Conocimientos básicos de máquinas de ensayo.

Probador de fuerza, probador de tracción, probador de vulcanización

La máquina de prueba que vemos habitualmente debería llamarse máquina de prueba de materiales, que se utiliza para probar varios componentes de materiales. Instrumentos con efectos mecánicos y físicos. propiedades.

Descripción general de la máquina de pruebas

1. Definición

1.1 Concepto y propósito de la máquina de prueba La máquina de prueba se utiliza para medir las propiedades mecánicas, el rendimiento del proceso, los defectos internos y un instrumento de prueba de precisión para verificar el desequilibrio dinámico de las piezas giratorias.

1.2 Tipos de máquinas de ensayo: Existen muchos tipos de máquinas de ensayo, y existen muchos métodos de clasificación diferentes. Según el método de clasificación tradicional, se puede dividir en cinco categorías: máquinas de ensayo de materiales metálicos, máquinas de ensayo de materiales no metálicos, máquinas de medición de fuerza, máquinas de ensayo de tracción, medidores de vulcanización.

Máquinas de ensayo, mesas vibratorias y Máquinas de ensayos no destructivos. 1.2.1 Clasificación de las máquinas de ensayo de materiales:

1.2.1.1 Clasificación por uso: máquinas de ensayo para medir propiedades mecánicas y máquinas de ensayo para ensayos de procesos

1. método de carga: máquina de prueba de carga estática (estática) y máquina de prueba de carga dinámica (dinámica)

1.2.1.2.1 La máquina de prueba estática incluye principalmente: probador de medición de fuerza, probador de tracción, probador de vulcanización

1.2.1.2.2 Las máquinas de ensayo dinámicas incluyen principalmente: máquinas de ensayo de fatiga: máquinas de ensayo universales dinámicas y estáticas, máquinas de ensayo de impacto, etc.

1 ．2.1.3 Clasificación por método de medición de fuerza: fuerza mecánica máquina de ensayo y máquina de ensayo de fuerza electrónica

1.2.1.4 Clasificación por método de control: máquina de ensayo de control manual y servocontrol por microordenador

1.2.1.5 Clasificación por posición del cilindro: superior e inferior Máquinas de ensayo montadas

1.3 Ensayos de materiales

1.3 ．1 Propiedades mecánicas de los materiales

1.3.2 Ensayos de materiales: ensayos de propiedades mecánicas, experimentos físicos, químicos. experimentos.

1.3.3 Ensayo de propiedades mecánicas de materiales:

1.3.3.1 Instrumento de medición de fuerza, máquina de tracción, instrumento de vulcanización

También conocido como Existen muchos métodos de clasificación. para probadores de fuerza, máquinas de tracción, probadores de vulcanización y máquinas de ensayo de materiales, los más comunes son:

a) Según el tipo de fuente de salida, existen principalmente motores, hidráulicos, neumáticos, electromagnéticos, etc.;

b) Según el tipo de indicación al final de la medición, incluye principalmente pantalla digital y puntero

c) Según la relación entre la carga de la muestra y el tiempo; , incluye principalmente: máquina estática y máquina de fatiga.

d) Según el método de control, existen principalmente control de bucle abierto (control manual) y control de bucle cerrado (control automático).

Para el control de bucle cerrado, el Los tipos de control incluyen: control de velocidad, control de carga, control de deformación, control de posición.

e) Según su finalidad, existen principalmente máquinas dinamómetros generales, máquinas de tracción y máquinas de vulcanización.

Máquinas especiales.

Existen muchos tipos de máquinas especiales, tales como: probador de fuerza de cemento, probador de tracción, probador de vulcanización

, prensa de ladrillo rojo, máquina de fatiga por doblado de alambre, máquina de prensa suave, porcelana eléctrica máquina dobladora y torsionadora, tracción horizontal, etc., máquina equilibradora remota, tres ejes remota, mesa vibratoria.

f) Métodos de ensayo y máquinas de ensayo

En general, solo existen dos tipos de máquinas de ensayo: dirección de movimiento (o dirección de fuerza), una es de tensión y la otra es de compresión. Por lo general, tiramos, presionamos, doblamos, cortamos, pelamos, rasgamos, desgastamos, abrasamos, etc., todos son para la muestra. Control de bucle abierto

Control de bucle cerrado

5. Agrupación de detección y agrupación de control

Agrupación de detección: puede mejorar la sensibilidad de la medición y resolver el problema. de grandes estaciones de gestión El problema de pesar cosas pequeñas.

