Guía completa para el cableado RTD de elemento dual: conexiones, redundancia y selección

Abres el cabezal de unión de un sensor de temperatura industrial y encuentras dos juegos de cables en lugar de uno. Esa es la primera pista de que está viendo un cableado RTD de elemento dual. Un RTD de elemento dual contiene dos detectores de temperatura resistivos eléctricamente independientes dentro de la misma carcasa o termopozo, y la forma en que se conectan esos elementos determina si se obtiene redundancia, una lectura promedio o dos señales separadas para el control y la protección del proceso.

La respuesta breve a la mayoría de las preguntas sobre el cableado de RTD de dos elementos es simple: trate cada elemento como un RTD independiente. Cada elemento tiene su propia característica de resistencia versus temperatura, y cada elemento se puede conectar a su propio transmisor, controlador o sistema de seguridad. Lo que hace que el cableado de dos elementos sea más interesante es cómo se aplica esa independencia en el campo.

Esta guía cubre los fundamentos del cableado RTD de elemento dual, conexiones de 2, 3 y 4 cables, configuraciones comunes, conexión del transmisor, lógica de redundancia, prácticas de instalación, calibración y solución de problemas. También incluye consejos de selección de diseños blindados, ensamblados y protegidos contra explosiones para que pueda realizar el cableado con confianza y sin tener que adivinar.

¿Qué es un RTD de doble elemento?

Un RTD de elemento dual es un detector de temperatura de resistencia que contiene dos elementos sensores de platino separados en el mismo tubo, funda o conjunto protector. Cada elemento suele ser una resistencia de platino de película delgada o alambre bobinado con una resistencia nominal de 100 ohmios a 0 °C, comúnmente llamada Pt100. Los dos elementos están aislados eléctricamente entre sí y de la funda metálica, por lo que pueden utilizarse de forma totalmente independiente.

Cada elemento tiene su propio conjunto de cables conductores. Por lo tanto, un RTD de elemento dual tiene dos, tres o cuatro cables por elemento, según el estilo de conexión interna. Los sensores Pt100 de elemento dual más comunes tienen seis cables: tres cables para el elemento uno y tres cables para el elemento dos. Hay disponibles versiones de ocho cables con cuatro cables por elemento para instrumentación que exige una verdadera precisión de cuatro cables en ambos elementos.

La construcción mecánica puede ser del tipo conjunto con un cabezal terminal, del tipo enfundado con un cable flexible con aislamiento mineral o del tipo a prueba de explosiones con una carcasa a prueba de llamas. Los elementos sensores generalmente se colocan muy juntos, de modo que ambos representan el mismo punto de temperatura del proceso. Esa proximidad física es lo que hace que los RTD de doble elemento sean atractivos para mediciones redundantes y críticas para la seguridad en una sola penetración de proceso.

Elementos y materiales típicos

• Elementos de película delgada de platino con resistencia nominal de 100 ohmios a 0 °C
• Elementos bobinados para alta vibración o estabilidad a altas temperaturas.
• Elementos de níquel o cobre para aplicaciones especiales, aunque el Pt100 sigue siendo dominante
• Encapsulación cerámica o vidrio para aislar el elemento y protegerlo de la humedad.
• Polvo de alúmina u óxido de magnesio de alta pureza en versiones con funda

El diseño de elemento dual no cambia la física fundamental de un RTD. Ambos elementos siguen la misma curva resistencia-temperatura, generalmente definida por la norma IEC 60751 para platino. Si un elemento se desvía, falla o necesita calibración, el otro elemento permanece disponible para la medición, lo cual es el beneficio práctico central.

¿Por qué elegir un RTD de elemento dual en lugar de un RTD de elemento único?

La decisión de instalar un RTD de doble elemento suele estar impulsada por la redundancia, las limitaciones de espacio o la necesidad de conectar el mismo punto de temperatura a múltiples sistemas de control y monitoreo. Un RTD de un solo elemento le brinda una señal de resistencia y un punto de falla. Un RTD de elemento dual le brinda dos señales independientes desde la misma ubicación del proceso, lo cual es una ventaja operativa significativa.

