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Pruebas, solución de problemas y calibración de dispositivos de presión
Taller: solución de problemas de procesos
Lo que se tratara en esta sesión
• Tipos de presión, lo básico
• ¿Cuáles son los dispositivos de presión más comunes?
– ¿Cuáles son sus funciones en un proceso?
• ¿Qué cosas pueden salir mal con estos dispositivos de presión?
• Prueba de transmisores de presión
– Calibración de transmisores de presión
• Medición de la presión aplicada y la interpretación de la señal de 4 a 20 mA
• Prueba de presostatos
– Medición de la presión aplicada y la interpretación del cambio de estado del interruptor
• Comprobación y ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
2
La presión es ...
La fuerza que las moléculas aplican a las paredes del cilindro dividido por la superficie del cilindro
Unidades de presión
• Presión = Fuerza / Área– Unidades SI: newton / metro cuadrado = Pa (Pascal)
• kg/cm2 se basa en unidades del SI, pero Pa es la unidad oficial reconocida
– Más común, EE.UU.: libras / pulgada cuadrada = psi
• Muchas unidades se basan en la presión ejercida por el peso de una columna de líquido
– inHg, mmHg, inH2O, etc.
• La conversión entre las unidades se hace fácilmente mediante la multiplicación por un factor apropiado
Unidades de presión, factores de conversión
psi bar kPa in H2O ft H2O m H2O in Hg kg/cm2 mmH2O
psi 1.000000 6.89476e-2 6.89476 27.67990 2.3066583 0.730696 2.036021 51.715095 7.030696e-2 27.707048 703.10138
bar 14.50377 1.000000 100.000 401.46293 33.455244 10.197162 29.52997 750.06375 1.019716 401.8647 1.019716e4
kPa 0.1450377 1.00000e-2 1.000000 4.0146293 0.3345524 0.1019716 0.2952997 7.5006375 1.019716e-2 4.018647 101.9716
in H2O 3.61272e-2 2.4908e-3 0.249089 1.000000 8.33333e-2 2.54000e-2 7.35559e-2 1.8683263 2.548169e-3 1.00100 25.400
ft H2O 0.4335264 2.98896e-2 2.989068 12.0000 1.000000 0.3048 0.8826708 22.4199156 3.057803e-2 12.012 304.8
m H2O 1.422334 9.80665e-2 9.80665 39.370064 3.2808387 1.000000 2.895901 73.556127 1.0000e-1 39.4095 1000.0
in Hg 0.4911541 3.38639e-2 3.38639 13.5951 1.132925 0.3453156 1.000000 25.40000 3.45316e-2 13.6087 345.3157
torr 1.93367e-2 1.3332e-3 0.133322 0.5352384 4.46032e-2 1.3595e-2 25.40000 1.000000 1.35951e-3 0.535774 13.595
kg/cm2 14.223344 9.80665e-1 98.0665 392.43867 32.70322 10.000 28.95901 735.5589 1.000000 394.0946 10000.0
in H2O @ 60F 3.60919e-2 2.4884e-3 0.24884 0.999001 11.988 2.53746e-2 7.34824e-2 1.866459 2.53746e-2 1.000000 25.3746
mm H2O 1.42227e-3 9.80665e-5 9.80665e-3 3.93701e-2 3.28084e-3 1.000e-3 2.89590e-3 7.35559e-2 1.000e-4 3.94095e-2 1.000000
in H2O@ 60F
torr(mm Hg)
Definición de presiones
Pressure
Total Vacuum(Zero or Absolute)
Absolute
GageDual/ Compound
Gage
BarometricRange
Atmosphericapprox 14.7
psia
ManométricaPresión relativa a la
presión atmosférica "psig"
DiferencialDiferencia de presión
entre 2 puntos "psid"
AbsolutaPresión relativa a un
vacío absoluto "psia"
Dispositivos de presión
• Transmisores• Manométricos, diferenciales y de presión absoluta
• Los interruptores de presión (presostatos)• De estado solido o de contacto seco
• Convertidores de presión I/P• 4 mA a 20 mA de entrada, 3 psi a 15 psi u otros rangos de presión de
salida
• Válvulas de control• La presión de entrada controla la apertura / cierre de la válvula• La presión a menudo se mide en la entrada y salida
• Manómetros• Analógico o indicadores digitales (para indicación local)
• Caudalimetros• Medición de la presión estática y la diferencial combinada con la
temperatura para hacer mediciones de flujo.
