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Una conexión fiable y robusta para los sensores en aplicaciones de proceso



Figura 1
Figura 1
Los sensores de temperatura ofrecen una entrada a un sistema (indicador, regulador u otros dispositivo) que se usa para determinar la temperatura de un proceso o ubicación específico. Esto requiere que el sensor esté conectado al instrumento de modo que se pueda recibir la señal. Esta conexión se puede hacer mediante un cable de longitud extendida desde el sensor que está fijado directamente al instrumento, un cable de extensión conectado al sensor en su punto de uso (ver Figura 1), o por transmisión mediante una red inalámbrica.

Figura 2
Figura 2
Los sensores con longitudes de cable extendidas funcionan bien a menos que sea necesario reemplazar o retirar el sensor para calibración o mantenimiento. Cuando esto ocurre, con frecuencia es necesario retirar el cable de una bandeja de cables o haz de cables una distancia considerable, lo que tiene como consecuencia tiempo perdido, costo y molestia. El uso de cables de extensión conectados al sensor en su punto de uso (ver la Figura 2) elimina todo el tiempo perdido y la molestia puesto que el sensor simplemente se puede desconectar y retirar. Las redes inalámbricas pueden ser excelentes, pero no siempre son la mejor selección dependiendo de la aplicación y ubicación.

Durante muchos años los sensores usados en aplicaciones de alta fiabilidad, como los usados en aplicaciones aeroespaciales y militares, confiaron en conectores como el Mil-C-5015 o el MIL-C-38999 que proporcionaban alta fiabilidad y conexiones seguras pero a un alto precio. Sin embargo, con la difusión del uso de los sistemas de automatización industrial, el número de sensores usados ha aumentado drásticamente, lo que impulsa la necesidad de un sistema de conexión fiable y rentable para estos sensores.

El desarrollo y publicación de la norma IEC 61076-2-101, “Conectores para equipo electrónico” abrió la puerta para un sistema de conexión fiable, de precio razonable y fácilmente disponible. Ese conector, con frecuencia llamado conector “M12”, es una característica común en muchas aplicaciones de detección y control.

OMEGA Engineering está encabezando la manera de adaptar este sistema de conector a una variedad de productos sensores de temperatura como termopares, detector termométrico de resistencia (RTD) y sensores de termistor. Estos sensores se están usando en un número creciente de aplicaciones como procesamiento de alimentos y productos lácteos, biofarmacéuticos y automatización industrial.

Figura 3
Figura 3
La convención estándar es poner el conector con los contactos o pines expuestos (ver Figura 3) en el lado sin energía (del sensor) de la conexión de modo que no ocurra un contacto no deseado con la corriente de operación. Por eso, todos los productos sensores de temperatura de OMEGA incluyen un conector de estilo “enchufe” en el producto como se muestra en la Figura 3.

Figura 4
Figura 4
El cable de extensión, que conecta el sensor al sistema, proporciona la corriente de operación y devuelve la señal del sensor, tiene un conector de estilo de receptáculo (ver Figura 4). Este conector puede ser un conector moldeado o un conector ensamblado mecánicamente. La Figura 4 muestra un conector de estilo de receptáculo montado mecánicamente típico.

Además de la facilidad de instalación y mantenimiento, las conexiones M12 proporcionan el beneficio adicional de proporcionar conexiones selladas que se pueden usar en entornos húmedos o de lavado. Los procesos como los que se usan en las industrias alimenticias, de lácteos y farmacéutica están expuesto a lavados frecuentes en los que la conexión M12 protege las conexiones del alambre contra el ataque y la corrosión de los productos químicos que se usan en estos procesos.

Figura 5a Figura 5b
Figura 5
Los conectores M12 están disponibles en una amplia variedad de configuraciones. OMEGA adoptó el estilo de conector de 4 pines “Codificado A” frecuentemente usado (ver Figura 5) para todos nuestros sensores. Esta disposición proporciona la mayor flexibilidad para los clientes puesto que todos nuestros sensores RTD compatibles con M12 están hechos con construcción de 4 alambres (para que se puedan usar con cualquier sistema de 2, 3 o 4 alambres) y los termopares se pueden hacer con uniones sencillas o dobles.

La familia de productos de sensor compatibles con M12 de OMEGA Engineering se ofrecen con cajas de acero inoxidable maquinado o moldeado por inyección. Las cajas de acero inoxidable maquinado se pueden entregar con diversas roscas de montaje o cajas sin roscas para adapatrarse a la aplicación. Omega también ofrece una línea de 3A de sensores de agarre triple aprobados que se pueden usar en sistemas clean-in-place (CIP) que típicamente se usan en las industrias alimenticias, de lácteos, de fermentación e industrias farmacéuticas.

