Notas Técnicas

Tipos de Posicionadores para Válvulas - PARTE 1

Tipos de posicionadores para válvulas. En esa primera parte mencionaremos los tipos de posicionadores neumáticos y electro-neumáticos comunmente utilizados en la industria.

Un posicionador de válvula es básicamente un dispositivo que sensa tanto la señal de un instrumento (controlador) como la posición del vástago de una válvula. Su función principal es la de asegurar que la posición de este vástago corresponda a la señal de salida del controlador o regulador.

Se utilizan para controlar la apertura o el cierre del actuador, basándose en señales eléctricas o neumáticas. La gama de posicionadores disponible incluye tanto diseños analógicos como digitales.

Los posicionadores se pueden dividir en neumáticos, electroneumáticos e inteligentes.

Posicionadores neumáticos

Generalmente, se utilizan señales de entrada 3-15  libras por pulgada cuadrada, aunque pueden utilizarse otras dependiendo del proceso (6-30, 3-27, etcétera). Normalmente, se utilizan en combinación con un transductor i/p que convierte una señal eléctrica en neumática. Un ejemplo común de esta configuración es ante la presencia de una atmósfera potencialmente explosiva, y donde se desea minimizar los riesgos de manejar señales eléctricas colocando el transductor en zona segura y llegar a la zona de trabajo solo con la señal neumática.

Posicionadores electro-neumáticos

En este caso, el transductor i/p está incorporado en el equipo, permitiendo que la señal de entrada  sea directamente eléctrica como sale del controlador. Su señal más usual es del rango de 4 a 20 mA,  pero pueden utilizarse otros rangos de señal de entrada.

Se pueden especificar para áreas de própósito general, áreas intrínsecamente seguras, o a prueba de explosión, según lo requiera el proceso.

Principio de funcionamiento

Los posicionadores neumáticos y electroneumáticos, funcionan con un principio de equilibrio de fuerzas. La fuerza se origina por la señal de presión transmitida a través de un diafragma en el brazo de equilibrio. La fuerza opuesta se logra a través del resorte de retroalimentación y es proporcional a la posición del brazo inferior.

La posición del brazo inferior está determinada por la posición de la leva que está asegurada al eje y conectada al eje del actuador, proporcionando así la retroalimentación de la válvula / actuador. Cuando estos dos fuerzas son iguales, el brazo de equilibrio y el carrete de la válvula piloto están en una posición neutra; la unidad completa está en una posición de equilibrio. Se suministra aire a la válvula piloto a través del puerto S y controla el flujo de aire a través de los puertos C1 y C2:

Asume una posición de equilibrio.

Un aumento en presión de control desviará el diafragma 1 hacia abajo, comprimiendo el resorte de retroalimentación 3. El brazo de equilibrio 2 mueve el carrete 7 en la válvula piloto 8 suministrando aire de suministro al actuador, mientras que al mismo tiempo, el aire sale del actuador y ventea a la atmósfera ,a través de la válvula piloto y el puerto de salida. Con el aumento de aire de suministro, el actuador gira (o se mueve linealmente) moviendo el eje del posicionador 6. El eje y la leva 5 giran, forzando el brazo inferior 4 hacia arriba comprimiendo el resorte de retroalimentación 3.

Este movimiento continuará hasta que las dos fuerzas sean iguales y la unidad está en una posición de equilibrio.