nivel principios medida op

12 La Guía de Mantenimiento de Endress+Hauser

Medición de nivel radarSerie Micropilot

Ya han pasado varios años desde que los instrumentos Micropilot M han pasado a constituir la mayor parte de la gama habitual de instrumentos de medición de nivel radar. Los instrumentos FMR 230 (antena de trompeta) y 231 (antena de varilla) utilizan ondas de 6 GHz, mientras que los instrumentos FMR 240 (antena de trompeta, 244 (antena de trompeta encapsulada en PTFE), 245 (antena plana) y 250 (medición de nivel radar en sólidos)) utilizan ondas de 26 GHz.

En esta sección hallará información esencial y consejos que le ayudarán a realizar un seguimiento óptimo de sus equipos Micropilot M durante todo su ciclo de vida.

“El 90% del éxito de una buena configuración depende de una instalación adecuada”

Principio de medición

El Micropilot es un sistema de medición "de eco" que se basa en el principio del tiempo de retorno de la señal. Mide la distancia entre el punto de referencia (conexión a proceso) y la superficie del producto. La antena emite impulsos de microondas hacia la superficie del producto donde se reflejan y el sistema de radar detecta seguidamente dichos impulsos reflejados.

Entrada (ver la figura 1)La antena recibe los impulsos de microondas reflejados y los transmite a la electrónica. Un microprocesador evalúa la señal recibida e identifica los ecos de nivel producidos por la reflexión de los impulsos de radar en la superficie del producto. La identificación de las señales se realiza de forma inequívoca gracias al software PulseMaster® eXact, creado en base a la amplia experiencia adquirida durante muchos años en el ámbito de la tecnología de tiempo de retorno. La distancia D hasta la superficie del producto es proporcional al tiempo de retorno t del impulso:D = c · t/2,donde c es la velocidad de la luz.Conociendo la distancia E del depósito vacío, el nivel L se calcula a partir de:L = E – DVer el punto de referencia E en la figura 1.El Micropilot incluye funciones que suprimen las señales de eco de interferencia. El propio usuario puede activar estas funciones. Estas funciones garantizan que las señales de eco de interferencia (procedentes, es decir, de rebordes y juntas) no se van a interpretar como señales de nivel.

Figura 2: orientación

20mA100%

4mA0%

D

L

F

E

brida:puntode referenciademedición

brida:puntode referenciademedición

tramoinactivo

nivelmáx.

conexión roscada1 ½ (R 1

:punto de referenciade medición

BSPT ½ )o 1½ NPT

Figura 1: principio de medición

Condiciones de instalación

Dado que la mayoría de problemas que los usuarios nos consultan suelen ser debidos a una instalación y/o una calibración inicial incorrectas, recordamos a continuación los puntos esenciales que deben tenerse en cuenta.

Orientación (ver la figura 2)Distancia (1) recomendada,

pared – borde externo de la tubuladura: ~1/6 del diámetro del depósito. Sin embargo, el equipo no debe instalarse a una distancia inferior a 30 cm (FMR230/231) o, respectivamente, 15 cm (FMR240/244/245) de la pared del depósito.

• No montar en el centro (3), las interferencias pueden provocar pérdida de señal.

• No montar por encima del chorro de llenado (4).

• Se recomienda utilizar una cubierta de protección contra agentes meteorológicos (2) para impedir la exposición directa del transmisor al sol o a la lluvia. El montaje y desmontaje se realiza

fácilmente mediante una brida o una rosca.

Instalaciones en depósitos (ver la figura 3) • Evite que ningún elemento

instalado (1), como detectores de nivel límite, sensores de temperatura, etc., intercepte el haz de señal.

• Los elementos simétricos (2), es decir, anillos de vacío, serpentines de calefacción, obstáculos, etc., también pueden crear interferencias en la señal de medida.

Posibilidades de optimización• Tamaño de la antena: cuanto mayor es

la antena y cuanto más pequeña es la abertura angular del haz, tanto menor es la incidencia de esas señales de eco de interferencia.

• Mapeado: la medición puede optimizarse mediante la supresión electrónica de las señales de eco de interferencia.

• Alineación de la antena: consúltese el epígrafe "posición óptima de montaje"

• Tubo tranquilizador: siempre es posible utilizar un tubo tranquilizador para evitar la creación de señales de interferencia.

• Apantallamientos metálicos (3) montados en una pendiente dispersan las señales de radar y pueden reducir las señales de eco de interferencia.

No dude en ponerse en contacto con Endress+Hauser para cualquier aclaración al respecto.

Niv

el

13La Guía de Mantenimiento de Endress+Hauser

Puesta en marcha de dos Micropilot M Figura 3: Elementos instalados en el depósito

Figura 4: Posición óptima de montaje para FMR230

H

Ø D

tubuladura

Figura 5: Posición óptima de montaje para FMR231

HH

1

beam launchedhere

beam launchedhere

inactive length

inactive length

spring washers

Instalación de FMR230 en depósitos (espacio libre) - Posición óptima de montaje (ver la figura 4)• Observe las instrucciones

de instalación descritas anteriormente.

• Alinee la marca hacia la pared del depósito (la marca está siempre justo en el centro de la separación entre dos orificios de la brida).

• Una vez montado, el cabezal puede girarse hasta 350° a fin de facilitar el acceso al indicador y al compartimento de terminales.

• La antena de trompeta debe sobresalir por la parte inferior de la tubuladura; si no lo hace, utilice la extensión de antena FAR10.

• La antena de trompeta debe estar alineada verticalmente.

Instalación de FMR231 en depósitos (espacio libre) - Posición óptima de montaje (ver la figura 5)• Observe las instrucciones de

instalación descritas arriba.• Alinee la marca hacia la pared

del depósito (la marca está siempre justo en el centro de la separación entre dos orificios para tornillo de la brida).

• Utilice arandelas elásticas (1).

