- Un termómetro de fibra óptica mide la temperatura en la punta de una sonda pasiva; no necesita un cable de señal eléctrica hasta el punto de medida.
- La sonda fluorescente de INNO excita un material en la punta y el instrumento calcula la temperatura a partir del tiempo de decaimiento de la luz recibida.
- El sistema combina sondas, fibra o alargadores ópticos, un instrumento de medida y, según la configuración, pantalla, salida RS485 y software.
- Se utiliza en devanados de transformadores y reactancias, conexiones de celdas eléctricas, estatores, equipos de resonancia magnética, procesos de microondas y ensayos de alta tensión.
- Según la sonda, el intervalo indicado puede alcanzar de −40 a +260 °C; los equipos ofrecen configuraciones de 1 a 64 canales.
¿Qué es un termómetro de fibra óptica?
Un termómetro de fibra óptica transmite la señal mediante luz. El material sensible está en la punta de la sonda, en contacto con el punto elegido, mientras el instrumento envía luz y analiza la señal de retorno. Esto permite medir en devanados energizados, conexiones eléctricas o instalaciones de resonancia magnética sin llevar cableado de señal eléctrica hasta el punto.
Cada sonda mide una ubicación física definida. Para diez puntos se necesitan diez sondas y al menos diez canales. INNO denomina sonda al conjunto de punta y fibra, e instrumento al equipo que procesa la señal y entrega los datos.
¿Cómo funciona un sensor fluorescente de temperatura?
El instrumento envía luz de excitación por la fibra. El material fluorescente de la punta absorbe esa luz y devuelve una señal cuya duración cambia con la temperatura. El equipo mide el tiempo de decaimiento y lo convierte en un valor de temperatura.
La medida se basa en el tiempo, no únicamente en la intensidad luminosa. Las curvas y los conectores pueden reducir la señal recibida; el instrumento necesita suficiente luz para realizar una lectura fiable.
¿Qué incluye un sistema completo?
- Sondas con punta fluorescente, fibra, protección y conector compatibles.
- Alargadores ópticos cuando la longitud de la sonda no cubre el recorrido.
- Un instrumento de uno o varios canales para leer las sondas y ofrecer las salidas disponibles.
- Pantalla local o software cuando se necesiten indicación, tendencias o registro.
- Módulos OEM para integrar la adquisición en equipos de otros fabricantes.
Las sondas se conectan al instrumento. La conexión con un PLC o sistema SCADA se realiza mediante las interfaces del instrumento, no directamente desde la fibra.
¿Por qué utilizar fibra óptica en alta tensión y campos intensos?
La vía óptica pasiva evita una conexión eléctrica de señal hasta el punto y presenta alta resistencia a interferencias electromagnéticas. La temperatura se mide donde está instalada la punta y puede compararse con los valores calculados. Las dimensiones reducidas facilitan el montaje en espacios limitados. Aun así, hay que diseñar distancias de aislamiento, tendido de fibra y ubicación del instrumento para cada instalación.
¿Dónde se utiliza un termómetro de fibra óptica?
Devanados de transformadores de potencia
Las sondas se sitúan en posiciones elegidas según el diseño térmico y miden directamente esas ubicaciones. Su montaje suele realizarse durante la fabricación o una revisión que permita acceder al devanado. Según el espacio y la protección mecánica necesaria se seleccionan sondas de poliimida, armadas o para transformadores sumergidos en aceite. Pasamuros y bridas permiten conducir las fibras al instrumento situado fuera de la cuba.
En muchos transformadores, la temperatura indicada del devanado se obtiene a partir de la temperatura del aceite superior y la corriente de carga. Las sondas directas complementan esa indicación. Uno de los casos documentados corresponde a un transformador en aceite de 110 kV; las posiciones dependen de su diseño térmico.
Transformadores secos y reactancias
En los equipos secos, las sondas se distribuyen en puntos seleccionados de los devanados. Un sistema multicanal reúne las lecturas, alarmas y salidas de comunicación sin añadir conductores de señal en las bobinas.