Existe un malentendido común de que los RTD de doble elemento son sólo para industrias de alta seguridad, como la generación de energía o el petróleo y el gas. En la práctica, también se utilizan cuando un ingeniero de procesos desea un indicador de temperatura local y una señal DCS remota desde el mismo punto, sin agregar un segundo termopozo. El pequeño precio adicional del sensor suele ser inferior al coste de perforar otra boquilla en un recipiente o tubería.

También debe considerar que un RTD de doble elemento no puede reemplazar completamente dos RTD instalados por separado si esos RTD deben ubicarse en diferentes posiciones físicas. Si el objetivo es medir el mismo punto con dos sensores, el elemento dual es una opción más sencilla. Si el objetivo es comparar la temperatura en dos ubicaciones diferentes, utilice dos sensores separados de uno o dos elementos.

Conceptos básicos de cableado RTD de elemento dual: conexiones de 2, 3 y 4 cables

Cada elemento dentro de un RTD de doble elemento se puede cablear de la misma manera que un RTD único. El método de cableado determina con qué precisión el circuito de medición puede compensar la resistencia del cable. Para un sensor de elemento dual, la cantidad de cables conductores se duplica en consecuencia.

En una conexión de 2 cables, dos cables se conectan al elemento y la resistencia medida incluye la resistencia de los cables conductores. Este método solo es aceptable para tramos de cable cortos y requisitos de baja precisión porque la resistencia del cable cambia con la temperatura ambiente y provoca errores de medición. Un RTD de elemento dual con dos cables por elemento tiene cuatro cables externos en total.

En una conexión de 3 cables, se conectan tres cables a un extremo del elemento y un cable común. El circuito de medición mide la resistencia de un cable y la resta del bucle total. Este es el compromiso industrial más común porque proporciona una buena compensación de conductores sin requerir un par de corriente y voltaje dedicado. Un Pt100 de elemento dual con tres cables por elemento tiene seis cables externos.

En una conexión de 4 cables, dos cables suministran una corriente constante y dos cables separados miden el voltaje a través del elemento. Esto elimina por completo el error de resistencia del cable, lo que lo convierte en el método más preciso. Un RTD de elemento dual con cuatro cables por elemento tiene ocho cables externos, lo cual es menos común pero necesario para aplicaciones de laboratorio y medición de alta precisión.

Los colores físicos de los cables varían según el fabricante, pero una convención común es utilizar un par de colores para el elemento uno y otro par de colores para el elemento dos. Antes de finalizar, confirme siempre la asignación de cables con la hoja de datos del sensor. Si mezcla los elementos, es posible que aún obtenga lecturas válidas pero pierda el mapeo de redundancia previsto.

Desde la perspectiva del cableado, trate el elemento uno como RTD A y el elemento dos como RTD B. Mantenga los dos juegos de cables separados en el cabezal de unión y a lo largo de la ruta del cable para reducir el riesgo de cortocircuitos accidentales y simplificar la resolución de problemas futuros.

Configuraciones comunes de cableado RTD de elemento dual

Una vez que comprenda que cada elemento es un RTD independiente, las configuraciones de cableado son fáciles de organizar. Las configuraciones industriales más comunes son medición dual independiente, medición redundante para seguridad y señales de proceso/visualización separadas.

Medición dual independiente

El elemento uno se conecta al sistema de control principal a través de un transmisor de temperatura. El elemento dos se conecta a un transmisor indicador local o a un sistema de monitoreo de vibraciones. Esta es la opción típica para rodamientos de motores, cajas de engranajes y compresores donde es necesario que la misma temperatura del rodamiento llegue tanto al relé de protección como al sistema de gestión de activos.

Medición redundante para la seguridad

Ambos elementos están conectados a tarjetas de entradas analógicas independientes o a PLC de seguridad independientes. Si el elemento uno no se abre, el elemento dos continúa proporcionando la temperatura del proceso. El cableado redundante debe incluir terminales de cabezal de unión separados, cables separados e, idealmente, fuentes de alimentación separadas para lograr una verdadera diversidad.