¡Nota!Para determinadas temperaturas y presiones de proceso, recomendamos que revise y vuelva a apretar periódicamente los tornillos de la brida. Par de torsión recomendado: 60...100 Nm.• Una vez montado, el cabezal

puede girarse hasta 350° a fin de facilitar el acceso al indicador y al compartimento de terminales.

• El trozo inactivo de la antena de varilla debe sobresalir por la parte inferior de la tubuladura.

• La antena de varilla debe estar alineada verticalmente.

Instalación en depósitos (espacio libre) de FMR240, FMR244, FMR245 - Posición óptima de montaje (ver la figura 6)• Observe las instrucciones de


del depósito (la marca está siempre justo en el centro de la separación entre dos orificios para tornillo de la brida).

• Una vez montado, el cabezal puede girarse 350° a fin de facilitar el acceso al indicador y compartimento de terminales.

• Para obtener unas medidas óptimas, la antena de trompeta debe sobresalir por la parte inferior de la tubuladura. En caso necesario, utilice la versión dotada con extensión de antena de 100 mm.

¡Nota!Por favor, consulte a Endress+Hauser si requiere utilizar tubuladuras más altas.• La antena de trompeta debe

alinearse verticalmente. El rango máximo puede disminuir si la antena de trompeta no está alineada verticalmente.

Instalación estándar de FMR244 (ver la figura 7 en la página siguiente)• Observe las instrucciones

de instalación descritas anteriormente.

• Alinee la marca hacia la pared del depósito.

• Para instalar el equipo, utilice únicamente la rosca (AF 60). El par de torsión máx. a utilizar es de 20 Nm.


• Para obtener medidas óptimas, el extremo de la antena debe sobresalir por la

Figura 6: Instalación en un depósito - Posición óptima de montaje

H

Ø D

Niv

el


H

1

Ø D

spring washers

Figura 9: Instalación en tubo tranquilizador - Posición óptima de montaje

90°

DN80…150ANSI 3…6”

DN50ANSI 2”

BSPT (R 1½”),G 1½" (FMR 244)

or1½ NPT

1½”

Marca en la brida del instrumentoo en el tornillo

Figura 10: Instalación en una derivación ("bypass") - Posición óptima de montaje

90°

90°

90°

90°

90°

90°

DN50ANSI 2”

DN80…150ANSI 3…6”

marca en la brida del instrumento

parte inferior de la tubuladura. Si esto no fuese posible por razones mecánicas, la altura admisible para la tubuladura puede ser de hasta 500 mm .

¡Nota!Por favor, consulte a Endress+Hauser si requiere utilizar tubuladuras más altas.• La antena debe estar alineada

verticalmente.

Instalación estándar de FMR245 (ver la figura 8)• Observe las instrucciones de


del depósito.• La marca se halla siempre justo

en el centro de la separación entre dos orificios para tornillo de la brida.

• Utilice arandelas elásticas (1).

¡Nota!Para determinadas temperaturas y presiones de proceso, recomendamos que revise y vuelva a apretar periódicamente los tornillos de la brida. Par de torsión recomendado: 60...100 Nm.• Una vez montado, el cabezal

puede girarse hasta 350° a fin de facilitar el acceso al indicador y al compartimento de terminales.

• La antena debe estar alineada verticalmente.

¡Atención! El rango máximo puede disminuir si la antena de trompeta no se alinea verticalmente.¡Nota! Consulte, por favor, a Endress+Hauser si requiere utilizar tubuladuras más altas.

Instalación de FMR230, FMR240, FMR244, FMR245 en tubos tranquilizadores (ver la figura 9) • Alinee la marca hacia las

rendijas. • La marca se halla siempre justo

en el centro de la separación entre dos orificios para tornillo de la brida.


• Las mediciones pueden realizarse sin problemas a través de una válvula esférica de abertura completa abierta.

• Instrucciones de instalación adicionales en la página 20.

Recomendaciones para el tubo tranquilizador

• Metálico (sin recubrimiento de esmalte, plástico bajo demanda).

• Diámetro constante. • Diámetro del tubo tranquilizador no

superior al de la antena. • Costura soldada lo más lisa posible y en

el mismo eje que las rendijas. • Descentramiento de las rendijas de 180°

(y no de 90°). • Anchura de las rendijas o diámetro

de los orificios como máx. 1/10 del diámetro de la tubería, desbarbados.

La longitud y el número de orificios no tienen ningún efecto sobre la medida.

• Elija una antena de trompeta lo más grande posible. Si el tamaño es intermedio (es decir, 180 mm), elija la antena que le siga en tamaño y adáptela mecánicamente (sólo FMR230/FMR240).

• En cualquier transición (es decir, debida al uso de una válvula esférica o de segmentos para reparar la tubería), el interespacio creado no debe presentar una distancia mayor a 1 mm (0,04").

• El tubo tranquilizador debe ser suave por el interior (rugosidad media Rz ≤ 6,3 µm). Utilice tuberías de acero inoxidable moldeados a presión o soldados en paralelo. Se puede prolongar la tubería mediante bridas soldadas o casquillos tubulares. La brida y la tubería deben estar bien alineados por la parte interna.

• Procure no traspasar la pared de la tubería al soldar. La parte interna del tubo tranquilizador debe permanecer lisa. Si se ha soldado sin querer a través de la tubería, deberá eliminarse y limarse cuidadosamente la costura o cualquier irregularidad que se haya formado en el interior de la tubería. Si no se eliminan estas irregularidades, pueden aparecer señales de eco de interferencia intensas, favoreciéndose además la formación de adherencias.

• En el caso de anchuras nominales pequeñas debe tenerse especial cuidado al soldar la brida con la tubería a fin de que permitan la orientación correcta (marca alineada hacia las ranuras).

Instalación de FMR230, FMR240, FMR245 en derivación (bypass) (ver fig. 10)• Alinee la marca en sentido

perpendicular (90°) con respecto a los conectores del depósito.

