Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

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Historia

Los primeros velocímetros o tacómetros se remontan a los primeros viajes del hombre. Desde que el hombre comenzó a aventurarse y viajar, ha buscado y encontrado formas ingeniosas para registrar sus datos de viaje. Las marcas en las ruedas de los carros ayudaron a los primeros romanos a estimar las distancias de viaje y las velocidades medias contando las revoluciones de las ruedas. Los textos chinos del siglo III hablan de un toque de tambor que los ayudaba a determinar las distancias de viaje. Cada vez que el tren de engranajes del mecanismo chino, impulsado por la rueda del carro mecánico, golpeaba una marca específica después de recorrer una distancia determinada, un brazo golpearía la cara del tambor. Cristóbal Colón tenía marineros que utilizaban una línea con nudos espaciados uniformemente a intervalos específicos para ayudar a determinar a Colón la velocidad náutica, de ahí el término "nudos" cuando se habla de la velocidad de un barco. Los marineros arrastraban la línea pesada y anudada en el agua. Los marineros contaban los nudos disponibles en un plazo establecido para determinar la velocidad de la nave.

Del medidor de corte al velocímetro

Arthur P. Warner, titular de más de 100 patentes, según el sitio web de Warner Electric, inventó un dispositivo de medición de velocidad para las herramientas de corte industrial, llamado el corte del medidor. A continuación, adaptó esta tecnología para el automóvil. Diferentes tipos de velocímetros estaban a disposición de los fabricantes de automóviles, por lo que Warner emprendió una campaña de marketing para promocionar su velocímetro para el público. De acuerdo con el sitio web de Warner, How It’s Made, "el diseño disfrutó de un éxito considerable". Después del final de la Primera Guerra Mundial, la compañía Warner Instrument colocó nueve de cada 10 velocímetros en los automóviles.

El primer velocímetro para automóvil

En 1901, el Oldsmobile Curved Dash Runabout vino equipado con un velocímetro mecánico. Overland y Cadillac fueron los siguientes en proporcionar velocímetros en sus automóviles y poco después se ofrecían como opción instalada de fábrica en la mayoría de los automóviles que se fabricaban. Los primeros velocímetros eran difíciles de leer y no tenían iluminación para la noche. Los cables de accionamiento impulsaban los primeros velocímetros fijándose ya sea a la parte posterior de la transmisión o en las ruedas delanteras del automóvil.

Velocímetro mecánico y electrónico

No fue hasta 1920 que el velocímetro mecánico fue integrado a la caja de la transmisión. Este diseño se prolongó desde 1920 hasta que el Aston Martin Lagonda 1076 de fabricación británica llegó a la escena por primera vez con el tablero electrónico y el velocímetro digital. Dado que estos automóviles eran producidos sólo uno por semana, las primeras entregas no se produjeron hasta 1979 en Europa y 1982 en los Estados Unidos.

Los primeros tacómetros mecánicos se basaron en la medición de la fuerza centrífuga, similar a la operación de un regulador centrífugo. El inventor se supone que es el ingeniero alemán Dietrich Uhlhorn; lo utilizó para medir la velocidad de las máquinas en 1817. Desde 1840, se ha utilizado para medir la velocidad de las locomotoras.

Clasificaciones de los tacómetros y sus características

Si clasificamos a los tacómetros por su principio de operación, podemos establecer dos grandes grupos: los de contacto y no-contacto. El tacómetro de contacto utiliza un elemento acoplador entre el elemento bajo rotación y el mismo instrumento de rotación, con lo cual le permite activar un mecanismo interno. (Ver figura 9.2)

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“FIGURA 9.2 Modo de uso de un tacómetro de contacto”

Los tacómetros de no-contacto o llamados también ópticos, utilizan una fuente de luz que apunta hacia el objeto en rotación, en donde previamente se ha colocado una cinta reflejante para que emita pulsos de luz hacia el foto sensor que tiene el tacómetro, este sensor genera señales eléctricas cada vez que recibe un pulso (indica que el elemento ha completado un ciclo de rotación), dichas señales son enviadas a un contador previamente acondicionado, el cual desplegará en el indicador del tacómetro. (Ver figura 9.3)

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“FIGURA 9.3 Modo de uso de un tacómetro óptico o de no-contacto”

Dependiendo del principio de operación, que puede ser mecánico, óptico o electrónico tipo drag-type, dependerá el alcance de operación del mismo.

En general la velocidad de rotación de árboles en movimiento se puede determinar por muchas vías, por tal motivo existe gran variedad de tacómetros de acuerdo al principio de funcionamiento, los más comunes son:

- Tacómetros de corrientes Eddy.

- Tacómetros centrífugos.

- Tacómetros eléctricos.

- Tacómetros electrónicos contadores de pulsos inducidos.

- Tacómetros ópticos.

- Tacómetros estroboscopios.

Tacómetros de corrientes de Eddy

Estos dispositivos sirven para indicar la velocidad de rotación de piezas en movimiento rotacional. Basan su funcionamiento en la fuerza de arrastre que recibe un disco conductor debido a las corrientes inducidas en él, cuando se encuentra muy cerca a un imán que gira.

Un imán permanente en forma de U que gira muy próximo a un disco, generalmente de aluminio. La rotación del imán produce un campo magnético rotacional que induce corriente eléctrica en el disco de aluminio, dirigen las corrientes inducidas de forma tal, que se forman diminutas bobinas virtuales dentro de la masa del disco. Como la intensidad de las corrientes generadas crece con la velocidad del imán, también crecerá el par de giro generado en el disco. De esta forma la indicación de la aguja sobre la escala dependerá de la velocidad de rotación del eje de entrada, a más velocidad más valor indicado y a menos velocidad menor valor indicado, si se calibra la escala apropiadamente tendremos un tacómetro de inducción. (Ver figura 9.4)

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