Señal de visualización y proceso separada

Un elemento alimenta el DCS para el control del proceso, mientras que el segundo elemento alimenta un medidor de panel o una pantalla HMI. Esto evita tarjetas de aislamiento de bucle y permite al personal de mantenimiento verificar la lectura del proceso sin tocar el bucle de control.

Configuraciones en serie o diferencial

Configuraciones menos comunes incluyen conectar dos elementos en serie para obtener una resistencia promedio aproximada, o en un puente para medir una diferencia de temperatura. Estos métodos rara vez se utilizan en los sistemas digitales modernos porque un transmisor puede calcular electrónicamente el promedio o la diferencia con mayor precisión.

Cuando planifique el diagrama de cableado, etiquete claramente cada terminal. Utilice colores de cables separados para cada elemento y designe una tierra de blindaje común para el cable. Un RTD de elemento dual con seis cables puede parecer intimidante, pero un diagrama de cableado claro elimina la mayor parte del riesgo.

Cableado de un RTD de doble elemento a un transmisor de temperatura

La pregunta más práctica en el cableado RTD de elemento dual es cómo realizar la conexión final a un transmisor. Muchos transmisores de temperatura tienen una entrada RTD; un sensor de elemento dual necesita entonces dos transmisores. Otros transmisores tienen entradas RTD duales y pueden aceptar ambos elementos directamente.

Antes de realizar el cableado, verifique la configuración de entrada del transmisor. Un transmisor RTD de entrada única estándar tiene terminales como 1, 2, 3 y 4 para un RTD de tres cables. Si conecta un sensor de elemento dual a dos transmisores de entrada única, cada elemento utiliza su propio conjunto de terminales. Si utiliza un transmisor de entrada dual, simplemente asigne el elemento uno a la entrada A y el elemento dos a la entrada B.

La disposición de campo más común y económica es la de dos transmisores montados en cabezal instalados dentro del cabezal de conexión RTD. Esto mantiene la señal analógica fuerte y local y le permite ejecutar dos bucles separados de 4–20 mA de regreso a la sala de control. Los seis cables del RTD de elemento dual terminan en los terminales del transmisor o en un bloque de terminales, y cada transmisor produce un bucle de corriente independiente.

Al cambiar entre dos elementos, asegúrese de que la configuración del transmisor coincida con la curva de resistencia y el método de cableado del sensor. Por ejemplo, si selecciona una entrada Pt100 de tres cables, el transmisor debe ver tres cables de un solo elemento. No combine cables de ambos elementos en una entrada del transmisor.

A menudo se prefiere un RTD robusto con revestimiento de elemento dual y aislamiento mineral para el montaje del transmisor porque el cable se dobla fácilmente y la punta de detección mantiene ambos elementos en la misma posición. Este estilo también reduce el tiempo de respuesta en comparación con un tipo de ensamblaje de gran diámetro.

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Cableado de redundancia para procesos de alta disponibilidad

El cableado RTD redundante de elemento dual es una forma comprobada de mejorar la disponibilidad de las mediciones térmicas sin agregar un segundo termopozo. En las funciones instrumentadas de seguridad, el segundo elemento se puede utilizar como capa de protección independiente, pero sólo si el cableado también es redundante.

Comience con el cabezal de unión del sensor. Utilice dos filas de terminales separadas, una para el elemento uno y otra para el elemento dos, con una barrera protectora conectada a tierra entre ellas, si es posible. Tienda los cables de cada elemento en cables separados hasta el gabinete de clasificación. Evite pasar ambos elementos a través del mismo cable multinúcleo porque un incendio en el cable o un daño físico podrían eliminar ambas señales a la vez.

En el gabinete, asigne el elemento uno al sistema de control de procesos básico y el elemento dos al sistema de seguridad. Esta separación proporciona diversidad funcional. Algunas plantas también conectan el elemento uno a una entrada PLC redundante y el elemento dos a un monitor de vibración separado para lógica supervisada.

