Guía de Montaje y Precauciones para Sensores Industriales

Precauciones en el Montaje de Finales de Carrera

1. El montaje y la primera puesta en servicio deberán realizarse exclusivamente por personal especializado debidamente cualificado.
2. Los trabajos en las instalaciones eléctricas únicamente pueden ser realizados por técnicos electricistas.
3. Antes de realizar los trabajos de montaje debe asegurarse de que la alimentación eléctrica esté desconectada.
4. Se deberán seguir los reglamentos y normativas vigentes.

•No exponga el final de carrera a agua por encima de los 60°C ni loutilice en presencia de vapor.

•No utilice el final de carrera en presencia de aceites o agua.

•Puede aplicarse un cable de 8,5 a 10,5 diámetro como goma desellado para la salida del cable. (Use cable de VCT de 1,25 mm2).

•Cuando desmonte la cubierta protectora de terminales inserte undestornillador y aplique fuerza en la dirección de apertura. No useuna fuerza excesiva para retirar la cubierta. Podría causar defor-maciones en la sección de encaje y reducir la fuerza de sujeción.

Diferencias en el Funcionamiento de Sensores Optoeléctricos

-Fotocélulas de Barrera

En estos casos, el emisor y el receptor están separados en cuerpos distintos, colocándose alineados y quedando ambos componentes enfrentados el uno con el otro.

Se trata del modo de funcionamiento más fiable, pues toda la potencia que emite el emisor es enviada directamente al receptor, haciendo que la suciedad y la humedad del ambiente afecten en menor medida a su funcionamiento.

Con las fotocélulas de barrera, se consiguen distancias más largas que con el resto de principios de funcionamiento, y la distancia entre emisor y receptor no va a depender del color del objeto a detectar.

Su mayor inconveniente es que no están indicados para la detección de objetos transparentes o translúcidos, pues la luz emitida por el emisor puede atravesar el cuerpo y llegar al receptor, sin llegar a detectarse el objeto.

Por ende, para evitar el problema anterior, se requiere que los objetos a detectar tengan un grado de opacidad alto.

Como ya ha sido indicado, emisor y receptor se sitúan formando una  barrera en encapsulados diferentes, por lo que se necesita llevar tensión de alimentación a ambos lados de la barrera, pudiendo esto resultar un inconveniente en determinadas instalaciones en donde el espacio es restringido

-Reflexión difusa

En las fotocélulas de reflexión difusa sobre el objeto el emisor lanza un haz de luz; los rayos del haz se pierden en el espacio si no hay objeto, pero cuando hay presencia de objeto, la superficie de éste produce una reflexión difusa de la luz, parte de la cual incide sobre el receptor y se cambia así la señal de salida de la fotocélula.

-Reflexión definida

La reflexión en la superficie del objeto a detectar por las fotocélulas de reflexión definida normalmente es de carácter difuso, como en los sensores de reflexión difusa, o sea que los rayos reflejados salen sin una trayectoria determinada.

Esto es muy importante, para no caer en la falsa idea de que la diferencia respecto a los sensores de reflexión difusa está en el tipo de reflexión; lo está en el tipo de óptica empleada.

En las fotocélulas de reflexión definida la fuente de luz está a una distancia mayor que la distancia focal, por lo que el haz converge a un punto del eje óptico

Precauciones en el Montaje de Sensores Optoeléctricos

NO INSTALE LA UNIDAD:

1. donde los árboles, las plantas o las hojas caídas puedan bloquear los haces.

2. donde una intensa fuente de luz o la luz solar puedan reflejarse directamente en la ópticadel receptor. Se pueden producir falsas alarmas si una luz extraña entra en un ángulo de±3º con respecto al eje de cada receptor.

3. en superficies móviles.

4. donde esté expuesta a agua sucia o a salpicaduras de agua marina.

5. donde se supere el rango máximo para cada modelo.

6. donde exista el riesgo de fuertes ruidos eléctricos o RFI (Interferencia de radiofrecuencia).

7. donde esté expuesta a fuertes vibraciones.

8. donde esté expuesta a gases explosivos o corrosivos.

EVITE:

1. la humedad y las temperaturas extremas.

2. los imanes o cualquier material imantado.

3. conectar la corriente o los cables de salida cerca de fuentes de energía de alto voltaje.

