En la vida cotidiana del ser humano es una necesidad el poder controlar el ambiente que le rodea en todo momento, y esto implica que se busca tener cierto dominio sobre la temperatura. De la misma manera que se requiere a nivel personal, el control térmico dentro del ámbito industrial es una de las tareas más notables. Como bien lo indica su nombre, los controladores de temperatura son unos instrumentos que en la actualidad son utilizados para poder regular el estado térmico dentro de algún proceso en el cual el clima sea un factor primordial para el resultado exitoso de un proceso industrial. Estos dispositivos son herramientas de vital importancia y existen diversos tipos que ofrecen diferentes beneficios a través de las características de cada uno en cuanto a la velocidad y precisión de ajuste.
¿Cómo es que funcionan los controladores de temperatura?
El principio de los dispositivos que controlan la temperatura se basa en tener una entrada, la cual proviene de un sensor (termopar / Pt100) y a su vez, contar con una salida que se encuentre conectada a un instrumento de control, que pueden ser por ejemplo un ventilador para enfriar, o un calentador para provocar el efecto contrario. Un sistema que controla la temperatura con base en un “controlador” es necesario para poder monitorear la precisión de la temperatura requerida, por lo que su participación constante y continua es necesaria. Es importante considerar que este “controlador” es tan sólo una parte de lo que compone a todo el sistema de control, y que éste debe ser elegido adecuadamente considerando la siguiente información:
- El algoritmo de control que sea el más adecuado para el proceso que se busca controlar; puede ser el más simple de encendido y apagado, o un sistema más complejo como un controlador PID.
- El tipo de sensor de entrada que tenga el controlador de temperatura, así como su rango de temperatura.
- La salida que requiere el sistema, ya sea analógica, SSR o relé electromagnético.
- Finalmente, el número de salidas y su tipo (límites de temperatura, rangos, frío o calor, alarmas, etcétera).
¿Qué tipos de controladores de temperatura existen?
De manera general, los controladores de temperatura se pueden clasificar en tres tipos: los de encendido y apagado, los controladores PID y los proporcionales. A continuación se explica más detalle de cada tipo.
Encendido y apagado (ON-OFF). Este tipo de controladores son los más simples, ya que el tipo de salida de estos dispositivos no cuenta con un punto medio, y simplemente trabajan, o no. Los controladores de encendido y apagado empiezan a trabajar en el momento en que la temperatura necesaria atraviesa o sobrepasa el punto de ajuste indicado, por lo que el mecanismo de control térmico funciona a base de calor, y éste se enciende y empieza a funcionar cuando la temperatura se encuentra debajo del punto adecuado y a su vez, deja de trabajar y se apaga cuando el calor ha sobrepasado el punto de ajuste.
En estos dispositivos ocurre un ciclo de oscilación constante de la temperatura, por lo que el controlador se enciende y se apaga continuamente para mantenerse en el punto de ajuste, y en algunos casos este cambio constante puede ser demasiado rápido y podría dañar a las válvulas y a los contactos del sistema de control. Para que esto no suceda, a la programación del controlador se le añade un pequeño diferencial – también conocido como “histéresis” – que ajusta la activación del sensor a un rango más flexible para el punto de ajuste. De esta manera, con el diferencial se requiere una ligeramente mayor temperatura para desactivar el sistema, y de la misma manera permite que disminuya un poco más el calor antes de volver a activar al controlador. Este tipo de controladores térmicos pueden ser utilizados cuando la precisión en el proceso no es necesaria o tan básica y se puede permitir una pequeña variación en la temperatura, o cuando el sistema no puede llegar a soportar cambios tan frecuentes de encendido y apagado del controlador, así como para procesos donde la masa de todo el sistema sea muy grande y cambie de temperatura muy lento.
Controladores proporcionales. Este tipo de controladores está diseñado para que se logre eliminar el ciclo de control que se tiene con los de encendido y apagado. Los controladores proporcionales funcionan con un regulador que disminuye la potencia suministrada en el calentador o enfriador a la par con la que la temperatura buscada se va aproximando al punto de ajuste, con lo que se evita que se sobrepase de calor, o le haga falta, manteniendo una temperatura estable todo el tiempo. Esta dosificación de calor se puede llevar a cabo gracias a la manipulación del sistema de encendido y apagado en determinados intervalos de tiempo.
Controladores PID. Este último tipo de controlador de temperatura combina a los dos sistemas mencionados anteriormente, con lo que se logra compensar los cambios de temperatura mediante un control integral, proporcional y derivativo, es decir, que se puede ajustar cada variable de manera individual y por lo tanto la inspección es mucho más precisa. Este tipo de controladores de temperatura son utilizados en sistemas que trabajan con masas pequeñas, y que por ende son más susceptibles a los cambios de temperatura, por muy ligeros que sean.
En JM Industrial contamos con diferentes tipos de dispositivos que ayudan al control tanto de la temperatura como de la humedad, usando sistemas de termopares y transductores de temperatura y humedad. Dado que nuestro propósito es garantizar la constancia de los procesos del sector industrial, nos enfocamos en la elaboración de productos con la mejor tecnología y ofreciendo el servicio de calidad que nuestros clientes merecen.
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