1. Verifique que el sensor tenga dos elementos independientes con un óhmetro antes de la instalación.
2. Conecte cada elemento utilizando la misma convención de polaridad en todos los dispositivos.
3. Configure el comportamiento a prueba de fallas del transmisor para condiciones de circuito abierto y cortocircuito.
4. Agregue una alarma de diagnóstico en el sistema de control si las dos lecturas se desvían más de un umbral establecido.
5. Documente la lógica de redundancia con un diagrama de causa y efecto.

Debido a que ambos elementos comparten la misma punta sensora, generalmente leen casi la misma temperatura. Una alarma de desviación de 2 °C a 5 °C es típica para un RTD de doble elemento en buen estado. Si la desviación aumenta, indica desviación del sensor, entrada de humedad o daño en el cable antes de que cualquiera de los elementos falle por completo.

Para aplicaciones de espera activa, el DCS o la lógica de seguridad deben monitorear continuamente ambas entradas y cambiar automáticamente al elemento en buen estado cuando falla el activo. La lógica de conmutación debe probarse al menos una vez durante la puesta en servicio y después de cualquier revisión importante del instrumento.

RTD de doble elemento versus dos RTD separados

A veces los ingenieros preguntan si es mejor instalar un RTD de doble elemento o dos RTD individuales en termopozos separados. La respuesta depende de la disponibilidad del proceso, el tiempo de respuesta, el costo y la independencia requerida.

Si puede instalar dos termopozos separados, obtendrá un mayor nivel de diversidad física porque un solo impacto mecánico no puede dañar ambos sensores al mismo tiempo. A veces, esto es necesario para aplicaciones de servicio severas o cuando los programas de mantenimiento predictivo necesitan reemplazar sensores en línea.

Si el proceso solo permite una boquilla o termopozo, el RTD de doble elemento es la respuesta práctica. También es una excelente opción para modernizaciones porque puede reemplazar un sensor de un solo elemento sin modificar la conexión del proceso.

Algunos usuarios preguntan si un RTD de doble elemento es menos preciso que uno de un solo elemento porque es posible que los dos elementos no sean exactamente idénticos. En la práctica, los fabricantes de calidad ajustan ambos elementos a la misma clase de tolerancia. El estándar IEC 60751 permite una desviación máxima para la Clase A y la Clase B, y los buenos sensores de elemento dual mantienen ambos elementos dentro de esa banda.

Selección de la construcción RTD de elemento dual adecuada

Los RTD de doble elemento están disponibles en varias construcciones físicas. La elección correcta depende de la presión del proceso, la temperatura, la vibración, el ataque químico y los requisitos de instalación. A menudo puede solicitar una configuración de elemento dual en un RTD de montaje estándar, un RTD enfundado, un RTD a prueba de explosiones o un diseño multipunto.

El RTD ensamblado es la construcción más común para cableado de elemento dual de uso general. Utiliza una conexión roscada o bridada, un inserto con resorte y un cabezal terminal de hierro fundido o aluminio. Esto le proporciona suficiente espacio para dos elementos de tres hilos y dos transmisores de cabezal.

Para áreas sensibles a las vibraciones, un RTD enfundado con un cabezal de conexión compacto es más seguro porque tiene un brazo de momento más pequeño y puede soportar tensiones mecánicas. Los elementos dobles enfundados también tienen una respuesta más rápida, lo que los hace útiles cuando se debe detectar rápidamente una fuga térmica.

En áreas peligrosas, el RTD de doble elemento debe instalarse en un gabinete a prueba de explosiones o a través de una barrera de seguridad intrínseca. Las reglas de cableado siguen la clasificación del área local, no solo la clasificación IP del sensor. Compruebe siempre el certificado del producto y la aprobación de la entrada de cables.

Si el RTD de elemento dual se utilizará para una función de seguridad redundante, solicite una disposición de conector y terminal que evite el cableado cruzado accidental entre elementos. Algunos fabricantes ofrecen conectores codificados o bloques de terminales de colores para este fin.

