Los micrófonos y sus diferentes tipos

Los micrófonos son transductores electroacústicos que se ocupan de transformar la presión sonora ejercida sobre su cápsula en energía eléctrica. La membrana o diafragma es un elemento fundamental que está presente en cada uno de ellos. Las diferencias que estriban entre los diferentes tipos de micrófonos se basan principalmente en la sensibilidad que son capaces de proporcionar, que están directamente ligadas a la capacidad del micrófono de capturar las oscilaciones mecánicas que provienen de la membrana, y transformar proporcionalmente con éxito dichas oscilaciones en energía eléctrica, intentando conservar la dinámica original de la fuente que deseamos capturar.

El micrófono dinámico

En el magneto-dinámico, comúnmente llamado dinámico, las ondas sonoras generan el movimiento de un delgado diafragma metálico y una bobina de hilo conductor. Un imán produce un campo magnético que rodea la bobina, y el movimiento de ella dentro de ese campo induce un flujo de corriente. Este tipo de micrófonos es conocido como sensitivos a la velocidad.

El micrófono de condensador

En un micrófono de condensador, el diafragma está montado junto a una placa (que puede estar agujereada o no), pero sin llegar a tocarla. Una pila está conectada a ambas piezas de metal, la cual produce una diferencia de potencial eléctrico, o carga, entre ellas. La cantidad de esta carga está determinada por el voltaje de la pila, el área del diafragma y la placa y la distancia entre ambos. Esta distancia cambia si el diafragma se mueve como respuesta al impacto de las ondas sonoras. Cuando la distancia cambia, la corriente fluye por el hilo conductor (mientras la pila continúe administrando la misma diferencia de potencial). La cantidad de corriente es básicamente proporcional al desplazamiento del diafragma, y tan diminuta, que debe ser amplificada antes de abandonar el micrófono.

Modelos de captación

Los tipos de micrófonos responden a gráficas polares de la salida producidas contra el ángulo de la fuente sonora. La salida se representa por el radio de curvatura en el ángulo de incidencia.

Micrófono Omnidireccional (de presión)

El diseño más simple de micrófono captará todos los sonidos, sin tener en cuenta el punto de origen. Este es el conocido micrófono omnidireccional. Son fáciles de usar y tienen excepcionales respuestas de frecuencia.

Micrófono Bidireccional (de gradiente)

No es difícil producir un tipo de captación que acepte sonidos provenientes frontalmente o desde la parte de atrás del diafragma, pero que no recoja nada proveniente de los laterales. La frecuencia de respuesta es tan buena como en un omnidireccional, incluso para sonidos que no están demasiado cerca del micrófono, aunque presentan efecto proximidad, que dificulta su uso en tomas de poca distancia. Potencian los graves (suelen ir provistos de un selector de filtro de graves).

Micrófono Cardioide (concentrador de haz)

Este tipo es popular para reforzar el sonido de conciertos donde el ruido de la audiencia es un problema presente. El concepto es muy bueno, un micrófono que capta los sonidos hacia los que está enfocado. Hay que destacar el tamaño del micrófono, de manera que los diseños largos son más precisos en el equilibrio de la respuesta de frecuencia anterior y lateral pero también son los más enfatizadores del efecto proximidad. Muchos micrófonos cardioides llevan incorporado un interruptor que activa un filtro pasa bajos muy abiertos, para compensar el efecto proximidad. Olvidar esto puede causar efectos angustiosos. Los micrófonos bidireccionales también presentan este fenómeno.
A mayor radio del diafragma, menor es el efecto amplificador de las bajas frecuencias debido al efecto proximidad.

Micrófono Hipercardioide

Es posible exagerar la orientación de la captación en los micrófonos cardioides, si no nos importa exagerar también algunos problemas. El tipo hipercardioide es muy popular porque ofrece una respuesta de frecuencia más plana y mejor rechazo global a costa de un pequeño lóbulo trasero de captación. Este es, a menudo, un buen compromiso entre el cardioide y los micrófonos bidireccionales. Esta electrónicamente restringido al rango de la voz humana, donde se usa para grabar diálogos y narraciones en cine y video.  

Micrófono Escopeta (o cañón)

Un micrófono del tipo "escopeta" lleva esas técnicas a extremos montando un diafragma en mitad del tubo (bastidor). Caracterizados por una alta directividad. Son especialmente útiles para exteriores o lugares de escasa reverberación.

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Tipos de Válvulas

Todo fluido, al ser transportado por medio de tuberías, requiere un control de flujo, un método que impida su retorno y que libere el exceso de presión cuando esta sobrepase ciertos límites de seguridad. Para cumplir estas funciones se utilizan las válvulas. La elección de las válvulas es simple. Se debe tener en cuenta su capacidad, la clase de fluido, la temperatura del fluido, la clase y el tipo de tubería en la cual se debe instalar, la forma de realizar las conexiones, la manera como se va a operar y, finalmente, las facilidades para su buen manejo. Entre las distintas variedades de válvulas están las siguientes:

Válvulas de retención o válvula check.

