MEDIDORES DE NIVEL POR RADAR

Honelako gehiago

Evolucvión del smartphone

by YULIANA SLIER MIRANDA

LLUVIA DE IDEAS-HERRAMIENTAS GERENCIA DE CALIDAD

by Angela Melo

Aplicaciones de las Microondas

by Aranza Santos

Partes internas de un computador

by yeimi alejandra restrepo hernandez

MEDIDORES DE NIVEL POR RADAR

CARACTERÍSTICAS

gracias a su elevada sensibilidad y a sus exclusivas

• Se adapta a las condiciones difíciles de los tanques

• Alta precisión

• Fácil instalación

• Máxima fiabilidad

• Sin mantenimiento

• Sin piezas móviles y sin contacto con el líquido

• Medidor de nivel por radar multiplicación

características de procesamiento de señal.

• Gran flexibilidad, con cabezas transmisoras y antenas intercambiables.

• Amplia gama de antenas y modelos para conseguir

el mejor rendimiento en todas las aplicaciones.

• Configuración interactiva con software para PC con sistema operativo Windows ® o mediante la unidad de visualización.

• Salidas analógicas de 4 mA-20 mA superpuestas

con HART ®, y salidas digitales de bus de campo

Profibus ® DP, Foundation™ o TRL/2.

Principio de medición

El nivel del líquido (o sólido) se mide mediante señales de radar transmitidas desde la antena en la parte superior del tanque. Una vez que que la señal de radar se refleja en la superficie líquida, el eco es captado por la antena. Dado que la señal varía en frecuencia, el eco tiene una frecuencia ligeramente diferente a la de la señal transmitida en ese momento. La diferencia de frecuencia es proporcional a la distancia al líquido, y se puede calcular con precisión. Este método se denomina de Onda Continua de Frecuencia Modulada (FMCW, por sus siglas en inglés), y se utiliza en todos los medidores por radar de alto rendimiento. TankRadar Pro utiliza la banda de frecuencia de 10 GHz para conseguir la relación óptima entre la amplitud del haz y la sensibilidad a la contaminación de la antena.

El método FMCW se basa en un barrido de radar con cambios de frecuencia continuos

Aplicaciones

TankRadar Pro emplea tecnología microondas de vanguardia para conseguir la máxima fiabilidad y precisión. Mide el nivel de líquidos, pastas y un gran número de sólidos. El medidor funciona con una amplia gama de temperaturas, presiones, mezclas de vapor y gases y diferentes condiciones de proceso.

Entre sus aplicaciones se encuentran:

• Tanques de almacenamiento en refinerías y terminales de tanques. • Almacenamiento de GLP. • Plantas de energía. • Industrias química y petroquímica. • Industria farmacéutica. • Alimentos y bebidas • Tratamiento de aguas limpias y residuales. • Generación de energía hidroeléctrica y embalses. • Cemento, polvo, virutas de madera y otras aplicaciones de materiales sólidos

Tipos de antena

Antena de varilla La antena de varilla es adecuada para tanques y boquillas pequeños. La parte superior (inactiva) de la antena está fabricada en acero inoxidable, y la parte inferior (activa) es de PTFE.

Antena con sello de proceso El reflector de PTFE o de cerámica aísla a la antena cónica de la atmósfera del tanque. Combina las ventajas del uso de una antena cónica con la exposición únicamente de material adecuado para aplicaciones sanitarias o corrosivas.

Sistema de antena para tubo tranquilizador El sistema de antena para tubo tranquilizador, con su antena de pequeñas dimensiones, está diseñado para montaje en tubos tranquilizadores existentes. Las aplicaciones típicas son los tanques de crudo con techos flotantes y tanques de gasolina u otros productos con o sin techos flotantes internos.

Antena parabólica La antena parabólica es adecuada tanto para aplicaciones de líquidos como de sólidos. Al tener el diámetro más amplio, forma el haz de radar más estrecho, y se puede utilizar para medir distancias muy largas.

