THE PROBE MEDIDOR DE NIVEL - · PDF filemanual. The Probe es un medidor de nivel por ultrasonidos que incluye el sensor y la electrónica en un solo encapsulado. Está diseñado para

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E2

HIL

OS

33455112

Rev. 1.4

Febrero 2001

THE PROBEMEDIDOR DE NIVEL

Siemens Milltronics Process Instruments Inc.1954 Technology Drive, P.O. Box 4225Peterborough, ON. Canada K9J 7B1Tel: (705) 745-2431 Fax: (705) 741-0466www.milltronics.com Printed in Canada

*7ml19981ad21*

Página 2 The Probe PL-511-2

IntroducciónNota:Utilizar The Probe según las instrucciones proporcionadas en estemanual.

The Probe es un medidor de nivel por ultrasonidos que incluye elsensor y la electrónica en un solo encapsulado. Está diseñado paramedir niveles de líquidos en depósitos abiertos o cerrados. Elsensor es en Tefzel®, lo cual permite utilizar el instrumento en unaamplia variedad de industrias, con versiones especiales para lasindustrias alimentarias, de bebidas y productos farmaceuticos.

El sensor alberga el transductor de ultrasonidos y el sensor detemperatura. The Probe emite una serie de pulsos ultrasónicos deltransductor. Cada pulso es reflejado como un eco del material ypercibido por el transductor. El eco es procesado por The Probemediante las reconocidas técnicas de Sonic Intelligence deMilltronics. Se aplica un filtro para discriminar entre el eco verdaderodel material y falsos ecos de ruidos acústicos o eléctricos oproducidos por las aspas de un agitador en movimiento. El tiempoempleado por el pulso en ir del sensor al material y volver escompensado en temperatura y luego convertido en distancia paralectura y salida mA.

Instalación

Condiciones ambientalesThe Probe debe montarse en un área que no sobrepase los límitesde temperatura especificados y que sea adecuada a lasespecificaciones del encapsulado y de los materiales que locomponen. Deberá dejarse libre la tapa frontal para permitir lacalibración, el cableado y la visualización de las lecturas. Serecomienda mantener The Probe lejos de los circuitos de altatensión o corriente, contactores y SCRs.

UbicaciónInstalar The Probe de forma quepueda emitir un pulso ultrasónico

claro y perpendicular a la superficiedel líquido.

El haz de sonido no deberáinterferir en vías de llenado,

irregularidades de las paredes,juntas, peldaños, …

Cuellosanitario

Tubo

Peldaños

Juntas

Llenado

PL-511-2 The Probe Página 3

Montaje

Nota:Montar The Probe de forma que el diafragma del transductor estépor lo menos 25 cm por encima del máximo nivel posible.

Con rosca

The Probe está disponible con tres tipos de rosca: 2" NPT, 2" BSP oPF2.

Nota:Antes de instalar The Probe, asegurarse de que la rosca sea delmismo tipo que la del instrumento para que ésta no sufra daños.

Adaptadores para pestaña (opcional)

The Probe puede montarse con el adaptador opcional 75 mm (3") apestañas de 3" ANSI, DIN 65PN10 y JIS 10K3B.

Tapa abatible

Tipo derosca

Entrada decable

Electrónica286mm(11.3”)

74mm(2.9”)

Rosca demontaje

Sensor

The ProbeAdaptadoropcional


Conexiones

Cables

A. Con la tapa cerrada, extraer el tope de la entrada de cable situadoen el lado deseado

B. Abrir la tapa aflojando su tornillo

C. Conectar el cable a The Probe

D. Conectar la salida mA, la alimentación y el cableado del relé

E. Cerrar la tapa. Apretar el tornillo con una torsión de 1.1 hasta 1.7 N-m (10 hasta 15 in-lb) máximo.

Diagrama del sistema

The ProbeInstrumentación en

lazo


Seguridad Intrínseca

FM / SAA(esquema de referencia 1-8600016Z-DX-A)

Según el concepto de evaluación de entidad, The Probe tiene lassiguientes especificaciones:

Vmax = 30 V cc Imax = 200 mA cc

Ci = 0 Li = 0

Definición:

El Concepto de Entidad permite la conexión de cualquier aparato detipo ‘seguridad intrínseca’ con otro aparato, no específicamenteadaptado a ese tipo de conexión. La conexión sólo es posible si latensión y la intensidad recibidas por el aparato ‘seguridad intrínseca’(considerado de tipo ‘seguridad intrínseca’ aún en presencia de fallo)son superiores o equivalentes a la tensión (Voc o Vt) y la intensidad (Isco It) proporcionadas por el aparato asociado (fallos y cualquier otrofactor aplicable considerados). Además, la capacitancia (Ci) y lainductancia (Li) máximas, no protegidas del aparato de tipo ‘seguridadintrínseca’ (y el cable de conexión) deben ser inferiores o equivalentesa las capacitancias y inductancias que se conectarán sin riesgo alaparato asociado.

