El TWW 103 M1 es un transmisor de medición de posición y vibración de un solo canal de alto rendimiento de la línea de productos VM. Diseñado para el monitoreo del estado y la protección de maquinaria rotativa en entornos industriales, su función principal es la medición sin contacto de la posición relativa (desplazamiento) de un objetivo. Normalmente se utiliza junto con un sensor (sonda) de proximidad de corrientes parásitas WW 018 para formar un sistema de medición de desplazamiento completo, que ofrece un rango de medición estática de hasta 10 mm.
Reconocido por su alta precisión, confiabilidad y diseño robusto, el TWW 103 M1 es adecuado para entornos industriales hostiles e incluso áreas peligrosas (atmósferas potencialmente explosivas). Su salida principal es una señal de bucle de corriente de 4 a 20 mA, que se puede conectar directamente a sistemas de control (por ejemplo, PLC, DCS) o sistemas de monitoreo para protección de máquinas y/o monitoreo de condición. El transmisor está disponible en versiones estándar y versiones Ex certificadas para uso en áreas peligrosas, cumpliendo con los requisitos de seguridad de diferentes escenarios de aplicación.
El dispositivo cuenta con una carcasa de aleación de aluminio con un alto grado de protección IP66, lo que garantiza un funcionamiento estable en condiciones exigentes. Sus autodiagnósticos integrados monitorean continuamente el estado del sistema y brindan una indicación clara de fallas a través de LED y la señal de salida, lo que lo convierte en una opción ideal para proteger equipos críticos como turbinas, compresores, bombas y ventiladores.
Principio de funcionamiento
El funcionamiento del transmisor TWW 103 M1 se basa en el efecto de las corrientes parásitas, la base física de la medición de desplazamiento sin contacto. El sistema de medición completo consta de un sensor de proximidad (sonda) de corrientes parásitas WW 018 y el transmisor TWW 103 M1.
1. Efecto de corrientes de Foucault y generación de señal:
El cabezal del sensor WW 018 contiene una bobina. Cuando la corriente de alta frecuencia del transmisor pasa a través de esta bobina, genera un campo electromagnético de alta frecuencia. Si este sensor está dirigido a un objetivo metálico conductor (p. ej., la superficie de un eje), este campo electromagnético induce corrientes parásitas en la superficie del objetivo. Estas corrientes parásitas, a su vez, generan un nuevo campo magnético opuesto al original, resistiendo los cambios en el campo inicial, lo que en consecuencia altera la impedancia de la bobina del sensor. La magnitud de este cambio de impedancia está directamente relacionada con la distancia entre la punta de la sonda y la superficie objetivo: cuanto más cercana es la distancia, más fuerte es el efecto y mayor es el cambio de impedancia; cuanto mayor es la distancia, más débil es el efecto y menor es el cambio de impedancia.
2. Acondicionamiento y procesamiento de señales:
la función principal del transmisor es detectar y procesar este cambio de impedancia causado por la variación de la distancia. Su circuito interno realiza estos pasos clave:
Demodulación de señal: recibe la señal de RF sin procesar del sensor y la demodula en una señal de voltaje CC que es función de la distancia.
Linealización: la relación entre la distancia y la señal de voltaje generada por el efecto de las corrientes parásitas no es perfectamente lineal. El circuito de linealización interno del transmisor compensa esto, asegurando que la salida final tenga una relación altamente lineal con la distancia real.
Filtrado: El transmisor incorpora un filtro paso bajo con una frecuencia de corte (fo) de 5 Hz y una atenuación de 20 dB/década. Este filtro está diseñado para preservar las señales de CC o de muy baja frecuencia que reflejan cambios lentos en la posición del eje, al tiempo que suprime eficazmente el ruido de vibración de alta frecuencia y otras interferencias eléctricas, lo que garantiza una señal de salida limpia y estable que refleja con precisión la posición estática del eje.
Conversión y salida de señal: La señal de voltaje linealizada procesada se convierte en una señal de corriente analógica estándar de 4-20 mA. Una característica única del TWW 103 M1 es la provisión de dos salidas independientes de 4-20 mA galvánicamente aisladas:
Salida principal (carga de 500 Ω): entre los terminales 3-4. Esta señal está dedicada al seguimiento de la maquinaria y se transmite a la sala de control o al sistema de seguimiento.
