Instrução Principal08.2011 MI EML0710 G-(en)
244LDLevelStar Transmissor Inteligente de Empuxo
para Nível de Líquido, Interface
e Densidade com deslocador e
Tubulação de Torque – Versão HART –
O transmissor inteligente 244LDLevelStar é projetado para realizar medições contínuas de nível de
líquido, interface ou densidade de líquidos no processo de todas as aplicações industriais. A medição
é baseada no princípio de empuxo de Arquimedes comprovado e, portanto, é extremamente robusto
e durável. Os valores de medição podem ser transferidos de modo analógico e digital. A comunicação
digital facilita a operação e a configuração completas por meio de PC ou sistema de controle. Apesar de
temperaturas extremas, alta pressão de processo e líquidos corrosivos, o 244LD mede com confiabilidade
consistente e alta precisão. É aprovado para instalações em contato com atmosferas explosivas. O
244LVP combina a ampla experiência da FOXBORO ECKARDT com a tecnologia digital mais avançada.
RECURSOS
•Comunicação HART, 4 a 20 mA
•Configuração via FDT-DTM
•LCD gráfico de texto integral multilíngue
•Comunicação IR como um padrão
•Fácil adaptação ao ponto de medição sem
calibração na oficina
•Característica linear ou personalizada
•Linearização de 32 pontos para medição
volumétrica
Reparo e manutenção devem ser realizados por pessoal qualificado!
•Retrodocumentação do ponto de medição
•Mensagens contínuas de autodiagnóstico, status
e diagnóstico
•Valor de segurança configurável
•Exibição local em %, mA ou unidades físicas
•Temperatura de processo de –196 °C a +500 °C
•Materiais para uso com meios agressivos
•Tecnologia de sensor Micro Sintermetal
2
244LD
MI EML0710 G-(en)
ÍNDICE
CÁP.ÍNDICE
PÁGINA
CÁP.ÍNDICE
PÁGINA
1
PROJETO
3
6
COMISSIONAMENTO 9
2
MÉTODO DE OPERAÇÃO 3
7
DESCOMISSIONAMENTO 9
3
IDENTIFICAÇÃO Placa de identificação
4
8
CONFIGURAÇÃO DO TRANSMISSOR Iniciando a operação Configurando via teclas locais e LCD 9
10
10
4
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 MONTAGEM Altas temperaturas do meio Montagem sobre o tanque Montagem na lateral do tanque Montando o corpo tipo "wafer"
Deslocador 204DE 5
5
5
5
6
7
9
DIMENSIONAMENTO DO DESLOCADOR 16
5
5 CONEXÃO ELÉTRICA 5.1 Conexão do fio de sinal 5.2 Terra 8
8
8
10 PRINCÍPIO DE MEDIÇÃO 18
10.1 Diagrama de blocos com comunicação HART 19
10.2 Explicações para diagramas de bloco 19
11
ALIMENTAÇÃO DO TRANSMISSOR Versão com jaqueta
de aquecimento
22
MI EML0710 G-(en)
244LD
3
1 PROJETO
20 22 121 128 131 133 134 135 150 LH Amplificador
Klemmenraum
Sensor
Dissipador de calor
Corpo tipo "wafer"
com tubulação de
torque
Alavanca de
transmissão
Tubulação de torque
Alavanca da braçadeira
Deslocador com cadeia
de suspensão
Versão da montagem
esquerda
Para montagem no lado esquerdo,
todas as peças internas são
organizadas da maneira inversa.
2 MÉTODO DE OPERAÇÃO
A força de empuxo do deslocador 150 é transferida via
alavanca de transmissão 133 e tubulação de torque
134 para operar a haste do sensor, onde atua na
extremidade livre do elemento do sensor 121.
Quatro elementos do medidor de tensão de metal de
película fina são inseridos no elemento do sensor, o que
altera a resistência na proporção da tensão de pressão
ou tração. Esses quatro elementos de medidor de
tensão de metal de película fina são conectadas como
uma ponte completa Wheatstone fornecida a partir do
amplificador.
A tensão na seção da ponte diagonal proporcional ao
peso efetivo é alimentada ao amplificador eletrônico
como um sinal de entrada.
Essa tensão é convertida via amplificador eletrônico no
sinal de saída de dois fios digital ou de 4 a 20 mA.
O amplificador é alimentado pelo circuito de corrente de
sinal no modo de dois fios.
4
244LD
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3 IDENTIFICAÇÃO
Rótulo da caldeira 3
O transmissor é identificado com vários rótulos.
Rótulo da caldeira com pressão nominal, material, carga
de pressão de temperatura permitida, nº de série etc.
Com a opção Wasserstand 100, o rótulo de número de
certificação é montado acima do rótulo da caldeira.
Rótulo de dados de ajuste
Placa de identificação do transmissor 1
A placa de identificação do transmissor mostra o Código
de Modelo, o número de série e os dados de certificação
do transmissor. (Exemplo)
Combinando o deslocador:
Tome cuidado com a combinação correta do transmissor
e do deslocador ao montar. Cada transmissor é calibrado
para o respectivo deslocador de acordo com os dados do
pedido na fábrica. Cada par de transmissor/deslocador
possui rótulos de dados idênticos para evitar combinação
incorreta.
Rótulo do material da tubulação
de torque
TORSIONSROHR - TUBULAÇÃO DE TORQUE
ECEP: Nº do ID para a versão especial com a Opção de
proteção contra Transbordamento conforme WHG
Rótulo de nº da plaqueta 2
(Exemplo)
Diretamente fixado ou anexado
TAMPA 09/16
Rótulo opcional com dispositivos de acordo com o padrão
NACE. Com o rótulo de número de plaqueta afixado, na
parte de trás do mesmo.