Celdas eléctricas y barras
Las uniones atornilladas, los contactos y los terminales de cable pueden calentarse localmente. Una sonda adaptada a la unión coloca la punta en contacto con el punto elegido. La cantidad de canales y la longitud de las fibras se determinan a partir del listado de conexiones y del recorrido hasta el instrumento.
Para conexiones atornilladas se describe una construcción de anillo de cobre con fibra de 1 a 15 m. Un instrumento de nueve canales puede utilizarse cuando el proyecto ha definido nueve puntos.
Generadores y motores
En un estator interesa conocer la temperatura en ranuras o puntos concretos del devanado. Cada sonda proporciona una lectura independiente. La sonda indicada para devanados de motor ofrece, según la versión, punta de cuarzo de 2,5 o 3 mm e intervalo configurable hasta +260 °C.
Resonancia magnética
Una sonda óptica permite medir en una posición seleccionada dentro del entorno magnético, con el instrumento situado fuera de la zona prevista de campo. Para la sonda de RM y RF se indican 20 a 50 °C, ±0,3 °C, punta de 1,5 mm y 5 m de fibra. La idoneidad de la configuración debe verificarse para la aplicación concreta.
Equipos de microondas y RF
En estos procesos se revisan conjuntamente el material de la sonda, su ubicación, el tendido de fibra y las condiciones de trabajo. La lectura corresponde al lugar de contacto: la sonda no busca por sí sola el punto más caliente.
Ensayos de alta tensión
La sonda pasiva se instala en la posición de medida y el equipo de lectura en un lugar apropiado. El nivel de tensión, las distancias de aislamiento, la protección de la fibra y la disposición del ensayo deben acordarse para cada montaje.
Soluciones de vigilancia de temperatura
Medición directa en devanados
Los puntos se definen a partir del diseño térmico del transformador. Cada canal mide su propia posición y no identifica automáticamente el máximo absoluto. Las lecturas pueden compararse con la temperatura del aceite, la carga y los cálculos térmicos.
Vigilancia multipunto de equipos eléctricos
Una sonda utiliza un canal. Una instalación de nueve puntos puede emplear un equipo de nueve canales; para bancos de ensayo y sistemas más grandes hay configuraciones de 32 y 64 canales. La reserva se decide según las ampliaciones previstas.
Medición con aislamiento eléctrico
La selección depende de la tensión, las fuentes de interferencia o RF, el espacio y el recorrido hasta el instrumento. La precisión y el intervalo corresponden a la combinación concreta de sonda y equipo.
Integración con PLC y SCADA
El equipo entrega valores de temperatura y alarmas. Para integrarlo hay que definir registros RS485 / Modbus, salidas analógicas opcionales, umbrales, nombres de señales y asignación de canales. El software puede añadir registro y consulta de tendencias.
Soluciones OEM
Los fabricantes de equipos pueden adaptar la sonda, la fibra, el conector y el módulo de lectura a su diseño. Antes de pedir el sistema se confirman canales, interfaces y características de la envolvente.
Los módulos OEM IF-G se ofrecen con uno, tres o cuatro canales. Para el IF-G4 de cuatro canales se indican alimentación de 5 V CC y actualización cada 300 ms. El diámetro, la cubierta, la longitud de fibra, el conector y la documentación pueden acordarse para la integración.
¿Qué sondas, instrumentos y sistemas elegir?
