En la instrumentación industrial, medir correctamente las señales de un proceso es fundamental para mantener una operación estable y detectar posibles problemas antes de que afecten la producción. Una de las señales más utilizadas para transmitir información entre instrumentos y sistemas de control es la señal de corriente de 4-20 mA.
Para comprobar que un lazo de corriente funciona correctamente se utilizan equipos especializados capaces de medir, generar o simular estas señales. Entre ellos se encuentra el calibrador de lazo, una herramienta utilizada principalmente por técnicos e ingenieros de instrumentación para verificar transmisores, entradas analógicas y otros dispositivos utilizados en procesos industriales.
Pero, ¿qué es exactamente un calibrador de lazo y para qué sirve? En este artículo explicaremos cómo funciona un lazo de corriente de 4-20 mA, qué funciones realiza un calibrador y cómo puede utilizarse para diagnosticar y mantener sistemas de instrumentación industrial.
¿Qué es un calibrador de lazo de corriente?
Un calibrador de lazo de corriente es un instrumento utilizado para comprobar y verificar señales eléctricas empleadas en sistemas de instrumentación y control. Su función principal es permitir al técnico conocer si la señal que circula por un lazo corresponde con el valor esperado por el proceso.
Estos equipos pueden utilizarse para medir la corriente de un circuito, generar una señal determinada o simular la respuesta de un instrumento. De esta manera, es posible comprobar diferentes elementos de un sistema sin necesidad de esperar a que aparezca una falla durante la operación normal.
Los calibradores de lazo son especialmente importantes en procesos donde transmisores, controladores, válvulas y sistemas de automatización necesitan comunicarse mediante señales analógicas de corriente.
¿Qué es un lazo de corriente 4-20 mA?
El lazo de corriente de 4-20 mA es un estándar ampliamente utilizado en instrumentación industrial para transmitir información desde un instrumento de campo hasta un sistema de control.
En términos sencillos, el valor de la corriente representa una determinada condición del proceso. Por ejemplo, una señal de 4 mA puede representar el valor mínimo del rango de medición de un transmisor, mientras que 20 mA representa el valor máximo configurado.
Entre estos dos extremos se encuentran los diferentes valores de la variable medida. Por ejemplo, si un transmisor está configurado para medir presión de 0 a 10 bar, una señal cercana a 4 mA puede representar 0 bar y una señal de 20 mA puede representar 10 bar.
Esta forma de transmisión permite enviar información de variables como presión, temperatura, nivel o flujo hacia un PLC, sistema SCADA u otro controlador.
¿Por qué se utiliza la señal 4-20 mA en la industria?
La señal 4-20 mA se ha utilizado ampliamente en aplicaciones industriales debido a su capacidad para transmitir información de manera confiable incluso en instalaciones donde existen distancias considerables entre los instrumentos y los sistemas de control.
Una de sus características importantes es que el valor mínimo de la señal se encuentra en 4 mA y no en 0 mA. Esto permite diferenciar una condición de medición mínima de una posible interrupción del circuito o pérdida de alimentación.
Además, los sistemas basados en corriente pueden presentar una buena resistencia frente a determinadas interferencias eléctricas y son compatibles con una gran variedad de instrumentos de campo y sistemas de automatización.
¿Para qué sirve un calibrador de lazo 4-20 mA?
Un calibrador de lazo 4-20 mA permite comprobar el comportamiento de diferentes componentes de un sistema de instrumentación. Dependiendo del modelo, puede utilizarse para medir una señal existente, generar una corriente específica o simular el comportamiento de un transmisor.
Entre sus principales aplicaciones se encuentran:
- Comprobar señales provenientes de transmisores.
- Verificar entradas analógicas de PLC y sistemas de control.
- Generar señales de corriente para realizar pruebas.
- Simular diferentes valores de un transmisor.
- Detectar problemas en la comunicación entre instrumentos y sistemas de control.
- Realizar pruebas durante trabajos de mantenimiento preventivo.
- Ayudar en procesos de puesta en marcha y diagnóstico de equipos.
¿Qué diferencia existe entre medir, generar y simular una señal?
Una de las ventajas de utilizar un calibrador de lazo es que determinados equipos permiten realizar diferentes funciones sobre una misma señal de corriente.
- Medir: permite conocer qué corriente está circulando actualmente por el lazo y comprobar si corresponde con el valor esperado.
- Generar: permite establecer una corriente determinada, por ejemplo 4, 12 o 20 mA, para comprobar cómo responde otro dispositivo conectado al sistema.
- Simular: permite reproducir el comportamiento de un transmisor para verificar la respuesta de un controlador, indicador o sistema de automatización.
Estas funciones convierten al calibrador en una herramienta práctica para localizar problemas y verificar el funcionamiento de los diferentes componentes de un sistema de control.