Agrupación de control: se utiliza para resolver el problema del "posicionamiento" preciso y también el problema de la precisión de la medición.

6. La relación entre la amplificación del engranaje y la agrupación de rango.

Son dos conceptos diferentes, pero relacionados entre sí.

La amplificación de paso se refiere a un parámetro parcial del dinamómetro, la máquina de tensión y el probador de vulcanización

El paso de escala se refiere a un parámetro característico parcial de la máquina de prueba

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Este último tiene un significado real para los usuarios, mientras que el primero no requiere la atención del usuario.

7. D/A, convertidor A/D

D/A----Cantidad de conversión digital

A/D--- -Analógico cantidad cantidad digital corazón negro

Cantidad digital Por ejemplo: una taza de soja, puedes contar tantas judías como quieras, pero el número siempre es 1, 2, 3, 4,...n

Acerca del concepto de "código": código original, código inverso, código complementario, código ASCⅡ Gray.

Sobre el concepto de "sistema numérico": código decimal, binario, hexadecimal, BCD.

Sensor: Dispositivo que convierte diversos componentes medidos en señales eléctricas.

1. Sensores comunes: detección de carga, medidor de deformación, sensor de desplazamiento, sensor de presión, sensor de temperatura (termopar, resistencia térmica, sensor de temperatura semiconductor), sensor de presión diferencial, sensor de dorado, etc.

2. Sensores de carga de cristal piezoeléctrico, rejillas, rejillas magnéticas, dinamómetros, máquinas de tracción, medidores de vulcanización

(incremental, absoluta), etc.

El tiempo de funcionamiento delantero es un sensor analógico y el tiempo de funcionamiento trasero es un sensor digital.

Dividido según materiales de medición: máquinas de ensayo de metales, máquinas de ensayo de no metales

Dividido según funciones: instrumento de medición de fuerza, probador de tracción, instrumento de vulcanización

, Máquina de prueba universal, máquina de prueba de impacto, etc. Debido a la particularidad de la estructura del dispositivo, a veces nos resulta difícil determinar qué muestra es más adecuada para un determinado dispositivo. Generalmente juzgamos a partir de los siguientes tres puntos:

1. Si la abrazadera es cómoda y segura de usar.

2. Si la sujeción es fiable y no debe haber deslizamiento.

3. Durante la prueba, el punto de interrupción de la muestra debe ser bueno. La dispersión de los datos es pequeña. (Es decir, la muestra se sujeta constantemente, dentro de las mordazas, sección paralela o fuera de la longitud del calibre)

Existen varios tipos de materiales, que tienen sus propias características y entornos aplicables. Hasta el momento, la solución. No hay muchos

1. Debido a la alta dureza de la muestra, la estructura interna del alambre de acero y el hilo de acero están relativamente sueltas, la fuerza es desigual durante la prueba de tracción y las mordazas que sostienen la muestra están fácil de usar debido a razones como que el accesorio nunca se ha resuelto bien. En el pasado, se hacía intercalando papel de aluminio. Una prueba consumía cuatro trozos de papel de aluminio, lo que era un desperdicio. Se utilizaron abrazaderas de la máquina de ensayo de tracción rociadas con esmeril y se resolvió el problema de deslizamiento. Sin embargo, la posición de fractura nunca fue ideal y sólo aproximadamente la mitad de las 10 muestras tuvieron éxito.

2. Para materiales con gran deformación, es difícil sujetarlos debido a una deformación excesiva, y el diseño de la abrazadera también es una dificultad.

3. Para las pruebas que deben realizarse en entornos de alta temperatura, los requisitos para los accesorios del medidor de flujo de vórtice también son muy altos. Deben ser resistentes a altas temperaturas, no deformados y, por lo tanto, de tamaño pequeño. , fabricantes de máquinas de prueba generales También es muy difícil de hacer.

4. Para pruebas de alta frecuencia y gran volumen, la sujeción completamente automática se usa comúnmente en el extranjero, lo que sigue siendo un tema nuevo para los fabricantes de máquinas de prueba nacionales.

