Existen actualmente diferentes dispositivos para realizar mediciones de distancias entre objetos, desde la tradicional cinta de medición hasta los más modernos telémetros láser o ultrasónicos. Aunque ninguno es excluyente, pues existen situaciones (por ejemplo por las características del entorno) en que debemos utilizar alguno en particular, veremos por qué el medidor de distancia láser es el que se lleva los laureles. Analizaremos cada uno, su funcionamiento, sus pros y contras y luego, que cada uno pueda sacar sus propias conclusiones.
Criterios básicos para elegir un dispositivo medidor de distancias
Para poder elegir un instrumento de medición por sobre otro, vamos a tener que definir una serie de criterios de selección en función de cuál va a ser el uso que le vamos a dar. Pensemos que no es lo mismo realizar una medición de unos pocos metros que otra en la que necesitemos medir kilómetros, o que la longitud que se quiera medir no sea recta sino curva. Veamos.
1. Rango de medición
Para los dispositivos de medición, el primer criterio de selección importante es el rango de medición. Es decir, si lo usaremos para medir las distancias de milímetros o menos (por ejemplo, en el caso de espesores de revestimientos) o del rango de los kilómetros (por ejemplo, al medir las dimensiones de un campo).
2. Accesibilidad al lugar de medición
El segundo criterio es la accesibilidad al lugar y los puntos de de medición. Por ejemplo, es diferente si tenemos que medir dos puntos sin contacto visual entre ambos; si tenemos acceso físico al punto inicial y contacto visual con el punto final o al revés; solo contacto visual con ambos puntos, etc.
3. Condiciones del entorno
Los dispositivos de medición de distancia para aplicación en espacios exteriores o en el ámbito industrial, pueden evaluarse en términos de protección contra cuerpos extraños, contacto con el agua o con el polvo, mediante la clase de protección IP (Ingress Protection) especificada.
4. Precisión de la medición
Al elegir un distanciómetro (otra forma más para llamar a estos aparatos), también debe prestar atención al dato sobre la precisión de la medición y los requisitos de las condiciones ambientales. Que tengan una alta resolución (cifras significativas) en la pantalla, no es lo mismo que una alta precisión de medición. Por ejemplo, en los telémetros láser, una medida de la precisión podría ser de un error de 3 milímetros en 30 metros. Para ver ejemplos de precisión de medidores láser ver aquí.
Medidores de distancias más tradicionales
Aunque la modernidad ha traído dispositivos de alta tecnología con mejores características que los antiguos instrumentos, no podemos obviar en este artículo incluir la explicación de los más tradicionales. Esto nos permitirá entender en qué casos son indispensables y por qué los nuevos los han superado en prestaciones.
Medir las distancias con rueda, metro plegable o cinta
Un buen medidor tradicional puede ser útil cuando se necesitan medir distancias cortas o cuando se quiere simular físicamente el espacio requerido por un objeto. Por eso muchos profesionales, como albañiles y trabajadores de la construcción, todavía los usan. Estamos hablando principalmente de tres tipos de medidores de distancia, el metro plegable, la cinta métrica y la rueda de medición.
El metro plegable
También conocido como metro de carpintero o metro de albañil es un instrumento de medida de precisión media, que todavía suele utilizarse en la construcción, la carpintería y el bricolaje. Suele ser de madera o plástico y de color amarillo. Los más comunes son de un metro de longitud, y consta de cinco tramos avisagrados cada veinte centímetros, con numeración milimetrada a ambos lados de él.
La cinta métrica
También llamada flexómetro es un instrumento de medición que consiste en una cinta de metal o plástico flexible y graduada. La ventaja sobre el metro plegable es que se pueden medir distancias más grandes, con cintas de por ejemplo cincuenta metros que al enrollarse son más fáciles de transportar. También con ellas se pueden medir líneas y superficies curvas.
La rueda de medición
En este caso, las distancias se recorren con la rueda de medición que se encuentra al final de una varilla. El número de revoluciones se determina con una rueda contraria. Por ejemplo, si el diámetro de la rueda medidora es de un metro, diez vueltas de la rueda corresponden a una longitud de diez metros. Los medidores de distancia con rueda suelen utilizarse para medir longitudes curvas, por ejemplo en la construcción de carreteras y caminos.
