Tipos de transmisores industriales y calibración de instrumentos

Resumen

El texto explica los principales tipos de señales de transmisión industrial (neumáticas, electrónicas y digitales) y distingue entre transmisores neumáticos, analógicos e inteligentes o digitales. También describe la calibración de instrumentos de medición y el criterio para considerar que un instrumento está bien calibrado.

Puntos clave

Las señales de transmisión más empleadas en la industria son la neumática, la electrónica y la digital.
El transmisor neumático envía aire a presión entre 3 y 15 psi (0,2 a 1 bar) y se basa en el mecanismo tobera-obturador.
La señal estándar electrónica es el lazo de corriente de 4 a 20 mA, con un cero vivo de 4 mA que permite detectar cortes del lazo.
Los transmisores analógicos son los más difundidos, tienen buena exactitud y su velocidad de respuesta es de 2 a 5 veces superior a la de los digitales.
Los transmisores digitales permiten cambiar el rango de medición en sitio sin recalibrar, pero su velocidad de respuesta es más lenta.
Un instrumento está bien calibrado cuando la diferencia entre el valor real y el valor indicado, en todo su campo de medida, está dentro de los límites de exactitud del instrumento.

Ponte a prueba

Transmisores

Existen varios tipos de señales de transmisión: neumáticas, electrónicas, digitales, hidráulicas y telemétricas. Las más empleadas en la industria son las tres primeras.

Transmisores Neumáticos

Envían una señal de salida en forma de aire a presión, la cual varía linealmente con la señal de entrada. El estándar de transmisión es una presión comprendida entre 3 a 15 psi (0,2 a 1 bar). La operación básica del transmisor neumático se basa en el mecanismo tobera-obturador.

Transmisores Electrónicos

Se clasifican en dos grandes grupos: los analógicos y los inteligentes. En el primer caso están compuestos por circuitos analógicos, y en el segundo se componen por circuitos digitales basados en microprocesador.

La señal estándar para la transmisión eléctrica de variables de proceso es el lazo de corriente de 4 a 20 mA. Características principales:

Capacidad de transmitir la señal a distancias de hasta 1 km o más, dependiendo de la impedancia del cable.
La existencia de un cero "vivo" (4 mA), permite la posibilidad de detección de corte del lazo.
La transmisión en corriente directa (CD) que permite filtrar más fácilmente las perturbaciones.
Mayor velocidad de respuesta que los transmisores neumáticos.

Transmisores Analógicos (o Convencionales)

Son los de uso más difundido en la actualidad y sus características fundamentales son:

Capacidad de calibración en múltiples rangos de medición.
Pueden ser reparados con relativa facilidad.
La velocidad de respuesta es de 2 a 5 veces superior a la de los transmisores digitales.
Buena exactitud.
Cumplen con el estándar para transmisión de señales analógicas, lo que asegura la compatibilidad con cualquier instrumento receptor que cumpla igualmente con dicho estándar.

Transmisores Inteligentes

Se denomina transmisor inteligente a aquel que incorpora circuitos digitales basados en microprocesador, y que para el procesamiento de la señal proveniente del sensor utiliza software en lugar de hardware. Existe una gran variedad de transmisores inteligentes, cuya diferencia principal consiste en el mecanismo que utilizan para la transmisión de la señal.

Transmisores Inteligentes con Comunicación Digital (Transmisores Digitales)

También suelen denominarse simplemente transmisores digitales. En este tipo de transmisor la variable de proceso es transmitida digitalmente y codificada de acuerdo a un protocolo de comunicación.

Capacidad para operar en cualquier rango válido de medición.
La posibilidad del cambio del rango de medición (en el sitio) sin necesidad de recalibrar el instrumento disminuye los tiempos de parada del proceso.
Excelente exactitud.
En general, la velocidad de respuesta de un transmisor digital es más lenta que la de un transmisor analógico, ya que la señal proveniente del sensor necesita ser digitalizada y procesada antes de ser enviada.
La señal transmitida tiene un mayor alcance que en el caso de los transmisores analógicos.

Calibración de Instrumentos

Los instrumentos de medición hacen uso de algún tipo de transductor y de diferentes mecanismos para realizar su función. En ocasiones algunos de estos elementos no funcionan correctamente y provocan que el instrumento proporcione valores erróneos de la variable de proceso. Cuando esto sucede es necesario realizar algún servicio de mantenimiento. Uno de esos servicios es la calibración.

Un instrumento se considera bien calibrado cuando en todos los puntos de su campo de medida, la diferencia entre el valor real de la variable y el valor indicado o registrado o transmitido, está comprendida entre los límites determinados por la exactitud del instrumento.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el estándar de transmisión electrónica en la industria?

El estándar para la transmisión eléctrica de variables de proceso es el lazo de corriente de 4 a 20 mA. Permite transmitir la señal a distancias de hasta 1 km o más, según la impedancia del cable.

¿Cuál es la diferencia entre un transmisor analógico y uno digital?

El transmisor analógico tiene circuitos analógicos y responde más rápido, mientras que el digital incorpora microprocesador, transmite la variable codificada según un protocolo y permite cambiar el rango sin recalibrar.

¿Cuándo se considera bien calibrado un instrumento?

Se considera bien calibrado cuando, en todos los puntos de su campo de medida, la diferencia entre el valor real de la variable y el valor indicado, registrado o transmitido está dentro de los límites de exactitud del instrumento.