Herramientas para solucionar problemas de presión
• Herramienta de medición de presión– Calibrador, calibrador de referencia
• Fuente de presión– Bomba de mano
• Neumática o hidráulica
• Tanque de nitrógeno a presión con regulador
• Mangueras de conexión• DMM, calibrador de lazo o de otro
dispositivo de medición de mA
Prueba de un transmisor de presión
• Comprobar el rango de entrada del transmisor• Verifique la especificación de precisión del transmisor
– El rendimiento total, no la precisión de referencia• La exactitud de referencia no tiene en cuenta el tiempo, la temperatura y otros
factores de rendimiento
• Encuentre el instrumento de medida adecuado– La precisión y el rango– Bomba de mano apropiada u otra fuente de presión
• Comparar la especificación de rendimiento total del calibrador al transmisor
– Idealmente, el calibrador debe ser 4X más preciso que el transmisor
Prueba del transmisor
• Aislar el transmisor del proceso, y drenar los fluidos del proceso
• Conectar como se muestra. Aplicar presiones y comparar los valores medidos en mA con los valores esperados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
Pressure transmitter
Prueba del transmisor
• Aislar el transmisor del proceso, y drenar los fluidos del proceso
• Conectar como se muestra. Aplicar presiones y comparar los valores medidos en mA con los valores esperados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
Pressure transmitter
Prueba del transmisor
• Aislar el transmisor del proceso, y drenar los fluidos del proceso
• Conectar como se muestra. Aplicar presiones y comparar los valores medidos en mA con los valores esperados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
Pressure transmitter
Prueba del transmisor
• Aislar el transmisor del proceso, y drenar los fluidos del proceso
• Conectar como se muestra. Aplicar presiones y comparar los valores medidos en mA con los valores esperados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
Prueba del transmisor
• Aislar el transmisor del proceso, y drenar los fluidos del proceso
• Conectar como se muestra. Aplicar presiones y comparar los valores medidos en mA con los valores esperados
Prueba de un transmisor de presión analógico
• Utilice el 719 para generar presión con la bomba eléctrica
• Alimente el transmisor con 24V y mida la corriente de salida mA.
• Prueba el transmisor en pasos de 25%• 0 PSI a 100 PSI
Operación del calibrador de presión
• Botón de la bomba eléctrica• Ajuste fino vernier• Válvula de venteo (cerrado)• Presión + O -
4 3
3
4
16
719 - prueba de transmisores de presión
17
Prueba de un transmisor de presión con el 719
Vamos a ver el video primero!
1. Conecte el cable +(rojo) de prueba mA del 719 al # 6 en el bloque terminal.
2. Conecte el cable -(negro) de prueba mA del 719 al # 7 en el bloque de terminales
3. Conecte la manguera de presión de 719 al transmisor de presión.
4. Encienda el 719, (botón verde) mientras mantiene pulsado el botón "Zero" en conjunto, para permitir alimentación de 24V.
5. La parte superior de la pantalla mostrará la presión de la fuente del 719. Verifique que la pantalla inferior muestra la salida de mA del transmisor.
1. Con la válvula de ventilación abierta, presione el botón "Zero" para poner a cero la medición psi.
2. La primera prueba de presión es cero PSI, tenga en cuenta el valor mA, desviación de 4 mA es el error de calibración.
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
18
719 - prueba de transmisores de presión
1. Cierre la válvula de purga y bombee a 25 PSI, utiliza el vernier para ajuste fino comparar valores en mA medidos a los valores esperados de abajo.
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
19
719 - prueba de transmisores de presión
1. Bombee a 50 PSI, utilice el vernier de ajuste fino y compare los valores en mA medidos a los valores esperados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
20
719 - prueba de transmisores de presión
1. Bombee a 75 PSI, utilice el vernier de ajuste fino y compare los valores en mA medidos a los valores esperados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
