¿Cómo funciona un sensor de llama?

Escrito por g.k. bayne | Traducido por mike tazenda
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¿Cómo funciona un sensor de llama?
Aprende sobre el funcionamiento de los sensores de llama. (flame image by vashistha pathak from Fotolia.com)

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Calor de la llama

Los sensores de llama, ya sean utilizados en un horno doméstico o en una enorme caldera industrial, indican la presencia de una llama y son parte del circuito de seguridad. Si la llama se apaga y el horno o caldera continúa alimentando la unidad con combustible, puede ocurrir una explosión catastrófica. El sensor de llama envía una señal eléctrica a un controlador central. Este controlador opera válvulas de gas o combustible para liberar los materiales combustibles en la cámara de combustión del horno o caldera. Cuando arriba una señal de inicio, el sensor de llama se coloca en un modo temporizador. Durante este "período de ignición" la lectura del sensor de llama es ignorada hasta que una llama grande pueda ser "vista" por el sensor. Una vez que ese tiempo se ha completado, la señal del sensor es constantemente leída para controlar una combustión adecuada.

Termocuplas y sensores ópticos

Existen dos tipos básicos de sensores de llama: termocuplas o lectores ópticos. Ambos sensores emiten como señal de salida un pequeño voltaje en presencia de una llama. Las termocuplas emiten un voltaje muy pequeño, del orden de los mili-voltios (0,001 voltios o 1mV). Cuando el tubo que contiene las tiras bi-metálicas de las termocuplas toma contacto con una fuente de calor, se genera un potencial eléctrico (voltaje). A mayor el calor, más grande la diferencia de potencial generada por estas dos piezas eléctricamente opuestas de metal. Generalmente, los sensores de tipo termocupla son económicos y extremadamente precisos para detectar la llama. Como las termocuplas emiten un voltaje tan pequeño, pueden ser interconectadas con algún tipo de amplificador para mejorar el voltaje de salida, de modo que el controlador pueda leer la señal. Los lectores ópticos en general se usan en grandes hornos industriales y calderas. Este tipo de sensores puede "ver" la llama y generar un voltaje mucho más grande. Éste está en el rango de 2 a 5 voltios de corriente continua (CC). Los lectores ópticos usan fotoceldas, que cuando son expuestas a la luz ultravioleta generan voltaje a partir de la fuente de luz. A mayor intensidad de la luz, mayor el voltaje generado. Los sensores ópticos de llama son muy sensibles a cualquier tipo de polvo o escombros que puedan acumularse en la cámara de combustión. La ventana del sensor debe tener una exposición total a la llama, o de otra manera no puede "ver" la intensidad de ésta y por ende no generará voltaje para enviar al controlador.

Sensores piloto

Muchos de los hornos domésticos también emplean un sensor de llama piloto. Diseñado y utilizado de la misma manera que los sensores de llama de mayor tamaño, el sensor piloto controla la presencia de la llama piloto de pre-ignición. La llama piloto se usa para encender la llama principal del horno. Los hornos más viejos pueden emplear una llama piloto constante para el proceso de ignición. Los hornos más nuevos ahora usan un mecanismo piloto de tiempo real que genera una chispa para iniciar la llama en el horno. En estas unidades, el sensor piloto ya no se emplea, y la llama principal es controlada mediante una termocupla.

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