Autor: Marco A. Caballero M. 8/10/2021
Por años los principales fabricantes de medidores de agua, energía, gas, entre otros fluidos, han desarrollado sistemas protocolares de comunicación para transferir la medición remotamente ya sea enviándo la medicion por red cableada a controladores locales, en sistemas de redes de edificios inteligentes BMS, sistema RF de corto alcance RFID, o por por radiofrecuencia de larga distancia, entre otros medios.
Hoy en día es innegable la necesidad de implementar sistemas de telemedición digital en múltiples industrias y ciudades ya que contribuyen a una mejor gestión del consumo y de la facturación. Estos tipos de sistemas de adquisición remota requieren sensar la medición de los medidores de manera presisa, y particularmente hay un estandard que destaca por su simplicidad, bajo consumo, robustes, además de su gran aceptación por los fabricantes de medidores de todo el mundo, estamos hablando de las medidores que cuenta con el estandard de SALIDA DE PULSOS (del ingles PULSE OUTPUT).
La salida de pulsos es una señal eléctrica que emite el medidor después de registrar el consumo de energía, agua u otros fluidos. Esta señal se compone de una serie de pulsos que representan una cantidad de energía o fluido que se ha consumido. Por ejemplo, en un medidor de energía eléctrica, la salida de pulsos podría ser una señal eléctrica que emite un pulso por cada kilovatio hora (kWh) de energía que se ha consumido. Otro ejemplo, si el medidor de agua ha contabilizado 1 Litro o 0.001 M3 este medidor emitirá 1 pulso digital. En algunos modelos puede variar estas constantes, pero el principio sigue siendo el mismo.
La ventaja que supone este principio es la facilidad de transporte de la información, simplicidad y facilidad de ser leído por sistemas electrónicos digitales externos como los contadores de pulsos inalámbricos, entre otro sistemas de medición remota.
Medidor de agua con cable de salida de pulsos
Medidor de gas con cable de salida de pulsos
Medidor eléctrico con salida de pulsos transistorizada
Las aplicaciones de la salida de pulsos son variadas. En el sector de la energía, la salida de pulsos se utiliza para medir el consumo de energía eléctrica, gas, agua en hogares y empresas. En la industria, la salida de pulsos se utiliza para controlar el flujo de líquidos y gases en procesos de producción. En sistemas de control de edificios, la salida de pulsos se utiliza para monitorear el uso de recursos en tiempo real y mejorar la eficiencia energética.
¿CÓMO FUNCIONA LA SALIDA DE PULSOS?
La salida de pulsos es un principio simple donde la interferencia electrica no es problema alguno, estamos hablando que solo existen 2 valores posibles "Abierto" o "Cerrado". Si bien existen estándares mas sofisticados como M-bus, BACnet, Modbus, I2C, Serial que utilizan tramas de bits y son propensos a interferencia,. estos requieren de una mayor complejidad digital interna en la construccion de la electrónica del medidor, requieren de "chips" mas soficticados que encarecerian el medidor y además traen un consumo de energía extra que de algún modo debe ser suministrado por una fuente de energía externa al medidor. En el caso de medidores de Energía esto no es tan relevante ya que la energia se puede extraer del propio suministro, en el caso de medidores de agua o gas es mas complicado ya que no existe una fuente de energía externa por ende el medidor debe ser lo mas eficiente energeticamente hablando y la salida de pulsos cumple a la perfeccion con este punto.
El dial del medidor da una vuelta induciendo el cierre del contacto por cada revolución.
La salida de pulsos se genera por un contacto mecánico o contacto seco. Generalmente se suele emplear una lamina de contacto seco SPST, también conocido como "Reed Switch". El interruptor normalmente está abierto y se cierra cuando el imán está lo suficientemente cerca como para tirar de la lengüeta a la posición cerrada. El imán se coloca en un dial (o tambor en algunos casos) que gira debido al flujo . Cuando el imán se aleja lo suficiente, se suelta y se abre el interruptor. El cierre y la apertura de este interruptor es un solo “Pulso”. Este tipo de salida se suele emplear en medidores de agua o gas.
En los medidores de agua tambien es usual no encontrar el cable de salida de pulsos, en este escenario los sensores inductivos captores de pulsos son una excelente opción. Estos sensores se basan en principio de captacion inductiva, siendo capaces de detectar los giros de la rueda de la platina del medidor y producir salidas de pulsos que posteriormente pueden ser captados por algun contador electronico externo. Estos sensores se suelen utilizar con en modelos de medidores de marcas reconocidas como ELSTER, ITRÓN o ZENNER , tambien estas marcas suelen ofrecer al mercado sus propios sensores captores de pulsos que se adaptan a la medida del medidor. por otro lado, la empresa Teca ofrece también estos sensores como accesorios que pueden adecuarse a estos medidores.
Para los medidores de Energía la salida de pulsos se denomina "S0-pulse output". que consiste en una interface descrita en el estandard EN62053-31. Y esta diseñado como una salida tipo switch transistorizada de colector abierto. El cual puede poser 2 estados Abierto o Cerrado. EL numero de pulsos es proporcional a la medición. por ejemplo 2000 pulsos pueden equivaler a 1 KW-H de energia consumida. El fabricante puede denotarlo en la caratula del medidor como 2000 IMP/KW-H .
Salida de pulsos de un medidor Eléctrico con estandard S0 (Transistorizada)
No todos los medidores cuentan con este tipo de salida de señál S0, pero por otro lado, la mayoria de medidores electricos cuentan con un led destellante, que de forma analoga a la salida de pulsos S0, destella cada vez que el medidor de energia resgitra consumo eléctrico. Este led rojo destellante esta presente en toda la gama de medidores electricos que se puede encontrar en el mercado.
Salida de pulsos ópticos (destellos) de medidor electrico
Sensor óptico instalado en medidor eléctrico para captura de destellos del led
¿LOS MEDIDORES INSTALADO EN LOS HOGARES O EDIFICIOS PUEDEN DIGITALIZARSE PARA REALIZARSE LECTURAS REMOTAS?
Esta pregunta es un poco compleja, dependera de la antiguedad del medidor y de si cuenta con alguna de las salidas descritas en este Post. Podemos partir de un indicador que nos da el ente fiscalizador de normas en metrología INACAL (en Perú) https://www.gob.pe/4503-instituto-nacional-de-calidad-que-hacemos. En otros países de la región pueden ser otro los organismos encargados. INACAL cuenta con una base de datos de medidores de agua que se encuentran homologados y certificados. Para el uso privado o personal no es necesario contar o comprar con medidores homologados siempre que no sea empleado para facturar a terceros, No será difícil encontrar medidores con salidas de pulsos, se pueden adquirir en el mercado nacional o importar desde otros países, para el caso de medidores de agua existen diversos diámetros y modelos desde los de Chorro múltiples, Chorro único, de pistones, Woltman etc. Siempre habrán ofertas con salidas de pulso. En el caso de medidores electricos Los hay del tipo monofasico y trifasico'.
Existen modelos que no cuentan con la salida de pulsos de ningun tipo, por lo que no pueden actualizarse.
CONCLUSIONES
La salida de pulsos de medidores es una forma efectiva de transmitir información de consumo de energía y fluidos a sistemas de monitoreo y control. La señal de salida de pulsos se utiliza en una variedad de aplicaciones, desde la medición del consumo de energía en hogares hasta el control de procesos de producción en la industria. Gracias a la salida de pulsos, los sistemas electrónicos pueden contar y registrar la cantidad de recursos consumidos y mejorar la eficiencia en la medición y el uso de recursos.