Salida auxiliar (carga de 25 Ω): entre los terminales 6-7. Esta señal está destinada específicamente a ayudar en el posicionamiento del sensor durante la instalación y la puesta en servicio. Los técnicos pueden conectar un amperímetro portátil (carga <25 Ω) a esta salida en el sitio para leer el valor de posición en tiempo real, lo que permite un ajuste preciso del sensor a un espacio de trabajo preestablecido (generalmente correspondiente a un voltaje de salida o valor de corriente específico) sin depender del sistema de monitoreo principal en la sala de control.
3. Característica de salida:
Es importante tener en cuenta que la característica de salida del transmisor es inversa: la corriente de salida disminuye a medida que la distancia disminuye (el espacio se cierra) y aumenta a medida que la distancia aumenta (el espacio se abre). La correspondencia específica es: un espacio de 0 mm corresponde a 20 mA, un espacio de 10 mm corresponde a 4 mA.
4. Automonitoreo y diagnóstico de fallas:
El transmisor incorpora un circuito de monitoreo interno que verifica continuamente:
Circuito abierto o cortocircuito en el sensor o su cable.
El objetivo está significativamente fuera del rango de medición efectivo del sensor.
Al detectar cualquier falla, el transmisor impulsa inmediatamente la corriente de salida analógica a 0 mA e ilumina el LED rojo de falla en el panel frontal, proporcionando indicación de alarma tanto local como remota, lo que mejora significativamente la confiabilidad del sistema.
Características y funciones clave
1. Medición de desplazamiento de alta precisión
Rango de medición: Proporciona un rango de desplazamiento estático máximo de 10 mm cuando se utiliza con el sensor WW 018.
Linealidad: Desviación de linealidad ≤ 2% (medida utilizando el sensor de referencia WW 018-R), lo que garantiza mediciones precisas y confiables.
2. Salidas analógicas aisladas duales
Salida de monitoreo principal (500 Ω): señal de 4-20 mA para protección de la máquina y monitoreo de condición, admite transmisión de larga distancia.
Salida de ayuda para la instalación (25 Ω): señal de 4-20 mA dedicada a la instalación y puesta en servicio del sensor, conveniente para lectura en sitio.
Aislamiento galvánico: Las dos salidas están aisladas entre sí y de la fuente de alimentación, lo que proporciona una fuerte inmunidad al ruido y seguridad del sistema.
Característica de salida inversa: 0 mm → 20 mA, 10 mm → 4 mA.
3. Autodiagnóstico interno completo e indicación de fallos
Monitoreo en tiempo real de circuito abierto del sensor, cortocircuito y fallas fuera de rango del objetivo.
Indicación de doble falla:
El LED verde indica el funcionamiento normal del dispositivo.
4. Soporte flexible para instalación y puesta en marcha
Ajuste de compensación de cero (potenciómetro Z): Puede compensar errores de medición de aproximadamente ±0,5 mm causados por desviaciones de la instalación mecánica, simplificando la puesta en servicio sin necesidad de reposicionar el sensor.
5. Idoneidad para entornos hostiles y peligrosos
Amplio rango de temperatura: temperatura ambiente de funcionamiento de 0 a +70 °C.
Alto índice de protección: IP66, resistente al polvo y protegido contra potentes chorros de agua, adecuado para ambientes polvorientos y húmedos.
Certificación a prueba de explosiones (opcional): Disponible en versiones certificadas Ex nA para uso en áreas peligrosas de Zona 2 (atmósferas potencialmente explosivas), certificadas según los estándares ATEX, IECEx y UKEX.
6. Fuerte inmunidad al ruido
Filtro de paso bajo incorporado: la frecuencia de corte de 5 Hz suprime eficazmente las interferencias de alta frecuencia.
Diseño con aislamiento galvánico: el aislamiento entre la fuente de alimentación, las entradas y las salidas evita los bucles de tierra y la diafonía de la señal, lo que garantiza la integridad de la señal.