IMPORTANTE:

1. Encare los módulos ópticos superiores e inferiores del transmisor y del receptor el unohacia el otro.

2. Asegúrese de que el haz de los módulos ópticos de alineación se puede ajustar en unmargen de ±90º en horizontal y ±10º en vertical.

Cuándo Utilizar Sensores de Fibra Óptica

Los termómetros de fibra óptica han demostrado ser invaluables en la medición de temperaturas en metales básicos y producciones de vidrio así como en los procesos de formado en caliente para esos materiales.

Las llamas de las caderas y las temperaturas de los tubos así como áreas cruciales de las turbinas son aplicaciones típicas en las operaciones de generación de energía.

Las líneas de rolado en acero y otras plantas de metal fabricado también imponen condiciones agresivas que la fibra óptica maneja bien.

  Las aplicaciones típicas incluyen hornos de todas clases, operaciones de sinterizado y hornos.

El equipo de soldadura automatizada, soldadura fuerte y aleada con frecuencia genera grandes campos eléctricos que pueden afectar a los sensores convencionales.

  Las operaciones de proceso a alta temperatura en industrias del cemento, refractarios y químicos con frecuencia usan detección de temperatura con fibra óptica

La fibra óptica también se usa en procesos de fusión, pulverización y crecimiento de cristales en la industria de semiconductores.

Diferencia entre Sensores Magnéticos y Capacitivos

La mayoría de los sensores magnéticos funcionan por un fenómeno físico llamado efecto hall.

En un conductor por el que circula una corriente, en presencia de un campo magnético perpendicular al movimiento de las cargas, aparece una separación de cargas que da lugar a un campo eléctrico en el interior del conductor, perpendicular al movimiento de las cargas y al campo magnético aplicado.

A este campo eléctrico se le denomina campo Hall. Llamado efecto Hall en honor a su modelador Edwin Herbert Hall.

Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad.

La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

Precauciones en el Montaje de Sensores Inductivos

-A la hora de montar un sensor inductivo se debe de tener especial cuidado a la hora de montarlo de que no se caigan o tengan chocazos en el detector.

-Monte el detector en el centro del rango de trabajo, es decir, ajustar la posición de montaje del detector magnético para que el embolo se detenga en el centro del rango de trabajo.

-Nunca sujetar el detector por los hilos ya que esto puede producir daños internos, e intente montar el detector con el par de apriete adecuado.

Precauciones en el Montaje de Sensores Capacitivos

-No montar dos detectores demasiado cerca el uno del otro, ya que puede afecatar el uno en el otro a la frecuencia de oscilación y provocar un estado de detección permanente.

-Los detectores deberán de estar en conformidad con la norma IFC 60947-5-2 ser de -25ºC a

70ºC.

-se debe montar en su soporte, asegurándose de que no hay ninguna pieza o parte de apoyo alrededor del sensor.

8. Explica como consiguen los sensores ultrasónicos medir distancias.

Para medir distancias con Arduino podemos hacerlo de diferentes maneras. Existen el sensor de infrarrojos, que utilizan las propiedades de la luz para calcular la distancia, y el sensor ultrasónico Arduino utiliza las propiedades de propagación del sonido para medir distancias. Más concreto utiliza los ultrasonidos. Este tipo de ondas sonoras se encuentran por encima del espectro audible por los seres humanos. El funcionamiento es muy sencillo. El sensor envía una onda ultrasónica a través del disparador o trigger, rebota contra el objeto y el receptor detecta la onda. Sabiendo cuánto ha tardado en viajar dicha onda, podemos saber la distancia.

9. Definir las afecciones en los sensores ultrasónicos y como prevenirlas en el montaje.

Hay que evitar las posiciones de montaje que puedan ser causa de fuertes sedimentos de suciedad sobre la superficie del sensor. Las gotas de agua y fuertes incrustaciones sobre la superficie del transductor pueden obstaculizar el funcionamiento. Ligeros sedimentos de polvo y precipitación de tinta no obstaculizan la función. En los objetos a explorar que tienen superficies planas y lisas, los sensores deberán ser montados en un ángulo de 90° ± 3° respecto a la superficie. Las superficies ásperas permiten, por el contrario, desviaciones angulares claramente mayores. Para el ultrasonido es áspera una superficie cuando la profundidad de su aspereza es igual de grande que la onda de la frecuencia ultrasónica o aun mayor.

