Sensorium™ SmartBolt — Fijador instrumentado
Ficha técnica · sensorium-smart-bolt-datasheet · Borrador de revisión (preliminar) · 2026-07-18
PRELIMINAR — VALORES PROPUESTOS. Los valores marcados con ‡ son cifras propuestas, típicas del sector para esta clase de producto, aportadas para que ninguna especificación quede en blanco. No están medidos ni son definitivos, y ningún valor de este documento constituye una declaración de certificación. Ingeniería debe confirmar cada valor ‡ antes de que esta ficha técnica se publique como definitiva. El SmartBolt proporciona apoyo al monitoreo — no es un sistema certificado de inspección de salud estructural. Véase §12 para el control de cambios.
Figura FIG-001 — Sensorium™ SmartBolt, el fijador instrumentado de la capa Sense de la familia Sensorium™.
1. De un vistazo
El Sensorium™ SmartBolt es un módulo Sense de la familia 5Tech Sensorium™, construido sobre la plataforma de nodos sensores inteligentes BLE: un fijador estructural instrumentado que se instala en lugar de un perno estándar. Un elemento sensor de precarga alojado en la cavidad instrumentada de la cabeza‡ mide directamente la fuerza de apriete (precarga) axial, junto con señales de temperatura, vibración y aflojamiento, y transmite esos datos por Bluetooth Low Energy al Sensorium™ Gateway. En el 5Tech Platform, los datos respaldan el monitoreo de condición, la visibilidad de tendencias y las alertas de mantenimiento — apoyo al monitoreo, no una inspección de salud estructural certificada ni un sustituto de la inspección programada.
| Producto | Sensorium™ SmartBolt (Fijador instrumentado) |
| Familia / función | Sensorium™ · Sense |
| Función | Monitoreo en el fijador de precarga/fuerza de apriete, temperatura, vibración y aflojamiento (apoyo al monitoreo) |
| Detección | Elemento sensor de precarga en la cavidad instrumentada de la cabeza‡; acelerómetro MEMS; sensor de temperatura en la cabeza |
| Tamaño / grado | Familia M12–M24‡ · clase de propiedad 8.8 / 10.9 / 12.9‡ según ISO 898-1 |
| Resistencia | Vástago portante sin mecanizar — conserva la resistencia nominal completa de su clase de propiedad‡ |
| Conectividad | Bluetooth Low Energy 5.x al Sensorium™ Gateway |
| Envolvente / IP | Cabeza hexagonal sellada con antena integrada en la cabeza; IP67‡ (IEC 60529) |
| Alimentación | Celda primaria de Li-SOCl₂ sellada de por vida‡; vida útil ≥ 10 años‡ (no reemplazable en campo) |
Características principales
- Sustituto mecánico directo de un fijador estructural de grado equivalente: toda la electrónica, la celda primaria y la antena residen en una cavidad instrumentada de la cabeza, y el vástago portante no se mecaniza ni se perfora, por lo que el perno conserva la resistencia nominal completa (carga de prueba, tracción y fatiga) de su clase de propiedad ISO 898-1 (véase §5).
- Medición directa de precarga — un elemento sensor en la cavidad de la cabeza informa la fuerza de apriete axial con ±2 %‡ de la lectura, de modo que las uniones se tensan a una carga de apriete medida en lugar de un valor de par inferido.
- Detección de temperatura, vibración y aflojamiento en el fijador para señalar pérdida de precarga y condición anómala de la unión a lo largo del tiempo.
- Transmisión BLE 5.x al Sensorium™ Gateway — sin tendidos de cableado por perno; antena en la cabeza expuesta.
- Celda de Li-SOCl₂ sellada de por vida, vida útil ≥ 10 años‡; no reemplazable en campo — ruta de retirada al final de la vida útil y eliminación como residuo peligroso en §8.