1,4404 / 1,4435 / 2,4610 / 2,4816
Refere-se ao material da tubulação de torque e é afixado
à borda do flange.
Rótulo da rosca
Na versão com roscas NPOT, perto do prensa-cabo está
um rótulo que descreve o tipo de rosca.
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244LD
4 MONTAGEM
O 244LDLevelStaris é diretamente integrado ao tanque
ou, como alternativa, a uma câmara de deslocador de
montagem lateral (p. ex., 204DC).
Durante a instalação, a faixa permitida de pressão
estática e temperatura ambiente deve ser observada.
(Veja o Capítulo 3, Rótulo da caldeira).
5
Se o tanque contiver um líquido turbulento, uma gaiola de
proteção/tubulação deve ser utilizada. Possui um furo de
ventilação 146 acima do nível máximo do líquido. Entre
a gaiola de proteção/tubulação 142 e o deslocador 150,
deve haver uma folga de 5... 10 mm.
4.3 Montagem na lateral do tanque
4.1 Temperaturas médias elevadas
É importante garantir que a temperatura máxima
permitida do invólucro de eletrônicos seja de 85 °C e que
a do invólucro do sensor de 120 °C não seja excedida.
Para equipamento e dispositivos à prova de explosão
aprovados para proteção contra transbordamento de
acordo com WHG, as informações nas especificações do
produto PSS EML0710 e nos certificados ou aprovações
devem ser observadas.
4.2 Montagem sobre o tanque
147 Câmara do deslocador 204 CC
148 Dispositivo de fechamento Quando usado na Zona 0, é preciso utilizar acessórios
resistentes à entrada de chamas.
Se a câmara ainda não tiver sido montada pelo cliente,
ela deve ser montada no tanque com parafusos e
vedações adequados (não incluídos no escopo da
entrega). Certifique-se de que a câmara do deslocador
seja exatamente vertical.
Entre a gaiola de proteção ou tubulação e o deslocador,
deve haver uma folga de 5... 10 mm.
20 120 131 140 141 Amplificador
Invólucro do sensor
Corpo tipo "wafer"
Flange de conexão
Flange cego
142 Gaiola/tubo de
proteção
146 Furo de ventilação
150 Deslocador 204DE
6
244LD
4.4 Montando o corpo tipo "wafer"
MI EML0710 G-(en)
Aperte as porcas em todos os parafusos com a
chave adequada. Prossiga na transversal para evitar
obstrução.
Torque de aperto recomendado
(Pré-tensionado a 70% do ponto de resistência mínimo a 20 °C)
Mat.
M12
M16
M20
M24
M27
M30
M36
A2-70
40
Nm
95
Nm
185
Nm
310
Nm
450
Nm
630
Nm
1.080
Nm
1,7225
1,7709
(8,8)
50
Nm
120
Nm
250
Nm
435
Nm
630
Nm
860
Nm
1.500
Nm
Observação:
O material dos pinos e das porcas depende do
material do corpo tipo "wafer" e da temperatura do
meio do processo.
Coloque a vedação 139 1) no flange de conexão 140.
Insira o deslocador na câmara ou no tanque do deslocador.
Mantenha o 244LD LevelStar 131 acima do flange de
conexão. Engate o olhal 153 da corrente do deslocador
no entalhe na alavanca de transmissão 133 e encaixe o
corpo tipo "wafer" no flange de conexão.
Não derrube o deslocador anexado!
Evite carga oscilante!
Defina o 244LDLevel Starpara o flange de montagem:
Observação para deslocadores com diâmetros
inferiores a 30 mm
Deslocadores com diâmetros < 30 mm também podem
ser pendurados quando o corpo tipo "wafer" já tiver sido
montado.
Como um auxílio à instalação, é possível puxar um fio
através do furo no olhal 153. O deslocador é baixado
através do corpo tipo "wafer" com esse fio, passando a
alavanca de transmissão e entrando na câmara ou no
tanque do deslocador. O olhal então deve ser engatado
no entalhe 133 na alavanca de transmissão.
Por fim, remova o fio.
153
133
Para facilitar a montagem, o suporte de montagem 132
é fixado com um pino 142 ao flange de conexão 140. É
aconselhável pré-montar um pino parafusando uma porca
143 em uma rosca.
Insira esse pino através do topo do suporte de montagem
e flange de conexão. Parafuse um número suficiente de
porcas na rosca e eixo reduzido por baixo para o corpo
tipo "wafer" ficar firmemente posicionado.
Coloque a vedação 139 1)no corpo tipo "wafer". Coloque
o flange cego 141 no corpo tipo "wafer" de modo que os
furos no flange cego e no flange de conexão 140 estejam
alinhados.
Insira os pinos restantes. Parafuse as porcas e aperte
suavemente.
Desparafuse a porca 143 e puxe o pino para baixo.
1) Ao usar uma gaxeta flexível não eletricamente condutora, o
corpo tipo "wafer" deve ser aterrado, veja o Capítulo 5.2.
MI EML0710 G-(en)
244LD
4.5 Deslocador 204DE
Garanta a combinação correta do transmissor e do
deslocador ao montar. Cada transmissor é calibrado para
o respectivo deslocador de acordo com os dados do
pedido na fábrica. Veja também o capítulo 3 “Rótulo de
dados de ajuste”.
