de almacenamiento | –20…+80 °C |
| Coeficiente térmico | <0,01 %/°C |
| Grado de protección | IP65 con fuelle |
| Vida mecánica | Dependiente de la aplicación; aprox. 10 millones de ciclos en condiciones típicas |
| Material del cuerpo y eje | Acero inoxidable |
| Fuelle | Viton / fluoroelastómero |
| Cable estándar | PUR, 2 m |
| Electrónica integrada | No |
| Acondicionamiento | Electrónica externa para sensores inductivos de medio puente |
| Salidas mediante acondicionador | 0/4–20 mA, ±20 mA, 0–10 VDC, ±10 VDC según electrónica |
| Accionamiento estándar | Muelle |
| Opción .P | Accionamiento neumático |
| Presión versión .P | 0,4 bar ≈ 0,7 N / 1 bar ≈ 2,5 N |
| Opción .V | Retracción mediante vacío, 0…0,27 bar absolutos |
| Opción .R | Salida radial del cable |
| Conector opcional | 5 polos DIN 45322 |
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