1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.
Las inconsistencias en la medición de la temperatura en los procesos industriales provocan una disminución en la calidad del producto, la transición de los equipos al modo de emergencia o un consumo irracional de recursos energéticos. Este manual cubre el diagnóstico de desviaciones de medición causadas por la selección del sensor, la inercia térmica, la resistencia de los cables de conexión y la configuración incorrecta de los transductores. Clasificación de criticidad: crítica para procesos de seguridad, alta para procesos de tratamiento térmico.
2. Medidas de seguridad
ADVERTENCIA: Antes de comenzar a trabajar con sensores de temperatura, es necesario realizar el procedimiento de bloqueo y marcado (LOTO) de los portadores de energía. El equipo puede estar bajo presión o tener una temperatura superficial alta. Utilice equipo de protección personal (EPP) adecuado, incluidos guantes resistentes al calor y gafas de seguridad.
3. Herramientas de diagnóstico necesarias
| Herramienta | Especificación/modelo | Rango de medición | Propósito |
|---|
| multímetro digital | VERDADERO RMS, clase 0,05% | 0-100 MΩ, 0-1000 mA | Comprobación de la resistencia del sensor, la integridad de las líneas. |
| Calibrador de temperatura | Bloque seco o baño líquido | -50...+600°C | Comprobación de la precisión del sensor y del transductor. |
| cámara termográfica | Resolución 320x240 | -20...+1000°C | Detección de sobrecalentamiento local o fugas de calor. |
| tienda de resistencia | Clase de precisión 0,01 | 0-2000 ohmios | Simulación de señal Pt100 para diagnóstico de convertidores |
4. Lista de verificación de evaluación inicial
| acción | el objetivo |
|---|
| Comprobación del historial de señales de alarma (Registro de alarmas) | Detección de patrones de deriva de señal. |
| Fijación de las condiciones ambientales. | El efecto de la temperatura del aire en la línea de conexión. |
| Resumen de conexiones de terminales | Detección de corrosión o aflojamiento de contactos. |
| Comprobación del tipo de sensor en la configuración del PLC/transductor | Solución de errores de configuración (por ejemplo, Pt100 frente a Ni100) |
5. Diagrama de diagnóstico sistemático.
- Síntoma: Desplazamiento de lectura permanente (Compensación)
- Sensor de resistencia IF (RTD) → verifique la resistencia de la línea → IF > 2 ohmios/cable → causa probable: longitud o sección de cable larga.
- SI termopar (TC) → verificar la integridad del cable del termopar → SI conexiones existentes con otros metales → causa probable: termo-EMF parásito.
- Síntoma: alta inercia (respuesta lenta)
- Compruebe la profundidad de inmersión del sensor → SI es insuficiente → causa probable: contacto con la funda protectora, no con el medio.
- Verificar la presencia de pasta térmica en la funda → SI falta → causa probable: entrehierro (resistencia térmica).
- Síntoma: Saltos en las lecturas (Ruido)
- Compruebe si hay fuentes de interferencia electromagnética (convertidores de frecuencia, motores) cerca de los cables de señal → SI presentes → causa probable: falta de blindaje.
6. Matriz de averías y causas.
| Síntoma | Razones probables | prueba diagnóstica | Resultado esperado |
|---|
| Desviación constante | Error de calibración | Comparación con el estándar. | Desviación > 0,5°C |
| Deriva de temperatura | Humedad en el cabezal del sensor | Medición de la resistencia de aislamiento. | Resistencia < 10 MΩ |
| Reacción lenta | Aire en la manga | Control de imagen térmica de la funda. | gradiente de temperatura |
7. Análisis de causa raíz
Resistencia de las líneas de conexión: Cuando se utiliza un esquema de conexión Pt100 de 2 cables, la resistencia de los cables se suma a la resistencia del sensor. La resistencia de un cable de cobre (0,5 mm²) es de aproximadamente 0,035 ohmios/m. A 50 metros, esto da 3,5 ohmios, lo que corresponde a un error de ~9°C.
Inercia térmica: Las fundas protectoras de acero inoxidable tienen una alta capacidad calorífica. Si el sensor no tiene un contacto térmico estrecho con las paredes del manguito, se produce un retraso significativo en la transferencia de calor, lo que imposibilita el control de los procesos dinámicos.
8. Procedimientos de solución paso a paso
- Cómo solucionar el efecto de la resistencia del cable: Cambie el sensor RTD a un esquema de conexión de 3 o 4 cables. Si no es posible, calibre el offset (Offset) en el convertidor al valor de la resistencia de la línea.
- Corrección de la inercia térmica: Limpie la funda protectora de los restos de pasta antigua, aplique pasta termoconductora nueva (hasta 250 °C) o inserte una funda metálica.
- Configuración del transductor: Asegúrese de que el rango del transductor (4-20 mA) coincida con el rango del proceso para minimizar el error.
9. Medidas preventivas
| La causa raíz | Estrategia | Método de seguimiento | Intervalo |
|---|
| Oxidación de contactos. | Uso de aerosoles anticorrosión. | Resumen de terminales | 6 meses |
| Deriva característica | Calibración programada | Comparación con el estándar. | 12 meses |
10. Repuestos y componentes
| Descripción | Especificación | cuando reemplazar | Categoría UNITEC |
|---|
| Sensor Pt100 | Clase A, 3 hilos | Si la desviación es > 0,5°C | Sensores de temperatura |
| Convertidor de 4-20 mA | Programable, HART | Cuando se niega la salida | Electrónica |
La gama completa de componentes está disponible en nuestro catálogo: https://www.unitecd.com/e-catalog/
11. Enlaces
- DSTU EN 60751:2015 (termómetros de resistencia de platino)
- ISO 9001:2015 (Sistemas de gestión de calidad)
- Normas técnicas del fabricante del sensor (Manuales OEM)