La creciente familia de OMEGA de sensores compatibles con M12 incluye todos los estilos comunes de sensores de temperatura incluyendo RTD, termopares y sensores de termistor.

La siguiente tabla proporciona una breve panorámica de estos productos:
Tipo de sensor Estilo de montaje Estilo de carcasa Serie de número de modelo
RTD (Pt100 o Pt1000) Sin roscar Acero inoxidable maquinado PR-21A, PR-26A
1/2NPT PR-21B, PR-26B
3/8NPT PR-21C, PR-26C
1/4NPT PR-21D, PR-26D
M8x1 PR-21E, PR-26E
M10x1 PR-21F, PR-26F
G1/2 BSPP PR-21G, PR-26G
G1/4 BSPP PR-21H, PR-26H
Termopar (tipo J y K) Sin roscar Acero inoxidable maquinado M12…-A
1/2NPT M12…-B
3/8NPT M12…-C
1/4NPT M12…-D
M8x1 M12…-E
M10x1 M12…-F
G1/2 M12…-G
G1/4 M12…-H
RTD (Pt100 o Pt1000) Sin roscar Nylon moldeado PR-22, PR-31
Termopar (Tipo J o K) Sin roscar Nylon moldeado M12M…
RTD (Pt100) Tri-Clamp Acero inoxidable maquinado PRS-S-M12
Termopar (tipo J y K) Tri-Clamp Acero inoxidable maquinado TCS-S-M12
Termistor Tri-Clamp Acero inoxidable maquinado THS-S-M12


Figura 7
Figura 7
Figura 6
Figura 6
Manteniendo el énfasis de Omega en proporcionar soluciones de medición para satisfacer casi cualquier aplicación del cliente, ofrecemos una amplia selección de cables de extensión y accesorios M12. Entre ellos están los cables típicos de PVC y poliuretano, así como una nueva línea de cables para termopar completamente compensados. En la Figura 6 se muestra un cable con aislamiento de PVC típico sobre conectores moldeados. Para proporcionar una línea de cables de extensión completamente adaptables, Omega también ofrece cambios de extensión usando conectores mecánicamente ensamblados a los cuales unimos una amplia variedad de construcciones de cable, así como mejoras como sobretrenzado de acero y manguera con bloqueo cuadrado para prestar protección mecánica o blindaje eléctrico mejorados (ver Figura 7).

Cables y accesorios M12 - para usar con los sensores de arriba incluya lo siguiente:
Accesorio Número de modelo Descripción
Cable de extensión M12CM-EXTP-… Cables de termopar M12 completamente compensados con cables de aislamiento de PVC y TPU sobre conectores moldeados (85 °C máxima)
Cable de extensión M12CM-EXTT-… Cables de termopar M12 completamente compensados con cables de aislamiento de teflón y LCP sobre conectores moldeados (250 °C máxima)
Cable de extensión M12CM-EXTT-4-… Cable de extensión de Teflón M12 de 4 hilos con LCP sobre conectores moldeados para RTD y otros sensores de proceso
Cable de extensión M12C-PUR Cable de poliuretano con conector M12 moldeado en uno o ambos extremos
Cable de extensión M12C-PVC Cable de PVC con conector M12 moldeado en uno o ambos extremos
Cable de extensión especial M12CFM- Los cables de extensión con conector M12 mecánicamente ensamblado en uno o ambos extremos variedad de materiales de cable así como en opciones de trenzado de acero manguera
Conectores montables en campo M12- Conectores instalables en campo, derechos o en ángulo recto, estilo de receptáculo o tapón
Carga de resorte para pozos termométricos ¼-SLK Permite que sondas de ¼" se carguen con resorte en un barreno de .260, pozos termométricos de ½" NPT o NPSM
Con resorte en 1/2x1/2 SLF-1/2-1/2-1/4 Permite que sondas de ¼" se carguen con resorte en pozos termométricos de .260 de barreno, 1/2NPT o NPSM con rosca de 1/2NPT para unir el gabinete
Unión de compresión de acero inoxidable SSLK Unión de compresión de ubicación fija de acero inoxidable
Unión de compresión de latón BRLK Unión de compresión de ubicación fija de latón


Y como siempre, en el caso de que no tengamos la solución de línea para su requisito de medición y control, normalmente podemos personalizar uno de nuestros productos para que se adapte a su aplicación.


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