*Traduccion de SER - USA LLC --> Los derechos de autor pertenecen a Federal Signal
Las bocinas electromecánicas, sirenas y otros dispositivos sonoros han sido elementos integrales en instalaciones comerciales e industriales durante décadas. Estos dispositivos audibles producen tonos fuertes y claros utilizados en una variedad de aplicaciones dentro de instalaciones de manufactura, escuelas, edificios de oficinas y estadios deportivos, por nombrar algunos. Sin embargo, los actuadores mecánicos utilizados en estos dispositivos tienen ciertas limitaciones.
Limitaciones incluyen:
Ciclo de trabajo restringido que requiere que la unidad se encienda y apague para evitar fallas prematuras.
Son propensos a fallas mecánicas debido a las piezas que se mueven rápidamente.
Se necesita una corriente de accionamiento más alta para mover el actuador mecánico, y tienen una flexibilidad de tono mínima y un ajuste limitado de salida de sonido.
Este documento discutirá varios tipos de bocinas y sirenas electromecánicas, así como cómo los avances en bocinas y sirenas electrónicas han superado las limitaciones mecánicas de sus predecesores mientras producen los mismos tonos fuertes, ricos y claros.
Entendiendo la Tecnología Actual
Lo siguiente es una breve descripción de los tipos y la funcionalidad de los diversos dispositivos de señalización.
Sirenas Electromecánicas
Una sirena electromecánica tradicional utiliza un rotor giratorio, efectivamente un ventilador, impulsado por un motor eléctrico dentro de un estator. El estator es una carcasa con una serie de agujeros o espacios ubicados alrededor de su perímetro (ver figura 1 y 2). A medida que el rotor gira, aspira aire a través del centro del dispositivo y lo fuerza a salir por los espacios en el estator. Este bombeo o corte del aire a través de los espacios produce ondas sonoras en un tono específico y a un volumen o nivel de presión sonora (SPL) dado. El tamaño de los componentes, el rotor y el estator, y la velocidad a la que gira, combinados con el proyector que dirige las ondas sonoras, producen un tono y un volumen específicos. Con el tamaño y el espaciamiento fijos de los componentes, la única variable común es la velocidad de rotación del rotor.
Por lo tanto, una sirena que funcione continuamente producirá un tono constante o una explosión continua. Si el motor de accionamiento se alterna encendido y apagado variando la velocidad del motor, una sirena puede producir una serie de efectos, como un gemido, un aumento y disminución lenta del tono.
Como con cualquier componente mecánico en movimiento, hay varias posibilidades de fallo:
El rotor y el estator son vulnerables a la intrusión de suciedad u otros desechos ambientales, lo que causa desgaste en las partes o posible desequilibrio.
Si el rotor gira desequilibrado, a menudo entra en contacto con el estator, causando daños y fallos finales del dispositivo.
La intrusión de agua causará que los componentes se corroan o se oxiden.
El mecanismo de accionamiento que gira el rotor es tradicionalmente un motor eléctrico estándar. Este tipo de motor típicamente tiene un mayor consumo de corriente y los puntos de falla inherentes de cualquier motor eléctrico.
Fig 1: Rotor y estator en una Fig 2: Vista en corte del
sirena electromecánica típica mecanismo en la Fig. 1
Bocinas Electromecánicas
Las bocinas electromecánicas comunes utilizan un sistema complejo de imanes, contactos, resortes y un diafragma, todos conectados por un eje mecánico (ver figuras 3 y 4). El mecanismo de accionamiento en esta bocina flexiona rápidamente un diafragma hacia adelante y hacia atrás, empujando el aire frente a él y creando ondas sonoras.
Como se ilustra en el diagrama a continuación (Fig. 3.1), cuando se aplica energía y el circuito se completa en los contactos, la energía se transfiere a un electroimán (Fig. 3.2). Esto energiza el imán y atrae la armadura hacia el imán, flexionando el diafragma a través del eje (Fig. 4.1). Al mismo tiempo, el contacto eléctrico se interrumpe (Fig. 4.2), desenergizando el electroimán y permitiendo que el resorte interno regrese el eje a la posición inicial. El contacto electrónico se vuelve a conectar (Fig. 3.1) y el ciclo comienza de nuevo. Este ciclo puede repetirse más de 300 veces por segundo.