Sondas de temperatura de fibra óptica
| Sonda | Punto de medida | Intervalo | Datos |
|---|---|---|---|
| Sonda fluorescente estándar | Punto general | −40 ~ +260 °C | 2–3 mm; 0–20 m; ST |
| Sonda para barras y conexiones atornilladas | Uniones de barras y tornillos | −40 ~ +260 °C | Anillo de cobre; 1–15 m |
| Sonda de poliimida para devanados | Devanado de transformador | −40 ~ +260 °C | Punta de 2,5 mm |
| Sonda para transformador en aceite | Devanado sumergido en aceite | −40 ~ +260 °C | ±1 °C; 100 kV; 3 m de poliimida / PTFE |
| Sonda para devanado de motor | Devanado de estator | −40 ~ +260 °C | Punta de cuarzo; 2,5 o 3 mm |
| Sonda de RM y RF | RM, RF y campos magnéticos | 20–50 °C | ±0,3 °C; 1,5 mm; 5 m |
La sonda, el conector y el instrumento deben ser compatibles. Las versiones con tubo protector pueden utilizar conexiones distintas a las de una sonda estándar.
Instrumentos multicanal
La familia IF-C se ofrece con configuraciones de 1 a 64 canales. Según la versión dispone de RS485 / Modbus, relés de alarma y salidas analógicas opcionales. Un equipo de nueve canales sirve para un plan de nueve puntos; el módulo OEM IF-G4 dispone de cuatro canales.
| Instrumento | Canales | Datos |
|---|---|---|
| Transmisor multicanal IF-C | 1–64 | Configurable; −40 a +260 °C; ±1 °C; 0,1 °C; 2 × RS485 / Modbus; opcional 4–20 o 0–20 mA; 2 relés (5 A / 250 VAC); 220 V CA/CC |
| Equipo IF-C de nueve canales | 9 | RS485 / Modbus; 4–20 mA opcional |
| Equipo con pantalla / pantalla LCD | Según configuración | Visualización local de temperatura y alarmas |
| Módulo OEM IF-G4 | 4 | 5 V CC; RS485 |
Sistemas completos
Cuando se especifican conjuntamente sondas, fibra, instrumento y salidas se facilita la comprobación de compatibilidad. Existen configuraciones para transformadores, celdas, generadores, bancos de ensayo y equipos de semiconductores.
La sonda de devanado con tubo usa un conector FC/APC; la sonda estándar figura con ST. Por ello deben coincidir sonda, conector e instrumento. Los valores corresponden a versiones concretas y se confirman antes del pedido.
¿Cómo seleccionar el sistema de medida?
Intervalo de temperatura
Defina las temperaturas mínima, habitual y máxima en el punto, incluidos los picos breves. Confirme el límite en la ficha de la sonda elegida; la versión de RM y RF tiene un intervalo específico.
Número de puntos y canales
Cuente los puntos de medida: cada uno necesita una sonda y un canal. Determine la capacidad de reserva una vez acordado el plan de puntos.
Tipo de sonda
El montaje y la protección mecánica determinan la construcción: poliimida para espacios reducidos en devanados, versiones armadas o con tubo cuando se necesita protección y sondas de contacto para conexiones atornilladas.
Longitud de fibra
Mida el recorrido real hasta el instrumento, incluidos pasamuros y holgura de montaje. Si se añaden alargadores, compruebe conectores y señal óptica disponible.
Pantalla e interfaces
Decida si los datos se consultarán en el panel, en el sistema de control o en ambos. Confirme registros, alarmas, salidas analógicas opcionales, alimentación y software con el equipo de automatización.
¿Qué valorar en el fabricante?
El proveedor debe revisar puntos de medida, planos, intervalo, recorrido de fibra, canales e interfaces antes de definir la configuración. Para proyectos OEM también importan la documentación, la repetibilidad de fabricación y el soporte técnico. Los certificados e informes aplicables se confirman para la versión concreta.
INNO trabaja en medición puntual por fibra óptica desde 2011. La página de la empresa presenta documentación ISO 9001, ISO 14001, ISO 27001 e ISO 45001, además de CE EMC, CE LVD y RoHS. El alcance aplicable a cada versión debe confirmarse para el proyecto.
Consulte su aplicación con INNO
Para consultar al equipo de INNO, un plano del equipo, la lista de puntos, el intervalo de temperatura, el recorrido de fibra y las interfaces necesarias permiten revisar la sonda y el instrumento adecuados para el proyecto.