21
719 - prueba de transmisores de presión
1. Bombee de 100 PSI, utilice el vernier de ajuste fino y compare los valores en mA medidos con los valores esperados.
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
25 psi 8 mA 25 %
50 psi 12 mA 50 %
75 psi 16 mA 75 %
100 psi 20 mA 100 %
22
719 - prueba de transmisores de presión
Tecnología HART en los instrumentos de campo
• ¿Qué es HART?– Highway Addressable Remote Transducer– Un estándar de la industria desarrollado para definir la
comunicación entre dispositivos de campo inteligentes y un sistema de control
– El estándar de comunicación digital más popular en el campo hoy en día
• The HART Foundation– Una organización independiente sin fines de lucro que apoya la
aplicación de la tecnología HART en todo el mundo– Fluke es un miembro de esta organización– http://www.ccsi.com/hart
InstrumentInput
RangeComputation
InstrumentOutput
Input Sensor
4-20 mA Output
PV PVAO
Sensor TrimPV URVPV LRV
Loop TestOutput Trim
Transmisores HART inteligentes
• Dispositivos HART tienen tres etapas– Bloque sensor
• Convierte la temperatura, presión u otra señal variable de a digital (A / D) PV
– Bloque digital• Contiene los ajustes programados para cero (LRV) y span (URV)• Salidas PVAO señal de salida digital,
– Bloque de salida• Recibe el comando PVAO y emite la señal mA (D / A)
• Los bloques de entrada y de salida se calibran individualmente.
Documentación de la calibración del transmisor de presión
• Aislar el transmisor del proceso, y retirar los fluidos del proceso
• Obtener la configuración HART
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Pressure transmitter
• Utilice la información de configuración del transmisor HART para configurar el calibrador para la prueba
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Documentación de la calibración del transmisor de presión
• Confirme la configuración de calibración
• Introducir o verificar la tolerancia
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Documentación de la calibración del transmisor de presión
• Aplicar la presión cuando se le solicite y aceptar el punto
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Documentación de la calibración del transmisor de presión
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Documentación de la calibración del transmisor de presión
• Aplicar la presión cuando se le solicite y aceptar el punto
Pressure transmitter
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Documentación de la calibración del transmisor de presión
• Aplicar la presión cuando se le solicite y aceptar el punto
• Evaluar los resultados
Pressure input Current output
Percent of span
0 psi 4 mA 0 %
2.5 psi 12 mA 50 %
5.0 psi 20 mA 100 %
Documentación de la calibración del transmisor de presión
• Documentar el tag s/n e ID
Documentación de la calibración del transmisor de presión
Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
• Ventee la bomba a la presión atmosférica
• Realice el ajuste de cero
• Ajuste de la salida:• Recuperar y enviar para
ajustar la salida de 4 mA
Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
• Ajuste de la salida:• Repita recuperar y enviar
para ajustar la salida de 20 mA
Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
• Aplicar los limites inferiores (LRV) y superiores (URV) para ajustar el bloque de entrada
Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
• Aplicar el limite inferior (LRV) y ajustar el bloque de entrada
Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
• Aplicar el limite superior (URV) y ajustar el bloque de entrada para el rango del transmisor
Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART
Calibración de transmisores de presión HART
– Prueba Encontrado, – Ajuste:
• Bloque de entradas A / D• Bloque de salida D / A
– Prueba Dejado
Presostatos
Medición directamente del PV, por lo general no tienen salida de mA
Puede ser utilizado como un control de motor (On / off) para manejar una bomba compresora.
Puede ser probado por tensión o por el cambio de estado de contactos secos
Por lo general, tienen un punto de consigna ajustable, algunos tienen un punto de reinicio también ajustable
Prueba de calibración Ejemplo• El calibrador genera
presión a través de la bomba eléctrica interna
• Captura la presión cuando se cierra, se restablece y calcula la banda muerta.
Presostatos
Presostatos
Prueba de calibración Ejemplo• El calibrador genera
presión a través de la bomba eléctrica interna
• Captura la presión cuando se cierra se restablece y calcula la banda muerta
Pressure switch calibration
Prueba de calibración Ejemplo• El calibrador genera
presión a través de la bomba eléctrica interna
• Captura la presión cuando se cierra se restablece y calcula la banda muerta
Hands-on prueba presostatos
• Utilice el 719 para generar presión con la bomba eléctrica• Monitoree el interruptor por el cambio de estado
– Establecer puntos de set y reset– Banda muerta calculada
Pressure calibrator operation
• Botón de la bomba eléctrica• Ajuste fino vernier• Válvula de venteo (cerrado)• Presión + O -
4 3
3
4
45
719 – Prueba de presostatos
Prueba de un presostato con un 719
1. Conecte el cable de prueba + (rojo) del 719 al # 5 en el bloque terminales.
2. Conecte el cable de prueba -(negro) del 719 al # 4 en el bloque de terminales
3. Conecte la manguera de presión de 719 al interruptor de presión.
4. Encienda el (botón verde) 719.
5. Con la válvula de ventilación abierto, presione el botón "Zero" para poner a cero la medición psi.
46
1.Pulse el botón switch test
2.La parte superior de la pantalla mostrará la presión de la fuente del 719. La pantalla inferior mostrará la posición abierto / cerrado del interruptor.
