Medición wireless de temperatura

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, que requieren mediciones para integrarlos al sistema de control. 

Teniendo en cuenta que es habitual que los tanques o silos estén alejados del resto de las instalaciones, la tecnología de instrumentación wireless ofrece 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 solución wireless de SignalFire está basada en una arquitectura tipo malla o ‘mesh’, denominada SFRSS (SignalFire Remote Sensing System), 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 (4-20 mA, 1-5 V, pulsos, HART, Modbus, presión, nivel, etc.). 

Al utilizar la banda de 900 MHz para la transmisión de señales, se consigue un vínculo mucho más robusto y de mayor alcance que con otras tecnologías similares que utilizan 2,4 GHz. Normalmente, la distancia entre un nodo y el gateway puede ser de más de 500 m con línea de visión directa, por lo que, en la gran mayoría de las aplicaciones, no se requieren repetidores de señal, como ocurre en otros casos.

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 el perfil de temperaturas, se puede conectar un Sentinel-HART a un sensor inteligente multipunto que ofrece la información de cada sensor en forma individual, o bien el promedio entre todos los sensores.

Esto es suele ser común en tanques de almacenamiento de hidrocarburos, donde se requiere el valor de temperatura para el cálculo del volumen en condiciones estándar, o en silos con granos donde la temperatura debe monitorearse por razones de seguridad o para optimizar el proceso de secado.

 

Cabezales

Estos cabezales permiten integrar transmisores con comunicación HART (2 hilos) al sistema wireless. Son aptos para áreas clasificadas (con aprobación para Clase I, División 1) y están dotados de una batería interna para alimentar el dispositivo esclavo a intervalos de tiempo configurables (por ejemplo, cada 5 minutos) y leer la información disponible mediante el protocolo HART. Asimismo, es posible utilizar un sistema de alimentación con panel solar y baterías, que también es apto para áreas clasificadas.

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.

 

Medición wireless de temperatura

 

Sensor de temperatura multipunto

La solución Sentinel-HART se puede combinar con un sensor multipunto Thermopoint de Nivelco. Es un dispositivo HART de 2 hilos que mide temperatura de polvos, sólidos granulares o líquidos, tanto en áreas de propósito general como clasificadas.

La medición se realiza con sensores electrónicos colocados a iguales distancias 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 ser instalado 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.

 

Medición wireless de temperatura

 

Solución Thermopoint + Sentinel

La implementación de esta solución 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, que 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 dispondrá del valor de la temperatura promedio del producto almacenado en el silo o tanque, sino que también podrá ver el perfil con cada medición. Además, al combinar la medición de temperatura con la de nivel, el sistema podrá calcular 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.

 

Preparado por el Ing. Pablo Batch, Gte. Ingeniería y Servicios, Esco Argentina S.A.

Modificado por última vez en Martes, 07 Abril 2020 15:28
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