7. Diseño mecánico robusto
Material de la carcasa: aleación de aluminio (Al-Si12), peso ligero (aprox. 800 g), construcción robusta, buena disipación de calor.
Montaje: Montado en la pared mediante 4 tornillos M4 x 30 mm, seguro y confiable.
Entradas de cables:
Conexión del sensor: conector de oro duro Triax (Fischer), conexión confiable, excelente rendimiento de transmisión de señal.
Fuente de alimentación: Prensaestopas M12 (rango de sujeción 2-5 mm).
Otras conexiones: Prensaestopas M16 (rango de sujeción 4-7 mm).
Terminales: Terminales de tornillo (potencia: 2; señales: 5), máx. rango de sujeción de 2,5 mm², adecuado para cableado sólido o flexible.
8. Amplio cumplimiento y certificaciones
Declaración de conformidad de la UE (marcado CE): Cumple con las directivas pertinentes.
Compatibilidad electromagnética (EMC): Cumple con EN 55011, EN 61000-4-2/3/4/5/6, EN 61326-1, etc.
Seguridad Eléctrica: Cumple con DIN EN 61010-1.
Medioambiental: Cumple con RoHS (2011/65/UE).
Protección contra explosiones: Versiones Ex opcionales disponibles, con certificados ATEX, IECEx y UKEx.
9. Compatibilidad e intercambiabilidad del sistema
Sensor de coincidencia dedicado: Se utiliza con el sensor de proximidad de corrientes parásitas tipo WW 018.
Longitud del cable: La longitud estándar del cable del sistema es de 5 metros (especificada al realizar el pedido).
Intercambiabilidad: Los sensores del mismo tipo y longitud de cable son intercambiables, lo que facilita el mantenimiento y la sustitución.
Resumen de especificaciones técnicas
| del artículo |
Especificación |
| Tipo de medición |
Posición relativa (desplazamiento) |
| Sensores compatibles |
WW 018 Sensor de Proximidad |
| Rango de medición |
Máx. 10 mm (estático) |
| Desviación de linealidad |
≤ 2% |
| Filtrar |
Paso bajo, corte de 5 Hz, 20 dB/década |
| Salidas analógicas |
2 aislados 4-20 mA (Principal: 500Ω; Aux: 25Ω) |
| Característica de salida |
Inverso (0 mm = 20 mA, 10 mm = 4 mA) |
| Indicación de falla |
Salida de 0 mA, LED rojo |
| Fuente de alimentación |
18-30 VCC, nominal 24 VCC, máx. 100 mA, aislado galvánicamente |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a +70 °C |
| Clasificación de protección |
IP66 (IEC 60529) |
| Material de la carcasa |
Aleación de aluminio (Al-Si12) |
| Peso |
aprox. 800 gramos |
| Dimensiones (AnchoxAltoxLargo) |
100x100x80mm |
| Certificación Ex (opcional) |
Ex nA, apto para zona 2 (ATEX, IECEx, UKEX) |
Áreas de aplicación
El TWW 103 M1 está diseñado para las siguientes aplicaciones:
Monitoreo de la posición del eje en maquinaria rotativa: medición de la posición estática de los ejes en relación con los cojinetes (por ejemplo, excentricidad del eje) y el desplazamiento axial en turbinas, compresores, turbinas de gas, turbinas de vapor, turbinas hidráulicas, bombas, ventiladores, etc.
Sistemas de protección de máquinas: Monitoreo continuo de la posición del eje para evitar colisiones destructivas por rozamiento (p. ej., cuchillas contra carcasa), activando alarmas o señales de apagado ante un desplazamiento anormal.
Monitoreo de condición y mantenimiento predictivo: evaluación del estado de la máquina y planificación de actividades de mantenimiento mediante cambios de tendencia en la posición del eje.
Entornos industriales hostiles: Adecuado para entornos industriales generales con aceite, humedad, polvo y vibración.
Áreas peligrosas: Las versiones con certificación Ex se pueden utilizar en atmósferas de gas potencialmente explosivas clasificadas como Zona 2 en industrias como la de petróleo, gas y productos químicos.