• La marca se encuentra siempre justo en el centro de la separación entre dos orificios para tornillo de la brida.


• La antena debe estar alineada verticalmente.

• Las mediciones pueden realizarse sin problemas a través de una válvula esférica de abertura completa abierta.

• Instrucciones de instalación adicionales descritas arriba.

Recomendaciones para la tubería de derivación (bypasss)• Metálica (no debe ser plástica ni tener

un recubrimiento de esmalte)• Diámetro constante• Elija una antena de trompeta lo más

grande posible. Si el tamaño es intermedio (es decir, 95 mm), elija la antena que le siga en tamaño y adáptela mecánicamente (sólo FMR230/FMR240).

• En cualquier transición (es decir, debido, al uso de una válvula esférica o de segmentos para reparar la tubería), el interespacio creado no debe presentar una distancia mayor a 1 mm (0,04").

• En la zona de las conexiones del depósito (área de ~ ±20 cm / 8“), la precisión en la medición es generalmente algo menor.

H

Ø D

H

Ø D

Figura 8: Instalación estándar del FMR245 Figura 7: Instalación estándar del FMR244

Figura 11 (arriba a la derecha): instalación de FMR250 en depósito - posición óptima de montaje

Niv

el


Instalación de FMR250 con antena de trompeta en depósitos (ver la fig. 11)• Observe las instrucciones de

instalación descritas arriba. • Alinee la marca hacia la pared

del depósito (la marca está siempre justo en el centro de la separación entre dos orificios para tornillo de la brida.


• La antena de trompeta debe sobresalir de la tubuladura. Si esto no fuese posible por razones mecánicas, podrían aceptarse tubuladuras de mayores alturas.

¡Nota! • Por favor, consulte a Endress+Hauser

si requiere utilizar tubuladuras más altas.

• Lo ideal es que la antena de trompeta se monte en posición vertical. Para impedir la incidencia de reflexiones de interferencia o para conseguir una alineación óptima en el depósito, el FMR250 dotado del alineador opcional admite giros de 15° en todas las direcciones.

Ajustes - Configuración

Ver ‘Fundamentos’.

El menú ‘Ajustes básicos’ permite una puesta en marcha fácil y rápida. El software ayuda al usuario a introducir los parámetros principales, que cubren el 95% de los casos. Si se toma el buen cuidado de introducir dichos datos, se evitarán muchos problemas.

Nota para FMR244/245: Por favor, téngase en cuenta una distancia de bloqueo de 0,2 m. (Véanse los detalles acerca de la distancia de bloqueo en el

capítulo Medición de nivel por ultrasonidos - página 16).

Configuración y mantenimiento

Ver ‘Fundamentos’ (pág. 11).

Nota para FMR250: en aplicaciones extremadamente pulverulentas, la limpieza por inyección de aire integrada puede evitar obstaculizaciones en la antena (ver la fig. 12). Se recomienda un régimen de funcionamiento pulsante.• Régimen de funcionamiento

pulsante: presión máx. de aire: 6 bar abs.

• Régimen de funcionamiento continuo: rango recomendado de presiones de aire: 200...500 mbar.

¡Atención! Asegúrese de que el aire sea seco.

Calibración Ver ‘Fundamentos’ (pág. 10).

Mantenimiento correctivo - Piezas de repuesto Ver ‘Fundamentos’ (pág. 11).

Nota para todos los equipos de radar: tanto la sustitución del módulo de la electrónica como del módulo HF requieren una reprogramación del instrumento. Algunos de los parámetros por defecto deben ser modificados. El procedimiento relevante se distribuye con el nuevo módulo.

Nota para FMR240/244/245/250: La sustitución del módulo de la electrónica requiere una atención

específica. Si incluye software correspondiente a las versiones 1.02.xx o 1.04.xx, deberá sustituir también el módulo HF.

Disponibilidad de los instrumentos y las piezas de repuesto

Reingeniería

Los instrumentos que funcionan a 26 GHz solían reservarse para aplicaciones de almacenamiento. Sin embargo, gracias a los recientes desarrollos, a partir de la versión 1.05.xx, los nuevos instrumentos a 26 GHz también pueden ser utilizados en aplicaciones a proceso. Póngase en contacto con nosotros.

Los instrumentos que funcionan a 6 GHz, cuyo coste económico es superior, siguen empleándose en procesos altamente exigentes (con superficies turbulentas o formación de espuma).

Ver también nuestra herramienta en línea Applicator.https://wapps.endress.com/applicator9x

Su Disponibilidad de Nueva instrumento piezas de repuesto generación

Micropilot II / FMR230V NO - desde 09/2005 Micropilot M

Micropilot II / FMR231E NO - desde 09/2005 Micropilot M

Conexiones para purga de aire:NPTo G

(Par de torsión máx. = 3,5 Nm)

¼¼

Figura 12: conexión FMR250 con limpieza por inyección de aire integrada

Niv

el

Nuestro personal de servicio técnico puede ajustar cualquier equipo de medición de nivel Endress+Hauser, garantizándole el mejor rendimiento para su instrumento. (Ver ‘Puesta en marcha’ en la sección ‘A su Servicio’, pág. 106).

Para más información sobre la disponibilidad de piezas de repuesto, póngase en contacto con nuestro servicio técnico.


Medición de nivel por microondas guiadasSerie LevelflexLa gama actual de medidores de nivel por microondas guiadas Levelflex M incluye los equipos:• FMP40 para aplicaciones generales en líquidos y sólidos• FMP41C para líquidos corrosivos y para aplicaciones con unos niveles elevados de

exigencia higiénica• FMP45 principalmente en aplicaciones para líquidos con presiones de hasta 400 bar y

temperaturas a partir de -200 hasta +400°C• Nuevo FMP43 para la industria farmacéutica

Con esta sección, pretendemos proporcionar a los usuarios de Levelflex M una ayuda eficiente durante todo su ciclo de vida.

