No existe una lista universal única de sólo cuatro tipos de sensores. Los sensores se pueden clasificar según lo que miden, cómo detectan un cambio, su salida de señal o su aplicación industrial.

Sin embargo, en la automatización industrial, cuatro de las categorías de sensores más comunes son:

1. Sensores de temperatura
2. Sensores de presión
3. Sensores de proximidad
4. Sensores de nivel

Estos sensores ayudan a las máquinas a medir las condiciones físicas, monitorear procesos, controlar equipos, prevenir fallas y mejorar la eficiencia de la producción.

Al seleccionar un sensor Hirschman Solución o un sistema de conexión de sensor compatible, los compradores deben considerar algo más que la función de detección. También son importantes el tipo de conector, la salida eléctrica, el voltaje, la longitud del cable, la protección ambiental, el método de montaje y la compatibilidad del sistema de control.

1. Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura miden el calor o los cambios de temperatura en equipos, materiales, líquidos, gases y procesos de producción.

Se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales porque la temperatura afecta la calidad del producto, el rendimiento de la máquina, la seguridad, el consumo de energía y la vida útil del equipo.

Los tipos comunes de sensores de temperatura incluyen:

• Sensores RTD
• Termopares
• Termistores
• Sensores de temperatura infrarrojos
• Interruptores de temperatura bimetálicos
• Transmisores de temperatura digitales

Aplicaciones típicas de sensores de temperatura.

• Hornos y hornos industriales
• Calderas e intercambiadores de calor.
• Equipos de procesamiento de plástico
• Producción de alimentos y bebidas.
• sistemas de climatización
• Motores y cajas de cambios
• Procesamiento químico
• Sistemas de almacenamiento en frío
• Monitoreo de baterías y equipos eléctricos.

El sensor de temperatura adecuado depende del rango de temperatura requerido, el tiempo de respuesta, la ubicación de instalación, la precisión, el material del sensor y la señal de salida.

Por ejemplo, una aplicación de horno de alta temperatura puede requerir una tecnología de detección diferente a la de una tubería de agua enfriada o una sala de almacenamiento de baja temperatura.

2. Sensores de presión

Los sensores de presión miden la fuerza aplicada por un gas o líquido dentro de un sistema. Son esenciales para monitorear sistemas hidráulicos, sistemas neumáticos, bombas, compresores, tuberías, tanques y equipos de proceso.

La presión se puede medir de varias formas:

• Presión manométrica
• presión absoluta
• Presión diferencial
• Presión de vacío
• Presión sellada

Aplicaciones típicas de sensores de presión

• Prensas hidráulicas
• Cilindros neumáticos
• Sistemas de tratamiento de agua
• Equipos de petróleo y gas.
• Bombas y compresores
• Sistemas de vapor
• Recipientes de proceso
• Sistemas de filtración
• Sistemas de refrigeración industriales

Se debe seleccionar un sensor de presión según el rango de presión, el tipo de medio, la temperatura, la conexión al proceso, la señal de salida y la compatibilidad del material.

Para líquidos corrosivos, gases a alta temperatura, medios aptos para uso alimentario o sistemas de alta presión, el material del sensor y el diseño del sellado son especialmente importantes.

3. Sensores de proximidad

Los sensores de proximidad detectan la presencia, posición, movimiento o distancia de un objeto sin requerir contacto físico directo.

Se utilizan ampliamente en la automatización de fábricas porque pueden proporcionar una detección rápida y repetible para el control de máquinas, recuento de piezas, verificación de posición, enclavamiento de seguridad y monitoreo de transportadores.

Las tecnologías comunes de sensores de proximidad incluyen:

• Sensores inductivos
• Sensores capacitivos
• Sensores fotoeléctricos
• Sensores ultrasónicos
• Sensores magnéticos
• Sensores de distancia láser

Sensores de proximidad inductivos

Los sensores inductivos se utilizan habitualmente para detectar objetos metálicos. A menudo se instalan en máquinas herramienta, transportadores, cilindros y equipos de producción automatizados.

Sensores de proximidad capacitivos

Los sensores capacitivos pueden detectar materiales metálicos y no metálicos, incluidos plástico, madera, papel, polvo, líquidos y algunos materiales granulares.

Sensores fotoeléctricos

Los sensores fotoeléctricos utilizan la luz para detectar objetos. Se pueden utilizar para presencia de objetos, conteo, posicionamiento, detección de etiquetas, control de empaque y monitoreo de transportadores.

Sensores ultrasónicos

Los sensores ultrasónicos utilizan ondas sonoras para detectar la distancia o la presencia de objetos. Pueden resultar útiles cuando la detección óptica se ve afectada por el color del objeto, el acabado de la superficie o la transparencia.

4. Sensores de nivel

Los sensores de nivel miden la cantidad o altura de líquido, polvo, gránulos, lodo o material a granel dentro de un tanque, tolva, silo, recipiente o contenedor.

Se utilizan ampliamente en control de procesos, tratamiento de agua, producción de alimentos, almacenamiento de productos químicos, agricultura, minería y sistemas de manipulación de materiales.

Los tipos comunes de sensores de nivel incluyen:

• Interruptores de nivel de flotador
• Sensores de nivel capacitivos
• Sondas de nivel conductivas
• Sensores de nivel ultrasónicos
• Sensores de nivel radar
• Transmisores de nivel hidrostáticos
• Interruptores de nivel de horquilla vibratoria
• Sensores de nivel ópticos

Aplicaciones típicas de sensores de nivel

• Tanques de agua
• Tanques de almacenamiento de químicos
• Tanques de combustible
• Silos de cereales
• Tolvas de polvo
• Sistemas de aguas residuales
• Recipientes de procesamiento de alimentos
• Depósitos de lubricante
• Sistemas de almacenamiento de materiales a granel

El sensor de nivel correcto depende del material medido, la forma del tanque, la presión del proceso, la temperatura, la espuma, el vapor, el polvo, la viscosidad, la posición de instalación y la precisión de medición requerida.