La función principal de esta válvula es evitar el cambio de dirección del fluido que se conduce a través de la tubería. Hay de dos tipos distintos, conocidos como válvulas de retención a bisagra y de retención horizontal.

Válvulas de compuerta.

Permite el paso del flujo en posición completamente abierta y lo restringe en la posición completamente cerrada, con la mínima pérdida de carga posible. Cuando la válvula está en posición abierta, no solo facilita el paso del fluido en línea recta sino que, además, la sección mantiene la misma área de la tubería a la cual está unida

Válvulas de globo.

Las válvulas de globo sirven para regular o limitar el paso de un fluido. Están construidas de tal modo que cuando el fluido pasa, producen un cambio en la dirección e incrementan su resistencia al paso en forma gradual, según la posición de cierre. Para diámetros mayores de 12 pulgadas, estas válvulas son poco usadas, debido al gran esfuerzo que requieren para ser operadas bajo alta presión. En diámetros menores a una pulgada, para regular el flujo con mayor precisión, se usa otra versión de la válvula de globo, que tiene un vástago de forma cónica. Este es muy alargado y se conoce con el nombre de válvula de aguja.

Válvulas reguladoras de presión.

Se utilizan cuando es necesario reducir la presión, manteniéndola en valores prefijados, al margen de la cantidad de fluido que pasa a través de ellas.

Válvulas reguladoras de caudal.

Las válvulas reguladoras de caudal funcionan de manera similar a las reguladoras de presión, reduciendo y manteniendo el caudal de salida. En las plantas de tratamiento, estas válvulas son muy utilizadas en diámetros mayores de seis pulgadas para mantener constante el caudal de operación de los filtros rápidos de este tipo.

Válvulas de alivio de presión.

Se utilizan en tanques de presión, calderas, etcétera, donde es necesario evitar que un exceso de presión pueda causar daño en las instalaciones. Están reguladas para una determinada presión de apertura. Permanecen cerradas en funcionamiento normal y solo se abren si el fluido sobrepasa la presión requerida, liberando el exceso.

Válvula reguladora de altitud.

Se utiliza principalmente para mantener el nivel del agua en los reservorios, de modo que el ingreso se interrumpa apenas el nivel llegue a la altura deseada.

Válvula de purga de aire.

El aire acumulado en los puntos altos provoca la reducción del flujo de agua, produciendo un aumento de pérdida de carga y una disminución del caudal. Para evitar esta acumulación es necesario instalar válvulas de aire. Estas pueden ser de accionamiento automático o manual.

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Los instrumentos de presión

La presión es uno de los parámetros importantes a medir en tuberías de proceso y se define como la cantidad de fuerza ejercida por unidad de área, la cual puede ser medida en diferentes unidades (tabla 1). Todo en nuestro entorno se encuentra sometido a la presión atmosférica (que varía según la altura siendo de una atmosfera a nivel del mar) la cual sumada a la presión relativa (también llamada manométrica) nos da un valor de presión absoluta.

La presión manométrica, como su nombre lo indica es medida con un manómetro los cuales se basan en los principios de la hidráulica para su funcionamiento. Existen varios tipos de manómetros algunos de los cuales se describen a continuación:

Manómetro de tubo abierto

Este tipo de manómetros constan de un tubo en u o inclinado en el cual se introduce un líquido como el mercurio en una hasta se conecta al sistema de medición de presión y en la otra está abierto a l atmósfera, el tubo se encuentra graduado indicando la presión leída.

Manómetros tipo Bourdon

Consta de una carátula graduada y una aguja indicadora articulada a un tubo de metal flexible, curvo y plano llamado Bourdon el cual al ser sometido a presión tiende a enderezarse haciendo que la aguja se mueva a indique la presión en la carátula, este tipo de manómetros tienen una precisión que va de 1% al 3%.

Manómetro de pistón

Consta de un pistón unido a la presión del sistema un resorte desbalanceador, aguja y carátula graduada. Al incrementarse la presión el pistón se mueve ejerciendo una fuerza contra el resorte desbalanceador, lo que ocasiona que la aguja se mueva indicando la lectura en la carátula.

Manómetro de diafragma

Está formado por una lámina ondulada o diafragma la cual transfiere la distorsión a una aguja la cual muestra la lectura indicada.

Manómetro de fuelle

Utiliza como medio elástico un fuelle metálico el cual recibe la fuerza proveniente de un líquido lo que hace que se estire transmitiendo el movimiento a una aguja indicando en una carátula la presión indicada.

Con la finalidad de obtener lecturas correctas de presión es necesario calibrar los manómetros a periodos regulares de tiempo así como realizar mantenimiento preventivo para evitar errores y asegurar el buen funcionamiento de los equipos.

Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB) es una empresa dedicada a la calibración de instrumentos de medición tales como: espectrofotómetros, potenciómetros,  viscosímetros, balanzas, básculas, manómetros, entre otros.

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