¿Qué es un actuador?
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control, como por ejemplo una válvula. Son los elementos que influyen directamente en la señal de salida del automatismo, modificando su magnitud según las instrucciones que reciben de la unidad de control.
Variables controladas: son los parámetros que indican la calidad del producto o las condiciones de operación del proceso, tales como:
Presión
Temperatura
Nivel
Caudal
Velocidad
Humedad
Posición.
Variables manipuladas: es la variable que se modifica o manipula para provocar un cambio sobre la variable controlada:
Posición de una válvula
Velocidad de un motor
Accionamiento de un interruptor
Variables de carga: son todas aquellas variables que afecta a la variable controlada, menos la que está siendo manipulada
Temperatura ambiente
Tipos de actuadores
Los actuadores se categorizan según la fuente de energía que utilizan para generar el movimiento. Por ejemplo:
Los actuadores neumáticos utilizan aire comprimido para producir el movimiento deseado
Los actuadores hidráulicos utilizan líquido para generar movimiento
Los actuadores eléctricos usan una fuente de energía externa, como una batería, para producir movimiento
Los actuadores térmicos utilizan la energía calorífica o magnética para producir el movimiento deseado
Actuadores mecánicos
Los actuadores mecánicos trabajan mediante la conversión de un tipo de movimiento (por ejemplo, movimiento rotativo) a otro tipo de movimiento (por ejemplo, un movimiento lineal). Estos actuadores emplean una combinación de componentes para operar, incluidos engranes, poleas, cadenas, resortes y rieles, entre otros.
Un ejemplo sencillo de la operación de un actuador mecánico es un bloque de cadena con engranes utilizado para levantar una carga desde el piso. El movimiento mecánico de la cadena sobre los engranes crea un movimiento lineal ascendente, que permite levantar la carga.
Actuadores neumáticos
Los actuadores neumáticos son quizás el tipo de actuador más común. Su fuente de energía es el aire comprimido, el cual se utiliza para mover un pistón cuando el aire se libera o descomprime. Los actuadores neumáticos de pistón se usan comúnmente para la operación de válvulas mariposa.
Los actuadores neumáticos son deseables en muchas aplicaciones, debido a que pueden responder con rapidez a operaciones de arranque y paro, así como debido a que no necesitan una fuente de energía para operar. Asimismo, son más baratos, seguros, más poderosos y confiables que otros actuadores.
Actuadores hidráulicos
Los actuadores hidráulicos utilizan líquidos como aceite para generar movimientos lineales, rotativos u oscilatorios. A diferencia del aire, los líquidos son prácticamente imposibles de comprimir, por lo que los actuadores hidráulicos se utilizan en aplicaciones donde se requiere de una fuerza inmensa. Se utilizan en todos los sistemas que manejan cargas grandes, como maquinaria pesada de construcción y barcos.
Actuador eléctrico
Los actuadores eléctricos son de los más limpios, fáciles de usar y de disponibilidad inmediata, debido a que no usan aceite ni requieren aire comprimido para operar. En cambio, dependen de la energía de una fuente externa, como una batería, para conducir un motor y convertir la energía eléctrica en fuerza mecánica. Los actuadores eléctricos operados por motor se utilizan en líneas de tubería de grandes diámetros.
También existen los actuadores eléctricos solenoide que se utilizan para propósitos de encendido y apagado en sistemas de válvulas que requieren paros de emergencia frecuentes.
Actuadores térmicos
Los actuadores térmicos utilizan energía térmica o magnética para producir el movimiento deseado. Son ligeros, muy económicos y brindan densidad de alta potencia.
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