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Mejores prácticas de instalación y terminación

Un buen cableado RTD de doble elemento comienza con una buena instalación mecánica. El sensor debe insertarse completamente en el termopozo o en el orificio del proceso, y el cabezal del terminal debe orientarse de modo que las entradas de los cables apunten hacia abajo para reducir la entrada de agua. El par de instalación debe seguir el tipo de rosca; apretar demasiado una conexión NPT o M20 puede deformar el sensor y desplazar los elementos.

Cuando termine los cables conductores, evite cortarlos más cortos de lo necesario. Si es necesario un cambio de cableado posterior, suficiente longitud de repuesto le permitirá volver a terminar. Utilice casquillos en cables trenzados y no deje hilos sueltos que puedan provocar un cortocircuito en la carcasa del cabezal.

Mantenga la separación entre los cables de señal RTD y los cables de alimentación. El espacio mínimo recomendado es de 12 pulgadas desde las líneas eléctricas de CA, con cruces en ángulo recto si es inevitable. Esto reduce el ruido inducido que puede causar lecturas erráticas en una conexión de 3 cables.

Para un RTD de doble elemento en un termopozo, los dos elementos generalmente están ubicados a la misma profundidad. Si necesita dos puntos de temperatura diferentes en un reactor, elija un diseño multipunto en lugar de un elemento dual estándar, porque un elemento dual estándar no puede medir dos ubicaciones diferentes.

Después del cableado, realice una simple verificación de continuidad entre cada elemento y su transmisor. Utilice un megger sólo con el transmisor desconectado y nunca aplique más que el voltaje de prueba de aislamiento nominal a los elementos RTD.

Calibración y prueba de RTD de elemento dual

Los RTD de doble elemento deben probarse en ambos elementos, no solo en uno. Muchas plantas cometen el error de calibrar el elemento uno y suponer que el elemento dos es idéntico. Aunque ambos elementos comparten la misma carcasa, pueden envejecer de manera diferente debido a los ciclos térmicos, la vibración y la exposición a la humedad.

La prueba más confiable es una medición de resistencia de precisión a una temperatura de referencia, como un baño de hielo o un calibrador de bloque seco. Compare la resistencia medida con la tabla IEC 60751. Para un elemento Pt100, 0 °C debe indicar aproximadamente 100,00 ohmios y 100 °C debe indicar aproximadamente 138,51 ohmios.

Al realizar una calibración de 3 cables, el calibrador debe utilizar la misma disposición de cables que el transmisor instalado. Algunos calibradores portátiles compensan la resistencia de los cables automáticamente, pero es necesario indicarles qué configuración de cables está utilizando.

1. Desconecte ambos elementos de los transmisores antes de realizar la prueba.
2. Mida la resistencia entre cada par de cables para confirmar que el elemento no esté abierto.
3. Verifique la resistencia de aislamiento entre cada elemento y la funda con un megger de 100 V CC.
4. Sumerja la punta sensora en un baño de calibración y deje tiempo para el equilibrio térmico.
5. Registre la resistencia del elemento uno y del elemento dos en cada punto de ajuste.
6. Acepte el sensor si ambos elementos cumplen con la clase de tolerancia requerida.

Para aplicaciones de seguridad críticas, realice también una prueba de bucle a través de cada transmisor y la tarjeta de entrada del sistema de control. Esto verifica que el cableado desde el sensor a la pantalla sea continuo y que el estado a prueba de fallas funcione cuando el elemento está desconectado.

Si los dos elementos leen correctamente a temperatura ambiente pero se desvían a alta temperatura, verifique si hay tensión mecánica o humedad en la funda. Un aislamiento mineral contaminado por humedad puede causar una resistencia en derivación que aparece como una lectura baja a alta temperatura.

Mantenimiento y solución de problemas Cableado RTD de elemento dual

Cuando un bucle de cableado RTD de doble elemento muestra una lectura no válida, el enfoque más rápido es identificar el elemento defectuoso y el tipo de falla. Un circuito abierto generalmente hace que el transmisor aumente o disminuya la escala dependiendo de su configuración a prueba de fallas. Un cortocircuito puede producir una lectura de resistencia baja, a menudo cerca de la resistencia del cable.