7
Elemento de amortecimento
Em condições operacionais com fortes vibrações
externas, como perto de estações de compressor, o
elemento de amortecimento (Opção D) deve ser usado.
Substituindo o deslocador
Insira os dados alterados do deslocador no rótulo de
ajuste (veja o Capítulo 3).
Classificação de Pressão
O deslocador deve ser projetado para a classificação de
pressão do tanque – porém, pelo menos para a pressão
operacional – e pedido de acordo. Aqui, a temperatura
máxima possível deve ser levada em consideração.
Deslocadores feitos de PTFE são produzidos com
material sólido e, portanto, são adequados a todas as
pressões.
Elementos do deslocador unidos
Deslocadores de comprimento superior a 3 metros
(1 metro para PTFE) são elementos de deslocador
unidos (várias seções). Os elementos do deslocador
são parafusados juntos e fixados com o clipe de arame
151 para evitar entortar ou danificar os itens durante a
inserção no tanque. Os elementos do deslocador com Ø
< 13 mm não são parafusados juntos; eles são fixados
com um gancho e um olhal 152. Fixação adicional não é
necessária1).
151
152
Diâmetro > 13 mm
Diâmetro < 13 mm
ou PTFE
1) Em caso de uso na Zona 0, os olhais também devem ser
soldados.
É engatado na corrente da sessão superior do deslocador
no lugar dos sete elos da corrente (105 mm). Essa mola
é feita especialmente para frequência de ressonância
do deslocador, e é fabricada com aço inoxidável 1,4310
(temperatura operacional até 250 °C) ou Hastelloy C
(temperatura operacional até 350 °C).
Uso na Zona 0 ou como Proteção contra
Transbordamento conforme WHG2) Mecânica
Em caso de uso na Zona 0, os deslocadores devem ser
fixados para evitar oscilação quando
- o deslocador for feito de metal, grupo de explosão IIC
- o deslocador for feito de metal, grupo de explosão IIB/A,
comprimento > 3 m
- o deslocador foi feito de PTFE+25% de carbono, IIC/
B/A, comprimento > 3 m O deslocador deve ser fixado de
modo a não ficar no fluxo do jato de enchimento principal.
Quando usado como proteção contra transbordamento
de acordo com WHG, o deslocador deve sempre ser
instalado com orientação. Dispositivos de orientação com
mais de 3 metros de comprimento devem também ser
fixados para que não entortem.
Equalização de potencial
Em caso de uso na Zona 0, apenas deslocadores de
metal ou PTFE +25% de carbono podem ser usados.
Uma linha de equalização de potencial deve ser montada
como um desvio elétrico das suspensões do deslocador
se o peso do deslocador residual for de < 10 N, ou se
mais de 6 pontos de contato estiverem presentes.
Para evitar o perigo de ignição eletrostática, é preciso
garantir uma conexão com o transmissor com boa
condutividade. A resistência de volume entre a
extremidade inferior do deslocador e o aterramento não
pode exceder 1 MΩ.
2) Veja os certificados correspondentes para mais detalhes
8
244LD
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5 CONEXÃO ELÉTRICA
5.1 Conexão do fio de sinal
Conduza o cabo através do prensa-cabo 38 a partir da
parte inferior; observe especialmente a blindagem.
Verifique antes de montar os prensa-cabos se as
roscas combinam, caso contrário, o invólucro pode ser
danificado. O prensa-cabo 38 e o parafuso da tampa 39
são intercambiáveis.
Conecte o sinal de entrada aos terminais 45 (+) e 46 (–).
Os terminais de parafuso são adequados para seções
transversais de fios de 0,3 a 2,5 mm2.
Para a seleção do cabo, veja também a recomendação
para os tipos de cabo de acordo com IEC 1158-2.
Os transmissores são fornecidos sem prensa-cabo.
O prensa-cabo utilizado deve estar de acordo com
possíveis exigências Ex. Isso é responsabilidade do
usuário.
Observação:
Para dispositivos à prova de explosão, siga a referência
para o prensa-cabo e o parafuso da tampa no documento
“Instruções de Segurança da Série 140”
5.2 Terra
Se for necessário aterramento (p. ex., potencial
equalização, proteção contra influência eletromagnética),
o terminal terra 47 ou o terminal terra externo 48 deve ser
conectado.
Ao usar vedações não eletricamente condutoras, o corpo
tipo "wafer" deve ser aterrado pelo fio E com o flange de
conexão.
22 Conectando a tampa do compartimento
24 Trava da tampa
38 Prensa-cabo
(diâmetro permitido do cabo de 6 a 12 mm)
39 Parafuso da tampa
45 Terminal de conexão fio cruzado “+”
46 Terminal de conexão seção “–” 47 Terminal de aterramento máx. 2,5 mm2
Soquetes de teste (Ø 2 mm) integrados ao bloco
de terminais
48 Terminal de aterramento externo
50 Proteção contra sobretensão (se houver)
Ações:
–– Aperte a trava da tampa 24 (se fornecida) e
desparafuse a tampa 22.
–– Conduza o cabo através do prensa-cabo e conecte
aos terminais 45, 46 e 47.
–– Se necessário, conecte o terminal de aterramento
externo 48.
–– Parafuse a tampa 22 e instale a trava da tampa 24
(se fornecida).