20mA100%

4 mA0%

D

L

F

E

brida:puntode referenciapara lamedición

Longitudde lasondaLN

Principio de medida

Levelflex es un sistema de medición "de eco" que funciona según el método ToF (ToF = tiempo de retorno). Este método mide la distancia desde el punto de referencia (la conexión a proceso del equipo de medición) hasta la superficie del producto. Unos impulsos de alta frecuencia se emiten y se desplazan por todo lo largo de una sonda. Los impulsos se reflejan en la superficie del producto, la unidad electrónica de evaluación recibe de vuelta la señal reflejada y la convierte en la información de nivel.Este método también es conocido como TDR ( Time Domain Reflectometry, es decir, reflectometría en el dominio temporal).

Figura 1: Principio de medición

Figura 2: Distancia de bloqueo superiorF = span de mediciónE = distancia en vacío (= cero)UB = distancia de bloqueo superiorLN = longitud de la sondaB = distancia mínima de la sonda a la pared del depósito

100%

0%

F

E

UB

LB

B

LN

Punto de referenciapara lamedición

máx. 20 m /67 ft

Indicador remotoFHX 40

“Tenga en cuenta la distancia de bloqueo y preste atención a la tubuladura”

Entrada (ver la figura 1)Los impulsos reflejados se transmiten de la sonda a la electrónica. Allí, un microprocesador analiza lasseñales e identifica la señal que corresponde a la información de nivel, que fue generada por la reflexión de los impulsos de alta frecuencia en la superficie del producto. Esta clara señal se beneficia de más de 30 años de experiencia en procedimientos de tiempo de retorno de señal que se han ido integrando en el desarrollo del software PulseMaster®.

La distancia D hasta la superficie del producto es proporcional al tiempo de retorno t del impulso:D = c · t/2,donde c es la velocidad de la luz.Conociendo la distancia E del depósito vacío, el nivel L se calcula a partir de:L = E – D(Ver el punto de referencia E en la figura 1.)El equipo Levelflex dispone de funciones que eliminan las señales de eco de interferencia

(debidas, por ejemplo, a elementos internos y salientes).


Distancia de bloqueo superior (ver la figura 2)La distancia de bloqueo superior (UB) es la distancia mínima desde el punto de referencia de la medición (brida de montaje) hasta la distancia de nivel máximo. Dentro de la distancia de bloqueo, no es posible garantizar una medición fiable (ver la tabla de la página 17).

Distancia de bloqueo inferiorEn la parte más baja de la sonda no es posible obtener una medición exacta. En la vecindad del extremo de la sonda se tiene el siguiente error de medición (ver la figura 3.):

Si el valor del coeficiente dieléctrico εr es inferior a 7 para las sondas de cable, no es posible efectuar una medición en la zona del contrapeso (0 ... 250 mm desde el extremo de

Niv

el


Verificación de un equipo Levelflex en una industria química

la sonda; esto es la distancia de bloqueo inferior) (ver la tabla).

Instrucciones de instalación generales (para sólidos áridos y fluidos)A continuación le recordamos las instrucciones de instalación más importantes (ver la figura 4):• Las sondas de cable y de

varilla no deben instalarse de modo que caigan bajo la cortina de producto (2)

• Las sondas de cable y de varilla deben instalarse lejos de la pared (B), a una distancia suficiente que, en caso de adherencias en la pared, deje una distancia mínima de 100 mm entre la sonda y las adherencias.

• En el caso de sólidos áridos almacenados en silos de hormigón, debería respetarse una distancia lo suficientemente grande (B) entre la sonda y la pared de hormigón de como mínimo 0,5 m, y a ser posible ≥ 1 m.

• En silos metálicos o de plástico, la sonda puede montarse también muy cerca de la pared (0,2 m), pero asegúrese de que no llega a tocarla.

• Distancia mínima desde el extremo de la sonda hasta el suelo del depósito (C):– Sonda de cable: 150 mm– Sonda de varilla: 50 mm– Sonda coaxial: 10 mm

• Si el producto acumula una alta carga electrostática durante el llenado, es conveniente instalar una cadena para la toma de tierra de la cortina de producto o poner una puesta a tierra en el extremo de la sonda.

FMP40 UB [m] mín

Sonda de cable 0,2 (1)

Sonda de varilla de 6 mm 0,2 (1)

Sonda de varilla de 16 mm 0,2 (1)

Sonda coaxial 0(1) Las distancias de bloqueo indicadas están prealargadas. En productos con constante dieléctrica superior a 7, es posible reducir la distancia de bloqueo superior UB de las sondas de cable i de varilla en 0,1 m. La distancia de bloqueo superior UB puede introducirse manualmente.

Altitud [m] Si const. diel. > 7 Si const. diel. < 7

Sonda de cable 0,02 0,25

Sonda de varilla o coaxial

0,02 0,05

rod probe and coax probe

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

0 50 100 150 200 250 300

distance from probe end [mm]

sum

of

non-

linea

rity,

no

n-re

peat

abili

tyan

dhy

ster

esis

[mm

]

rope probe

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

0 50 100 150 200 250 300

distance from probe end [mm]

sum

of

non-

linea

rity,

no

n-re

peat

abili

tyan

dhy

ster

esis

[mm

]

DC > 7DC = 2

DC > 7

Figura 3: error de medición en la vecindad del extremo de la sonda

B

C

1 2

Figura 4: condiciones generales de instalación1 = Instalación correcta

Diámetro de la tubuladura� �DN150 ( 6”)

� 150 mm( 4")�

Instalación con conexióna proceso soldada

1½" o ¾”

Instalación en tubuladura

Figura 5: tipos de instalación de sonda

Tipos de instalación de sondas (ver la figura 5)• Las sondas se instalan a la

conexión a proceso con acoplamientos de rosca o bridas. Si durante la instalación de la sonda hay riesgo de que su extremo se mueva tanto que pueda llegar a tocar en algún momento el suelo o el cono del depósito, puede ser necesario acortarla y fijarla por abajo. El modo más fácil de fijar las sondas de cable consiste en enroscarlas a la rosca interna del extremo inferior del contrapeso.