Antena cónica La antena cónica es adecuada para aplicaciones de líquidos Se puede utilizar tanto para instalaciones de propagación libre como en tubos tranquilizadores. Su solución de fijación en brida permite utilizar la brida del tanque existente para el montaje en el tanque. El medidor se puede suministrar también con brida incluida.

Integración del sistema

Sistemas del bus de campo Foundation El bus de campo Foundation™ ofrece un enlace de comunicación digital de alta velocidad, bidireccional, multipunto, entre dispositivos de campo y sistemas de automatización inteligentes. La interoperabilidad del dispositivo permite crear circuitos de control inteligentes.

Sistemas de bus de campo TRL/2 Cuando se utilizan las salidas digitales de bus de campo TRL/2 se pueden conectar hasta 12-15 medidores a cada bus de campo de dos hilos, manteniendo una elevada velocidad de actualización de datos. Cada bus de campo se conecta a una unidad de comunicación de campo

Sistemas HART® de 4 mA-20 mA Las salidas analógicas de 4 mA-20 mA HART® pueden ser pasivas, para conexión a cables de alimentación, o activas, proporcionando alimentación de señal para unidades de visualización externas u otros dispositivos. En función de las especificaciones, las salidas analógicas pueden ser también intrínsecamente seguras. La configuración se puede llevar a cabo también desde un sistema Rosemount AMS™ o un comunicador portátil Rosemount 275/375.

El sistema TankRadar Pro puede equiparse con diferentes alternativas de salida, como la salida analógica de 4 mA-20 mA HART®, bus de campo Foundation™, Profibus® DP o el Modbus de Rosemount basado en bus de campo TRL/2. A la salida de señal se le puede asignar cualquiera de los valores calculados, como nivel, volumen temperatura media o intensidad de señal, o varios de ellos.

Montaje mecánico El medidor TankRadar Pro se transporta hasta la parte superior del tanque y se monta en una boquilla o en un tubo con facilidad.

Especificaciones

Designación del producto TankRadar Pro: Lite, Standard, Gold o Platinum Principio de funcionamiento Radar de onda continua de frecuencia modulada (FMCW) de 10 GHz Ángulo del haz Véase la página 17 Potencia de salida de microondas Máximo 1,0 mW. Calibración interna Referencia digital integrada para compensación automática de barrido de radar. Procesamiento de señal Procesamiento de señal mediante FFT, FHAST™, MET™ y Echofixer Medición de temperatura Elementos de 1-3 puntos, PT100 o CU100, o elementos de 6 puntos con retorno común. Precisión de entrada ± 0,5 °C ( ± 0,9 °F).

Conexiones eléctricas

Las salidas pueden ser activas o pasivas dependiendo de las opciones solicitadas. Los cables son pares trenzados y apantallados, con una sección mínima de 0,5 mm2 (AWG 20), ½ pulgada NPT (roscado) para prensaestopas o acoplamientos de conexión macho. Si necesita instrucciones de instalación completas consulte el Manual de Referencia de TankRadar Pro (306010E).

La cabeza transmisora tiene dos cajas de conexiones independientes. Una es para una salida principal de señal no intrínsecamente segura y para los cables de alimentación. La otra se utiliza normalmente para salidas HART®/analógicas intrínsecamente seguras (IS) u, ocasionalmente, para una salida analógica no intrínsecamente segura.

Patentes Los productos de esta descripción pueden estar protegidos por las siguientes patentes:

Propagación libre El medidor se deberá instalar como se indica a continuación

• Antena en posición perpendicular a una superficie horizontal. • El medidor se deberá montar con el mínimo número de objetos perturbadores posible dentro del ángulo del haz. • Preferiblemente, deberá alejarse de las bocas de llenado que creen turbulencias. • Seleccione el diámetro de antena más grande que sea posible. Cuanto más amplia sea el área de recepción, más se concentra el haz de radar, garantizando la máxima ganancia de antena. Un aumento de la ganancia de antena implica un mayor margen de ecos de la superficie débiles. • La antena cónica se puede inclinar de 1 a 2º hacia el centro del tanque para aumentar la precisión (válido para tanques con una altura superior a 10 m).