Comience midiendo ambos elementos en el cabezal de unión. Un elemento Pt100 en buen estado debe mostrar un valor de resistencia consistente con la temperatura ambiente. Si un elemento se lee abierto, la falla está dentro del sensor o en la conexión del cable interno. Si ambos elementos se leen abiertos, lo más probable es que el problema esté en el prensaestopas compartido o después de un daño mecánico grave.

Verifique el código de colores de cada cable antes de confiar en una medición. Algunos sensores de dos elementos utilizan los mismos colores de cables para ambos elementos, lo que facilita asignar el par incorrecto. Si el transmisor muestra una lectura que es exactamente resistencia de un solo elemento, es posible que haya conectado solo un elemento y haya dejado el otro abierto.

Un error de cableado común en los RTD de elemento dual de 6 cables es conectar los tres cables del elemento uno a un transmisor de 3 cables mientras la entrada del transmisor está configurada para un solo elemento pero con el cable común del elemento dos. Esto crea una lectura de alta resistencia porque el circuito pasa por ambos elementos en serie.

El mantenimiento regular debe incluir apretar todos los terminales de tornillo porque la expansión térmica puede aflojarlos con el tiempo. También inspeccione la junta del cabezal de unión. La humedad es la principal causa de fallos de aislamiento en terminales RTD y puede afectar a ambos elementos a diferentes velocidades.

Para obtener ayuda para la resolución de problemas, mantenga una tabla de diagnóstico simple en la carpeta del instrumento con los valores de resistencia esperados a temperaturas comunes. Esto permite a los técnicos decidir rápidamente si reemplazar el sensor o cambiar el cableado.

Casos de aplicación y criterios de selección de RTD de elemento dual

Los RTD de doble elemento aparecen en casi todos los sectores que necesitan una medición de temperatura confiable. Las aplicaciones más comunes son cojinetes de motores y generadores, sellos de bombas, líneas de descarga de compresores, intercambiadores de calor, agua de alimentación de centrales eléctricas y temperaturas de la piel de reactores químicos.

En un cojinete de motor, el primer elemento va al relé de protección que dispara el motor en caso de alta temperatura y el segundo elemento va a un monitor de temperatura continuo. Esto evita que un solo relé defectuoso deje el motor fuera de línea inesperadamente. El sensor suele ser un RTD de elemento doble enfundado de pequeño diámetro que se inserta en un orificio perforado en la carcasa del rodamiento.

En un intercambiador de calor, a menudo se instala un RTD de doble elemento en la boquilla de salida. Un elemento alimenta el circuito de control que ajusta el flujo de agua de refrigeración; el segundo elemento alimenta un sistema de monitoreo de energía o un dispositivo de seguridad. El mismo enfoque funciona en hornos y refrigeradores con ventiladores de aletas.

En áreas peligrosas, como instalaciones de petróleo y gas, se requiere un RTD de doble elemento a prueba de explosiones cuando el transmisor o los terminales están ubicados dentro de la zona clasificada. La carcasa a prueba de llamas evita que una falla eléctrica interna encienda la atmósfera circundante. Debido a que el sensor tiene dos elementos, uno se puede utilizar para el control de procesos y el otro para una función de apagado de seguridad que está certificada de forma independiente.

Para plantas químicas con medios corrosivos, un RTD anticorrosión de doble elemento con un termopozo revestido de PTFE proporciona dos señales al tiempo que protege los elementos de platino del ataque del ácido. Se aplican los mismos principios de cableado, pero el material del termopozo y la longitud de inserción se deben especificar correctamente.

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Al especificar un RTD de elemento dual, proporcione el rango de temperatura exacto, el tamaño de la conexión del proceso, la profundidad de inserción, el material del termopozo, el tipo de terminación eléctrica y la clase de tolerancia del elemento. Una especificación bien redactada ahorra tiempo de instalación y reduce los errores de puesta en servicio.

Descripción general visual: dónde se utilizan los RTD de elemento dual

Para comprender mejor cómo se aplican los RTD de doble elemento en el mantenimiento de plantas industriales, resulta útil observar la distribución típica de aplicaciones. El siguiente cuadro es un desglose ilustrativo basado en la experiencia de servicio de campo y la práctica común de ingeniería de instrumentos.

