La medición de la temperatura es un aspecto esencial de laautomatización y el control de procesos industriales. Fuji Electric ha desarrollado una amplia gama de sensores de temperatura, convertidores y acondicionadores de señal y transmisores indicadores de temperatura HART para satisfacer los requisitos de sus aplicaciones industriales.
Tanto si se trata de controlar la temperatura de un líquido, un gas o un vapor, como de crear un producto que requiera un control de la temperatura para garantizar su calidad, hay varios aspectos clave:
- Control de la temperatura: garantizar la calidad del producto manteniendo temperaturas específicas.
- Mantener los estándares: cumplir la normativa manteniendo una temperatura precisa en una línea de producción.
- Mediciones precisas y fiables: imprescindibles en todos los casos para garantizar la seguridad y eficacia de los procesos industriales.
Una gama de instrumentos de medición de la temperatura adaptada a sus procesos industriales
Existen diversas tecnologías para medir la temperatura, convertirla y mostrar los resultados, cada una con sus propias ventajas e inconvenientes. Los sensores de temperatura desempeñan un papel fundamental en la supervisión y el control de la temperatura, la calefacción o la refrigeración dentro de los sistemas industriales.
Los tipos más comunes de sensores de temperatura son los termopares (tipo K, J, etc.), los sensores RTD (Detector de Temperatura por Resistencia) de tipo PT100 o PT1000, y los termistores (NTC).
Tipos de sensores de temperatura y sus aplicaciones
- Termopares: Se utilizan para una amplia gama de temperaturas y entornos exigentes.
- Sondas PT 100 o RTD: Reconocidas por su precisión y estabilidad.
- Termistores (resistencias termométricas): Se utilizan para aplicaciones que requieren una respuesta rápida a los cambios de temperatura.
- Sensores infrarrojos: para mediciones sin contacto, suelen utilizarse para superficies calientes o en movimiento.
Los termómetros de resistencia, también conocidos como RTD o detectores de temperatura por resistencia, son uno de los tipos de sensores de temperatura más populares. Se utilizan en una amplia gama de industrias y aplicaciones, desde la industria alimentaria hasta las plantas químicas. Los RTD se fabrican con materiales de alta resistencia eléctrica, como el platino, el cobre o el níquel. La resistencia del material de la RTD cambia con la temperatura, por lo que la resistencia de la RTD puede utilizarse para calcular la temperatura.
El tipo más común de RTD es el PT100, que tiene una resistencia de 100 ohmios a 0°C. El PT1000 tiene una resistencia de 1000 ohmios a 0°C. Los PT100 y PT1000 están disponibles en una amplia gama de niveles de precisión, del 0,5% al 0,01%.
Pueden utilizarse para temperaturas comprendidas entre -200 °C y +850 °C, y pueden fabricarse con 2, 3 ó 4 hilos.
Un termopar está formado por dos hilos de metales diferentes, unidos por un extremo. La unión entre los dos hilos se denomina unión caliente. El otro extremo del hilo del termopar se conecta a un dispositivo de medición, como un multímetro o un controlador de temperatura. Cuando se calienta la unión caliente, se genera una tensión en el dispositivo de medición. Esta tensión es proporcional a la diferencia de temperatura entre la unión caliente y el dispositivo de medición.
Las sondas termopar están disponibles en una amplia gama de metales, como cobre-constantan, hierro-constantan y cromel-alumel. Los termopares también están disponibles en diversos niveles de precisión, del 0,5% al 0,01%.
De acuerdo con las recomendaciones, pueden utilizarse a temperaturas de hasta 2300°C.
Los convertidores y acondicionadores de señal desempeñan un papel importante en la integración de termómetros de resistencia PT100 y sondas termopar con PLC u otros dispositivos digitales. Estos dispositivos transforman la señal emitida por un sensor de temperatura en una señal de tensión o corriente estándar, normalmente de 4-20 mA o 0-10 V, compatible con los sistemas de control y supervisión industriales.
Los convertidores de señal son esenciales para las aplicaciones industriales en las que la precisión, la fiabilidad y la fácil integración de los sensores de temperatura son cruciales.
Los transmisores de temperatura HART se utilizan en aplicaciones de automatización de procesos para medir, convertir y transmitir señales de temperatura desde termómetros de resistencia o termopares a PLC u otros dispositivos digitales. El transmisor convierte la señal del sensor de temperatura en una señal estándar de tensión o corriente. El transmisor también dispone de una pantalla que muestra la lectura de temperatura. También dispone de una interfaz de comunicación HART que permite configurar y calibrar el transmisor mediante un bolsillo HART.
¿Cómo elegir un sensor de temperatura?
A la hora de elegir un sensor de temperatura, hay que tener en cuenta una serie de factores:
- Campo de medida: asegúrese de que la sonda cubre el campo de temperatura requerido.
- Precisión: Elija una sonda que ofrezca la precisión necesaria para su aplicación.
- Tipo de sensor: Seleccione el tipo de sensor (termopar, RTD como PT100 o PT1000, termistor) según los requisitos de su proceso.
