El campo de la sensórica viene experimentando una eclosión aparentemente sin demasiados altibajos, desde principios del siglo XX. La industria se beneficia especialmente de los avances en este campo de la física y la ingeniería. Con el fin de ser didácticos, podríamos clasificar los sensores de diferentes formas:
- activos o pasivos.
- analógicos o digitales.
- de deflexión o de comparación.
- primer orden, segundo orden u orden superior.
- sensores primarios, estos podrán ser sensores de longitud, sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de flujo y caudal, sensores de nivel, sensores de luz o sensores resistivos.
El sector industrial ha contribuido en buena parte a que este campo experimente un desarrollo tan espectacular. Podríamos afirmar que existe prácticamente un sensor para cada tipo concreto de magnitud física relevante que tenga cabida en un proceso industrial. Al hilo de la clasificación mostrada, gracias a la gran cantidad de medios disponibles a la hora de detectar algún tipo de señal concreta, también cabe la posibilidad de que se dé más de una tipología de sensores para cada tipo de variable o magnitud en cuestión.
En cuanto a la tecnología ´tradicional´ utilizada en la construcción de los sensores, tiene como limitaciones más importantes, las pérdidas de transmisión de la información, y la susceptibilidad a ser afectados por las interferencias electromagnéticas (ruido). Estos problemas pueden ser solventados en gran medida mediante la detección por fibra óptica (sensor fibróptico), que emplea luz en lugar de electricidad, y fibra óptica en lugar de cable de cobre.
La fibra óptica consiste en un núcleo y un revestimiento, que presentan diferentes índices de refracción. El haz de luz viaja a través del núcleo rebotando repetidamente en la pared del revestimiento. El haz de luz, habiendo pasado a través de la fibra sin ninguna pérdida en la cantidad de luz, se dispersa en un ángulo de aprox. 60° y se emite hacia el objeto.
La configuración interna de un sensor fibróptico está compuesta por una fibra óptica conectada a una fuente de luz; por ejemplo, dicha configuración facilita la detección en espacios reducidos o en condiciones de perturbaciones electromagnéticas significativas. Los sensores de fibra óptica se dividen en dos categorías:
de barrera y reflectivos. El tipo de barrera comprende un transmisor y un receptor. El tipo reflectivo, monta el transmisor y el receptor en una sola unidad, y lo podemos encontrar en 3 configuraciones: paralelo, coaxial y separado.
En este post queremos mostrar de forma elemental el avance significativo actual experimentado por el sector de los sensores de fibra óptica. Mostraremos dos ejemplos (uno investigativo y otro comercial) que corroboran el citado avance en este campo:
1- Se han desarrollado investigaciones sobre dispositivos sensores basados en fibra óptica en algunas universidades españolas. En concreto, se han creado varios prototipos de sensores que miden parámetros físicos y químicos utilizados en aplicaciones industriales (puedes acceder a la consulta de los detalles, al final de este artículo -consultas técnicas-). Por ejemplo, se procedió a tomar medidas de las vibraciones (información muy importante para el mantenimiento predictivo -máquinas rotativas-). También se han desarrollado prototipos de sensores de fibra óptica para medir determinados parámetros químicos, (humedad y pH).
2- Existen empresas españolas que comercializan sensores basados en fibra óptica. Ya se están fabricando sensores que monitorizan fallos y/o eventos (temperatura, vibraciones -acústicas u otras-, tensiones o deformaciones), siempre en función de la instalación o del tipo de aplicación. Nos llegan noticias de sensores para la detección perimetral (detección de intrusión sobre vallas, muros o enterrados). Estos sensores permiten omitir de modo eficiente, fenómenos atmosféricos que generan falsas alarmas.
Consultas técnicas:
Para ver los detalles del estudio sobre sensores de fibra óptica, puedes consultar revistas como el ´Journal of Applied Polymer Science y el International Journal of Circuit Theory and Applications´. Puedes buscar sensores de fibra óptica en el ´Grupo Cofitel´.
Manufacturing and Management Engineer y profesor del área de automatización industrial y también del área de mantenimiento y producción en SEAS, Estudios Superiores Abiertos, centro de formación online del Grupo San Valero. Puedes visitar su perfil en LinkedIn.