Muestra la proporción de instalaciones RTD de elemento dual por función principal: redundancia, visualización/control separados, promedio de temperatura y referencia de calibración. Esta distribución ayuda a los ingenieros de planta a decidir qué configuración de cableado vale la pena dominar primero.

El gráfico cubre cuatro funciones amplias. Predomina la medición redundante, porque los sistemas de seguridad requieren cada vez más dos sensores independientes en un punto. A continuación se muestra una pantalla/control independiente. El promedio de temperatura es más común en grandes intercambiadores de calor enfriados por aire. La referencia de calibración es un uso específico pero valioso.

Debido a que los datos no están vinculados a una sola industria, deben tratarse como una referencia de planificación en lugar de una tabla estadística certificada. El punto importante es que los dos elementos de un RTD no siempre están cableados para obtener pura redundancia.

Miremos ahora el gráfico de barras horizontales.

El cuadro muestra que el cableado de seguridad redundante es la categoría más grande, pero no es la única razón para usar un sensor de elemento dual. La segunda categoría más grande, control más pantalla local, es particularmente común en maquinaria rotativa, donde un operador desea leer la temperatura localmente mientras el DCS continúa controlando el proceso.

La lectura promedio representa aproximadamente el 15 por ciento de las instalaciones. En estos casos no se utilizan dos elementos de forma independiente; se suman o promedian en un transmisor para representar la temperatura promedio a lo largo de una superficie. Esto reduce el costo de instalar múltiples sensores de un solo elemento dentro de un calentador grande.

La proporción de referencia de calibración, alrededor del 10 por ciento, es pequeña pero importante. Un elemento permanece dedicado a una conexión de referencia, mientras que el segundo elemento se utiliza para la medición normal. Esto permite a los técnicos comprobar el elemento de trabajo sin abrir el proceso.

Desde una perspectiva de cableado, el cuadro refuerza que no se debe asumir que cada RTD de elemento dual está diseñado para redundancia de seguridad. Primero aclare la función prevista, porque el cableado de control y pantalla a menudo puede tolerar un recorrido de cable más corto y un menor costo, mientras que el cableado de seguridad redundante requiere una separación completa.

La distribución también sugiere que probablemente se utilicen conexiones de tres cables en aproximadamente entre el 70 y el 80 por ciento de las instalaciones de dos elementos, ya que son adecuadas tanto para aplicaciones de redundancia como de control. Las conexiones de cuatro cables son comunes en instalaciones de referencia de calibración y control de intercambiadores de calor de alta precisión.

Si diseña un nuevo sistema, comience escribiendo una matriz de funciones simple para el elemento uno y el elemento dos. Ese ejercicio revela rápidamente si necesita transmisores redundantes, un transmisor único de entrada dual o un transmisor promedio especializado.

Finalmente, el gráfico no muestra el tipo de construcción física. Una planta puede utilizar un 60 por ciento de RTD de doble elemento enfundados en equipos rotativos, un 25 por ciento de tipo ensamblado en tuberías de proceso general y un 15 por ciento de tipo a prueba de explosiones en áreas clasificadas.

Los porcentajes exactos en su planta variarán, pero el principio sigue siendo el mismo: defina la función de cada elemento antes de tirar del cable y documente esa función en la hoja de bucle.

Preguntas frecuentes sobre cableado RTD de elemento dual

Adónde ir a continuación: más recursos y soporte directo

Si todavía está decidiendo entre un RTD de un solo elemento y uno de dos elementos, o necesita ayuda con un diseño de bucle específico, comience con una breve consulta de ingeniería. Una especificación detallada del sensor garantiza que ambos elementos coincidan, estén aislados y terminados exactamente como lo requiere su sistema.

Para obtener una comprensión más amplia de la selección de sensores de temperatura, lea nuestra guía de la industria sobre tipos y selección de termopares. Aunque se centra en termopares, la guía de instalación y cableado es útil junto con el conocimiento de RTD.

Lea la guía de selección de termopares