- Alimenta el 5Tech Platform para el monitoreo de condición, las tendencias y las alertas de mantenimiento — apoyo al monitoreo, no un reemplazo de las comprobaciones periódicas manuales de par / inspección.
Aplicaciones típicas
- Uniones estructurales y de equipos donde conviene monitorear la precarga / el aflojamiento del fijador.
- Monitoreo de obras de construcción y de activos (junto con Zone Awareness) a través del 5Tech Platform.
- Programas de mantenimiento basado en condición que desean tendencias de precarga / aflojamiento del fijador junto con la inspección.
2. Contexto del sistema
El SmartBolt es un dispositivo Sense: origina datos. Sus mediciones ascienden a través del Sensorium™ Gateway (Connect) hasta el 5Tech Platform (Decide), donde el monitoreo, la automatización y la asistencia de IA convierten las tendencias de precarga y aflojamiento en alertas, tendencias y recomendaciones de mantenimiento.
Figura FIG-002 — Sense → Connect → Decide. El SmartBolt es un dispositivo Sense que transmite por BLE al Gateway.
- Sense — el Sensorium™ SmartBolt (detección de precarga / vibración) y los dispositivos Zone Awareness.
- Connect — el Sensorium™ Gateway agrega y preprocesa los datos del SmartBolt.
- Decide — el 5Tech Platform (Monitoreo · Automatización · Asistencia de IA) convierte los datos en tendencias y alertas de mantenimiento.
- Soluciones — Construction Sites Monitoring se construye sobre esta cadena.
3. Descripción funcional
Figura FIG-003 — Sección longitudinal: elemento sensor de precarga, electrónica, celda primaria y antena alojados en la cavidad instrumentada de la cabeza; el vástago portante permanece sin modificar.
El SmartBolt integra la detección y la radio dentro de una cavidad instrumentada de la cabeza, de modo que la unión mecánica y el punto de medición son uno y el mismo, sin debilitar el vástago portante:
- Detección de precarga — un elemento sensor en la cavidad de la cabeza (
‡, método pendiente de confirmación por ingeniería) responde a la carga de apriete axial que soporta el perno, aportando una fuerza de apriete / precarga medida en servicio en lugar de un valor de par inferido. - Detección de temperatura — un sensor de temperatura en la cabeza del perno informa la temperatura del fijador, tanto como señal de condición de la unión como para compensar la lectura de precarga con la temperatura.
- Detección de vibración y aflojamiento — un acelerómetro MEMS monitorea la vibración y las señales relacionadas con el movimiento a lo largo del tiempo para señalar aflojamiento y pérdida de precarga.
- Transmisión inalámbrica — la electrónica alojada en la cabeza transmite las mediciones por Bluetooth Low Energy al Sensorium™ Gateway mediante una antena en la cabeza expuesta.
- Monitoreo — en el 5Tech Platform, las tendencias de precarga, temperatura y aflojamiento se visualizan y generan alertas y recomendaciones de mantenimiento (apoyo al monitoreo, no inspección de salud estructural certificada).
Ruta de datos: detección en el perno (cavidad de la cabeza) → radio BLE en la cabeza → Sensorium™ Gateway → 5Tech Platform (monitoreo y alertas). El diseño exacto del elemento sensor, el muestreo y los rangos de medición son ‡ propuestos y están sujetos a confirmación por ingeniería.
4. Información de pedido
Los códigos de pedido siguientes son el esquema propuesto; el identificador base y los sufijos son ‡ y están pendientes de confirmación. Configurar = tamaño base + clase de propiedad + opción de longitud/recubrimiento. Un tamaño de rosca y una clase de propiedad por código de pedido.
| Código de pedido | Configuración | Notas |
|---|---|---|
SEN-SB-100‡ |
SmartBolt base | Detección de precarga / temperatura / vibración, BLE al Gateway; tamaño + clase según sufijo |
SEN-SB-100-L‡ |
Variante de longitud alternativa | Misma instrumentación, distinta longitud de vástago / agarre |
SEN-SB-100-X‡ |
Variante extendida / especial | Clase de propiedad o variante de recubrimiento alternativa |
El tamaño (M12–M24‡) y la clase de propiedad (8.8 / 10.9 / 12.9‡) se seleccionan por código de pedido; accesorios en §10.