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244LD
9
6 COMISSIONAMENTO
8 CONFIGURAÇÃO DO TRANSMISSOR
Em qualquer caso, os regulamentos de instalação
e segurança devem ser verificados antes do
comissionamento. Veja o documento EX EML 0010 A:
“Instruções Operacionais de Segurança”
Zero, valor de intervalo inferior, valor de intervalo superior
e amortecimento do transmissor são definidos pelo
fabricante como especificado no pedido:
Depois da instalação e da conexão corretas à unidade
de fonte de alimentação, o transmissor está pronto para
operação: U > 12 Vcc (HART)
Se for necessário configurar um valor de intervalo inferior,
um valor de intervalo superior e um amortecimento
devem ser verificados.
Com o HART, um amperímetro pode ser conectado ao
loop de corrente de saída para verificação.
• Dimensões do deslocador: Comprimento, densidade,
peso
• Definição do valor de intervalo inferior por peso F0: sem
elevação Zero = 0;
com elevação Zero = Valor da elevação
• Valor do intervalo superior correspondendo à força de
empuxo do deslocador (veja o Capítulo 9)
• Intervalo de saída e unidade
Portanto, não é necessária a calibração na inicialização.
Dados operacionais e dados do deslocador são
armazenados no transmissor conforme o pedido. A
configuração se torna necessária se esses dados
desviarem-se dos valores armazenados.
No caso de o pedido não incluir esses dados, o
transmissor é fornecido da seguinte maneira:
7 DESCOMISSIONAMENTO
Antes do descomissionamento, tome precauções para
evitar perturbações:
–– Observe proteção Ex.
–– Desligue a fonte de alimentação.
–– Cuidado com meios de processo perigosos!
Com material de processo tóxico ou perigoso, observe
os regulamentos de segurança relevantes.
Antes de desmontar o transmissor, siga o procedimento
abaixo:
–– Despressurize o tanque ou a câmara do deslocador.
–– Drene o meio de medição em uma câmara do
deslocador.
–– Proteja o meio ambiente; não deixe a substância
de medição escapar. Capture e descarte-a
adequadamente.
O procedimento para desmontar o transmissor é o
inverso do descrito para a montagem.
peso do deslocador força de empuxo indicação
amortecimento
= 1,500 kg
= 5,884 N (0,600 kg)
= 0 ...100%
= 8 segundos (90% do tempo)
Configuração via protocolo HART
• Configuração com PC e FDT-DTM
• Configuração com o terminal portátil
Configuração via botões operacionais
A configuração pode ser feita usando os botões no
transmissor. Veja a próxima página.
“Aquecimento” antes da calibração
Para minimizar o erro de medição a temperaturas de
processo extremamente altas(ou extremamente baixas),
recomenda-se deixar o transmissor atingir a temperatura
operacional primeiro.
10
244LD
MI EML0710 G-(en)
Início da operação
Alterando valores
Depois da inicialização (ligar), o logotipo da Foxboro
Eckardt é exibido brevemente,
Ajuste linear
É usado, por exemplo, no offset de PV, amortecimento e
contraste do LCD:
O valor atual é exibido. Com o botão MORE, o valor
aumenta. Se o maior valor for atingido, recomeça
do início com o menor valor. O botão tem repetição
automática.
Pare com o botão DONE. Depois disso, inclusive
consultado se a alteração de deve ser salva.
então Informações do Dispositivo...
Tipo de dispositivo
Versão da tarefa de medição
... e então a visualização operacional:
Valor medido
Linha de status
Linha de status:
cadeado = protegido
Modo de intervalo automático
Modo manual
Valor medido no gráfico de barras
unidade física m3 ou %
A visualização operacional é a exibição na operação
normal.
Configuração via teclas locais e LCD
Os parâmetros e configurações operacionais podem ser
visualizados no site e, em alguns casos, alterados.
Para operação local, um LCD gráfico completo está
disponível, bem como dois botões na parte externa do
invólucro. Dentro da unidade, não há outros controles.
= Botão esquerdo
= Botão direito
Depois de acionar a capa de proteção de chave A,
insira a chave de fenda ou pino (Ø < 3 mm) no furo B e
pressione para baixo até o segundo ponto de pressão.
Começando a partir da visualização operacional,
–– o botão troca para detalhes dos valores
operacionais
–– o botão troca para a seleção do menu, veja a
ilustração na próxima página.
Se nenhum botão for pressionado dentro de 5 minutos,
o display volta automaticamente para a visualização
operacional.
Ajuste numérico
É usado, por exemplo, na medição de valores de
intervalo:
O valor atual é exibido e o primeiro dígito (ou sinal)
é selecionado. Sempre que o botão CHANGE é
pressionado, o número é contado em ordem crescente
até o número desejado ser atingido. Com o botão
NEXT, o próximo número é marcado e pode ser alterado
etc.
Depois disso, inclusive consultado se a alteração de deve
ser salva.
Manualmente ou Intervalo Automático?
Ao pedir, o cliente determinou o intervalo e a densidade
do meio de medição (ou as densidades dos meios). A
partir dessas informações, o deslocador real foi fabricado.
Na entrega, o modo é definido para Intervalo Automático:
Os dados do deslocador (diâmetro, comprimento, peso)
e a densidade dos meios foram armazenados antes
da entrega via FDT/DTM no 244LD LevelStar. A partir
desses dados, o offset de PV e o URV do valor de
intervalo superior são calculados automaticamente, o
que permite operação imediata sem qualquer calibração
adicional no campo.
Porém, se o método manual for preferido, os valores
podem ser inseridos manualmente.
No modo Manual, o método clássico pode assumir
os valores perspectiva das forças de empuxo com as
condições operacionais para 0% (com nível: tanque
vazio) e 100% (com nível: tanque cheio).