¿Cómo se utiliza un calibrador de lazo 4-20 mA?
El procedimiento puede variar dependiendo del instrumento y de la configuración del proceso, pero generalmente comienza identificando el dispositivo que se desea comprobar y el rango de corriente que debe entregar o recibir.
Una vez identificado el circuito, el calibrador se conecta de acuerdo con el esquema del lazo y se selecciona la función correspondiente. El técnico puede medir la señal existente o generar diferentes valores de corriente para comprobar la respuesta del instrumento conectado.
Por ejemplo, al generar una señal de 4 mA, 12 mA y 20 mA es posible comprobar si un controlador, indicador o sistema de adquisición interpreta correctamente los diferentes puntos del rango.
Antes de realizar cualquier prueba es importante consultar la documentación del fabricante y seguir los procedimientos de seguridad correspondientes al equipo y al proceso.
¿Qué problemas puede detectar un calibrador de lazo?
Una señal incorrecta puede tener diferentes causas. Un calibrador permite realizar pruebas controladas que ayudan a determinar en qué parte del sistema puede encontrarse el problema.
Entre las situaciones que pueden investigarse se encuentran:
- Señales de corriente fuera del rango esperado.
- Problemas en transmisores de campo.
- Errores en entradas analógicas.
- Problemas de cableado o conexiones.
- Desviaciones en la lectura de instrumentos.
- Fallos durante la puesta en marcha de un sistema.
- Problemas de comunicación entre instrumentos y sistemas de control.
Por esta razón, el calibrador de lazo es una herramienta especialmente útil para mantenimiento, puesta en marcha y diagnóstico de sistemas de instrumentación.
¿Qué considerar al elegir un calibrador de lazo Fluke?
Al seleccionar un equipo para trabajos de instrumentación es importante considerar las funciones que realmente requiere la aplicación. No todos los calibradores tienen las mismas capacidades, por lo que conviene revisar aspectos como los rangos de medición, generación y simulación de corriente, precisión, funciones adicionales y condiciones de seguridad.
También es recomendable considerar si el equipo se utilizará únicamente para comprobar señales de corriente o si se requiere una herramienta multifunción que permita realizar otras mediciones durante los trabajos de mantenimiento.
Fluke 789 ProcessMeter para instrumentación industrial
Dentro de las soluciones de Fluke para trabajos de procesos se encuentra el Fluke 789 ProcessMeter, un instrumento que combina funciones de multímetro digital con capacidades para trabajar con señales de lazo de corriente. Esto permite utilizar una sola herramienta para diferentes tareas de diagnóstico y mantenimiento.
El equipo permite medir y generar corriente en aplicaciones de procesos y cuenta con funciones orientadas a la comprobación de lazos de 4-20 mA. También incorpora alimentación de lazo de 24 V y una resistencia HART de 250 Ω integrada, características que pueden resultar útiles durante trabajos de instrumentación y mantenimiento.
Su diseño está orientado a profesionales que necesitan comprobar señales y realizar diagnósticos directamente en campo, reduciendo la necesidad de utilizar diferentes instrumentos para determinadas tareas.
Aplicaciones de un calibrador de lazo en la industria
Los calibradores de lazo pueden utilizarse en diferentes sectores donde existan sistemas de medición y control basados en señales analógicas.
- Plantas de manufactura.
- Industria química.
- Alimentos y bebidas.
- Petróleo y gas.
- Generación de energía.
- Tratamiento de agua.
- Procesos farmacéuticos.
- Sistemas de automatización industrial.
En estos entornos, contar con un instrumento adecuado para comprobar las señales de los dispositivos de campo puede facilitar las labores de mantenimiento y ayudar a reducir los tiempos necesarios para localizar una falla.
Conclusión
El calibrador de lazo es una herramienta fundamental para profesionales que trabajan con instrumentación industrial, especialmente en sistemas que utilizan señales de 4-20 mA. Sus funciones de medición, generación y simulación permiten comprobar diferentes elementos del proceso y facilitar el diagnóstico de posibles problemas.
Elegir un equipo adecuado depende de las características de la aplicación, las funciones requeridas y las condiciones en las que se realizarán las mediciones. Para trabajos de mantenimiento y diagnóstico de procesos, contar con un instrumento multifunción puede facilitar diferentes tareas desde un solo equipo.
Si estás buscando un calibrador de lazo Fluke para aplicaciones de instrumentación y mantenimiento industrial, en Industrias GSL puedes consultar el Fluke 789 ProcessMeter y otras soluciones de medición de la marca.
Consulta los equipos Fluke disponibles en Industrias GSL y encuentra una solución adecuada para tus aplicaciones de medición y diagnóstico industrial.