- Entorno operativo: tenga en cuenta las condiciones ambientales, como la presencia de polvo, humedad o vibraciones.
- Coste y disponibilidad: compare precios y compruebe la disponibilidad en stock de las sondas y los componentes necesarios.
Preguntas frecuentes sobre los sensores de temperatura
¿Cómo funciona un sensor de temperatura?
Un sensor de temperatura convierte una medición de temperatura en una señal eléctrica que puede ser fácilmente interpretada por un dispositivo de visualización, un registrador de temperatura o un controlador de temperatura. Los tipos más comunes de sensores de temperatura sonlos termopares, los RTD (termómetros de resistencia) y los termistores. Cada tipo utiliza un principio físico diferente para medir la temperatura.
Por ejemplo, un termopar genera una tensión que varía en función de la diferencia de temperatura entre sus dos extremos, mientras que un RTD modifica su resistencia eléctrica en función del cambio de temperatura.
¿Cuál es la función del sensor de temperatura?
La función principal de un sensor de temperatura es proporcionar una medición precisa y fiable de la temperatura en un entorno determinado. Esta información es vital en muchos sectores, como la industria, la medicina y la investigación científica, donde la regulación y el control precisos de la temperatura son esenciales.
El sensor de temperatura suele estar conectado a un PLC o a una pantalla digital industrial. Por ejemplo, en los procesos industriales, la temperatura debe regularse estrictamente para garantizar la calidad del producto. En medicina, los sensores de temperatura se utilizan para controlar la salud de los pacientes.
¿Cuáles son los distintos tipos de sensores de temperatura?
Existen varios tipos de sensores de temperatura, cada uno con sus propias características y aplicaciones específicas:
- Termopares: Utilizados por su amplio rango de medida y su rápida respuesta, los termopares se emplean a menudo en aplicaciones industriales.
- RTD (resistencias termométricas o termómetros de resistencia de platino o termorresistencias): Su tecnología y construcciónofrecen muchas ventajas. Conocidos por su gran precisión y estabilidad, los RTD se utilizan en aplicaciones en las que es esencial una medición precisa, como en el laboratorio.
- Termistores: estos dispositivos sensibles se utilizan en aplicaciones que requieren una respuesta rápida a los cambios de temperatura, como los dispositivos electrónicos o la fabricación de semiconductores.
- Termómetros de infrarrojos: Se utilizan para medir la temperatura sin contacto directo, ideales para superficies de difícil acceso o en movimiento.
Cada uno de estos tipos de sonda tiene ventajas e inconvenientes que los hacen más o menos adecuados para su uso en su aplicación o sistema.
¿Cuáles son las aplicaciones industriales de los sensores de temperatura?
Los sensores de temperatura son esenciales para que las empresas industriales garanticen mediciones precisas y fiables.
Por ejemplo, en la industria cementera, controlan las altas temperaturas en hornos rotatorios y molinos para mantener la calidad del producto y evitar el sobrecalentamiento. En el sector químico, controlan las reacciones térmicas para optimizar la eficacia y la seguridad de los procesos. Las energías renovables también se benefician de estos sensores, que garantizan el correcto funcionamiento de los componentes de las instalaciones solares y eólicas, alargando así la vida útil de los equipos.
Las centrales térmicas utilizan los sensores para gestionar el calor de calderas y turbinas, garantizando una conversión eficiente de la energía. En las aplicaciones de hidrógeno, supervisan los procesos de producción y almacenamiento para garantizar la seguridad de las operaciones. Las incineradoras recurren a estos instrumentos para controlar la combustión de residuos y minimizar las emisiones nocivas. En el sector naval, los sensores garantizan el buen funcionamiento de los sistemas de propulsión y los generadores.
En la industria metalúrgica, supervisan los hornos de fusión y los tratamientos térmicos para garantizar la calidad de los metales. Las centrales nucleares utilizan estas sondas para controlar los reactores y los circuitos de refrigeración, garantizando la seguridad de la producción de energía.
La industria del papel y el cartón utiliza la tecnología de sensores de temperatura para supervisar los procesos de secado y cocción, garantizando una calidad constante de los productos acabados. El sector del petróleo y el gas utiliza estos dispositivos para supervisar la perforación, el refinado y el transporte, garantizando la seguridad de las operaciones. Por último, los servicios industriales como los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) utilizan estos sensores para optimizar el consumo de energía y mantener unas condiciones de trabajo seguras y confortables.
Fuji Electric, su proveedor de sensores de temperatura
Los sensores de temperatura son instrumentos esenciales para controlar y regular la temperatura en entornos industriales.
Fuji Electric ofrece una gama completa de soluciones adaptadas a sus necesidades específicas, garantizando precisión, fiabilidad y cumplimiento de las normas de seguridad y construcción.
Tanto si necesita medir, convertir o visualizar la temperatura, disponemos del equipo y los conocimientos necesarios para optimizar sus procesos industriales.
Integrando tecnologías de vanguardia y asegurando una instalación y un mantenimiento adecuados, puede garantizar resultados óptimos y mantener sus operaciones industriales en niveles de alto rendimiento.
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