MI EML0710 G-(en)
244LD
11
12
244LD
Menu 1: Back
MI EML0710 G-(en)
Back to Operational view.
--> Ao selecionar YES
, você vai para back to the operating view.
Observação: Todos os submenus começam com um recurso de
“voltar” que permite retorna ao menu anterior. Para melhor clareza,
omitimos essa descrição.
Menu: Menu language
--> Com YES
, volta para language selection:
Há três idiomas do menu, inglês (padrão), alemão e francês.
De fábrica, o idioma ativo é sempre inglês.
Com DOWN, o idioma desejado é selecionado e fica ativo ao
confirmar com SIM . Todos os textos agora são exibidos no idioma
escolhido. Então você automaticamente vai para back to the main
menu.
Menu 3: Set mode
--> Com YES
, volta para a seleção Autorange- or Manual-.
Veja também as observações na página 10
Com o MODE, você alterna do modo de Intervalo Automático para
Manual. Se isso for para esperar uma alteração no valor de saída,
aparece uma mensagem.
Depois de confirmar com OK , volte para o menu principal.
Alternando do modo de Intervalo manual para automático: Requer redefinir
para as configurações de fábrica se os dados da definição manual não
permitirem cálculos. Veja o menu 5.6.
Menu 4: Setting PV-Offset
--> Com YES
, volta para definir PV-Offset:
--> Com YES , o PV-Offset pode ser definido, não importa se o
modo é Intervalo automático ou manual.
Configuração em ajuste linear em incrementos de 0,1%, veja a página 10
O impacto esperado da alteração pode ser visto nas variáveis
primárias na segunda linha.
O PV-Offset calculado automaticamente resultante é exibido na
terceira linha para observar a mudança e, possivelmente, retornar
para o valor anterior.
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244LD
13
--> Com YES , o valor do processo atual (nível: Deslocador não
no meio) é capturado como o ponto zero físico.
Esse item de menu é apenas para o modo manual e, portanto, o modo de
intervalo automático está bloqueado (indicado por um símbolo de cadeado).
--> Confirmando com YES, o valor atual será salvo como Valor do
intervalo inferior.
Menu 5: Additional functions
--> Com YES
, vai para os seguintes submenus:
--> Com YES
, vai para setting the damping.
Primeiro, o valor atual é exibido.
O valor agora pode ser ajustado com o botão
segundo.
Ajuste linear, veja a página 10.
Então voltar ao menu.
em passos de 1
--> Com YES , vai para a configuração Range setting in the
Autorange mode.
No modo de intervalo automático, as densidades podem ser alteradas e então
imediatamente consideradas no cálculo automático.
--> Com YES
para inserir a density of the lower medium.
O valor é inserido usando o ajuste numérico, veja a página 10.
Por fim, o valor deve ser confirmado e salvo.
Se a densidade do meio inferior for mais leve que a densidade do meio superior,
uma mensagem de erro é exibida e o valor não é armazenado.
--> Com YES
para inserir a density of the upper medium.
(Faça como para a densidade inferior.)
Observação: Para a medição de nível, o valor é de 0,000.
14
244LD
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--> Com YES
, o intervalo de Medição atual é exibido:
Intervalo de medição
Valor do Intervalo Inferior
Valor do Intervalo Superior
--> Com BACK para o menu anterior.
--> Com YES
mode.
, vai para a configuração Range setting in Manual
Depois de configurar as condições de operação para 0% (no nível: tanque vazio)
ou 100% (no nível: tanque cheio) cada um assume o valor da força de empuxo.
Ou por entrada de valores em 0% e 100%.
Observação: O recurso está disponível apenas no modo Manual, o modo de
Intervalo automático está bloqueado (ícone de cadeado no LCD).
LRV - assume o Valor do Intervalo Inferior (0%)
--> Com YES
, o seguinte display aparece:
--> Confirmando com YES
intervalo inferior.
, o valor atual será salvo como Valor do
URV - assume o Valor do Intervalo Superior (100%)
(Faça como para o Valor do Intervalo Inferior.)
LRV - insere o Valor do Intervalo Inferior (0%)
--> Com YES
, o seguinte display aparece:
O valor é inserido usando o ajuste numérico, veja a página 10.
Na terceira linha, o valor mínimo é exibido.
Por fim, o valor deve ser confirmado e então armazenado como o valor
do intervalo inferior.
URV - insere o Valor do Intervalo Superior (100%)
(Faça como para o Valor do Intervalo Inferior.)
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244LD
15
--> Com YES , vai para a seleção de função.
Depois de mais confirmação, a redefinição dos componentes
eletrônicos está em execução.
Mesmo efeito que Ligado.
--> Com YES , vai para a seleção de função.
AVISO: Conforme outra confirmação, todas as configurações são
redefinidas para o estado definido em fábrica e serão perdidas.
Menu 6: Device informations
--> YES exibe os dados armazenados no transmissor, como
Tag Number
Tag Name
Device type
Revision Nr
Displacer data
System-Lifetime
Menu 7: LCD configuration
--> Com YES
, vai para settings for the LCD:
--> Com YES
, vai para a seleção de LCD orientation:
--> Com
ROTATE, o texto está “no pé”.
--> Ao confirmar com OK
, volta para o menu.
--> Com YES , o contraste do LCD é ajustado.
Ajuste linear, veja a página 10.
