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Sensado de posición en áreas peligrosas

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Viene de Estándares industriales de seguridad

Sensado de posición en áreas peligrosasLos equipos de sensado de posición en áreas peligrosas se instalan en numerosas aplicaciones para que proporcionen información sobre posicionamiento. A menudo es preciso hacerlo en entornos peligrosos; algunos ejemplos son turbinas de gas/vapor en centrales de generación de energía, equipos de perforación petrolífera/gas, prensas de acero/madera, equipos en depósitos de combustible y pozos petrolíferos, pero la lista es mucho más larga. En este tipo de instalaciones se utilizan diferentes mecanismos de sensado para obtener la medida de posición.

Diferentes mecanismos para el sensado de posición en áreas peligrosas

  1. Potenciómetros – Funcionan como divisores de tensión cuya medida de posición se obtiene mediante una señal de tensión proporcional al punto en el cual se encuentra una escobilla en un elemento transductor lineal. Este método fue muy utilizado en pasado, pero presenta algunas deficiencias que se evidencian más en las aplicaciones modernas. Su deficiencia más destacable es que los potenciómetros están sometidos al desgaste mecánico debido al contacto entre el transductor y la escobilla.
  2. Codificadores – Emplean un cabezal de lectura para realizar un barrido de una escala marcada y de este modo indicar variaciones de posición. El funcionamiento a largo plazo de este tipo de mecanismo está sujeto a fallos debido a la presencia de movimientos de vibración y altas temperaturas. Además, sustancias como aceite, grasa y otras que se encuentran a menudo en entornos industriales adversos exigen la limpieza y el mantenimiento de forma periódica, lo cual aumenta los costes operativos.
  3. Dispositivos LVDT (linear variable differential transformer) – Los LVDT se basan en el movimiento de un núcleo ferromagnético que varía el acoplamiento magnético entre las bobinas primaria y secundaria. Gracias a su temperatura operativa, estos dispositivos han sido ampliamente utilizados en áreas peligrosas. No obstante, se caracterizan por una linealidad deficiente de forma intrínseca. También es necesario recalibrarlos de manera periódica.
  4. Dispositivos sensores lineales magnetoestrictivos – Los sensores magnetoestrictivos aplican los principios de la magnetoestricción, según la cual un campo magnético puede alterar las propiedades físicas de un material ferromagnético, han demostrado ser muy efectivos para proporcionar una medida precisa de la posición en aplicaciones peligrosas. Dado que estos dispositivos aportan una cifra de posición absoluta, y no relativa, eliminan la necesidad de recalibración. Además, y debido a que no requieren cabezales de lectura, el tiempo y los costes correspondientes a las tareas de limpieza y mantenimiento quedan fuera de la ecuación. También vale la pena mencionar que son mucho más resistentes a choques y vibraciones, además de ofrecer una inmunidad mucho mayor frente a interferencias electromagnéticas (EMI) que otras opciones de medida. Finalmente, y más importante en este contexto, es relativamente sencillo integrar mecanismos de seguridad funcional en estos dispositivos.

Principios de la magnetoestricción y el sensado de posición en áreas peligrosas magnetoestrictivo

Cuando se coloca un material ferromagnético dentro de un campo magnético se producen cambios microscópicos en su estructura. Como resultado de ello sus dimensiones se verán alteradas; este fenómeno se denomina magnetoestricción. La magnitud del cambio dimensional está directamente relacionada con la intensidad del campo magnético aplicado. Este fenómeno permite disponer de un método muy efectivo de sensado sin contacto. Dado que no hay piezas móviles, los sensores magnetoestrictivos ofrecen una elevada fiabilidad y una larga vida operativa.

Continúa en Tecnología magnetoestrictiva avanzada

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