En todo proceso es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de rocío, etcétera. Los instrumentos de medición y control permiten el mantenimiento y la regulación de estas constantes en condiciones más idóneas que las que el propio operador podría realizar.
Un transmisor recibe la señal del sensor y la transmite hacia una unidad remota.
DEFINICIÓN
El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia a un instrumento indicador, registrador, controlador o una combinación de estos. Es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor.
La función primordial de este dispositivo es tomar cualquier señal para convertirla en una señal estándar adecuada para el instrumento receptor, es así como un transmisor capta señales tanto de un sensor como de un transductor, aclarando siempre que todo transmisor es transductor más no un transductor puede ser un transmisor; como ya se conoce, las señales estándar pueden ser neumáticas cuyos valores están entre 3 y 15 Psi, las electrónicas que son de 4 a 20 mA o de 0 a 5 voltios,las digitales que entregan 0 o 5 voltios para 0 o 1 respectivamente.
TIPOS DE TRANSMISORES
Existen varios tipos de señales de transmisión:
- Neumática - Electrónica - Digital - Hidráulica - Telemétrica
Transmisor Neumático
Un transmisor neumático es un dispositivo mecánico que convierte un desplazamiento mecánico en variaciones proporcionales de presión.
Estos transmisores se basan en un sistema tobera-obturador, que convierte el movimiento del elemento de medición en una señal neumática.
El sistema tobera - obturador consiste en un tubo con un suministro constante de presión no superior a los 25 Psi que pasa por una restricción que reduce el diámetro al rededor de 0.1 mm y que en su otro extremo se torna en forma de tobera con un diámetro de 0.25 - 0.5 mm que esta expuesto a la atmósfera ocasionando un escape que es regulado por un obturador el cual cumple la misión de controlar el escape proporcional a la separación entre él y la tobera.
Los transmisores neumáticos presentan las siguientes características:
Un consumo de aire mas bajo para el caudal nulo de salida
Un caudal mayor de salida hacia el receptor
Una zona muerta de presiones de salida
Son de equilibrio de fuerzas.Son de acción directa
Transmisor Electrónico
Generalmente son más precisos y de respuesta mas rápida que los mecánicos. Esto se debe en parte a la precisión de los circuitos electrónicos y también a los pequeñísimos movimientos que se necesitan en los elementos elásticos para obtener el cambio eléctrico.
Los transmisores electrónicos generan la señal estándar de 4-20 mA a distancias de 200 m a 1 km, según sea el tipo de instrumento transmisor.
Ejemplo:
El transmisor electrónico de Rotronic monitorea la presencia de dióxido de carbono en túneles, sótanos y parqueaderos. Por tratarse de gas inodoro e incoloro es detectado vía reflexión de infrarrojo no dispersivo, cubriendo un rango de concentración de 0 a 40.000 ppm (0 a 4%)
Transmisor Digital
Cuando apareció la señal digital aplicable a los transmisores, mejoró notablemente la exactitud conseguida en la medida. La señal del proceso es muestreada a una frecuencia mayor que el doble del de la señal y de este modo, la señal digital consiste en una serie de pulsos en forma de bits. Cada bit consiste en dos signos, el 0 y el 1, y representa el paso (1) o no (0) de una señal a través de un conductor.
Una de las principales ventajas de este tipo de transmisor es que su señal de salida puede ser recibida directamente por un procesador.
Ejemplo:
Mide y refleja la velocidad del aire así como la temperatura del aire en laboratorios de investigación y desarrollo, aplicaciones HVAC y otros procesos de fabricación. El diseño del sensor está basado en tres elemento, uno mide la temperatura del aire y los otros dos la velocidad del aire midiendo la pérdida de calor desde el sensor a medida que se enfría por el flujo del aire.
Transmisor Hidráulico
Es un instrumento que capta el comportamiento de un fluido y lo trasmite. Estos transmisores se utilizan ocasionalmente cuando se requiere de gran potencia. para este tipo de transmisión existe gran variedad ya que su uso es para aplicaciones especificas existen transmisores con medición de 0 - 2.5 hasta 0 - 600 bar en su señal de entrada en cuanto a su señal de salida tenemos diferentes de 4 - 20 mA, 0-5 vcd (voltaje corriente directa), 1 - 6 vcd, 0 - 10 vcd, 0.5 - 4.5 vcd.
Transmisor Telemétrico
En su significado literal es medición a distancia. Sirve para monitorear y controlar a distancia a través de una señal de radio el arranque y paro de una bomba o bombas en un pozo, abrir o cerrar la válvula de un tanque, saber que cantidad de agua tiene un tanque, monitorear la presión del proceso, su temperatura, las variables eléctricas de motores/bombas y principalmente atender fallas de manera inmediata.
Utiliza saltos de frecuencia lo que significa que tiene varios canales de transmisión aleatorios para evitar así la interferencia externa y causar un mal recibimiento de la información. También transmiten en su propio código de encriptación para evitar que cualquiera pueda causar un daño o una mala operación en el sistema.
Transmisor Inteligente
El término "inteligente" (smart) indica que el instrumento es capaz de realizar funciones adicionales a la de la simple transmisión de la señal del proceso, gracias a un microprocesador incorporado .
Estas funciones adicionales pueden ser:
Generación de señales digitales
Comunicabilidad
Uso de otros sensores
Cambio fácil de rangos
Los transmisores inteligentes permiten leer valores, configurar el transmisor, cambiar su campo de medida y diagnosticar averías, calibración y cambio de margen de medida.
Ejemplo:
Transmisor Inteligente de gas
Diseñado para medir gases como CO, H2S, CO2, O2, CH4, ASH3, NH3, PH3, entre otros gases tóxicos.
Existen dos modelos básicos de transmisores inteligentes:
Transmisor inteligente capacitivo
Está basado en la variación de la capacidad que se produce, en un condensador formado por dos placas fijas y un diafragma sensible interno y unido a las mismas, cuando se les aplica una presión o presión diferencial a través de dos diafragmas externos. La transmisión de la presión del proceso se realiza a través de un fluido (aceite) que rellena el interior del condensador
La señal es amplificada por un oscilador y un demodulador que entregan una señal análoga para ser convertida a digital y así ser tomada por el microprocesador.
Transmisor inteligente semiconductor
Está fabricado a partir de una delgada película de silicio y utiliza técnicas de dopaje para generar una zona sensible a los esfuerzos. Se comporta como un circuito dinámico de puente de Wheatstone que incorpora un microprocesador y entrega una salida de 4 - 20 mA.
Un puente de Wheatstone es un circuito eléctrico que se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente.
Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
Algunos transmisores gozan de auto-calibración, auto-diagnóstico de elementos electrónicos; su precisión es de 0.075 %. Monitorea las temperaturas, estabilidad, campos de medida amplios, posee bajos costes de mantenimiento pero tiene desventajas como su lentitud, frente a variables rapidez puede presentar problemas y para el desempeño en las comunicaciones no presenta dispositivos universales, es decir, no intercambiable con otras marcas.
Transmisor de señales de radio
El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte físico de la comunicación son ondas electromagnéticas. El transmisor tiene como función codificar señales ópticas, mecánicas o eléctricas, amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnéticas a través de una antena. La codificación elegida se llama modulación.
