Qué debe medir este sector
La instrumentación de automoción se divide en dos cometidos que se especifican de forma muy distinta. El primero es el ensayo de desarrollo y de validación, donde el instrumento tiene que capturar con fidelidad una señal que cambia rápido y registrarla, y donde el resultado puede analizarse durante semanas después. El segundo es el ensayo de producción y de fin de línea, donde la misma medición se hace miles de veces con un resultado claro de pasa o no pasa y un tiempo de ciclo que no puede deslizarse.
La distinción cambia las prioridades por completo. Un banco de ensayo premia el ancho de banda, el número de canales y la sincronización. Un puesto de producción premia la repetibilidad, el tiempo de ciclo y un utillaje que presente la pieza igual todas las veces. Un instrumento elegido para un cometido rara vez rinde bien en el otro, y una especificación que no dice cuál de los dos aplica suele acabar sobredimensionada para producción o insuficiente para desarrollo.
La otra constante aquí es que el requisito llega normalmente desde fuera de la planta. Los valores de par, las presiones, los caudales, los parámetros eléctricos y las tolerancias dimensionales vienen todos con una definición adjunta —un plano, una norma de cliente o un procedimiento de ensayo interno—, así que el trabajo consiste en satisfacer esa definición y no en elegir un instrumento por preferencia.
Dónde se sitúan los instrumentos
Desarrollo de tren motriz y bancos de ensayo
Celdas de ensayo de motor, transmisión y accionamiento eléctrico. Par, velocidad, temperatura, presión y caudal se capturan juntos y tienen que estar sincronizados, y el número de canales suele ser alto.
Validación de componentes y de subsistemas
Bombas, inyectores, válvulas, intercambiadores y baterías ensayados por separado. Dominan el caudal, la presión y la temperatura, con frecuencia a ritmos rápidos y con la exigencia de registrar el transitorio y no el régimen permanente.
Ensayos de producción y de fin de línea
Puestos de montaje y comprobaciones de fin de línea. Caída de presión, caudal, par, continuidad eléctrica y verificación dimensional, cada uno contra un límite definido y dentro de un tiempo de ciclo corto.
Medición en vehículo y en sistemas
Medición a bordo del vehículo y en banco de parámetros eléctricos, temperatura, vibración y posición. Se usan a menudo equipos portátiles, y el entorno está mucho menos controlado que un laboratorio.
Instrumentación utilizada en este sector
| Magnitud | Qué se mide en este sector | Instrumentos que se especifican habitualmente |
| Presión | Presión de combustible, de aceite, hidráulica, de freno, de admisión y de escape, estática y fluctuante | Transmisores y transductores elegidos por la respuesta en frecuencia que exige la medición, con la conexión y el sellado dispuestos de modo que el sensor no altere el sistema que está midiendo |
| Caudal | Caudal de combustible, de refrigerante, de aceite y de aire, incluidos los transitorios rápidos y las cantidades muy pequeñas | Caudalímetros Coriolis y de desplazamiento positivo para combustible, electromagnéticos y ultrasónicos para refrigerante, y medición térmica o por presión diferencial para aire |
| Temperatura | Temperatura de refrigerante, de aceite, de escape, de superficie y de componente, en el banco y en el vehículo | RTD y termopares, con la elección guiada por el tiempo de respuesta y por si el sensor tiene que ir embebido en el componente que se mide |
| Par, velocidad y posición | Par en el eje, velocidad de giro, ángulo y posición lineal | Transductores de par en la línea de eje, codificadores y sensores de velocidad, y transductores de desplazamiento o de posición para medir actuadores |
| Eléctrico | Tensión, corriente, potencia, resistencia de aislamiento e integridad de señal en sistemas convencionales y electrificados | Analizadores de red y vatímetros dimensionados para la forma de onda, comprobadores de aislamiento para el sistema de alta tensión, y canales de adquisición con el ancho de banda que exige la conmutación |
| Dimensional e inspección | Geometría del componente, acabado superficial, recubrimiento y verificación del montaje | Calibres, comparadores y medición por coordenadas para desarrollo, y calibres con utillaje específico para producción, donde manda el tiempo de ciclo |
Conviene decir desde el principio si la medición es para desarrollo o para producción; eso cambia el ancho de banda necesario, el utillaje y el registro más de lo que lo hace el rango.
Cómo especificar una planta de automoción
- Desarrollo o producción, indicado lo primero. Los dos implican requisitos distintos de ancho de banda, de tiempo de ciclo y de utillaje, y la misma medición nominal se especifica de forma distinta para cada uno.
- La norma o el plano que define la medición, incluida la tolerancia y las condiciones en que se aplica, porque en este sector el criterio de aceptación viene normalmente de fuera de la planta.
- El ancho de banda y el tiempo de respuesta allí donde la magnitud fluctúa, porque un sensor demasiado lento para el transitorio produce un registro suave que sencillamente es falso.
- La sincronización entre canales, porque el resultado de un banco de ensayo es normalmente la relación entre varias señales y no una lectura tomada por separado.
- El tiempo de ciclo en un puesto de producción, que condiciona el utillaje, el tiempo de estabilización y la forma de juzgar el resultado, y no solo el instrumento.
- El utillaje y la repetibilidad, porque una medición de producción vale tanto como el método con que se presenta la pieza al instrumento.
- Las condiciones ambientales: temperatura, vibración, fluidos y, en el trabajo a bordo, la ausencia total de un entorno controlado.
- El registro exigido, incluido si viaja con la pieza, si se conserva para trazabilidad y en qué formato tiene que producirse.
Normas y homologaciones que pueden aplicarse
- Las normas de ensayo de cliente y de sector que definen el método de medición y los criterios de aceptación, que son normalmente el punto de partida de la especificación.
- Los requisitos de seguridad eléctrica para sistemas de alta tensión, que rigen los instrumentos y los procedimientos empleados en trenes motrices electrificados.
- Los requisitos de seguridad funcional y de máquinas en bancos de ensayo y equipos rotativos, que afectan a la protección y al enclavamiento y no a la medición.
- Las normas de materiales y dimensionales aplicadas al componente ensayado, que deciden qué tiene que demostrar la inspección.
- Describimos lo que una instalación puede tener que cumplir. No afirmamos que se tenga una aprobación para un producto salvo que el certificado nos haya sido facilitado, y las páginas de producto siguen la misma regla.
Aplicaciones en este sector
