Sensor de espesor de hielo

1、Sensor de espesor de hielo Introducción

Sensor de espesor de hielo es un instrumento digital de medición de espesor de hielo que monitorea el espesor del hielo en tiempo real para garantizar el funcionamiento normal del cable.Sensor de espesor de hielo utiliza una tecnología exclusiva de detección por microondas, combinada con un análisis de temperatura, para realizar un seguimiento en tiempo real de la formación de hielo en diversos componentes de los sistemas de aerogeneradores, tales como góndolas, palas, cables, torres de refrigeración, antenas de comunicación y otros equipos situados en el exterior. El sistema emite alertas de formación de hielo en las áreas supervisadas, calcula el espesor de la capa de hielo, evalúa la gravedad de los riesgos asociados y activa comandos para poner en marcha los sistemas de deshielo. Esto garantiza el funcionamiento seguro de los equipos en climas adversos propensos a la formación de hielo, mejora la eficiencia operativa y minimiza el consumo energético durante el proceso de eliminación del hielo.

Para la supervisión de la formación de hielo en las palas, el sistema emplea un diseño integrado. Los sensores son compactos y permiten una instalación distribuida, lo que facilita su colocación en zonas de alto riesgo, como los bordes de las palas. De este modo, se superan las limitaciones de los métodos de supervisión sin contacto existentes, que a menudo no logran proporcionar datos precisos sobre la formación de hielo. Los sensores cuentan con protección contra rayos para evitar daños tanto en los propios sensores como en las palas, e incluyen una función de calentamiento integrada que reduce la probabilidad de que se produzcan detecciones fallidas o falsas alarmas.

Los sensores de supervisión de hielo para las góndolas de los aerogeneradores permiten abordar el desafío de controlar la formación de hielo en palas de turbinas que ya están instaladas. Al analizar la presencia de hielo en la superficie de la góndola —en combinación con datos de temperatura y humedad del entorno del parque eólico—, el sistema puede deducir indirectamente el estado de formación de hielo en las palas. A continuación, activa el sistema de deshielo de las palas, lo que ayuda a prevenir incidentes operativos causados por condiciones de formación de hielo severas y mejora la eficiencia en la generación de energía.

En el caso de equipos exteriores, antenas, torres de refrigeración y cables, los sensores pueden instalarse en ubicaciones adaptadas a los requisitos específicos de cada aplicación. Su diseño puede personalizarse en función del lugar de instalación, garantizando así una supervisión lo más precisa y completa posible de las condiciones de formación de hielo en los equipos.

2、Sensor de espesor de hielo Principios de funcionamiento

Entre los tipos más comunes de detectores automáticos de formación de hielo se encuentran los de oscilación, los de presión diferencial, los basados en la perturbación de microondas, los radioisotópicos y los ópticos.

El componente principal de un detector de formación de hielo por oscilación es una sonda de oscilación axial ultrasónica. Cuando se forma hielo sobre la sonda, su frecuencia de oscilación varía; al monitorizar este cambio, el sistema puede detectar si se está produciendo formación de hielo en la aeronave.

Un detector de formación de hielo por presión diferencial —también conocido como detector de presión dinámica (o de impacto)— determina si una aeronave está experimentando formación de hielo midiendo la diferencia entre la presión total (presión de estancamiento) y la presión estática del flujo de aire incidente.

Los detectores ópticos de formación de hielo determinan la presencia de hielo midiendo los cambios en la intensidad de la absorción de luz.

Los detectores basados en la perturbación de microondas evalúan la formación de hielo midiendo la cantidad de energía de microondas absorbida por el hielo u otras sustancias presentes en la superficie de la sonda.

Los detectores radioisotópicos de formación de hielo funcionan bajo el principio de que la formación de hielo reduce el número de partículas beta (electrones) que llegan a un contador desde una fuente radiactiva.

3、Sensor de espesor de hielo Especificaciones técnicas

Rango de detección de formación de hielo: 0,2 mm – 50 mm

Grosor mínimo de hielo: 0,2 mm

Grosor máximo de hielo: 50 mm

Umbral de alarma para el grosor del hielo: 0,2 – 50 mm (ajustable)

Precisión de medición: ±2 % del fondo de escala (FS)

Resolución de datos: 0,001 mm

Interfaz de comunicación: RS485, MODBUS-RTU

Temperatura de funcionamiento: -40 °C a +85 °C

Humedad de funcionamiento: 0–100 % HR

Temperatura de almacenamiento: -55 °C a +85 °C

Tensión de funcionamiento: +9–30 V CC

Consumo de energía: 0,4 W (modo sin calefacción); 40 W (potencia máxima de calefacción)

Compatibilidad electromagnética (CEM): Diseñado con protección contra rayos y resistencia a interferencias electromagnéticas (EMI)

Función de calefacción: Incluida

4、Sensor de espesor de hielo Método de instalación

En el caso de instalaciones mecánicas, el sensor de monitoreo de formación de hielo se fija mediante una brida cerca del objeto de interés. La instalación debe garantizar que la superficie del sensor refleje, con la mayor precisión posible, las condiciones de formación de hielo presentes en la superficie de dicho objeto.

Para el monitoreo de la formación de hielo en envolventes de equipos, el sensor se instala en el exterior; se monta verticalmente sobre la superficie de la envolvente mediante un soporte, orientando su cara de monitoreo hacia el viento.

5、Sensor de espesor de hielo Definiciones de cableado