16
244LD
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9 DIMENSIONAMENTO DO DESLOCADOR
CALCULANDO FORÇAS DE PESO (veja também VDI/VDE-Diretriz 3519, folha 1)
Comprimento do deslocador = intervalo de medição
Forças de peso
0%
Lower range value
Upper range value
F 0 = FG
F 100 = F G - V . g . ρ2
Nível do líquido
(ρ2 = desprezível)
Interface
(ρ2 = não desprezível)
1)
ρ2
ρ1
= 100% do sinal de saída
L=h b
= 0% do sinal de saída
100%
L=h b
Tipo de medição
F 0 = F G - V . g . ρ2
ρ2
ρ1
Densidade
(ρ2 = densidade mín.,
ρ1 = densidade máx.)
Comprimento do deslocador > intervalo de medição
(sem elevação)
Forças de peso
0%
Lower range value
Upper range value
Nível do líquido
F 0 = FG
F 100 = FG - V . g . ρ1 hb
L
Interface
F 0 = F G - V . g . ρ2
F 100 = FG - V . g ( ρ1 hb + ρ2 L - hb )
LL
(ρ2 = não desprezível)
ρ2
ρ1
hb
(ρ2 = desprezível)
= 100% do sinal de saída
L
= 0% do sinal de saída
100%
L
hb
Tipo de medição
ρ2
ρ1
Comprimento do deslocador > intervalo de medição
(com elevação)
Forças de peso
0%
Lower range value
Upper range value
Nível do líquido
F0 = FG - V . g . ρ1 h0
L
F 100 = FG - V . g . ρ1 h0 + hb
L
Interface
F0 = FG - V . g ( ρ1 h0 + ρ2 L - h0 )
LL
F 100 = FG - V . g ( ρ1 h0 + hb + ρ2 L - hb - h0 )
LL
FG
F0
F100
FA
V
[ N ] Força de peso do deslocador na atmosfera
[ N ] Ação da força de peso no ponto de suspensão
do deslocador no valor do intervalo inferior
[ N ] Ação da força de peso no ponto de suspensão
do deslocador no valor do intervalo superior
[ N ] Força de empuxo do deslocador (FA = F0 - F100)
[ m³ ] Volume do deslocador (especificado no rótulo
de dados em cm³!)
ρ1
ρ2
g
L
h0
hb
b
h
0
ρ2
ρ1
h
h
0
(ρ2 = não desprezível)
ρ2
ρ1
= 100% do sinal de saída
L
(ρ2 = desprezível)
100%
hb
= 0% do sinal de saída
L
Tipo de medição
[ kg/m³ ] Densidade do líquido
[ kg/m³ ] Densidade do gás ou líquido mais leve
[ m/s² ] Aceleração local devido à gravidade
(ex., 9,807 m/s²)
[ m ]
Comprimento do deslocador
[ m ]
Valor do intervalo inferior
[ m ]
Intervalo de medição
Atenção: 1 kg gera uma força de 9,807 N
1) ρ2 é desprezível se ρ2= gás à pressão atmosférica ou
com relação ρ2 : ρ1 menor que 0,5%.
MI EML0710 G-(en)
17
244LD
Gráfico para determinar o diâmetro do deslocador
Meio de densidade em kg/m3 ( ρ1- ρ2)
Diâmetro do deslocador em mm
,
,
,
,
,
Dmáx. ,
Dmédio
Dmín.
,
,
,
,
,
,
,
Força de empuxo FA em N
Intervalo de medição
O transmissor é projetado para um intervalo de
medição de força de empuxo de pelo menos 2 até um
máximo de 20 N.
Força de peso
O peso máximo do deslocador FGmáx. é de 40 N para
medições de nível. Para medições de densidade ou
interface, o deslocador deve ser dimensionado de
modo que, depois de deduzir FA dos meios de processo
mais leves, a força restante F0 não exceda 40 N.
Determinando os diâmetros do deslocador
Para uso ideal do transmissor, o deslocador deve ser
dimensionado de modo que a maior força de empuxo
possível seja gerada sobre o intervalo de medição. Por
outro lado, o diâmetro máximo possível do deslocador
deve ser levado em consideração.
No gráfico acima, o diâmetro do deslocador pode
facilmente ser estimado, dependendo do intervalo de
medição e da força de empuxo.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Intervalo de medição em m
A equação a seguir pode ser usada para dimensionar de
maneira exata o deslocador:
D = 1000
4 FA
g
(
1
2
) L
[ mm ]
D = Dimensão externa do deslocador em mm
FA = Força de empuxo do deslocador em N
g = Aceleração devido à gravidade (9,807 m/s²)
ρ1 = Densidade do líquido mais pesado em kg/m³
ρ2 = Densidade do gás ou líquido mais leve em kg/m³
L = Intervalo de medição em mm
Exemplo:
Intervalo de medição: 1,500 m
ρ1=
1000 kg/m³
ρ2=desprezível
18
244LD
MI EML0710 G-(en)
10 Princípio de medição
Alterações nas forças de empuxo são proporcionais
às mudanças no nível do líquido e são convertidas
para um sinal de medição. O deslocador é totalmente
imergido para detecção de nível de densidade e
interface.
(veja a Diretriz 3519 de VDI/VDE, folha 1)
Qualquer corpo imergido em um líquido está sujeito
à força de empuxo de Arquimedes, que depende
da densidade do líquido. Isso é explorado para
determinar o nível do líquido, a densidade e o nível de
interface suspendendo um deslocador com formato
cilíndrico constante em um líquido.
O seguinte se aplica em geral à força de empuxo
atuando sobre o deslocador:
FA = Vx ⋅ ρ1 ⋅ g + (V-Vx) ⋅ ρ2 ⋅ g
C
ar
ac
te
rís
tic
a
m do
ei d
o es
m lo
ed ca
id do
o
r
de
nt
ro
do
A força que atua sobre o transmissor é inversamente
proporcional a mudanças no nível do líquido.
Intervalo de
medição
Nível do líquido
FA Força de empuxo
V Volume do deslocador
Vx Volume do meio deslocado pelo corpo de medição
com densidade ρ1
ρ1 Densidade média do meio mais pesado
ρ2 Densidade média do meio mais leve
g Aceleração local devido à gravidade
FG Força do peso do corpo do deslocador
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244LD
19
10.1 Diagrama de blocos com comunicação HART
50/60 Hz
Filtro de
Frequência
de Linha
Sinal,
proporcional
à força
Dados de
Impressão Digital
Tempo de
amortecimento
Compensação
de temperatura
de linearização
Filtro
Tempo da faixa de
tolerância
Intervalo máximo: calibração
de base convencional da
calibração automática
Smart Smoothing
Ajuste do
Sensor
Unit
Dados do deslocador (const.):
- Comprimento
- Diâmetro
- Força de peso
Meio
- Densidade
- Temperatura
Ponto
zero
MBA, MBE
calibração
automática
(MBA, MBE, NP)
Ajuste zero
%
Unit
(Força de
empuxo = 0)
física Zero
(entrada manual)
Sinal, equivalente à força
OUT
Selecionar
Saída digital
Aumento de escala
Fator de intervalo de medição
Offset zero
(Parâmetro de Correção)
Unit
(para intervalo de medição)
Intervalo de
Medição
Função da
característica
MBA e MBE
(entrada manual)
Personalizado
linear
Valor de
substituição
Manter último
valor
Saída analógica
Comportamento de falha
10.2 Explicações para Diagramas de Bloco
Sensor
O sensor de força é uma ponte Wheatstone de quatro
elementos de medidor de tensão de metal e uma
resistência Ni100 para medição de temperatura.
Filtro de Supressão de Frequência de Linha
Há a seleção para filtrar o sinal de ruído de 50 Hz ou
60 Hz.
Característica de Linearização e Compensação de
Temperatura do Sensor
O sinal do sensor é linearizado e compensado para
temperatura pela temperatura do sensor incluído. A
linearização ocorre por meio dos chamados dados
de impressão digital, que são determinados durante
a produção de cada sensor. Em fábrica, os dados de
impressão digital são carregados no amplificador.
20
244LD
MI EML0710 G-(en)
Valor Medido
Smart Smoothing
Na fábrica, a faixa Smart Smoothing é definida para
2% do intervalo do sensor. O tempo de integração do
valor médio é definido para 10 segundos.
Ajuste do Sensor
Zero e intervalo do sensor de força são ajustados de
fábrica. É possível calibrar para zero (alinhamento da
situação) com as chaves externas.
Intervalo
estático
com Smart Smoothing
Largura
de banda
de Smart
Smoothing
Zero
sem Smart Smoothing
Valor do
Intervalo Inferior
Valor Medido
t/s
Valor do
Intervalo Superior
Transferir função/Característica
As características estão disponíveis como linear e
personalizada.
Com a “personalizada”, há 32 valores x/y disponíveis.
O padrão com Nível é “linear”.
dinâmico
t= 10 s
Intervalo
t/s
Zero
Intervalo
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244LD
Configuração do Valor Medido
O usuário pode definir o valor medido e a unidade.
Novo Valor
p. ex., 2 m
21
Configuração do Valor de Saída
O valor de saída é aquele medido entre o valor do
intervalo inferior e o valor do intervalo superior. Valor e
unidade podem ser livremente selecionados. O valor de
substituição afeta a saída.
Valor de
saída superior, p. ex.,
100%
19,613 N
Valor de
Saída
Inferior
ex., 0%
Valor do Intervalo
Inferior, p. ex., 0,5 m
Configuração do Intervalo
O intervalo de medição é aquele entre o valor do
intervalo inferior e o valor do intervalo superior. O valor
do intervalo inferior é o peso do deslocador. O valor do
intervalo inferior sem elevação é 0. Com a elevação, o
valor da elevação deve ser inserido.
Valor do
intervalo
superior, p.
ex., 1,5 m
Valor do Intervalo
Superior ex., 1,5 m
Substituição / Valor Substituto (apenas HART)
No caso de erro, a saída mantém o último valor ou dá
um valor de substituição configurável.
Se o erro não existir mais, o “último valor” e/ou o valor
de substituição são levados de volta (automática ou
manualmente).
Multidrop (apenas HART)
Com FDT-DTM ou um Terminal Portátil é possível trocar
–– Amplificador HART entre “analógico” e “multidrop”
–– Amplificador FoxCom entre “analógico” e “digital”.
Com o modo HART “Multidrop”, a saída tem um sinal
digital, o valor medido é modulado para um sinal CC de
4 mA.
Valor do
Intervalo
Inferior, p.
ex., 0,5 m
Valor medido
O software FDT-DTM permite simular o valor medido e
gravar valores de saída diretamente na saída.
Filtro
O sinal de saída é amortecido. O tempo de
amortecimento pode ser definido entre 0 e 32 segundos.
22
244LD
MI EML0710 G-(en)
11 ALIMENTAÇÃO DO TRANSMISSOR
11.1 Geral
Dependendo da aplicação do transmissor, exigências
distintas são feitas na alimentação. Os diferentes modos
operacionais são explicados nos capítulos a seguir. Os
diagramas de fios são mostrados nas figuras a seguir.