Rango de medición

c: Líquidos conductores, como soluciones acuosas, ácidos diluidos y álcalis (ε r> 10).

b: Alcoholes, ácidos concentrados, disolventes orgánicos, mezclas de aceite y agua y acetona (ε r =4,0-10).

a: Petróleo, productos petroquímicos, gasolina y otros hidrocarburos (ε r =1,9-4,0).

Los siguientes diagramas muestran cómo influyen el tipo de antena, la constante dieléctrica del líquido (εr) y las condiciones del proceso en el rango de medición. Para conseguir un rendimiento óptimo, la distancia de medición máxima deberá mantenerse dentro del rango indicado en color más oscuro en los diagramas. Para aumentar el rango de medición en tanques turbulentos se puede utilizar un tubo tranquilizador

Selección del medidor Pro adecuado

Los medidores TankRadar Pro están compuestos por una cabeza transmisora y una conexión al tanque con su antena. La cabeza transmisora, con sus componentes electrónicos internos, se puede cambiar sin abrir el tanque.

Módulos de software Las diferentes opciones permiten optimizar el medidor para diferentes aplicaciones:

• Multiple Echo Tracking (MET™) Aumenta la resolución y la precisión en regiones perturbadas por el eco y próximas al fondo del tanque. La medición continua con ecos perturbadores múltiples facilita la identificación del eco de la superficie real.

• Fast High Accuracy Signal Technology (FHAST™) Un módulo que aumenta la eficacia del procesamiento de la señal limitando la región que se analiza de la superficie. Con ello se consigue un aumento de la precisión de ± 5 mm (± 0,2 pulgadas)

• Echofixer Un módulo de software que permite medir en la superficie, a pesar de los fuertes ecos perturbadores producidos por las estructuras mecánicas, como los agitadores y los deflectores.

• Transformación rápida de Fourier (FFT, por sus siglas en inglés) La Transformación rápida de Fourier es una técnica de procesamiento de señal que se utiliza para trazar la estructura de eco del tanque.

• Platinum Platinum es la mejor opción de TankRadar Pro para aplicaciones de medición de alta precisión en tanques. Incluye el software FHAST™ junto con elementos de hardware seleccionados para conseguir el máximo rendimiento. La precisión del instrumento es de ± 3 mm (± 0,12 pulgadas) con antenas parabólicas, sistemas de antena para tubo tranquilizador y antenas cónicas de 8 pulgadas.

• Gold Gold es la versión más avanzada para aplicaciones difíciles en tanques con agitadores, bobinas térmicas y otras perturbaciones. Incluye las aplicaciones de software Echofixer y FHAST™ para aumentar la precisión y MET™ para mejorar el tratamiento de los ecos perturbadores. La precisión del instrumento es de ± 5 mm (± 0,2 pulgadas).

• Standard Para aplicaciones peligrosas en la mayoría de los tanques (también en tanques esféricos u ojivales y tanques con estructuras internas). La versión Standard incluye el software Echofixer, que consigue trazados de todas las fuentes de interferencia de microondas más precisos que los cálculos FFT estándar. La precisión del instrumento Standard es de ± 10 mm (± 0,4 pulgadas), que puede ampliarse hasta ± 5 mm (± 0,2 pulgadas) con el módulo de software FHAST™.

• Lite Para aplicaciones en zonas sin riesgo exclusivamente. Apropiada para tanques sin estructuras internas ni agitadores; por ejemplo, para determinados tanques de almacenamiento, aplicaciones de aguas, embalses, etc. La versión Lite incluye cálculos FFT que consiguen una precisión del instrumento de ± 10 mm (± 0,4 pulgadas). Como opción se pueden incluir los programas Echofixer, FHAST™ y MET™.

Tipos de cabeza transmisora Existen cuatro tipos básicos de cabeza transmisora: