Comprensión de los sensores de temperatura en la monitorización de maquinaria
Definición: ¿Qué es un sensor de temperatura?
sensor de temperatura En el contexto de la monitorización de maquinaria, un sensor es un dispositivo que mide la temperatura de cojinetes, motores, fluidos de proceso o superficies de equipos, proporcionando información crítica para detectar sobrecalentamiento, problemas de lubricación, fricción excesiva y condiciones de funcionamiento anormales. vibración La monitorización detecta defectos mecánicos, la monitorización de la temperatura proporciona información complementaria sobre las condiciones térmicas, lo que hace que la combinación de vibración y temperatura sea más eficaz que cualquiera de las dos por separado.
Los sensores de temperatura son componentes esenciales de los programas integrales de monitorización de estado, ya que muchas averías en la maquinaria están precedidas por aumentos de temperatura: fallos en los rodamientos por fricción, sobrecarga en los devanados del motor y rotura de juntas por rozamiento. La detección temprana mediante el análisis de la evolución de la temperatura permite intervenir antes de que se produzcan fallos catastróficos.
Tipos comunes de maquinaria
1. RTD (Detector de Temperatura de Resistencia)
Más preciso y estable:
- Principio: La resistencia del alambre de platino varía con la temperatura.
- Tipos comunes: Pt100 (100 Ω a 0 °C), Pt1000
- Precisión: ±0,1-0,5 °C típico
- Rango: -200 a +600 °C
- Estabilidad: Excelente a largo plazo
- Costo: Moderado a alto
- Aplicaciones: Monitoreo crítico de rodamientos, mediciones de precisión
2. Termopar
Amplia gama y robustez:
- Principio: La unión de metales distintos genera un voltaje proporcional a la temperatura.
- Tipos: Tipo K (el más común), Tipo J, Tipo T, Tipo E
- Precisión: ±1-3 °C típico
- Rango: -200 a +1300 °C (dependiendo del tipo)
- Costo: Bajo
- Aplicaciones: Monitoreo de altas temperaturas, escape, hornos
3. Termistor
- Principio: La resistencia de los semiconductores es altamente sensible a la temperatura.
- Sensibilidad: Muy alta (gran cambio de resistencia por °C)
- Precisión: ±0,1-1 °C
- Rango: Limitado (típico: de -50 a +150 °C)
- Costo: Bajo
- Aplicaciones: Equipos de consumo, algunos industriales
4. Infrarrojo (sin contacto)
- Principio: Detecta la radiación térmica de la superficie
- Ventaja: No se requiere contacto
- Rango: -50 a +1000 °C+
- Precisión: ±2-5% de lectura
- Aplicaciones: Controles puntuales, estudios con imágenes térmicas
Monitoreo de la temperatura de los rodamientos
Ubicaciones de medición
- Incrustado en el alojamiento del rodamiento (cerca de la pista exterior del rodamiento)
- Montado en superficie sobre la tapa del cojinete
- En el drenaje de aceite (para cojinetes lubricados con aceite)
- Múltiples ubicaciones para rodamientos grandes
Rangos de temperatura normales
- Temperatura ambiente + 20-40 °C: Temperatura normal de funcionamiento
- Ambiente + 50-60 °C: Máximo aceptable para la mayoría de los rodamientos
- > Ambiente + 70 °C: Indica un problema, investigar
- > 90-100 °C absoluto: Condición de alarma para la mayoría de los rodamientos
Tendencias y alarmas
- Establecer la temperatura base para cada rodamiento
- Alerta ante un aumento de 10-15 °C con respecto a la temperatura base.
- Alarma por aumento de 20-25 °C o límite absoluto
- Disparo (apagado) al aumentar la temperatura entre 30 y 40 °C o al alcanzar una temperatura absoluta crítica.
Integración con la monitorización de vibraciones
Información complementaria
- Vibración: Detecta defectos mecánicos precozmente
- Temperatura: Confirma la gravedad, indica problemas de fricción/lubricación
- Juntos: Un diagnóstico más fiable que cualquiera de los dos por separado.
Patrones de diagnóstico
- Vibración alta + temperatura normal: Problema mecánico (desequilibrio, desalineación)
- Alta vibración + Alta temperatura: Defecto de rodamiento con fricción (etapa avanzada)
- Vibración normal + Alta temperatura: Problema de lubricación, desalineación que causa fricción
- Ambos en aumento: Fallo progresivo del rodamiento
Mejores prácticas de instalación
Colocación del sensor
- Lo más cerca posible de la fuente de calor (cojinete)
- Buen contacto térmico con la superficie medida
- Evite las burbujas de aire (utilice pasta térmica si es necesario).
- Protegido de las variaciones de temperatura ambiente
Alambrado
- Utilice el tipo de cable correcto para el sensor (cable de compensación para termopares).
- Evite correr cerca de cables de alta corriente o alto voltaje.
- Terminación y conexión adecuadas
- Escudo y conexión a tierra si es necesario
Aplicaciones
Monitoreo de rodamientos
- detección precoz de lubricación problemas
- Confirmación de defectos en el rodamiento
- detección de sobrecarga
- Aplicación más común de monitorización de temperatura
Protección del motor
- Temperatura del bobinado (RTD integrados)
- Temperatura del rodamiento
- Temperatura del marco
- sobrecarga y adecuación del sistema de refrigeración
Equipos de proceso
- Bombas (temperaturas de cojinetes, sellos y carcasa)
- Compresores (temperatura de descarga, cojinetes)
- Cajas de cambios (temperatura del cárter de aceite)
Los sensores de temperatura son complementos esenciales de los sensores de vibración en programas integrales de monitorización de maquinaria. La combinación del análisis de vibraciones, que detecta defectos mecánicos, y la monitorización de la temperatura, que confirma el estado térmico, los problemas de fricción y la lubricación adecuada, proporciona una evaluación del estado del equipo más completa que cualquiera de las dos tecnologías por separado, lo que permite la detección temprana de diversos modos de fallo en equipos rotativos.
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