• La instalación ideal consiste en montar un casquillo o junta de rosca acoplada al mismo nivel del techo interno del depósito.

• Si desea instalarse la sonda en una tubuladura, el diámetro de la tubuladura debería ser de 50 a 150 mm y de altura inferior a 150 mm. Se dispone de adaptadores para la instalación en tubuladuras de otros tamaños.

• La instalación con conexión soldada es altamente recomendable cuando la constante dieléctrica (εr) del producto es baja. “El 90% de los problemas con que nos encontramos en casos de una εr baja se deben a una tubuladura incorrecta”.

Instalación en silos de hormigón (ver la figura 6)Una sonda que se instale en, por ejemplo, un techo de hormigón grueso, debe montarse enrasada por su extremo inferior. Por otra parte, la sonda también puede instalarse en una tubería que no debe sobresalir más allá del extremo inferior del techo del silo. La tubería debe

Niv

el


� 100 mm � 100 mm

Ø 80...150 mm

Metal

Disco de centrado(véanse los accesorios)

Tubo de metal

Figura 6: Instalación en silos de hormigón

Chapa metálica o brida metálica

Tejado del silo de plásticoo madera

Figura 7: Instalación en depósitos de plástico


Levelfl ex FMP232E NO - desde 10/2005 FMP40

Levelfl ex FMP332E NO - desde 10/2005 FMP40

mantenerse a una distancia de respeto mínima. Ver el diagrama ilustrativo de este tipo de instalación. En tubos con diámetros superiores a 150 mm deberían emplearse discos de centrado para evitar la acumulación de adherencias en la parte interior del tubo.

Instalación en depósitos de plástico (ver la figura 7)Por favor, obsérvese que el principio de medición de ‘nivel por microondas guiadas’ requiere una conexión a proceso de superficie metálica. Al instalar sondas de varilla o de cable en silos de plástico cuya cubierta también sea de plástico o en silos con cubierta

de madera, las sondas pueden montarse en una brida metálica de diámetro superior a DN50 / 2”, o bien deberá montarse una plancha metálica de diámetro superior a 200 mm bajo el casquillo de montaje.

Ajustes - configuración




MantenimientoVer ‘Fundamentos’ (página 11).

CalibraciónVer ‘Fundamentos’ (página 10).

Mantenimiento correctivo - Piezas de repuesto Ver ‘Fundamentos’(página 11).

Nota para todos los equipos de radar: Tanto la sustitución del módulo de la electrónica como del módulo HF requieren una reprogramación del instrumento. Algunos de los parámetros por defecto deben ser modificados. El procedimiento relevante se distribuye con el nuevo módulo.


Reingeniería

Un equipo FMP45, que es incluso más robusto, puede sustituir un equipo FMP40.

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el




Medición de nivel por ultrasonidosSerie Prosonic

La gama de transmisores por ultrasonidos Prosonic incluye los equipos Prosonic M FMU40/41/42/43/44 y Prosonic S FMU90.

Con esta sección pretendemos:• proporcionar ayuda eficiente a los usuarios de Prosonic M durante todo su cilco de vida.• responder a las preguntas más frecuentes formuladas por los usuarios de Prosonic S FMU86x,

y ofrecerles información relevante para migrar a FMU90 de un modo satisfactorio

20mA100%

4mA0%

D

L

FE

BD


Procedimiento basado en el tiempo de retorno de la señal El sensor Prosonic M emite impulsos ultrasónicos en dirección hacia la superficie del producto. Al incidir los impulsos sobre la superficie, éstos se reflejan y vuelven al sensor. Prosonic M determina el tiempo t que transcurre entre la emisión del impulso y la recepción de su señal reflejada. El instrumento utiliza este tiempo t (y la velocidad del sonido c) para calcular la distancia D entre la membrana del sensor y la superficie del producto: D = c · t/2 Dado que el instrumento conoce la distancia de vacío E indicada por el usuario, puede determinar el nivel a partir de: L = E – D Por medio de un sensor de temperatura integrado, el equipo tiene asimismo en cuenta los cambios que sufre la

Figura 1: principio de mediciónF = span (distancia de lleno)E = distancia de vacíoD = distancia desde la membrana del sensor hasta la superficie del productoBD = distancia de bloqueoL = nivel

"La instalación del sensor y la presencia de espuma y burbujas tienen un fuerte impacto en la medición”

velocidad del sonido debido a las variaciones de temperatura.

Supresión de señales de eco de interferencia La supresión de señales de eco de interferencia es una característica

de Prosonic M con la que se garantiza que las señales de eco de interferencia (procedentes, p. ej., de rebordes, juntas soldadas, elementos de instalación) no se interpreten como ecos de nivel.

ZOOM: ¿por qué hay una distancia de bloqueo?

Las ondas se emiten en la superficie de la membrana del sensor. El equipo puede estar en emisión o en recepción, pero no puede hacer ambas cosas al mismo tiempo. En caso de que hubiera algún obstáculo en la zona situada entre las posiciones 1 y 2, la señal resultante estaría envuelta por una oscilación residual que no podría ser diferenciada.Dado que resulta imposible diferenciar la señal en esta zona, la señal de nivelque pretende medirse no debe hallarse cerca de la membrana.Esta distancia se denomina distancia de bloqueo.

Figura 2T0: Inicio del impulso emitido. Una corriente alterna de la misma frecuenciaque la de resonancia del sistema, hace oscilar los cristales.T1: Fin del impulso emitido. La membrana continúa vibrando durante 1 msy a continuación el transmisor cambia al modo de recepción.