Otros tipos importantes de sensores industriales

Aunque los sensores de temperatura, presión, proximidad y nivel son cuatro categorías principales, en los sistemas de automatización se utilizan muchos otros tipos de sensores.

Estos incluyen:

En las fábricas modernas suelen trabajar varios sensores juntos. Por ejemplo, un sistema de bomba puede usar un sensor de nivel para detectar el volumen del tanque, un sensor de presión para monitorear la presión de salida, un sensor de flujo para confirmar el movimiento del líquido y un sensor de temperatura para proteger el motor.

Cómo se comunican los sensores con los sistemas de control

Los sensores industriales deben enviar señales utilizables a PLC, controladores, pantallas, alarmas, registradores de datos o redes de automatización.

Las salidas de sensores comunes incluyen:

• Salida de conmutación PNP
• Salida de conmutación NPN
• Salida de relé
• Salida analógica de 0 a 10 V
• Salida analógica de 4–20 mA
• Salida de pulso
• Comunicación IO-Link
• Comunicación por bus de campo
• Protocolos de comunicación digitales

La salida del sensor debe ser compatible con la entrada del controlador. Por ejemplo, un transmisor de presión de 4–20 mA no se puede reemplazar simplemente con un sensor de proximidad de conmutación básico, incluso si la ubicación de instalación parece similar.

Antes de realizar el pedido, confirme la fuente de alimentación, el tipo de salida, la configuración del cableado, la asignación de pines y los requisitos del sistema de control.

Consideraciones sobre la conexión del sensor Hirschmann

El término sensor Hirschmann se asocia a menudo con requisitos de conexión de sensores industriales, incluidos conectores, cables, enchufes, tomas y cableado de campo utilizados en entornos de automatización.

Al seleccionar una solución de conexión relacionada con el sensor Hirschmann, confirme:

• Tensión de funcionamiento del sensor
• Calificación actual
• Estilo de conector
• Cantidad de pines y asignación de pines
• Longitud del cable
• Material de la cubierta del cable
• Clasificación de protección IP
• Orientación del conector recto o en ángulo
• Requisitos de blindaje
• Tipo de señal
• Compatibilidad con PLC o controlador
• Entorno de instalación

Es posible que un sensor correcto aún no se comunique correctamente si el conector, el cable, la disposición de las clavijas o el voltaje son incorrectos.

Cómo elegir el sensor industrial adecuado

La selección correcta del sensor debe comenzar con la aplicación.

Haga estas preguntas:

1. ¿Qué se debe medir o detectar?
2. ¿Qué material, objeto, gas, líquido o movimiento está involucrado?
3. ¿Qué rango de medición se requiere?
4. ¿Qué precisión y tiempo de respuesta se necesitan?
5. ¿La salida es digital, analógica o basada en comunicación?
6. ¿Qué voltaje está disponible?
7. ¿Qué conector y tipo de cable se requieren?
8. ¿El entorno está húmedo, polvoriento, corrosivo, tiene altas temperaturas o es propenso a vibraciones?
9. ¿El sensor necesita una carcasa con clasificación IP?
10. ¿Qué controlador o PLC recibirá la señal?

Un sensor bien seleccionado mejora el tiempo de actividad, la coherencia del proceso, la eficiencia en la resolución de problemas y la calidad de la producción.

Errores comunes en la selección de sensores

Evite estos errores comunes:

• Elegir un sensor por apariencia en lugar de por especificación
• Usar el tipo de salida incorrecto para la entrada del PLC
• Ignorar la compatibilidad de cables y conectores
• Seleccionar un nivel de protección IP inadecuado
• Uso de un sensor estándar en un proceso corrosivo o de alta temperatura
• Olvidar comprobar el rango de detección
• Requisitos de salida PNP y NPN confusos
• Instalar un sensor donde la vibración o la contaminación afecten la precisión
• Reemplazo de un transmisor con un simple interruptor de encendido/apagado

Para proyectos industriales, el sensor, el cable, el conector, el controlador y el entorno de instalación deben evaluarse como un sistema completo.

Conclusión

Los cuatro tipos de sensores industriales comúnmente discutidos son sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de proximidad y sensores de nivel. Cada tipo admite una parte diferente de automatización, control de procesos, seguridad y monitoreo de equipos.

El sensor correcto depende de lo que se debe medir, las condiciones ambientales, la señal de salida requerida y el sistema de control. Para los requisitos de conexión del sensor Hirschmann, los compradores también deben confirmar el conector, el cable, la asignación de pines, el voltaje y el grado de protección correctos.

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Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los cuatro tipos principales de sensores industriales?

Cuatro categorías comunes de sensores industriales son sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de proximidad y sensores de nivel.

¿Para qué se utiliza un sensor de proximidad?

Un sensor de proximidad detecta la presencia, posición, movimiento o distancia de un objeto sin contacto físico.

¿Cuál es la diferencia entre un sensor de presión y un interruptor de presión?

Un sensor o transmisor de presión proporciona una señal de presión medida, a menudo como una salida analógica o digital. Un interruptor de presión generalmente proporciona una señal de encendido/apagado en un punto de presión preestablecido.

¿Cómo elijo un conector de sensor Hirschmann?

Confirme el voltaje del sensor, la corriente, el tipo de salida, el estilo del conector, la cantidad de pines, la asignación de pines, los requisitos del cable, la clasificación IP y la compatibilidad del PLC antes de seleccionar un conector.