3.Cierre la válvula de ventilación. Pulse el botón de la bomba hasta que la indicación de posición de interruptor cambia de abierto a cerrado.
47
719 – Prueba de presostatos
1.Suelte lentamente la presión con la válvula de ventilación hasta que aparezca "Recall"
2.El 719 ha capturado la presión en el que el interruptor se cierra y se restablece y se ha calculado la banda muerta.
3.Presione el botón switch test para revisar los resultados.
4.Mantenga pulsado el botón switch test para reiniciar la prueba.
48
719 – Prueba de presostatos
Calibración de presostatos 754
Ejemplo• Calibrador en el
modo de fuente de presión, la bomba suministra la presión de prueba
• Documenta la presión cuando se cierra y abre el interruptor
Test setup
Setpoint capture
Calibración de presostatos 754
Ejemplo• Calibrador en el
modo de fuente de presión, la bomba suministra la presión de prueba
• Documenta la presión cuando se cierra y abre el interruptor
Reset capture
Calibración de presostatos 754
Ejemplo• Calibrador en el
modo de fuente de presión, la bomba suministra la presión de prueba
• Documenta la presión cuando se cierra y abre el interruptor
Documented result
Calibración de presostatos 754
Ejemplo• Calibrador en el
modo de fuente de presión, la bomba suministra la presión de prueba
• Documenta la presión cuando se cierra y abre el interruptor
53
Prueba de un presostato con el 754
1. Conecte el cable de prueba + (rojo) al # 5 en el bloque terminal.
2. Conecte el cable de prueba - (negro) al # 4 en el bloque terminal.
3. Conecte las mangueras del presostato a la bomba y el módulo de presión.
Calibración de presostatos 754
• Accione la bomba de mano para generar la presión• Mida la presión con el módulo de presión• Sense el cambio de estado del contacto seco
– Establezca el punto de apertura y cierre del contacto• Prueba de contacto seco (continuidad)• También por tensión
– Se calcula automáticamente la banda muerta– Pasa / Falla
• Siga el vídeo
Calibración de presostatos 754
55
Prueba de conmutador de presión con el 754
1. Conecte el cable del módulo de presión a la 754.
2. Encienda el (botón verde) 754.
3. Seleccione Medir Ohms
4. Seleccione MEAS / FUENTE
5. Seleccione pressure Fuente.
6. Seleccione Medir / Fuente de pantalla dividida
1
34
4-6 3
15 5
6
Calibración de presostatos 754
1. Seleccione la tecla de función Valor encontrado (F1)
2. Seleccionar: Interruptor de prueba 1 Punto
3. Pulse Intro para configurar el punto de ajuste
4. Consigna "12 PSI", Tipo de punto de ajuste "Bajo" y establecer el estado "Short".
5. Presiona Fin (F4)
Test setup
56
Calibración de presostatos 754
1. Introduzca el resto de los parámetros de configuración de prueba como se muestra.
2. Presiona Fin (F4)
Test setup
57
Calibración de presostatos 754
1.Seleccione Prueba manual y continuar
2.Aplique lentamente presión hasta que el interruptor se cierre y aparezca "Set" en la pantalla.
Setpoint capture
58
Calibración de presostatos 754
1.Suelte lentamente la presión hasta que se muestra Reset.
2.Los puntos de set y reset se presentan en la parte superior de la pantalla
3.Repita el proceso para obtener resultados confiables.
Reset capture
59
Calibración de presostatos 754
1. Oprima Done para revisar los resultados.
2. El 754 documenta las presiónes de set y reset y la banda muerta.
Documented result
60
Calibración de presostatos 754
FIN DEL TERCER BLOQUE
PREGUNTAS?
61