T2: la vibración residual de la membrana se debilita lo suficiente como para reflejar una señal y diferenciarla.T3: la señal regresa al cabo de 6 ms, lo que representa una distancia total de2 m. Luego, la superficie del producto se halla 1 m por debajo de la sonda.T4: A veces es posible observar señales de doble reflexión o reflexiones de orden superior.

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el

Duración (ms)

Distancia (m)


Ajuste Introduzca la distancia E y el span F para configurar el equipo (ver la figura 1).

Distancia de bloqueo El span F no debe solaparse con la distancia de bloqueo BD. Debido a las características transitorias del sensor, no puede evaluarse ningún eco que se encuentre dentro de la distancia de bloqueo.

Influencia de la presencia de espuma y burbujas en la medición del nivel en aplicaciones con líquidos(ver la figura 3) La presencia ocasional de espuma o de una capa de espuma no homogénea en la superficie del líquido tiene un impacto pequeño en la medición por ultrasonidos. Sin embargo, una capa de espuma gruesa y permanente absorbe las ondas de ultrasonidos e impide su reflexión en la superficie del líquido. Si la espuma es lo bastante densa, su misma superficie puede convertirse a menudo en reflectora.


Lo imprescindible (ver la figura 4)• No instale el sensor en el

centro del depósito (3). Recomendamos que deje entre el sensor y la pared del depósito (1) una separación que corresponda a 1/6 del diámetro del depósito.

• Utilice una cubierta protectora para proteger el equipo de la radiación solar o la lluvia (2).

• Evite que se realicen mediciones a través de la cortina de producto (4).

• Asegúrese de que ningún elemento del equipo (5), por ejemplo detectores de nivel, sensores de temperatura, etc., no se hallen dentro del cono de emisión a. En particular, los dispositivos simétricos (6), como serpentines calefactores, obstáculos, etc., pueden ejercer una influencia notable sobre las medidas.

• Oriente el sensor de tal forma que quede perpendicular a la superficie del producto (7).

• No instale nunca en un mismo depósito dos dispositivos de medición ultrasónica, debido a que las

Fig. 3: reflexión de ondas ultrasónicas en líquidosSuperficie 1: condiciones idealesSuperficie 2: muy poca espuma con grandes burbujas en capas muy finasSuperficie 3: espuma en capas gruesasSuperficie 4: espuma muy densa, burbujas pequeñas, compacta

1

2 3 4

5

6

1/6D

7

D

r

α L

Figura 4: condiciones generales de instalación

SENSOR α Lmáx rmáx

FMU40 11° 5 m 0,48 m

FMU41 11° 8 m 0,77 m

FMU42 11° 10 m 0,96 m

FMU43 6° 15 m 0,79 m

FMU44 11° 20 m 1,93 m

dos señales pueden interferir mutuamente.

• Para determinar el espectro de detección, utilícese un ángulo de emisión α de 3 dB a (ver la tablla 1).

Distancia de bloqueo, instalación en tubuladuras (vér la figura 5 y la tabla 2)Instale la unidad Prosonic M a una altura suficiente para impedir que se sobrepase la distancia de bloqueo BD, incluso cuando se alcance el nivel de llenado máximo. Utilice una tubuladura si le resulta imposible respetar de alguna otra forma la distancia de bloqueo. La superficie interna de la tubuladura ha de ser completamente lisa y no debe presentar rebordes salientes, ni juntas soldadas. En particular, no debe haber ninguna protuberancia en el interior del extremo de la tubuladura que está junto al depósito. Tenga en cuenta los límites especificados para el diámetro y la longitud de la tubuladura. Para minimizar la incidencia de factores perturbadores, recomendamos que utilice una tubuladura que presente un extremo inferior biselado (idealmente a 45º).

El equipo puede funcionar incorrectamente si no se respeta la distancia de bloqueo. Con el fin de avisar que el nivel se acerca a la distancia de bloqueo, es posible especificar una distancia de seguridad (DS). Si el nivel está dentro de la distancia de seguridad, Prosonic M lanza un aviso o un mensaje de alarma.




Tabla 1

FE

BDSD

L

D

FMU 40/41

L

D

FMU 43

L

D

FMU 42/44

Figura 5: Distancia de bloqueo, montaje con tubuladuraBD: distancia de bloqueo DS: distancia de seguridad; E: calibración de vacío; F: calibración de lleno (span); D: diámetro de la tubuladura; L: longitud de la tubuladura

Niv

el

Superficie 1 Superficie 2 Superficie 3 Superficie 4




MantenimientoVer ‘Fundamentos’ (página 11).

Recomendamos una inspección periódica de la membrana y el uso de un paño para cepillarla, en caso necesario.

CalibraciónVer ‘Fundamentos’ (página 10).

Mantenimiento correctivo - piezas de repuesto Ver ‘Fundamentos’ (página 11).


Ver la tabla de la derecha.

Migración

Gama S: FMU 860 (medición de nivel 1 canal), 861 (medición de caudal) y 862 (medición de nivel 2 canales) han quedado desfasados.Los nuevos transmisores FMU90 asociados a los sensores FDU9X sustituyen a los transmisores FMU86x y los sensores FDU8x.El nuevo transmisor FMU90 es completamente compatible con los transmisores FDU8x y puede emplearse junto con los sensores FDU8x.Aviso: los sensores FDU83/84/85/86 con certificados ATEX, FM o CSA no están certificados para conexión con el transmisor FMU 90. Por otro lado, los nuevos sensores FDU9x