As unidades de fonte de alimentação para diferentes
aplicações (direta/via unidade de fonte de alimentação
de transmissores, HART/sem comunicação,
intrinsecamente/não intrinsecamente) são listadas na
tabela a seguir.
Todos os dispositivos de alimentação listados estão
disponíveis para aplicação intrinsecamente segura ou
não intrinsecamente segura.
Aplicação
Alimentação
(recomendado)
sem comunicação
direto,MT228
HART
direto,MT228
4.0,20 mA
intrinsecamente
seguro
MT/MUS
4 ... 20 mA
Transmissor
unidade de fonte
de alimentação
PCS ou
controlador
L
4 ... 20 mA
US
4 ... 20 mA
RB
DCS ou
Controlador
Transmissor
fonte de alimentação
US = 17,75 ... 42 V
comunicação
12 ... 42 V
RB
DCS ou
Controlador
11.2.1 Alimentação via unidade de fonte de
alimentação
A fonte de alimentação é recomendada para uso normal.
Previnem-se interferências devido à separação galvânica
do loop de medição, da carga e da fonte de alimentação
na unidade de fonte de alimentação (veja a Fig. 1)
Essa versão mais simples pode ser recomendada
apenas para uma alimentação ou loops de medição com
separação galvânica (veja Fig. 2)
A impedância de carga máxima é calculada por:
RBmáx = (Umáx-12V)/Imáx
Umáx: tensão máxima permitida (conforme especificações
do produto), depende do tipo de transmissor e da
explosão proteção
US = 15 ... 42 V
Transmissor
comunicação
11.2.2 Alimentação direta
RB
Alimentação direta (Fig. 2)
L
comunicação
Transmissor
sala de controle
Us
comunicação
MT / MUS
L
Alimentação via unidade de fonte de alimentação
(Fig. 1)
L
sala de controle
terminais
comunicação
comunicação
11.2 Visão geral dos tipos de aplicação
terminais
área
classificada
Alimentação direta com comunicação (Fig. 4)
Aplicação e fonte de alimentação associada
área classificada
Alimentação via unidade de fonte de alimentação
com comunicação
(Fig. 3)
RB
PCS ou
controlador
Imáx: 1
2 mA para transmissor no modo digital FOXCOM,
23 mA para todos os outros transmissores (HART
e FOX-COM)
MI EML0710 G-(en)
244LD
Valores padrão
Carga permitida dependendo da tensão de
alimentação.
Exemplo de transmissor HART série 140 não
intrinsecamente seguro (Fig. 6)
RB
Ω
U
máx
23
Comunicação
HART
Carga mín.
250Ω
Capacidade máxima
< 200 nF
da linha
= 42 V
1400
Comprimento
máximo da linha
~ 3.300 m
1.150
O respectivo diagrama de fios é mostrado na Figura 3.
800
450
100
122028
36
42 V
US
A Figura 4 mostra o respectivo diagrama de fios
sem a unidade de fonte de alimentação para loops
com separação galvânica. A ferramenta operacional
(terminal portátil, PC com software e modem FDTDTM) pode ser conectada às posições rotuladas.
Dependendo da aplicação, os regulamentos para
proteção contra explosão precisam ser seguidos
também para as ferramentas operacionais!
11.2.3 Comunicação
Em contraste com o modo operacional convencional
no loop de dois fios, uma carga mínima para todos
os modos de comunicação precisa estar disponível.
Se essa carga for selecionada para um valor muito
baixo, a comunicação entra em curto-circuito.
(As unidades de fonte de alimentação FOXBORO
ECKARDT com capacidade para comunicação MT228
já têm as respectivas cargas.)
Além disso, comprimentos de linha precisam ser
limitados aos valores máximos permitidos para a
respectiva comunicação
11.2.4 Aplicação intrinsecamente segura
Para aplicação intrinsecamente segura, geralmente
recomenda-se usar a respectiva unidade de fonte
de alimentação. A fiação deve ser feita conforme
os respectivos padrões e regulamentos nacionais e
internacionais – como descrito na “Alimentação via
unidade de fonte de alimentação”. Se comunicação
também for necessária, todas as diretrizes do capítulo
“Comunicação” precisam ser observadas. Além disso,
a aplicação das ferramentas operacionais e seus
valores de limite permitidos devem ser seguidos.
24
244LD
MI EML0710 G-(en)
Especificações do Produto para Transmissores Inteligentes
Especificações do Produto: Dispositivo:
PSS EMP0610
141GP
Transmissor Inteligente de Pressão de Medidor
PSS EMP0620
142AP
Transmissor Inteligente de Pressão Absoluta
PSS EMP0630
143DP
Transmissor d/p Inteligente
PSS EML2610
144FP
Transmissor d/p inteligente para nível, interface e densidade do
líquido - montado em flange
PSS EML0610
144LD
Transmissor Inteligente de Empuxo para Nível de Líquido, Interface e
Densidade com Deslocador e Tubo de Torque
PSS EML0710
244LD
Transmissor Inteligente de Empuxo para Nível de Líquido, Interface e
Densidade com Deslocador e Tubo de Torque
PSS EML1610
144LVD Transmissor de Sensor Inteligente de Empuxo para Nível de Líquido,
Interface e Densidade com Deslocador
PSS EML1710
244LVP Transmissor de Sensor Inteligente de Empuxo para Nível de Líquido,
Interface e Densidade com Deslocador
PSS EML0901
204xx
Acessórios para Transmissor de Empuxo
PSS EMO0100
Acessórios para Dispositivos com o
Protocolo HART
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