Medidores de distancia modernos
Existen dos tecnologías utilizadas por los dispositivos modernos de medición, que son las más comunes a la hora de competir con los instrumentos tradicionales. Los dispositivos de medición láser y los que utilizan ultrasonido.
Principios básicos para la medición
En ambos casos, tanto en el telémetro láser como en el ultrasónico, el principio de funcionamiento es el mismo. Se utiliza la fórmula, distancia es igual a velocidad por el tiempo y se mide cuánto tarda cada tipo de onda (láser y ultrasonido) en rebotar sobre la superficie que se quiere medir.
Un medidor de distancia láser envía un pulso de luz finamente enfocado al objetivo y tiene un sensor que detecta el reflejo del rayo. El instrumento mide el tiempo entre esos dos eventos, y lo convierte en una distancia. Sin embargo, la velocidad de la luz es de 300.000 kilómetros por segundo, así que para resolver diferencias de, por ejemplo 1 centímetro, el circuito electrónico que lo compone debe medir intervalos de tiempo del orden de las mil millonésimas de segundo. Pero no se preocupe, la tecnología está bien establecida y es tan confiable como para medir distancias de hasta 30 metros con una precisión de 3 milímetros.
En el caso de un distanciómetro ultrasónico, el funcionamiento es similar, pero en lugar de la luz utiliza una onda sonora, cuya frecuencia está por encima de la capacidad de audición del oído humano. La velocidad del sonido es de aproximadamente un tercio de kilómetro por segundo, por lo que la medición resulta más sencilla. Sin embargo hay otras cuestiones, como veremos más adelante.
Dispositivos de medición de distancia con láser
Los medidores de distancia láser envían una luz nítidamente enfocada de una cierta longitud de onda al punto de medición usando un diodo láser. Allí la luz se refleja, golpea un receptor que está junto al diodo y se evalúa el tiempo que tardó el recorrido.
Debido al principio de medición, la mayoría de los telémetros láser sólo pueden medir las distancias a partir de unos 5 centímetros. El control del límite final de medición es posible gracias a un punto de luz roja o verde. Para facilitar la visión de este punto de luz roja, especialmente a largas distancias en el exterior, se recomienda el uso de gafas de visión láser y placas de puntería.
Muchos aparatos de medición de distancias por láser no sólo pueden medir y guardar las distancias, sino que también pueden calcular áreas y volúmenes a partir de varios valores medidos, por ejemplo, sumas o diferencias.
La función de medición de la inclinación también es muy útil, ya que gracias a ella no sólo se pueden medir superficies inclinadas, sino que también se pueden determinar distancias difíciles de evaluar.
El distanciómetro láser se utiliza con frecuencia en el sector industrial y especialmente en profesiones relacionadas con la construcción, como la carpintería, la albañilería, la electricidad, los paisajistas, los promotores, los cerrajeros, etc. Como permite la determinación de distancias muy grandes en el rango de los kilómetros, es ideal para cualquier operación a gran escala en la que la precisión de la medición de la distancia es primordial.
Para la aplicación en la industria existen telémetros láser con salidas analógicas, digitales o de conmutación que pueden utilizarse para los procesos automatizados de transporte o fabricación.
Algunos telémetros láser especiales pueden determinar el cambio en la distancia y, en consecuencia, en la velocidad a partir de numerosas mediciones por unidad de tiempo. Por ejemplo, los cañones láser que se utilizan para controlar la velocidad en el tráfico.
Consideraciones y recomendaciones con los medidores láser
La mayoría de los aparatos de medición de distancia por láser trabajan con láseres de clase 2 y pueden utilizarse sin más medidas de protección si no se necesita mirar repetidamente la radiación láser o el láser reflejado en un espejo.
Pueden surgir problemas al medir objetivos oblicuos y algunas otras superficies:
- Superficies transparentes (por ejemplo, vidrio, agua),
- Superficies reflectantes (por ejemplo, metal pulido, superficies espejadas),
- Bases porosas (por ejemplo, materiales de aislamiento),
- Superficies estructuradas (por ejemplo, yeso rugoso, piedra natural).
En estos casos se recomienda el uso de placas de puntería.
