Seis factores clave para prevenir problemas en sensores de presión

Los sensores de presión, como elementos centrales de percepción en sistemas industriales, convierten la presión mecánica en señales eléctricas con precisión y se utilizan ampliamente en hidráulica, automoción, medicina y manufactura. Sin embargo, incluso los sensores de alta calidad pueden sufrir deriva, fallos o daños permanentes si se exponen a entornos adversos durante almacenamiento, montaje o funcionamiento. Los datos del sector muestran que extremos de temperatura, sobrepresión y EMI/RFI son las causas más comunes de fallos, representando más del 60% del total. Identificar y evitar estos riesgos prolonga la vida útil del sensor y reduce costos de mantenimiento y tiempos de inactividad. La línea de productos Nexisense ofrece protección confiable mediante diseños optimizados, como alta protección contra sobrepresión y filtrado integrado. Este artículo analiza cada uno de los seis factores clave y ofrece medidas preventivas prácticas.

Temperatura: el asesino silencioso y cómo manejarlo

La temperatura demasiado alta o fluctuaciones bruscas son la causa más común de fallos en sensores de presión. Los componentes internos del sensor, como diafragmas, galgas extensométricas y circuitos, solo funcionan correctamente dentro del rango de temperatura especificado (por ejemplo, -40°C a 125°C). Exceder este rango puede causar expansión térmica desigual, fatiga de materiales o deriva del punto cero.

Por ejemplo, instalar un sensor cerca de tuberías de vapor puede degradar rápidamente el rendimiento dinámico y distorsionar la señal de salida. La solución simple y efectiva es mover el sensor lejos de fuentes de calor o añadir un tubo amortiguador/enfriador. En mediciones de vapor, primero se introduce agua fría para enfriar el tubo amortiguador y evitar que el medio de alta temperatura golpee directamente.

Los sensores de silicio difuso y cerámicos de Nexisense incluyen circuitos de compensación de temperatura, manteniendo una precisión de 0,1%FS incluso en amplios rangos de temperatura. En aplicaciones industriales reales, este diseño ha reducido los fallos relacionados con temperatura en más del 30%.

Picos de voltaje: la amenaza oculta de los transitorios

Los picos de voltaje son sobretensiones breves, generalmente de unos pocos milisegundos, capaces de dañar los circuitos internos del sensor. Pueden originarse por rayos, arranque de motores o fluctuaciones de la fuente de alimentación, siendo difíciles de detectar pero muy destructivos.

Los ingenieros OEM deben evaluar riesgos potenciales del entorno de fabricación y comunicarse con proveedores para identificar fuentes temprano. Los sensores Nexisense emplean diodos de supresión transitoria y redes de filtrado, proporcionando protección integrada. Durante el diseño, elegir productos con protección contra sobretensiones ayuda a evitar estos problemas.

Iluminación fluorescente: interferencias inesperadas de alto voltaje

Al encenderse, las lámparas fluorescentes requieren un arco eléctrico de alto voltaje para ionizar el gas, generando picos de voltaje y campos magnéticos que pueden inducirse en los cables del sensor, provocando falsas señales al sistema de control.

La medida preventiva es sencilla: evitar colocar sensores debajo o cerca de lámparas fluorescentes. Usar iluminación LED o mantener una distancia suficiente elimina el riesgo. Este factor, aunque pequeño, es frecuente en fábricas antiguas.

EMI/RFI: desafío constante de interferencia electromagnética

Los sensores de presión convierten la presión en señal eléctrica y son susceptibles a la radiación electromagnética. Las fuentes comunes incluyen contactores, cables de alimentación, computadoras, radios, teléfonos y maquinaria de alta potencia.

Los fabricantes integran protecciones internas, pero las mejores prácticas requieren medidas externas: usar cables blindados, filtros y supresores; evitar cables paralelos a líneas de alimentación; y blindaje con puesta a tierra en un solo punto para prevenir bucles de tierra. El blindaje atenúa las ondas electromagnéticas mediante reflexión y absorción.

Los sensores industriales de Nexisense soportan carcasas blindadas y diseño de cables trenzados, manteniendo la integridad de la señal en ambientes de alta EMI. Pruebas reales muestran que estas medidas pueden reducir el ruido más de 20dB.

Impactos y vibraciones: daños acumulativos por estrés mecánico

Impactos y vibraciones pueden causar abolladuras, cables rotos, placas dañadas, errores de señal o acortar la vida útil. La proximidad a fuentes de vibración acelera estos problemas.

Las estrategias preventivas incluyen: ubicar sensores lejos de fuentes de vibración evidentes y usar aisladores o soportes amortiguadores. Los sensores Nexisense cuentan con encapsulado robusto y estructuras antivibración, soportando impactos de alta aceleración (g). En aplicaciones de maquinaria pesada, esto mejora significativamente la fiabilidad.

Sobrepresión: la prueba extrema del sistema

La sobrepresión es el factor más directo de destrucción del sensor, incluyendo golpes de ariete, calentamiento accidental o fallos de reguladores. Alcanzar ocasionalmente la presión de prueba (proof pressure) permite recuperación, pero superar la presión de rotura (burst pressure) provoca deformación permanente o fugas.

El diseño debe considerar la dinámica del sistema: interacción entre bombas, válvulas y tanques. Elegir sensores con alta protección contra sobrepresión (p. ej., 10x FS) o añadir snubbers, válvulas de alivio o amortiguadores. La tecnología patentada de Nexisense evita la rotura del diafragma en condiciones extremas manteniendo su forma estable.

FAQ

¿Cuáles son las causas más comunes de fallos en sensores de presión?
Extremos de temperatura, sobrepresión e interferencias EMI/RFI, con prevención centrada en evaluación del entorno e instalación correcta.

¿Cómo proteger eficazmente contra EMI/RFI?
Usando cables blindados, filtros, puesta a tierra en un solo punto y manteniéndose alejado de fuentes de interferencia.

¿Qué métodos prácticos existen para la protección contra sobrepresión?
Seleccionar sensores con alta presión de prueba, añadir snubbers o válvulas de alivio, y considerar la dinámica del sistema durante el diseño.

¿Cómo se comportan los sensores Nexisense frente a estos factores?
Incorporan compensación de temperatura, protección contra sobretensiones y prevención de sobrepresión, ofreciendo fiabilidad completa.

¿Qué aspectos se suelen pasar por alto al montar los sensores?
Distancia a fuentes de vibración y ubicación frente a iluminación fluorescente; ajustes simples evitan problemas.

Conclusión

Los seis factores clave para prevenir fallos en sensores de presión—temperatura, picos de voltaje, iluminación fluorescente, EMI/RFI, impactos/vibraciones y sobrepresión—aunque parecen independientes, determinan conjuntamente la fiabilidad del sensor y la estabilidad del sistema. Con evaluación de diseño previa, instalación correcta y selección de productos de calidad, estos riesgos se reducen significativamente. Nexisense se compromete a ofrecer sensores de alto rendimiento resistentes a interferencias y sobrecarga, ayudando a los clientes industriales a lograr operaciones estables con mayor duración y menor mantenimiento. En la era de la fabricación inteligente, prestar atención a estos detalles es clave para alcanzar eficiencia y desarrollo sostenible.