5. Especificaciones mecánicas
Figura FIG-005 — Alzado con longitud total, rosca y dimensiones entre caras (mm). Valores ‡ propuestos.
| Parámetro | Valor | Condición / nota |
|---|---|---|
| Familia de tamaño de rosca nominal | M12–M24‡ (métrica ISO paso grueso) | Un tamaño por código de pedido; sustituto directo de un perno estándar de grado equivalente |
| Clase de propiedad | 8.8 / 10.9 / 12.9‡ | Según ISO 898-1; seleccionable por código de pedido; clase marcada en la cabeza |
| Integración de la resistencia | Cavidad de la cabeza instrumentada; vástago sin mecanizar‡ | Conserva la resistencia nominal completa de la clase de propiedad (véase la nota de resistencia más abajo) |
| Longitud total | 60–200‡ mm | Según variante / longitud de agarre de la unión |
| Longitud de rosca | Según ISO 4014 / 4017‡ | Parcial o totalmente roscado según variante |
| Tipo de cabeza / entre caras | Hexagonal, perfil DIN 931 / 933‡ | Cabeza agrandada para alojar la instrumentación; entre caras según tamaño |
| Peso | p. ej. 70 g (M12) … 480 g‡ (M24) | La cabeza instrumentada añade masa frente a un perno simple |
| Recubrimiento / acabado | Escamas de zinc según ISO 10683‡ (sin Cr(VI)) | Clase de niebla salina en §8 |
| Protección contra ingreso | IP67‡ (IEC 60529) | Conjunto de cabeza sellado de por vida; véase §8 |
| Vida a fatiga | ≥ 2 × 10⁶‡ ciclos de carga | Amplitud de esfuerzo alterno σ_A ≤ 50 MPa‡ sobre el área resistente respecto a la precarga instalada, según curva S-N de VDI 2230; igual a la de un fijador sin modificar de la misma clase |
Resistencia y desclasificación. Toda la electrónica, la celda primaria y la antena se alojan en una cavidad instrumentada de la cabeza; el vástago portante no se mecaniza, no se perfora ni se le practica un taladro para galga extensométrica. Por lo tanto, el SmartBolt conserva la carga de prueba, la resistencia a la tracción y la vida a fatiga nominales completas de su clase de propiedad ISO 898-1, y es un sustituto directo defendible de un fijador de grado equivalente — no se aplica ningún factor de desclasificación de resistencia al vástago. (Si una variante futura mecanizara un taladro para galga extensométrica en el vástago, aquí se indicaría en su lugar un factor de desclasificación sobre la carga de prueba/tracción.)
Carga de prueba y tracción por tamaño (calculadas para la clase representativa 10.9; los valores escalan según la clase seleccionada conforme a ISO 898-1 y son ‡ hasta que exista un informe de conformidad en archivo):
| Tamaño | Área resistente A_s | Carga de prueba F_p‡ (10.9, S_p = 830 MPa) | Tracción mín. F_m‡ (10.9, R_m = 1040 MPa) | Precarga de instalación típ.‡ (≈ 0.7 F_p) |
|---|---|---|---|---|
| M12 | 84.3 mm² | 70 kN | 88 kN | 49 kN |
| M16 | 157 mm² | 130 kN | 163 kN | 91 kN |
| M20 | 245 mm² | 203 kN | 255 kN | 142 kN |
| M24 | 353 mm² | 293 kN | 367 kN | 205 kN |
Apriete y control de precarga. La instalación es controlada por precarga: se utiliza la lectura de precarga en vivo del SmartBolt para tensar la unión hasta su carga de apriete objetivo, en lugar de basarse en un valor de par. Cuando se publica un par de apriete de referencia, este supone la clase 10.9 con una condición de rosca/apoyo bajo cabeza lubricada (factor de apriete k = 0.14‡) mediante T = k · F · d — p. ej., una unión M20 de clase 10.9 tensada a ≈ 142 kN corresponde a ≈ 398 N·m‡ con k = 0.14. El par es solo una comprobación cruzada; la carga de apriete real la establece la precarga medida, según el diseño de uniones de VDI 2230. El rango y la exactitud de medición de la fuerza de apriete están en §6.