Las capas de aire con diferentes temperaturas también pueden falsear el valor de la medición.
Dispositivos de medición de distancia con ultrasonido
Históricamente, los medidores de distancia láser han sido precedidos por los medidores de ultrasonido, que se remontan a la década de 1990. Sin embargo, estas herramientas no permitían apuntar al punto deseado y no eran muy precisas.
Los medidores de distancia ultrasónicos determinan la distancia a un objeto a través de la duración del tiempo, que le toma al sonido viajar a un objeto y volver. Como en los telémetros ultrasónicos no se puede visualizar el punto donde impacta el sonido, algunos dispositivos tienen una luz láser adicional que muestra este punto. Sin embargo, esto no quiere decir que es realmente el lugar en donde se está reflejando el sonido.
Los objetos que se encuentran en las proximidades del recorrido o cerca del punto de destino pueden reflejar el sonido y dar lugar a resultados de medición incorrectos. Además, en el caso de las superficies oblicuamente apuntadas el resultado también puede ser erróneo. Debido a las características de propagación del sonido, estos dispositivos suelen limitarse a distancias de medición de hasta un máximo de 20 metros.
Los distanciómetros ultrasónicos permiten detectar fácilmente materiales duros y líquidos. Los materiales blandos como el fieltro, el algodón, las espumas o los productos a granel de grano grueso "tragan" o dispersan el sonido de manera que no se reflejan bien.
A altas temperaturas de la superficie de medición, puede provocar la desviación de la radiación, debido a la convección de calor del aire circundante. Muchos dispositivos de alerta de distancia en el campo de la automoción funcionan con los telémetros de distancias ultrasónicos.
Los telémetros ultrasónicos también pueden usarse para el control de nivel. Por ejemplo en el llenado de un tanque con un líquido. Esta medición es independiente de las propiedades del material, como la densidad y la humedad del producto. La forma más común de aplicación es la medición desde arriba, durante la cual se mide la distancia a la superficie del material.
Con telémetros ultrasónicos especiales se pueden determinar los espesores de los materiales o la distancia de una superficie a otra. Para ello es necesario conocer la velocidad del sonido específica del material y colocar el sensor directamente sobre el objeto a medir.
Comparación entre dispositivos de medición
Para poder tomar una decisión, es importante comprar cada uno de los dispositivos, sus pros y sus contras y luego elegir cuál se adapta mejor al uso que le vamos a dar.
Láser versus cinta métrica
- Un medidor de distancia láser tiene una precisión de unos pocos milímetros, ciertamente igual a la de una cinta para distancias mayores. Pero la medición del láser es siempre en línea recta, sin curvas ni desniveles.
- El medidor de distancia láser es rápido. Apunte, presione un botón y tendrá el resultado en la pantalla. Una fracción del tiempo que lleva realizarlo con una cinta.
- Puedes elegir las unidades de medida, y no hay riesgo de mal interpretarlas. Lo que muchas veces pasa con las marcas intermedias en una cinta.
- No necesitas caminar de un lado a otro, o tener un ayudante en el otro extremo. Incluso más, puede usarla con una mano, dejando la otra libre para, por ejemplo, realizar alguna anotación.
- Con una pantalla retroiluminada y el propio punto láser, puede usar el medidor de distancia láser en condiciones de iluminación relativamente pobres. No hay necesidad de esperar hasta la mañana o de instalar luces artificiales.
- No tiene que acceder al extremo más alejado del espacio de medición. Sólo la luz láser tiene que hacer eso. A diferencia de la cinta, no tiene que preocuparte por los obstáculos en el suelo, incluso tuberías o cables. Si hay una línea de visión hacia el objetivo, y está dentro del rango, puede averiguar muy rápidamente lo lejos que está.
- Por la misma razón, puedes medir hacia arriba sin necesidad de subir, hasta un techo o la altura de una edificación. Por lo cual, el medidor de distancia láser también aporta beneficios de seguridad con respecto a una cinta*. No hay que subir escaleras ni atravesar superficies empinadas o húmedas para obtener una medición.
- Otra cosa que una cinta no puede hacer es ayudarlo con el cálculo de un área a partir de dos medidas de longitud, o un volumen a partir de tres medidas. Algunos medidores de láser responden este cálculo en segundos sin necesidad de un cuaderno y una calculadora.
