Criterios para la selección de un sensor en una aplicación industrial

Criterios para la selección de un sensor en una aplicación industrial.

Por Encerrado Rodela Juan Alexis.

En el documento que se presenta a continuación se muestran aspectos importantes y requerimientos se tienen que tomar en cuenta para llevar a cabo la selección de una herramienta de trabajo como lo son los sensores, estos los podemos encontrar en muchos de los dispositivos que tenemos en la vida cotidiana, también los podemos encontrar en la industria tales como lo son las alimenticias, refresqueras, manufactureras, comerciales.

Sobre el conocimiento del tema de sensores, debemos tener en cuenta una definición entendible para este, un sensor es un dispositivo capaz de detectar diferentes tipos de acciones y estímulos externos, estos artefactos pueden transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas. Para llevar a cabo la selección adecuada de un trabajo específico de un sensor, muchos podrían asegurar que es realmente sencilla, pero para muchos otros puede llegar a ser todo un gran problema, sobre todo, si tomamos en cuenta la gran variedad de tipos de sensores que existen en el mercado y las múltiples maneras que existen de conectarlos. Dentro de la selección de un sensor, se deben considerar diferentes factores, tales como: la forma de la carcasa, distancia operativa, exactitud, fiabilidad, calibración, precisión, datos eléctricos, conexiones, velocidad de respuesta, esto será de gran utilidad para la elección del sensor más apropiado para un proceso y garantizará la detección correcta, evitando problemas y paros no programados. Existen tres aspectos principales que se deben considerar al seleccionar adecuadamente un sensor. La aplicación, para este segmento debemos de considerar el tipo de medición que se requiere, por ejemplo, la variable que se va a medir, su valor nominal, el rango de valores, la exactitud, velocidad de medición y confiabilidad requeridas, las condiciones ambientales en las que se realizará la medición. Es de gran importancia conocer el material del que esté constituido, ya que con base en esto será el tipo de sensor a utilizar, aunque en ocasiones se puede tener más de un tipo de sensor midiendo un material, se necesita considerar la forma del objeto y sus características físicas como rugosidad y brillo, para determinar la forma de detección. la fiabilidad del sensor es importante ya que el sensor debe de tener una fiabilidad muy alta, puesto que no debe de estar sujeta a fallos, la medición de la precisión debe de ser tan alta como sea posible por la variación de la medición de la variable, el sensor debe de ser fácil de calibrar, sus tiempos y procesos de calibración deben de ser mínimos además que el sensor no debe requerir recalibración frecuente, para la velocidad de medición el sensor debe ser capaz de responder a los cambios de la variable en tiempo mínimo, lo ideal será la respuesta instantánea. Un ejemplo de lo antes mencionado es la detección de nivel en algún recipiente, en donde se pueden utilizar varios tipos de sensores ultrasónicos, sensores fotoeléctricos e incluso sensores capacitivos. El ambiente, se relaciona a la interacción de la tecnología del sensor con el proceso. Se pueden encontrar una gran variedad de industrias, y por cada tipo de industria diferentes tipos de ambiente en el cual poder desarrollar una buena medición por parte del sensor, así como existen muchos tipos de sensores, se debería de elegir el artefacto adecuado, al ambiente adecuado para que este tenga una mayor durabilidad de trabajo así como de vida útil, es relevante conocer las propiedades y materiales de los cuales está construido el sensor, pues estos pudieran llegar a dañar el artefacto y provocar un una medición errónea. Por ejemplo, un sensor para área de soldadura de la industria automotriz no sería óptimo para un proceso de envasado en la industria farmacéutica o alimenticia, donde en estas se realizan procesos de limpieza continuos y se requieren sensores con alto grado de protección. Muchos sensores son dañados por una mala aplicación, es decir, se requiere un sensor con características especiales y el proceso tiene un sensor estándar. Con lo antes mencionado el sensor lo encontramos sobresaliente en áreas de soldadura, donde encontramos sensores dañados por esquirlas de soldadura, por altas temperaturas o golpes; estas son características especiales de esta área, las cuales se pueden cubrir con un sensor de especialidad más no con un sensor estándar. El sistema de control, debemos tener en claro una definición entendible, el sistema recibe información del entorno sobre el que queremos realizar algún tipo de acción por medio de los sensores, esa información aporta datos para que el ‘controlador’ decida si hay que realizar alguna acción, si es así, esta acción se lleva a cabo por un actuador que tiene capacidad para provocarla, podemos tener un mejor entendimiento, por ejemplo; en una habitación existe un sensor de luz, el cual realiza su medición por medio de un fotodiodo, este le indica al sistema de control que hay poca luz en la habitación que queremos controlar y el sistema determina que hay que activar una serie de lámparas, para conseguirlo el sistema de control activa un contactor (actuador) que provoca que las lámparas enciendan y provocando una mayor iluminación. En función de su arquitectura y también en relación con su tamaño que podemos dividirlos en; Sistemas Centralizados: contiene un módulo de control recibe todas las señales, procesa las señales, toma una decisión pertinente y controla todas las salidas, usado en pequeñas instalaciones para un control limitado y en hogar. En otras palabras, en un sistema de centralizados, el control central de procesos recibe datos, toma todas las decisiones y ordena las acciones correspondientes. Si el sistema central falla, el sistema deja de funcionar. Sistemas Distribuidos: Existen muchos módulos de control con tareas concretas que comunicados entre sí forman una red que se comporta como una sola entidad. Es la tendencia actual para grandes instalaciones y para hogar digital. Si existe una gran variedad de sensores por cada tipo de sensor existe una medición, para realizar las mediciones de magnitudes mecánicas, térmicas, eléctricas, físicas, químicas, se emplean dispositivos comúnmente llamados sensores y/o transductores. El sensor percibe los cambios de la magnitud en cuestión, como temperatura, posición, nivel químico, fuerza, convierte estas mediciones en señales generalmente eléctricas para suministrar la información a instrumentos de lectura y registro o para un sistema de control que realizará acciones en función de las magnitudes medidas. Estos dispositivos se instalarán en el lugar apropiado para medir esa magnitud, estado, nivel o cual sea el caso, es necesario conocer su modo de operación para poder instalar, configurar o mantener sistemas que los incorporen.

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