6. Especificaciones eléctricas y de detección
Todos los valores son ‡ propuestos y se indican con su condición de medición. El SmartBolt es un nodo inalámbrico autoalimentado; no hay conexiones eléctricas externas.
| Parámetro | Mín | Típ | Máx | Unidad | Condición |
|---|---|---|---|---|---|
| Rango de medición de precarga / fuerza de apriete | 0 | — | 290‡ | kN | Rango de familia M12–M24; por tamaño = 0…carga de prueba de la clase seleccionada (§5) |
| Exactitud de medición de precarga | — | ±2‡ | — | % de la lectura | −20 … +80 °C, referida a una celda de carga calibrada (ISO 376‡) |
| Resolución de precarga | — | 0.1‡ | — | kN | @ 25 °C |
| Rango de medición de temperatura | −40‡ | — | +85‡ | °C | En la cabeza del perno |
| Exactitud de temperatura | — | ±2‡ | — | °C | −20 … +80 °C |
| Detección de vibración / aflojamiento | — | — | ±16‡ | g | Acelerómetro MEMS, 0–2 kHz‡; señales relacionadas con el movimiento |
| Intervalo de muestreo / reporte | 1‡ | 60‡ | 1440‡ | min | Configurable a través del Platform; predeterminado 60 min‡ |
| Radio | — | +4‡ | — | dBm | BLE 5.x, potencia de TX conducida a 2.4 GHz; véase §7 |
| Fuente de alimentación | — | — | — | — | Celda primaria de Li-SOCl₂ sellada de por vida‡; no reemplazable en campo (véase eliminación en §8) |
| Vida útil de la batería | 10‡ | — | — | años | @ intervalo de reporte de 60 min‡, 25 °C; supera la vida a fatiga monitoreada típica (§5) |
7. Interfaces y protocolos
Figura FIG-004 — Múltiples SmartBolts transmiten datos de precarga, temperatura y vibración por BLE a un único Sensorium™ Gateway.
| Interfaz | Especificación | Notas |
|---|---|---|
| Enlace ascendente inalámbrico | Bluetooth Low Energy 5.x, 2.4 GHz | Al Sensorium™ Gateway |
| Antena | Integrada en la cabeza hexagonal expuesta‡ | Irradia desde la cabeza, por encima de la cara de la unión; el vástago y el acero de la unión quedan por debajo de la antena |
| Alcance inalámbrico | 10 m‡ instalado / 30 m‡ al aire libre | +4 dBm‡ de TX, BLE, con visión directa; instalado = perno apretado en una unión de acero (el acero atenúa), al aire libre = sin obstrucción |
| Pernos por Gateway | Hasta 50‡ nodos Sensorium/Gateway | Los SmartBolts comparten el presupuesto de nodos BLE del Gateway con los nodos Zone Awareness |
| Aprovisionamiento / puesta en servicio | Herramienta manual de activación/enrolamiento + ID de dispositivo‡ | Asociación en campo a un Gateway |
| Carga útil | Señales de precarga/fuerza de apriete, temperatura, vibración y aflojamiento | Transmitidas al 5Tech Platform a través del Gateway |
Seguridad. El enlace BLE SmartBolt↔Gateway utiliza emparejamiento BLE LE Secure Connections‡; el Gateway proporciona el enlace ascendente autenticado y cifrado al 5Tech Platform (MQTT sobre TLS). El SmartBolt no se conecta directamente al Platform.