- A favor de una cinta métrica, hay que tener en cuenta que para operar un distanciómetro láser es necesario tener una superficie en la que se pueda reflejar haz de luz. Por lo tanto, no son adecuados para medir, por ejemplo, la longitud de un poste o el lateral de una caja, es decir, una longitud que no tenga un saliente en su extremo en el que el rayo láser pueda "rebotar".
*Estos beneficios de seguridad y versatilidad son particularmente valiosos en ambientes peligrosos, y habrá ocasiones en las que no podrás hacer el trabajo en absoluto con una cinta. Sólo lo podrá hacer con un medidor de distancia láser.
Láser versus Ultrasonido
A primera vista, el ultrasonido tiene muchas de las mismas ventajas de las que goza un medidor de distancia láser: operación con una sola persona, sin necesidad de acceder al objetivo personalmente, etc. Sin embargo:
- El ultrasonido es, por sus características físicas, menos preciso. Esto se debe a que el sonido es mucho más difícil de enfocar que la luz láser. La precisión es típicamente de varios centímetros, comparada con unos pocos milímetros para el láser. Y en algunas condiciones, la precisión del ultrasonido puede ser mucho más pobre que los valores "típicos".
- El ultrasonido necesita una superficie bastante grande, lisa y plana como objetivo. Por lo que esto es una limitación grave para este tipo de instrumentos. Por ejemplo, no se puede medir a un tubo estrecho. La señal de ultrasonido se extiende en un cono desde el medidor y cualquier objeto en el camino puede interferir con la medición.
- Incluso, para aquellos que tienen un puntero láser, no siempre puedes estar seguro de que la superficie desde la que se refleja el sonido es la misma que la del punto láser. Esto puede conducir a errores graves de medición.
- El alcance del ultrasónico se limita a unos 20 metros, mientras que la mayoría de los dispositivos de láser pueden medir distancias más largas.
- Los dispositivos de medición ultrasónicos pueden ser más baratos, pero el costo de sus inexactitudes y limitaciones es mucho mayor.
Mediciones en condiciones especiales
Casi todos los distanciómetros láser tienen la capacidad de hacer también mediciones en condiciones especiales o en forma indirecta. Por ejemplo, la altura de una fachada, o la altura de un piso mientras permanece distante del edificio.
Suponga que tiene que medir el tendido de un cable por debajo de una edificación. No hay una línea de visión entre el inicio y el final del trayecto. Obviamente, una tarea complicada con una cinta, seguida de un trabajo con una calculadora. Sin embargo, con un medidor láser puede tomar las medidas de dos lados, formando un triángulo rectángulo, y utilizar la funcionalidad de cálculo de Pitágoras (que algunos dispositivos traen incorporada) para calcular el lado que nos falta.
Del mismo modo, puede obtener la altura de una estructura sin siquiera estar al lado de ella. Solo midiendo su distancia a la base y a su parte superior, y con esto calcular la altura del edificio al estar a cierta distancia y tomar medidas desde allí.
Conclusiones
El distanciómetro láser es un dispositivo ideal para determinar las medidas de distancia sin voluminosas cintas enrollables, o sistemas de medición de distancia con rueda de desplazamiento.
Una buena cinta métrica puede ser simple y fiable, pero es limitada. Necesitarás encontrar a alguien que sostenga el otro extremo y tendrás que conseguir permisos especiales de trabajo, hacer evaluaciones de riesgo y declaraciones de método.
Los distanciómetros láser tienen un procesamiento incluido que permite al dispositivo triangular y calcular, medir distancias a distancia, sumar, restar y calcular áreas y volúmenes.
Comparado con una buena y anticuada cinta de medición, no hay competencia. Un medidor de distancia láser gana en todos los aspectos: ✅ velocidad, ✅ precisión, ✅ seguridad, ✅ versatilidad, ✅ conveniencia y ✅ funcionalidad. Un medidor ultrasónico tiene muchos de las mismas características que un medidor basado en láser, pero es ➡️ menos preciso, ➡️ menos versátil y ➡️ menos fiable. Son dispositivos generalmente más económicos pero la economía va en detrimento de la calidad de la medición.