5, para las pruebas Para productos terminados y productos semiacabados, se requiere una variedad de accesorios. Cómo satisfacer los requisitos del cliente de manera personalizada es un desafío para todos los fabricantes de máquinas de prueba.

Configuración del sistema

1. Host de la máquina de prueba

(a) Controlador de servocontrol completamente digital

Motor de servocontrol completamente digital

(b) Sensor Shiquan de alta precisión de 10 kN

(c) Par de tornillos de alta precisión

(c) Sensor de desplazamiento fotoeléctrico

(d) Sistema de desaceleración de correa síncrona

2. El mejor controlador de control por microordenador

3. El mejor software de control de máquinas de prueba

4. Accesorio de tensión estándar

Accesorio de compresión estándar

5. Computadora de marca (opcional)

2. Computadora host: dinamómetro, máquina de tracción, medidor de vulcanización

Se dividen principalmente en los siguientes tres tipos según los diferentes niveles de necesidades del cliente:

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Máquina de prueba de tracción electrónica de un solo brazo controlada por microcomputadora, máquina de prueba de tracción electrónica con pantalla digital, máquina de prueba de tracción electrónica tipo puerta controlada por microcomputadora

Entonces, ¿qué tipo de máquina de prueba de tracción de caucho debería ¿Elegimos? ¿Qué pasa con las pruebas de tracción del caucho?

1. En primer lugar, debemos entender: Según los estándares pertinentes, ¿qué datos necesitamos? En términos generales, la prueba de tracción del caucho requiere los siguientes siete parámetros:

1 El valor máximo de la fuerza (resistencia a la tracción) que se produce cuando la muestra se estira hasta fracturarse;

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2. El valor de la fuerza cuando la muestra se rompe (resistencia a la rotura);

3. El valor de la fuerza correspondiente al límite elástico (esfuerzo de tracción del punto elástico);

4. .El valor de la fuerza cuando la muestra se estira a una tasa de alargamiento determinada (esfuerzo de alargamiento constante);

5. La tasa de alargamiento cuando la muestra se estira a una tasa de alargamiento determinada (tasa de alargamiento por tensión constante);

6. El alargamiento correspondiente al límite elástico (elongación del límite elástico);

7. El alargamiento cuando la muestra se rompe (elongación en la rotura).

2. Basado en los requisitos de los parámetros medidos anteriormente. Hay dos datos que deben rastrearse durante la prueba de tracción del caucho: el valor de la fuerza de tracción y el cambio de longitud del calibre.

Por lo tanto, la máquina de prueba de tracción de caucho utilizada para probar las propiedades de tracción del caucho debe cumplir los siguientes cuatro requisitos:

1.

Debido a que el caucho se deforma mucho cuando se estira, especialmente los productos de látex, la tasa de alargamiento puede llegar al 1000% o más. Por lo tanto, es necesario asegurarse de que el soporte tenga suficiente recorrido antes de que se rompa la muestra de caucho.

2. Recopilación de datos de alta precisión y alta frecuencia.

Estirar el caucho no requiere mucha fuerza y ​​el rango de medición de la fuerza de tracción no necesita ser grande, por lo que el valor de la fuerza debe ser muy preciso. Generalmente se requiere que el instrumento de medición de fuerza, el probador de tracción y el probador de vulcanización puedan calcular el valor de la fuerza con una precisión de más de dos decimales. Además, dado que probar las propiedades de tracción del caucho requiere varios valores de fuerza de tracción durante el proceso de estiramiento, y la prueba de tracción no es repetible, el registro preciso y en tiempo real del valor de la fuerza de tracción de cada sección de prueba juega un papel muy importante. papel en el éxito o fracaso de la prueba.

3. Dispositivo de medición y registro de longitud de calibre preciso (como se muestra en la imagen).

La medición de la longitud del calibre de la muestra es un dato importante para calcular el alargamiento del caucho. Por lo tanto, en la prueba de tracción del caucho, la máquina de prueba de tracción debe medir con precisión la deformación de la muestra y registrarla en tiempo real. .