Familia Prosonic M

BD Rango máx. con líquidos

Rango máx. con áridos

Diámetro de la tubuladura

Longitud máx. de la tubuladura

FMU40 0,25 m 5 m 2 m

50 mm aprox. 80 mm

80 mm aprox. 240 mm

100 mm aprox. 300 mm

FMU41 0,35 m 8 m 3,5 m80 mm aprox. 240 mm


FMU42 0,4 m 10 m 5 m80 mm aprox. 250 mm


FMU43 0,6 m 15 m 7 m mín. 100 mm aprox. 300 mm

FMU44 0.5 m 20 m 10 m mín. 150 mm aprox. 400 kg


FMU2380 NO - desde 12/2002 FMU4x*




FMU130E/A NO - desde 10/2005 FMU4x*

FMU131E/A NO - desde 10/2005 FMU4x*

FMU232 SÍ - hasta 11/2008 FMU4x*

FMU2780 NO - desde 12/2002 FMU90

FMU86x SÍ - hasta 03/2012 FMU90

FDU8x SÍ - hasta 12/2013 FDU9x

DU41C SÍ - hasta 12/2010 FMU44

DU60Z NO - desde 10/2006 FMU44

DU61Z NO - desde 10/2006 FMU44

* parcialmente compatible

Tabla 2

no pueden emplearse con transmisores FMU86x.

Ventajas• FMU90 ofrece compatibilidad

completa con la versión FMU86x equivalente, por ejemplo, el transmisor FMU90 para medición de nivel por 1 canal es 100% compatible con el transmisor FMU860.

• Una instalación en poste puede ser reutilizada. Por el contrario, en caso de montaje en pared, deberá volver a perforar orificios.

• Los transmisores FMU90 se hallan disponibles como cabezales de campo o cabezales de armario (montaje en raíl DIN).

• Dado que los canales ISO Venturi no estaban preconfigurados en los equipos FMU861 (ISO415 a ISO480), muchos usuarios nos han preguntado por sus curvas características y el modo de programarlas en el quipo. Estos canales no están preconfigurados en el transmisor FMU90.

• En el nuevo Prosonic S FMU90 se ha sustituido la programación de la matriz por un concepto de programación simplificado e intuitivo para el usuario.

• Igual que en los de la anterior generación, la distancia máxima entre el transmisor y el sensor es de 300 m.

Reingeniería

La versión con dos canales del transmisor FMU90 es bastante polivalente: cada canal puede emplearse bien para la medición de caudal o bien para la medición de nivel, lo cual permite las combinaciones siguientes: nivel + nivel, nivel + caudal y caudal + caudal.

Niv

el



Medición de nivel capacitivo

La gama actual de sensores capacitivos de Endress+Hauser incluye unos setenta instrumentos. En un futuro próximo, esta gama se reducirá a:• Detección de nivel para líquidos: Liquicap M FTI51/52 y sonda 11500Z• Detección de nivel para sólidos: Solicap M FTI55/56, Nivector FTC968, Minicap

FTC260/262 y sondas T12892 y T12894• Medición de nivel para líquidos: Liquicap T FMI21 y Liquicap M FMI51/52

Con esta sección pretendemos:• proporcionar un recordatorio conciso de las principales directrices para un uso óptimo

de los sensores capacitivos• proporcionar ayuda eficiente a los usuarios de Liquicap M durante todo su ciclo de vida.

CA

R

C

CE

1 2 3

CA

∆C


El principio de medición de nivel capacitiva se basa en el cambio que experimenta la capacidad del condensador constituido por la sonda y las paredes del depósito (material conductor) al cambiar el nivel del producto en el depósito. Cuando la sonda está al descubierto (1), se mide una capacidad inicial baja. A medida que el depósito se va llenando, la capacidad del condensador va aumentando (2), (3). Hasta una conductividad de 100 µs/cm, la medición es independiente de la constante dieléctrica del líquido. En consecuencia, las fluctuaciones en el valor de la constante dieléctrica no influyen en la indicación del valor medido. Además, este sistema evita que se produzca condensación o adherencias del producto cerca de las conexiones a proceso a sondas con un tramo inactivo.

¡Nota! Para depósitos hechos de materiales no conductores se emplea un tubo de puesta a tierra como contraelectrodo.

Función La electrónica de sonda elegida (por ejemplo, FEI50H 4 a 20 mA HART) convierte el cambio medido en la capacidad del líquido en una señal proporcional al nivel (por ejemplo, 4 a 20 mA), la cual permite dar una medida del nivel de llenado del depósito.

Figura 1: principio de mediciónR: Conductividad en líquidos C: Capacitancia en líquidosCA: Capacitancia inicial (sonda al descubierto) CE: Capacitancia final (sonda cubierta): cambio de la capacitancia∆C: Cambio de la capacitancia

Medición por selección de faseLa evaluación electrónica de la capacidad del depósito funciona junto con el principio de medición por selección de fase. En este procedimiento se mide la intensidad de la corriente alterna y el desplazamiento de fase entre la tensión y la corriente. Estas dos cantidades características permiten calcular la componente compleja de la intensidad de corriente que pasa por el condensador cuyo medio es el producto y la componente real de la intensidad de corriente que pasa por la resistencia que constituye el producto. Las adherencias de material conductor en la varilla o el cable de la sonda actúan como una resistencia adicional del producto que origina errores de medición. Por otra parte, es posible determinar por selección de fase el valor de

“Asegúrese de una buena conexión a tierra en cualquier caso”

la resistencia del producto, y utilizar un algoritmo para compensar las desviaciones por adherencias en la sonda.Luego, Liquicap M dispone de compensación por adherencias.

Condiciones generales de instalación

• ¡La sonda no debe llegar a tocar la pared del depósito! ¡No instale ninguna sonda en la zona por donde cae la cortina de producto!

• Si se emplea en depósitos agitadores, asegúrese de que se instalan a una distancia segura del agitador.

• En caso de cargas laterales intensas deberían emplearse sondas de varilla con tubo de puesta a tierra.

• Durante la instalación, debe asegurarse una conexión eléctrica conductora correcta entre la conexión a proceso y el depósito, por ejemplo, utilícese una junta conductora.

