Medición de temperatura con sensores multi-punto y transmisión wireless

En muchas ocasiones las instalaciones industriales cuentan con silos o tanques de depósito de materias primas, productos terminados, agua para uso industrial o sistemas contra incendio, etc, y necesitan incorporar mediciones en los mismos.  Dado que es habitual que los tanques o silos estén alejados del resto de las instalaciones, la tecnología de instrumentación inalámbrica se presenta como una solución muy atractiva, gracias a muchas ventajas importantes, tales como: ahorro de cableado, facilidad de instalación, posibilidad de uso en áreas clasificadas, etc.

La línea de productos de SignalFire (EEUU) permite implementar un sistema wireless logrando importantes ahorros desde el momento de la instalación. La solución está basada en una arquitectura tipo malla o “mesh”, que consiste en un concentrador o gateway (con protocolo Modbus/RTU o Modbus/TCP) comunicado con nodos o sensores remotos para todo tipo de señales (4-20mA, 1-5V, Pulsos, HART, MODBUS, Presión, Nivel, etc).  

Medición de temperatura

Para mediciones de temperatura simples, podrá utilizarse un cabezal Sentinel-RTD (con entrada para sensor Pt100) o Sentinel-TC (para Termocupla K). En cambio, si lo que el usuario necesita es el valor de temperatura promedio o bien el perfil de temperaturas, puede utilizarse un Sentinel-HART conectado a un sensor inteligente multipunto que puede ofrecer la información de cada sensor en forma individual, o bien el promedio entre todos los sensores.

Cabezal SENTINEL-HART de SIGNALFIRE

Este dispositivo ha sido diseñado para integrar transmisores con comunicación HART® (2 hilos) al sistema inalámbrico. Como todos los nodos Sentinel, son aptos para áreas clasificadas (con aprobación para Clase I, División 1) y están dotados de una batería interna con la que alimentan al dispositivo esclavo a intervalos de tiempo configurables (por ejemplo, cada 5 minutos), y leen la información disponible mediante el protocolo HART®. Alternativamente es posible utilizar un sistema de alimentación con panel solar y baterías, que también es apto para áreas clasificadas.

Además, permiten generar un túnel para la comunicación HART® a través del gateway del sistema. De esta manera, el usuario puede comunicarse con el esclavo HART® usando un software basado en tecnología FDT/DTM como Pactware, y configurar el dispositivo de campo en forma completa, como si estuviera conectado directamente con él, pero a kilómetros de distancia desde la comodidad de su escritorio.

Sensor de temperatura multipunto Thermopoint de NIVELCO

El THERMOPOINT de NIVELCO es un dispositivo HART® de 2 hilos, diseñado para la medición de temperatura de polvos, sólidos granulares o líquidos, tanto en áreas de propósito genera como áreas clasificadas. La medición se realiza con sensores electrónicos ubicados a distancias iguales entre sí, dentro de una sonda rígida (para pequeños tanques), o flexible de acero inoxidable recubierta en plástico (PE antiestático) en su versión para sólidos, o sin recubrimiento en su versión para líquidos. Puede instalarse en tanques o silos de hasta 30 m de altura, con la posibilidad de incorporar hasta 15 puntos de medición, que ofrecen una exactitud de 0,5°C. Para asegurar la posición vertical de la sonda puede utilizarse un peso o bien un anclaje en la parte inferior.

Solución Thermopoint + Sentinel

SignalFire ha desarrollado la integración completa del cabezal Sentinel con el sensor Thermopoint de NIVELCO, utilizando el protocolo de comunicación HART®, para que el usuario pueda tener fácilmente en su sistema toda la información de los sensores de temperatura en forma individual.  La implementación es muy simple y transparente para el usuario, ya que cuando el nodo Sentinel enciende al Thermopoint y lo identifica (leyendo el número de fabricante y de dispositivo), utiliza comandos HART® específicos para leer la información de cada uno de los sensores. Todos los valores quedan luego disponibles en el puerto de comunicación MODBUS del gateway como registros independientes y se actualizan con cada transmisión en el intervalo configurable (por ejemplo, cada 15 minutos). 

De este modo, el sistema de control de la planta no sólo tendrá un valor de la temperatura promedio del producto almacenado en su silo o tanque, sino que podrá ver el perfil con cada medición. Además, y combinando la medición de temperatura con la de nivel, el sistema podrá calcular efectivamente el promedio de la temperatura del producto y la temperatura ambiente en la parte superior, promediando los sensores que están por debajo y por encima del valor medido respectivamente.

Aplicaciones

Esta solución puede implementarse, por ejemplo, en las siguientes aplicaciones:

• Silos o tolvas con granos, para detectar la aparición de hongos o gérmenes.
• Secadoras de granos, para garantizar la calidad y optimizar el consumo de energía.
• Tanques de almacenamiento de crudo o refinados, para cálculo de volumen estándar.
• Tanques de depósito de combustibles o lubricantes.

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