4. Un dispositivo que puede describir con precisión la curva tensión-deformación.

Existe una estrecha relación entre el valor de la fuerza de tracción y la longitud de referencia en la muestra de tracción. Por ejemplo: la tensión de alargamiento constante de la muestra requiere medir el valor de la fuerza cuando la muestra se estira hasta un alargamiento determinado. y Para tensión constante, es necesario medir la longitud calibrada a la que se estira la muestra hasta una tensión determinada. Una vez completada la prueba, la curva tensión-deformación precisa puede reproducir el proceso de prueba y reflejar claramente el valor de cada sección de prueba, lo que facilita el cálculo de los elementos necesarios para la prueba

3. Prueba de tracción de caucho Referencia de selección de máquina para el personal de pruebas

Con base en lo anterior, el probador debe elegir una máquina de prueba de tracción de caucho adecuada de acuerdo con los siguientes métodos

1. El rango de carrera de la máquina de prueba.

La longitud de calibre al romper muestras de espesor estándar ordinarias (el espesor de las muestras en forma de mancuerna de los tipos 1, 2 y 4 es 2,0 ± 0,2 mm, y el espesor de las muestras de tipo 3 es 1,0 ± 0,1 mm) generalmente está dentro de 1 metro; para muestras de espesor especial, como guantes de goma médicos, la longitud del calibre puede exceder 1 metro cuando se rompe. Por lo tanto, el rango de movimiento de la abrazadera generalmente está entre 1 metro y 1,5 metros, lo que puede ser adecuado para pruebas de tracción de varias muestras de caucho. No es difícil cumplir con este requisito, y la parte de transmisión mecánica de las máquinas generales de prueba de tracción de caucho puede cumplirlo.

2 Máquina de ensayo de tracción de caucho Dispositivo de medición y registro de tracción.

Existen dos tipos principales de dispositivos de medición y registro de tensión para máquinas de ensayo de tracción: el tipo instrumento mecánico y el tipo sensor. El dispositivo de medición de tensión de tipo instrumento mecánico se basa principalmente en la fuerza de reacción durante el proceso de estiramiento. Utiliza dispositivos de transmisión mecánica, como resortes y pesas, para hacer girar el puntero en el panel de instrumentos para indicar el valor de tensión, y utiliza un registrador tradicional para. Registre la curva valor de fuerza-tiempo. La máquina de prueba de tracción con instrumentos mecánicos es barata, pero su rendimiento no puede cumplir con los requisitos de la prueba de tracción de caucho. Solo puede procesar el valor de tracción por sí solo, no puede registrar el valor de tracción ligeramente modificado y conectar efectivamente el valor de tracción con la longitud del calibre de la muestra. ponerse de pie. Una máquina de prueba de tracción equipada con un sensor de tracción de precisión adecuado puede registrar con precisión el valor de tracción en cada momento y procesarlo y calcularlo mediante programas relevantes para cumplir con los requisitos de las pruebas de tracción del caucho.

3. Máquina de ensayo, dispositivo de medición y registro de longitudes de calibre.

La medición de la longitud calibrada del caucho es una parte importante del ensayo de tracción, que afecta directamente a la precisión del ensayo. Hay dos métodos principales para medir la longitud del calibre en esta etapa: medición manual y medición automática. La medición manual consiste en colocar una regla verticalmente al lado de la varilla móvil del dispositivo y dos varillas de calibre horizontales que puedan moverse en dirección vertical. Durante la prueba de tracción, observe visualmente los cambios en la longitud del calibre en la muestra y controle manualmente las dos. varillas. La varilla calibradora se sincroniza con la longitud calibradora de la muestra y al mismo tiempo se registra la distancia de movimiento de la varilla calibradora en la escala. El error de la medición manual es muy grande: en primer lugar, la observación visual de la longitud del calibre de la muestra causará una cierta desviación; en segundo lugar, mover manualmente la varilla de longitud del calibre no siempre puede rastrear con precisión el cambio de la longitud del calibre de la muestra; Mientras que la longitud del calibre es varilla, es difícil registrar el valor de la longitud del calibre en un lado y es imposible describir con precisión la curva tensión-deformación después de la prueba.