Fig 3: Mecanismo de bocina Fig 4: Mecanismo de bocina electromecánica en electromecánica en estado sin energía estado energizado (la armadura ha alcanzado el límite inferior de recorrido)
La flexión repetida del diafragma empuja el aire frente a él, creando ondas de aire pulsantes que producen ondas sonoras. Muchos factores afectan el tono y el volumen (SPL) de una bocina electromecánica. Estos incluyen el diámetro, grosor y materiales del diafragma, y la forma y longitud de la bocina/proyector. La frecuencia a la que el diafragma se flexiona afecta significativamente la salida final. Al igual que la sirena electromecánica, las bocinas suelen tener un solo tono y un solo SPL por dispositivo. La variación en la capacidad de señalización se puede lograr mediante explosiones codificadas, una serie de explosiones seguidas de períodos de silencio que es similar en concepto al código Morse. La naturaleza complicada del mecanismo contribuye a un ciclo de trabajo limitado y posibles puntos de falla mecánica que incluyen puntos de contacto corroídos, diafragmas agrietados y resortes rotos.
Bocina y Sirena Electrónica
La nueva eHorn y eSiren de Federal Signal superan todos los problemas inherentes a los dispositivos electromecánicos al eliminar un ciclo de trabajo requerido, reducir significativamente la corriente operativa, minimizar la vulnerabilidad mecánica y expandir significativamente la flexibilidad de la señal a través de múltiples tonos y configuraciones de volumen. Estas nuevas bocinas electrónicas (Fig. 5) y sirenas utilizan una tecnología patentada pendiente basada en microprocesadores para generar una frecuencia que se transmite a una bobina de altavoz electrónico. La bobina estimula el robusto diafragma del altavoz, haciendo que vibre y cree y transmita ondas sonoras en el aire y a través de la bocina reentrante. Esto produce las ondas sonoras deseadas que corresponden a un tono específico.
Este robusto diafragma probado es la única parte móvil de este dispositivo, eliminando la necesidad de un ciclo de trabajo y aumentando la confiabilidad de la bocina. Sin motores eléctricos ni actuadores de electroimán necesarios para accionar el diafragma, las nuevas eHorn y eSiren de Federal Signal requieren solo entre 0.03 y 3.3 amperios dependiendo del modelo y el voltaje de funcionamiento.
Fig 5: Bocina y Sirena Electrónica con controlador de altavoz y bocina reentrante
Las eHorn y eSiren de Federal Signal están equipadas con dos tonos seleccionables en el campo. La eHorn replica las bocinas estándar Federal Signal 52 o 55/56 con tres salidas de volumen seleccionables que van de 100 a 117 dB, dependiendo del tono y el voltaje de funcionamiento. La eSiren replica las sirenas tradicionales Modelo A o L de Federal Signal. Además, la eSiren cuenta con tres salidas de volumen seleccionables que van de 104 a 115 dB, dependiendo del tono seleccionado y el voltaje de funcionamiento.
Las nuevas eHorn y eSiren están listadas por UL y cUL y tienen la calificación UL Marine. Otros beneficios de las eHorn y eSiren de Federal Signal incluyen una carcasa de policarbonato reforzado con vidrio resistente a la corrosión que proporciona un recinto Tipo 4X, IP66. Los soportes de montaje y los herrajes de acero inoxidable son duraderos y resistentes a la corrosión, además de ofrecer una variedad de opciones de montaje. Estos nuevos dispositivos de señalización electrónica son adecuados para aplicaciones en interiores y exteriores.
Las eHorn y eSiren de Federal Signal son más confiables, flexibles y duraderas. El uso de la tecnología de generación de sonido patentada, junto con componentes probados con el tiempo, se combinan para producir un producto superior. Al eliminar las partes móviles, Federal Signal ha producido un dispositivo de señalización duradero y confiable.
La electrónica avanzada proporciona una mayor flexibilidad del dispositivo al ofrecer múltiples tonos seleccionables en el campo y configuraciones de volumen en una sola unidad. Los materiales avanzados utilizados para la carcasa y los soportes y herrajes de acero inoxidable probados con el tiempo permiten que este equipo funcione de manera confiable en una variedad de entornos contaminados, dañinos o corrosivos. La eHorn y la eSiren ofrecen una solución superior en una amplia variedad de aplicaciones industriales.
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