Niveles opticos

Niveles ópticos

Un nivel óptico es un instrumento que materializa un eje óptico horizontal. En la industria se utiliza para la nivelación de elementos o para la determinación de la diferencia de alturas. Exigen el calado de un nivel de burbuja muy sensible (habitualmente niveles de "burbuja partida"), salvo los automáticos de uso topográfico, que garantizan la horizontalidad tras el calado deun nivel de burbuja esférico poco preciso. Estos instrumentos trabajan por tanto ligados a la gravedad.
Habitualmente disponen de micrómetros de placas plano paralelas que permiten leer a reglas graduadas con resoluciones de 10 µm.
Los niveles más modernos sustituyen el ojo humano por cámaras CCD y las reglas graduadas convencionales por otras de "código de barras", de forma que se evalúa laaltura interceptada mediante una correlación entre la imagen obtenida y un código de referencia. Estos instrumentos sacrifican precisión, pero permiten la automatización en la toma de datos. Son ampliamente utilizados en el control de deformaciones de las centrales nucleares.
Lógicamente tanto la horizontalidad del eje óptico del instrumento como la graduación de las reglas utilizadas deben serconvenientemente calibrados

Teodolitos
Estos goniómetros están también ligados a la gravedad por su propia definición. Miden el ángulo horizontal, definido por el punto principal del teodolito y dos puntos, y el ángulo vertical, que forma una visual, medido desde la línea de la plomada. Algunos teodolitos de uso industrial permiten bloquear los sensores de gravedad para poder trabajar concualquier inclinación.
En diversas aplicaciones industriales van provistos de un ocular de autocolimación, utilizándose para la determinación de planitud y rectitud, la alineación de ejes de giro de maquinaria, la calibración de mesas giratorias o la medida de los ángulos formados por las caras de un satélite.
La utilización de dos teodolitos convenientemente orientados constituye un métodoalternativo a las tradicionales máquinas de medición por coordenadas.
La exactitud de este método de intersección óptica depende, además del tipo de teodolito utilizado, de la geometría de la medida, de la estabilidad del objeto a medir y de los teodolitos y de las condiciones ambientales. Pueden alcanzarse precisiones del orden de 10-5 de la dimensión medida.
Las ventajas principales de este métodode no contacto de medida 3D es poder desplazar los equipos a la sala donde se sitúe la pieza a medir y permitir la medida de piezas de cualquier dimensión. Sin embargo, por tratarse de un método de una cierta complejidad con tiempos de medición largos, puede afectar a la estabilidad del sistema y por tanto a su exactitud.
Algunas aplicaciones del método de intersección espacial medianteteodolitos son el control de robots, en la industria naval, espacial y de automoción, aunque ha dejado paso en muchas de sus aplicaciones a los sistemas de seguimiento láser.
Taquímetros
Son teodolitos que disponen de dispositivos de medida de distancias, lo que permite su utilización en la determinación de objetos mediante el método de polares. La principal limitación de su utilización es la precisiónde su medidor de distancias asociado, cuya mejor resolución no supera la décima de milímetro. Esto limita su utilización a la determinación 3D de grandes objetos, donde algunas décimas de milímetros de incertidumbre de medida no supone un problema.
Para la medida de distancias utilizan reflectores tipo esquina de cubo (retrorreflector) o placas adhesivas reflectantes.
Estos sistemas, al igualque el método anterior, van asociados a software metrológico, lo que les permite incrementar su versatilidad.
Una evolución de este sistema, mejorando su exactitud en gran medida, son los sistemas de seguimiento por láser. Los medidores dinámicos polares solucionan la falta de exactitud de los taquímetros en la medida de distancias, incorporando un interferómetro láser. Como éste no proporciona...