En comparación con la medición automática de la longitud del calibre, es más propicio para probar las propiedades de tracción del caucho. Muchos dispositivos automáticos de medición de longitud de calibre de las máquinas de ensayo de tracción utilizan sensores de contacto para medir instantáneamente los cambios en la longitud de calibre. Hay dos ubicaciones de instalación principales para el dispositivo móvil del sensor: ① instalado en el dispositivo; ② en la muestra. Existen ciertas limitaciones para montar el dispositivo móvil en el sensor de la pinza. Dado que la deformación elástica del caucho es muy grande, existe una gran brecha entre la distancia de movimiento del soporte y el valor de cambio de la longitud del calibre de la muestra. Por lo tanto, el sensor de longitud del calibre instalado en el dispositivo es más adecuado para detectar muestras con muy. pequeña deformación elástica (como materiales metálicos). Tales propiedades de tracción, pero no se pueden utilizar para probar las propiedades de tracción del caucho.

Otro método de instalación es configurar una regla de rejilla y dos varillas de calibre horizontales con pequeños clips que puedan moverse en dirección vertical verticalmente al lado de la varilla móvil del accesorio (comúnmente conocido como: gran deformación). El método de instalación de este sensor es consistente con el principio de medición manual mencionado anteriormente, excepto que la regla se cambia a una regla de rejilla y la operación manual se cambia a la muestra que impulsa el movimiento de la varilla distanciadora. El sensor instalado en la longitud del medidor es adecuado para pruebas de tracción de muestras de metal o caucho de espesor estándar, porque el valor de la fuerza al estirar estas muestras es grande y el valor de la fuerza que impulsa el movimiento de la varilla del medidor es pequeño en comparación con él. tener un cierto impacto en la muestra, pero no lo suficiente como para afectar el éxito o el fracaso de toda la prueba.

Sin embargo, existen algunas muestras especiales en las pruebas de rendimiento de tracción del caucho que no pueden utilizar sensores de contacto para medir la longitud del calibre, como las muestras de guantes de caucho médicos. El componente principal de los guantes de caucho es el látex natural. El valor de la fuerza de tracción utilizado durante la prueba de tracción es menor que el de los productos de caucho ordinarios. Al mismo tiempo, GB7543-1996 "Guantes médicos de goma" estipula que la muestra de prueba de rendimiento de tracción es directa. colocado sobre el guante médico de goma terminado. El espesor de la muestra cortada es muy pequeño, solo alrededor de 0,2 mm. Una muestra de látex con tal espesor puede estirar la muestra a una gran distancia con solo un pequeño valor de fuerza. Por lo tanto, el método de medición de la longitud del calibre de contacto tendrá un gran impacto en la prueba de tracción de la muestra. Las razones del impacto son las siguientes: Primero, el peso muerto de la varilla del calibre que entra en contacto con la muestra tirará de la muestra hacia abajo, afectando la longitud del calibre. medición de la fuerza de tracción; en segundo lugar, la sujeción de la varilla medidora tiene un cierto impacto en el estiramiento de la parte sujeta, lo que hace que no pueda estirarse libremente.

El uso de extensómetros de vídeo sin contacto puede evitar los problemas anteriores. Uno de los métodos es utilizar cámaras para rastrear los cambios en la longitud del calibre. El fondo de la muestra está hecho de un material negro rugoso no reflectante (como cinta aislante negra rugosa), y la parte de longitud del calibre (es decir, la parte entre las dos líneas de longitud del calibre) está pintada con pintura de alto contraste (si el color de la muestra es más claro, la longitud del calibre. Llénela con pintura negra (si la muestra es más oscura, rellene la longitud del calibre con pintura blanca), ingrese la imagen recopilada por la cámara en la computadora y ajuste el contraste para que el El límite de la longitud del calibre se puede identificar claramente en la computadora.

Durante el proceso de estiramiento, las imágenes recopiladas son procesadas por la computadora, se rastrea la línea de longitud del calibre y el valor de la longitud del calibre se prueba en tiempo real. Este método de medición no sólo puede medir con precisión el valor de la longitud del calibre en cada momento, sino que tampoco afectará el proceso de estiramiento del caucho.

