Guía de manómetro inalámbrico: cómo funciona realmente el control remoto de la presión

Pasee por casi cualquier planta y encontrará el mismo pequeño problema repetido cien veces. Un manómetro se coloca encima de un tanque, dentro de un patín o en lo alto de la pared de una caldera, en un lugar que alguien tiene que visitar con una escalera y un portapapeles solo para anotar un número. La lectura está bien. Llegar a ello es la parte cara.

Un manómetro inalámbrico resuelve exactamente ese problema. Mide la presión de la misma manera que lo hace un instrumento convencional, pero envía el valor a través de un enlace de radio a una puerta de enlace, un controlador o un tablero, para que nadie tenga que subir a nada. Nuestro equipo en Wuxi Huihua Special Instrumentation ha estado construyendo instrumentos de presión desde 2001, y hemos visto cómo el monitoreo inalámbrico pasó de ser una novedad a una parte rutinaria de los proyectos de plantas. Esta guía cubre qué son realmente estos medidores, cómo funcionan y cómo elegir uno que siga siendo confiable dentro de tres inviernos.

Qué es realmente un manómetro inalámbrico

Si dejamos de lado el marketing, un manómetro inalámbrico es un bucle de medición completo comprimido en una sola carcasa: un elemento de presión, un sistema electrónico de acondicionamiento de señal, un módulo de radio y una batería. No hay prensaestopas, ni zanjas, ni conductos ni tarjetas de entrada analógicas esperando en el otro extremo. En muchas plantas, el ahorro de instalación por sí solo permite pagar el instrumento dentro de un solo proyecto.

Dos detalles de diseño separan los instrumentos que duran de los que decepcionan. El primero es el propio elemento de presión. Un dispositivo que funciona con baterías no debe considerarse descartable; Detrás de la radio se encuentra el mismo tubo Bourdon, cápsula de diafragma o sensor piezoresistivo que encontraría en un instrumento con cable, y merece el mismo cuidado con los materiales húmedos y el rango de presión. El segundo es la pantalla local. Incluso con la comunicación por radio, los ingenieros todavía quieren pasar y leer el valor con sus propios ojos durante una parada o una sesión de búsqueda de fallos.

Manómetro digital serie YS ◆ Modelo: YS100 YS150 ◆ Introducción: Este manómetro digital tiene una forma hermosa, un rendimiento estable y una medición precisa; combina el micrófono líder del mundo... Ver producto →

Ésa es una de las razones por las que fabricamos manómetros digitales con una pantalla LCD clara junto con nuestras familias mecánicas. La pantalla es donde ocurre la verificación de campo y la radio es simplemente una segunda ruta para que el mismo número llegue a la sala de control.

Cómo funciona el monitoreo inalámbrico de presión, paso a paso

Cada sistema inalámbrico de monitoreo de presión, cualquiera que sea el nombre en la etiqueta, está compuesto por cuatro partes que funcionan en secuencia: algo que detecta la presión, algo que convierte y procesa la señal, algo que la transmite y algo que la recibe y almacena.

El elemento sensor y la electrónica del transmisor.

La presión mueve el elemento y la electrónica convierte ese movimiento en una señal eléctrica estable. Aquí el mundo inalámbrico toma prestado directamente del mundo cableado. Un transmisor de 4-20 mA o HART con un sensor probado detrás se comportará mucho mejor en el campo que un diseño exótico sin historia, porque la deriva de temperatura, la estabilidad a largo plazo y el comportamiento de sobrepresión ya se conocen bien.

Transmisor de presión de uso general El transmisor de presión universal utiliza chips de presión de silicio de difusión importados como elemento sensible. Está equipado con un circuito de procesamiento digital de alta precisión... Ver producto →

En la práctica, la mayoría de los nodos inalámbricos se construyen alrededor de un núcleo transmisor industrial probado que luego se sella y se equipa con una radio y una batería. Este enfoque mantiene la medición honesta y la lista de repuestos corta.

El radioenlace

La elección de la radio determina el alcance, la duración de la batería y la facilidad con la que los datos llegan a sus sistemas. El Bluetooth de corto alcance es útil para la configuración y para leer un medidor a unos pocos metros de distancia. Las opciones de mayor alcance, como LoRaWAN y inalámbricoHART, transportan valores a través de una planta hasta una puerta de enlace, y las versiones celulares cubren sitios sin ninguna red local. Lo que importa no es el nombre del protocolo sino si la ruta de la señal es realista. El acero, el hormigón y las tuberías densas pasan factura, y una puerta de enlace colocada en el extremo equivocado de un taller no será rescatada por una antena más grande. Nuestro propio sensores inalámbricos de monitoreo de procesos LoRaWAN se desarrollaron teniendo en cuenta esa limitación, por lo que siempre comenzamos un proyecto inalámbrico con un recorrido de cobertura en lugar de una lista de productos.