8. Entorno y clasificaciones
Los fijadores estructurales operan en entornos exteriores, sometidos a carga y con vibración. Todas las cifras siguientes son objetivos ‡ propuestos, aún no verificados por ensayo.
| Parámetro | Valor | Estándar / condición |
|---|---|---|
| Protección contra ingreso | IP67‡ | IEC 60529; conjunto de cabeza sellado de por vida |
| Temperatura de operación | −40 °C a +85 °C‡ | Ambiente, bajo carga |
| Temperatura de almacenamiento | −40 °C a +85 °C‡ | Límite de almacenamiento de la celda de Li-SOCl₂ |
| Humedad | 5–100 % HR‡ | Condensación permitida (cabeza sellada, IP67) |
| Vibración | 10–500 Hz, 10 g‡, 20 barridos/eje | IEC 60068-2-6, instalado en una unión representativa |
| Choque | 50 g‡, semisenoidal de 11 ms, 3 choques/eje/dirección | IEC 60068-2-27 |
| Inmunidad a ESD | ±8 kV contacto / ±15 kV aire‡ | IEC 61000-4-2 |
| Inmunidad a RF radiada | 10 V/m, 80 MHz–2.7 GHz‡ | IEC 61000-4-3 |
| Resistencia a la corrosión | ≥ 720 h‡ de niebla salina neutra, sin óxido rojo | ISO 9227 (NSS); recubrimiento de escamas de zinc según ISO 10683 |
Fin de la vida útil y eliminación. La celda primaria está sellada dentro de la cabeza de por vida y no puede reemplazarse. Al final del servicio, retire el fijador intacto (no lo abra, mecanice, caliente ni incinere — véase el capítulo de Seguridad del manual) y elimínelo como residuo peligroso / dispositivo que contiene una batería de litio según la normativa local. No lo deposite en residuos generales ni de chatarra metálica. El transporte de baterías está sujeto a UN 38.3 (véase §9).
9. Cumplimiento y estándares
Actualmente no se posee ninguna certificación. La tabla enumera el programa de certificación previsto;
ninguna marca de las siguientes puede exhibirse en el producto, el embalaje o el material de marketing hasta
que se certifique con un informe en archivo (registrado en references.md).
| Área | Estándar previsto | Estado |
|---|---|---|
| Radio / telecomunicaciones (por región) | FCC Part 15 / ISED RSS-247 / RED (UE) para la radio BLE de 2.4 GHz‡ | Planificado — aún no presentado |
| Clase de propiedad mecánica del fijador | ISO 898-1 (carga de prueba, tracción, dureza)‡ | Planificado — ensayo de conformidad aún no en archivo |
| CEM (radio) | EN 301 489-1 / -17‡ | Planificado — aún no ensayado |
| Ambiental (materiales) | RoHS (UE 2011/65) / REACH‡ | Planificado — declaración pendiente |
| Transporte de baterías | UN 38.3 (celda primaria de litio)‡ | Planificado — evaluación pendiente |
Se requiere la homologación de tipo de radio antes de que el producto pueda venderse en cualquier mercado; aún no se posee. El SmartBolt es apoyo al monitoreo y no es un sistema certificado de monitoreo de salud estructural (SHM) ni de inspección estructural; no se realiza ni se implica ninguna afirmación de ese tipo.