Niv

el


Figura 2: instalación en depósitos que conducen la electricidad

Figura 4: instalación en una tubuladura

Figura 7: contrapeso tensor

Figura 3: instalación en depósitos que no conducen la electricidad

Figura 5: instalación de sondas de varilla en depósitos conductivos

Figura 6: instalación de sondas de varilla en depósitos no conductivos

Para depósitos que conducen la electricidad, por ejemplo, depósitos de acero inoxidable, ver la figura 2.Para depósitos que no conducen electricidad, por ejemplo, depósitos de plástico, empléese una sonda con tubo de puesta a tierra que garantice una toma de tierra adecuada (ver fig. 3).

Si se instala en una tubuladura, utilícese una sonda de varilla con tubo de puesta a tierra y tramo inactivo (ver fig. 4).

Como norma general, nunca debiera ser alargada ni recortada. Sólo los equipos Liquicap T FMI21, Liquicap M FMI52 / FTI52 y Minicap FTC262, admiten un recorte de la sonda mediante un kit especial.

Condiciones de instalación específicas para sondas de varilla

Las sondas son de tipo plug and play si la conductividad es superior a los 100 µS/cm.Los errores de medición suelen deberse en general a las causas siguientes:• Una mala conexión a tierra• La ausencia de un

contraelectrodo o un tubo de puesta a tierra en caso de depósitos hechos de material no conductor.

• Restricciones específicas de usuario

En depósitos de material conductor (depósitos metálicos) Si la conexión a proceso de la sonda está aislada del depósito metálico (por ejemplo, por el material de la junta), la puesta a tierra del cabezal de la sonda debe estar conectada al depósito mediante un cable corto (ver la fig. 5).¡Nota! Una sonda de varilla totalmente aislada no puede ser recortada ni alargada.Una sonda con el aislante dañado puede originar una medición incorrecta.

En depósitos de material no conductor (depósitos de plástico) Utilícese siempre una sonda con un tubo de puesta a tierra (ver fig. 6).

Fijación del contrapeso (ver figura 7)El extremo de la sonda debe estar fijado en los casos en que la sonda pudiera llegar a tocar la pared del silo o alguna otra parte del depósito. Para ello está la rosca interna que hay en el contrapeso de la sonda.La abrazadera de fijación a la pared del depósito puede ser conductora o aislante.Se recomienda firmemente fijar el extremo de la sonda en los casos de depósitos o silos altos, y en depósitos que contengan líquidos agitados.Para evitar cargas tensoras excesivas, el cable de la sonda debería colgar suelto o fijado sin tensión. La carga tensora máxima no debe superar los 200 Nm.

Niv

el


Figura 9: configuración local desde el módulo de indicación

Label

Position

Bargraph

Softkeys

64.50 %

+

Value Unit

Picklist

main menuoutputdevice propertiesbasic setup

64.50 %

Measure Value

CX001

Measure Value


Sólo es necesario una calibración tras la puesta en marcha. A continuación, no deberían producirse desviaciones.

Liquicap M FMIxxPara aplicaciones con líquidos conductivos ( > 100 µS/cm), la sonda viene calibrada de fábrica para toda la longitud especificada en el pedido (del 0% al 100%). Para aplicaciones con líquidos no conductivos (<1 µS/cm), la calibración para el punto 0% se lleva a cabo en fábrica. Sólo se efectúa la calibración en campo para el punto 100%.

Liquicap M FTIxx y Solicap M FTIxxLa calibración del punto de detección debe llevarse a cabo en campo.

Liquicap T Para aplicaciones con líquidos conductivos ( > 30 µS/cm), la sonda viene calibrada de fábrica para toda la longitud especificada en el pedido (del 0% al 100%). Para aplicaciones con líquidos no conductivos (<1 µS/cm), la calibración para el punto 0% se lleva a cabo en fábrica. Sólo se efectúa la calibración en campo para el punto 100%.

Otras sondas (T12892, T12894, 11500Z)La calibración del transmisor remoto en el punto de detección debe llevarse a cabo en campo.

Minicap y NivectorNo requiere calibración.


Configuración local directamente desde la electrónica (FEI50H) (ver la figura 8)

Configuración local desde el indicador (ver la figura 9)Es posible configurar el equipo directamente desde las tres teclas del indicador. Todas las funciones del equipo pueden ajustarse mediante un sistema de menús. El menú consta de grupos funcionales y funciones. Las funciones permiten leer o configurar los parámetros de aplicación.

Configuración remota con FieldCareFieldCare se describe en la página 107.

MantenimientoNo requiere mantenimiento.La calibración de lleno o de vacío puede llevarse a cabo, por ejemplo, con un multímetro y empleando una toma de corriente para 4 a 20 mA. (No es necesario desconectar el circuito).

AjusteEs necesario volver a ajustar

el equipo en los casos siguientes:

• en aplicaciones para líquidos no conductivos

• al cambiar el coeficiente er del producto.

Disponibilidad de los instrumentos y las piezas de repuestoVer la tabla de la derecha


Familia Multicap SÍ - hasta el 12/2010 Póngase en contacto con nosotros

Figure 8: configuración local directa desde el módulo de la electrónica• LED verde ( estado de funcionamiento normal)• LED rojo ( mensaje de fallo)• Tecla (-)• Tecla (+)• Cambio del modo de funcionamiento

• Calibración de lleno o de vacío, por ejemplo, con un multímetro y empleando una toma de corriente para 4 a 20 mA. (No es necesario desconectar el circuito).

• Conexión del módulo de indicación

1 : Configuración2 : Calibración de vacío3 : calibración de lleno4 : Modos de medición

5 : Rango de medida6 : Autocomprobación7 : Reinicio (ajustes de fábrica)8 : Recarga de la EEPROM del sensor

Niv

el Migración

Multicap ha quedado desfasado. Póngase en contacto con nosotros

Reingeniería

Póngase en contacto con nosotros



nivel principios medida op

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