El presupuesto de energía

Las baterías son el elemento donde las instalaciones inalámbricas triunfan o fracasan silenciosamente. Un medidor que informe cada segundo vaciará una celda en semanas; el mismo indicador que informa cada quince minutos y duerme en el intervalo puede funcionar durante años. Antes de realizar el pedido, decida qué tan actualizados deben estar realmente los datos. Una marcha lenta en un tanque de almacenamiento y un enclavamiento rápido en un compresor son requisitos muy diferentes, y sólo uno de ellos se adapta a un dispositivo alimentado por batería.

Elegir el manómetro inalámbrico adecuado para su proceso

La forma más rápida de elegir mal es empezar por la radio. En su lugar, comience con el proceso, avance hacia la electrónica y solo entonces decida sobre la comunicación. La siguiente tabla enumera las preguntas que hacemos a los clientes antes de cotizar, aproximadamente en el orden en que son importantes.

Transmisor de presión inteligente serie YSZC-7 ◆ Aplicación: Este instrumento es adecuado para la medición precisa del nivel, densidad y presión de líquido, gas o vapor. Ver producto →

Un núcleo transmisor inteligente con comunicación HART le ofrece un camino intermedio sensato: rendimiento analógico comprobado donde lo necesita, diagnósticos digitales donde ayudan y un módulo de radio que se puede agregar sin rediseñar el instrumento subyacente.

Hacer coincidir el instrumento con el tipo de medición

La conexión inalámbrica es una opción de comunicación, no un tipo de medición, por lo que se siguen aplicando las familias de presión habituales:

• Presión manométrica: la opción cotidiana para bombas, filtros, tuberías y sistemas hidráulicos, referenciada a la atmósfera.
• Presión absoluta: referencia al vacío, utilizada cuando los cambios barométricos aparecerían como una deriva.
• Presión diferencial: para monitoreo de filtros, trabajo de flujo y nivel, donde se deben comparar dos presiones.
• Versiones selladas y sanitarias: cuerpos sellados con diafragma para medios corrosivos o viscosos, y conexiones higiénicas para líneas de alimentos, bebidas y farmacéuticas.

La parte inalámbrica viene después, por lo que mantenemos los mismos elementos y opciones de conexión en las versiones cableadas e inalámbricas de una gama.

Donde los manómetros inalámbricos se ganan el sustento

Algunas aplicaciones son obvias desde el principio. Otros sólo se vuelven obvios una vez que has pagado por el tendido del cable.

• Pozos remotos, parques de tanques y tramos de tuberías alejados de cualquier edificio de control.
• Equipos giratorios o vibratorios, donde los cables se fatigan y eventualmente fallan.
• Áreas peligrosas, donde la instalación de cables es intrusiva y costosa en sí misma.
• Monitoreo temporal durante la puesta en servicio, pruebas o una corta campaña de producción.
• Zonas exteriores y de lavado, donde la calidad del sellado importa más que el alcance.

Para aquellas tareas al aire libre y de lavado, nuestra gama de Instrumentación para exteriores con clasificación IP68 está diseñado para soportar la lluvia, las mangueras y el polvo sin quejarse.

Puntos prácticos que hemos aprendido

No todo lo relacionado con el monitoreo inalámbrico es obvio a partir de una hoja de datos. Algunos hábitos evitan que los proyectos se metan en problemas:

1. Camine por el sitio con un plan de señales antes de realizar el pedido. La cobertura de radio es una propiedad física, no una especificación.
2. Registre lo que realmente está haciendo la batería durante el primer mes y ajuste el intervalo de informes en ese momento, en lugar de hacerlo más tarde.
3. Mantenga una exhibición local. Cuesta poco y resuelve las discusiones rápidamente.
4. Decida quién es el propietario de los datos, ya sea una puerta de enlace, un PLC, un historiador o una plataforma en la nube, antes del día de la instalación.
5. Estandarizar una o dos tecnologías de radio en toda la planta en lugar de cinco.

Pensamientos finales

Wireless manómetros No son instrumentos complicados, pero se encuentran en el punto de encuentro de dos disciplinas: medición de presión y comunicación por radio. Primero haga la medición correcta, elija la radio para el sitio que realmente tiene y sea honesto acerca de la frecuencia con la que realmente necesita los datos. Haga esas tres cosas y un medidor inalámbrico se convertirá en uno de los instrumentos menos problemáticos de la planta.

Si está trabajando en un proyecto y desea una segunda opinión sobre el lado de la presión, nuestros ingenieros estarán encantados de hablar con usted sobre el medio, el alcance y el medio ambiente. Esa conversación suele ser mucho más corta que el recorrido del cable que intentas evitar.