Pasos de prueba

1. Inicie el programa;

2. Haga clic en la interfaz de bienvenida emergente para que desaparezca si "La inicialización del puerto serie se realizó correctamente". !", ingrese el paso 3. Si aparece "¡Error en la inicialización del puerto serie!", haga clic en "Configuración de parámetros -> Selección de puerto serie -> COM1" en la barra de menú. Si aparece nuevamente "¡Error en la inicialización del puerto serie!", haga clic en "Configuración de parámetros -> Selección de puerto serie" en la barra de menú ->COM2", y así sucesivamente hasta que aparezca "¡Inicialización del puerto serie exitosa!";

4. Haga clic en "Configuración de parámetros -> Inicial. Configuración de valor" en la barra de menú y establezca el valor inicial en el valor requerido;

5. Haga clic en "Configuración de parámetros -> Material de prueba" en la barra de menú y luego seleccione el material editado en la ventana emergente. cuadro de diálogo arriba, o haga clic en "Modificar" para modificar la información del material seleccionado actualmente, o haga clic en "Agregar" para agregar un nuevo material, ingrese la información del material a probar en el cuadro de diálogo emergente y haga clic en "Aceptar". para salir;

6. Haga clic en "Configuración de parámetros -> Método de prueba" y luego seleccione el método de prueba editado en el cuadro de diálogo emergente, o puede hacer clic en "Modificar" para modificar la prueba actualmente seleccionada. método, o haga clic en "Agregar" para agregar un nuevo método de prueba. En el cuadro de diálogo emergente, ingrese el método de prueba que se utilizará y haga clic en "Aceptar" para salir;

7. información y método experimental, puede hacer clic en el botón "Iniciar" para iniciar la prueba;

8. No haga clic en ningún botón durante la prueba hasta que el material se rompa o se cumplan las condiciones de apagado y la máquina se detenga automáticamente. Si no se cumplen las condiciones de apagado automático, también puede presionar el botón "Test" o "Stop" para finalizar la prueba.

9. Una vez completada la prueba, aparecerá un cuadro de diálogo que le preguntará si desea guardar los resultados. Si necesita guardarlos, haga clic en "Aceptar" e ingrese el nombre del archivo para guardar los datos de la prueba.

10. Prueba Una vez finalizada, puede hacer clic en el botón "Configuración del informe" en la página de opción "Resultados de la prueba e informe personalizado" en la interfaz principal para configurar el informe;

11 Después de configurar el informe, si hay una impresora conectada, puede hacer clic en "Imprimir". Haga clic para imprimir el informe. 1. Deben existir requisitos ambientales para el uso de la máquina de prueba de niebla salina. debe haber más de 600 mm de espacio alrededor del equipo.

2. La temperatura alrededor del equipo debe mantenerse entre 15 ℃ y 30 ℃.

3. El equipo no está expuesto a la luz solar directa ni a la radiación directa de otras fuentes de calor.

4. No hay un fuerte flujo de aire cuando el equipo se gira. necesita ser forzado a fluir, el flujo de aire no debe soplarse directamente sobre la caja.

5. No hay alta concentración de polvo o sustancias corrosivas alrededor del equipo.

6. La fluctuación del voltaje de alimentación utilizado por el equipo es ≤±10%.

2. Precauciones al usar la máquina de prueba de niebla salina

1. Confirme la conexión eléctrica antes de operar el equipo.

2. Confirmación del sistema automático de suministro de agua.

3. Confirmación del sistema de suministro de aire.

4. Confirmación del sellado del tanque de aislamiento.

5. Revisar el orificio de escape.

6. Al preparar la solución salina, utilice NaCl de grado analítico y agua destilada o desionizada, y asegúrese de que esté lista para usar.

7. Después de cada prueba, se deben cortar el suministro de energía, la fuente de aire y la fuente de agua para evitar que el equipo permanezca en estado de espera cargado durante mucho tiempo.

3. Mantenimiento de rutina de la máquina de prueba de niebla salina

1. Después de cada prueba, se recomienda limpiar la caja de prueba del equipo (que incluye: cámara de pulverización, cámara de solución salina y cámara de precalentamiento). ) con tanque de agua limpia y tanque de agua sellado) para mantener limpio el equipo.

2. Durante cada prueba o al final de la prueba, la solución en la taza medidora estándar se debe verter y limpiar a tiempo para evitar la acumulación de cristales de solución salina y afectar el cálculo del asentamiento. cantidad.

3. Al limpiar el interior de la caja, preste atención a:

(1) El sensor de temperatura está protegido por una capa protectora.

(2) Protección del filtro de vidrio y boquilla de vidrio (no utilizar aguja ni ningún objeto duro para retirar el filtro o boquilla).