Sensores tipo 2 en 1 para sectores de condiciones extremas y seguridad crítica Los transmisores de presión se aplican en sistemas de monitorización de carga para crear condiciones de trabajo seguras. Estos sistemas forman una parte importante en el control, por ejemplo de vehículos comerciales como gruas, plataformas elevadoras y carretillas elevadoras. La seguridad constituye un elemento primordial en la construcción del instrumento y la redundancia del sistema contribuye al cumplimiento de los requisitos legales. Los sistemas basados en transmisores de presión detectan los errores del sistema y las desviaciones arbitrarias de la medida para desactivar todas las piezas en movimiento en una situación de riesgo. Sistemas con dos transmisores de presión – el estado actual de la técnica La monitorización en la hidráulica móvil se realiza mediante la captación de la presión en el cilindro del brazo de tracción o en el depósito de presión del sistema de freno. Cualquier error del transmisor puede provocar una situación crítica del sistema. Un error puede ocasionarse por ejemplo por condiciones ambientales extremas (compatibilidad electromagnética, humedad, golpes, vibraciones) o un defecto del sensor. Otros causantes de un error de señal que suceden a menudo son aplicaciones inadecuadas como sobrecargas, errores de software o componentes electrónicos defectuosos.  Para prevenir estos errores se aplican en muchos casos dos transmisores en un punto de medida para conseguir una monitorización redundante y por lo tanto la detección a tiempo de cualquier error de medida. Esta solución sin embargo requiere una conexión mecánica añadida con requerimientos de estanqueidad por separado y otra conexión eléctrica con conector. El sistema de control debe disponer de módulos eléctricos suplementarios para incorporar la funcionalidad de los dos transmisores con la consecuencia de una complejidad aumentada y por lo tanto un incremento de errores potenciales. La solución:  Sensores 2 en 1

Esquema de las variantes de sensor

Con el MHS-1, WIKA ofrece el primer transmisor de presión con 2 canales incorporados, adaptado a las necesidades de aplicaciones de seguridad en el sector de la hidráulica móvil. Este sistema con procesado de señales por separado y dos señales de 4…20 mA independientes permiten una monitorización redundante de los puntos de medida. El usuario necesita tan solo una conexión con una junta y solo un conector con un cable. Con esta solución puede asignarse 1 canal  por con un rango de por ejemplo de 0…600 bar con una señal proporcional de 4…20 mA y el otro canal con otro rango por ejemplo de 0…1000 bar y 4…20 mA. El sensor con el rango menor debe seleccionarse para la presión máxima del sistema ya que los dos sensores están incorporados en una conexión. También se puede asignar dos rangos de presión idénticos o una segunda señal invertida de 20…4 mA. Esta solución permite una monitorización sencilla del punto de medida mediante la adición de los dos valores ya que la suma de los dos sensores debe mantenerse constante si funciona correctamente.  Un defecto de la hardware o software puede detectarse vigilando las dos señales para efectuar las medidas de seguridad necesarias. De este modo se reduce sustancialmente el riesgo de una situación de riesgo. Además esta solución aumenta la seguridad de proceso e incluso es más económico ya que los costes mecánicos y eléctricos de la instalación de este tipo resultan bastante inferiores que de dos sensores separados. Seguridad homologada por el  TÜV El MHS-1 cumple las dos normas relevantes para aplicaciones de seguridad: –          ISO 13849-1 (13849-1 (PerformanceLevel-PL) –          IEC 61508 (Safety Integrity Level –SIL) La normativa ISO se refiere a todos los sistemas de control (eléctricos, hidráulicos, neumáticos y mecánicos) mientras la normativa IEC se focaliza a los sistemas eléctricos/electrónicos. El diseño del MHS-1 se realizó en estrecha colaboración y homologación del organismo certificador TÜV (Technischer Überwachungsverein) en Alemania. Los datos técnicos relevantes de seguridad del sensor incluyen también valores MTTF (Mean Time to Failure). El usuario puede evaluar un sistema completo de control de seguridad incluyendo sensor, control y actuador. Construcción robusta para condiciones extremas El sensor de película delgada ofrece unas ventajas notables, teniendo en cuenta las condiciones durísimas del sector de la hidráulica móvil. La cámara de medición herméticamente soldada con puente Wheatstone tratado con pulverización catódica garantiza una durabilidad excelente, también en aplicaciones con altos cambios de carga.  El sensor de película delgada presenta una muy buena resistencia contra los picos de presión que son habituales en sistemas hidráulicos. El probado sistema CDS (Capillary Damping System), incorporado en la conexión a proceso reduce al máximo el riesgo de errores de sensor causados por cavitación o efectos Microdiesel. Los errores de la medida causados por variaciones de temperatura que afectan a todos los tipos de sensores se eliminan mediante una compensación de la influencia de la temperatura. La tecnología de película delgada de WIKA realiza una compensación de temperatura directamente al sensor mediante una sintonización  de resistencias de compensación en el puente de medición con un tratamiento con tecnología Laser. Además el diseño permite la aplicación en extremas condiciones de EMC hasta 100 V/m. La caja robusta y soldada resiste a las condiciones duras de la hidráulica móvil y dispone de una homologación IP 69K para limpieza de alta presión. Versiones personalizadas Existen numerosas variantes para las diversas aplicaciones con o sin detección de sobrecarga con un sensor redundante simple o doble. La versión con dos sensores para dos rangos distintos detecta la sobrecarga primero y luego dispone de un offset de señal restante. Este desplazamiento de offset puede detectarse fácilmente con la monitorización  de las dos señales. Una configuración flexible de la producción facilita la fabricación de variantes adecuadas. La producción de sensores en WIKA está certificada según la normativa de la industria automovilística ISO/TS 16949:2002, que es válida en todo el mundo y que asegura la máxima calidad a nivel mundial.
Autor: Jürgen Reiser, Productmanager departamento de instrumentación electrónica (Tronic) , WIKA Alexander Wiegand SE & Co.KG,www.wika.es


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