10. Accesorios y productos relacionados
Figura FIG-006 — Variantes de tamaño/tipo del SmartBolt junto con tuercas, arandelas y herramientas de campo emparejadas.
| Artículo | Código de pedido | Propósito |
|---|---|---|
| Tuerca emparejada | SEN-SB-ACC-NUT‡ |
Herraje de acoplamiento correcto (de clase compatible) |
| Juego de arandelas templadas | SEN-SB-ACC-WSH‡ |
Distribución de la carga bajo la cabeza/tuerca |
| Herramienta de puesta en servicio en campo | SEN-SB-ACC-CMT‡ |
Activar/asociar un perno a un Gateway |
| Variantes de longitud / rosca | SEN-SB-100-L‡ |
Dimensionamiento específico de la unión |
Documentos relacionados
- Agregado por: Ficha técnica del Sensorium™ Gateway — la capa Connect que recibe estos datos.
- Manual:
manuals/sensorium-smart-bolt-manual/— instalación, puesta en servicio, servicio. - Instalación:
installation/sensorium-smart-bolt-installation/— par, asociación, comprobaciones. - Detectado junto con: Ficha técnica del Sensorium™ Zone Awareness.
- Funciona con: 5Tech Platform (Monitoreo · Automatización · Asistencia de IA) — Construction Sites Monitoring.
11. Señales monitoreadas y comportamiento de alertas (ilustrativo)
Figura FIG-007 — Ilustrativo — una señal monitoreada que cruza su umbral de alerta configurado (o una tendencia anómala) genera una alerta; una persona decide cualquier acción. Comportamiento representativo, no datos medidos.
El SmartBolt informa sus señales monitoreadas — carga/precarga, temperatura y vibración — por BLE (a través del Gateway) al 5Tech Platform; cuando una señal cruza un umbral configurado o muestra una tendencia anómala, el Platform genera una alerta y una persona decide cualquier acción. Estas son solo indicaciones ilustrativas de condición — el SmartBolt no es un sistema certificado de monitoreo de salud estructural (SHM). Los umbrales se configuran por despliegue.
| Señal | Ejemplo de disparo de alerta‡ | Respuesta |
|---|---|---|
| Precarga / carga (aflojamiento) | La precarga del perno cae por debajo de su banda configurada (aflojamiento) | Alerta + notificación (la persona decide) |
| Vibración | La vibración supera un umbral configurado o presenta una tendencia anómala | Alerta + notificación (la persona decide) |
| Temperatura | La temperatura de la cabeza cruza un límite configurado | Alerta + notificación (la persona decide) |
Ilustrativo — representativo, no medido; los valores de disparo ‡ son propuestos y configurables.
12. Revisión y control de cambios
| Revisión | Fecha | Cambio | Autor |
|---|---|---|---|
| Borrador (preliminar) | 2026-07-07 | Contenido inicial redactado; valores [TBD]. |
Documentación |
| Borrador (preliminar, PROPUESTO) | 2026-07-18 | Se adoptó el diseño de resistencia de cavidad de cabeza/vástago sin mecanizar (sin desclasificación); se añadió la familia real de tamaños (M12–M24) y la clase de propiedad ISO 898-1 con tabla de carga de prueba/tracción; se añadieron rango/exactitud/resolución de medición de precarga, detección de temperatura, base de vida a fatiga (VDI 2230), tensado controlado por precarga con k = 0.14; se fijó IP67 (IEC 60529); antena integrada en la cabeza con alcance BLE instalado/al aire libre y pernos por Gateway; celda de Li-SOCl₂ sellada de por vida con ruta de eliminación; se reescribió el cumplimiento como «no se posee certificación» + programa planificado; se rellenaron todos los [TBD] con valores ‡ condicionados y estándares de ensayo específicos; se estandarizó la denominación SmartBolt; se añadió el bloque de revisión. |
Documentación |
Historial completo de cambios: revision.md. Fuentes y estándares citados: references.md.
Las especificaciones son preliminares; los valores ‡ son propuestos y están sujetos a confirmación por
ingeniería y a cambios. Véase revision.md para el control de cambios, references.md para las fuentes e
image_prompts.md para el índice de figuras/prompts. Destino de publicación web:
/resources/datasheets/smart-bolt/.