10. Explicar cómo es posible realizar medidas de distancias lineales mediante el uso de un solenoide.

Con el uso del selenoide es posible la medición de desplazamientos lineales mediante la detección de la variación del campo magnético en la aproximación del objeto al selenoide, esto permite la medición sin contacto de distancias elevadas.

11. Explicar el funcionamiento de los distintos tipos de sensores de nivel de líquidos.                                                            -Un interruptor de nivel es un dispositivo que, instalado sobre un tanque u otro recipiente en que hay almacenamiento de sólidos o líquidos, permite discriminar si la altura o nivel que el material o elemento almacenado alcanza o excede un nivel predeterminado. Al producirse dicha condición, este dispositivo cambia de estado y genera una acción que evita que el nivel siga subiendo. El ejemplo más sencillo de interruptor de nivel es el flotador de un retrete, que interrumpe el flujo de agua al alcanzar el tanque un nivel determinado.

- Sensor de nivel ultrasoncios: estos sensores incorporan un procesador de señal analógica, un microprocesador, decimal codificado en binario (BCD) switches de rango, y un circuito de salida del controlador. Transmite los impulsos a una puerta de señal de la ruta del microprocesador a través del procesador de la señal analógica del sensor, que envía un haz ultrasónico a la superficie del líquido. El sensor de nivel detecta el eco de la superficie y la envía de vuelta al microprocesador para una representación digital de la distancia entre el sensor y el nivel de la superficie. A través de una actualización constante de las señales recibidas, el microprocesador calcula los valores promedios para medir el nivel de líquido

-Sensor de nivel por capacitancia: al igual que los sensores ultrasónicos, los sensores por capacitancia pueden manejar medición de nivel puntual o continua. Usan una sonda para monitorear los cambios de nivel de líquido en el tanque, acondicionando electrónicamente la salida a valores capacitivos y resistivos, que se convierten en señales analógicas. La sonda y el recipiente equivaldrán a las dos placas de un capacitor, y el líquido equivaldrá al medio dieléctrico. Debido a que la señal emana solo de cambios de nivel, la acumulación de material en la sonda no tiene efecto. Los recipientes de fluido no conductor pueden indicar sondas dobles o una banda conductora externa.

2. Explicar la diferencia en el funcionamiento físico entre un termopar y un termisor NTC o PTC. ¿Cuándo es conveniente utilizar cada uno de ellos?                                                                                                                                     Un termopar (también llamado termocupla) es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck), que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado “punto caliente” o unión caliente o de medida y el otro denominado “punto frío” o unión fría o de referencia.Consiste, básicamente, en un circuito cerrado formado por dos hilos determinados y de distintos metales unidos por sus respectivos extremos, en el cual aparece una pequeña corriente a partir de una diferencia de potencial surgida por una diferencia de temperaturas en ambos extremos.El fenómeno es resultado del tránsito de electrones entre las uniones de los dos metales a consecuencia de una energía, en este caso térmica, aplicada a una de ellas. Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.                                                                                                                                                   Definir el funcionamiento y características de los pirómetros.                                                                                        -Pirómetro óptico: Es aquel que puede medir la temperatura de una sustancia a partir de la radiación que emana de su cuerpo, para lo cual no necesita estar en contacto con ella. Funciona comparando el brillo de la luz que emite la sustancia con el de una fuente estándar. Se utiliza tanto para medir la temperatura de gases como de cuerpos incandescentes. De hecho, puede medir temperaturas superiores a los 1.000 °C.                                                                      -Pirómetro de radiación: El pirómetro de radiación capta la radiación emitida por el cuerpo cuya temperatura se quiere determinar. Este tipo de pirómetro se funda en la ley Stefan-Boltzman. Es capaz de medir temperaturas que se ubiquen entre los 550 °C y los 1.600 °C.                                                                                                                                                                        -Pirómetro de resistencia: El pirómetro de resistencia es aquel que mide la temperatura del objeto o cuerpo a través de un cable delgado que se pone en contacto con este. El calor produce el cambio de resistencia eléctrica del dispositivo, que hace una medición de la temperatura del objeto a partir de dicho calor.