FM / SAA / CSA(esquema de referencia 1-8600016Z-DX-A)

Los conductos deben ser estancos al polvo y al agua paraaplicaciones en zona Clase II, Div. 1, Gr. E, F, G, y aplicacionesexteriores NEMA 4X/ Tipo 4.

La máxima tensión de la unidad no seguridad intrínseca no debe sersuperior a 250 V rms. Utilizar únicamente los tipos de barrerasseguridad intrínseca indicados.

Pasivo Seguridad Zona peligrosa

Regleta ConexiónFabricante N° Producto

Barrera The Probe3 1

MTL 787s+4 2

4 1MTL 706+

3 2

3 1STAHL

9002 / 13-

280-110-00 4 2

3 1STAHL

9001 / 51-

280-110-14 4 2

Alimentación24 V cc

Carga4 – 20

mA

4 – 20 mA

Ver tabla deconexiones

Barrera


Repetidor CC

Seguridad Zona peligrosa

Repetidor CA


Nota:La entrada de alimentación está protegida contra polaridadinvertida.

Alimentación20 – 35 Vcc

Carga

4 – 20 mA


MTL 3041 / 20 – 35 V cc

4 – 20 mA

N / L2

Carga

4 – 20 mA


MTL 2441 / 120V & 240 V

4 – 20 mA

L1


Baseefa / Cenelec

Aprobado sistema 95C2033(esquema de referencia 1-8600018Z-DX-A)

Para asegurar la conformidad con las normas especificadas, utilizarúnicamente los tipos de barreras indicados (vea Equivalencia EU).

Pasivo Seguridad Zona peligrosa

Regleta ConexiónFabricante N° producto(aprobado) Barrera The Probe

3 1MTL 787s+(EX832452) 4 2

4 1MTL 706+(EX87B2428) 3 2

3 1STAHL

9002 / 13-280-110-00

(EX-91.C.2045X) 4 2

3 1STAHL

9001 / 51-280-110-14

(EX-91.C.2046X) 4 2

Repetidor CC


Repetidor CA


* EExia IIC, Tamb = 60 °C, Ex 95C2032

Alimentación24 V cc

Carga4 – 20

mA

4 – 20 mA

The Probe*Barrera

Alimentación20 – 35 Vcc

Carga

4 – 20 mA


MTL 3041 / 20 – 35 V cc

4 – 20 mA

N / L2

Carga

4 – 20 mA


MTL 2441 / 120V & 240 V

4 – 20 mA

L1


Equivalencia EU

Cualquier barrera de seguridad Zener sencilla, certificada por unaoficina de certificación en conformidad con [ EEx ia ] IIC, debe teneruna tensión de salida (Vz) inferior a 28 V y una corriente de salida(I out) limitada por la resistencia de carga (R); de forma que I outmax = Vz / R , no sea superior a 110 mA.

Notas

• El circuito electrónico en el ambiente peligroso deberá soportaralimentaciones (CA) de hasta 500 V rms (tierra o masa) del aparato,durante por lo menos un minuto.

• La capacitancia y la inductancia del lazo en el ambiente peligrosono deben ser superiores a los valores especificados.

Grupo Capacitancia µµµµF Inductancia mHII C 0.07 3

II B 0.39 12

• La instalación debe efectuarse en conformidad con lareglementación nacional en vigor (ej. para el Reino Unido: BS 5345,sección 4 : 1977).

• El sistema debe identificarse con una etiqueta posicionada al ladodel label ‘The Probe’. La etiqueta debe incluir el texto siguiente"BASEEFA sistema n°. EX 95C2033".

• La zona de seguridad no debe contener, o ser alimentada por unafuente de potencial superior (de 250 V rms o 250 V cc) con respectoa la tierra (bajo condiciones normales o anormales).

Versión estándarThe Probe Instrumento en lazo

Nota:La entrada de alimentación está protegida contra polaridadinvertida.

R máx

R máx = V alim. – 12 V20 mA

V alim.

12 a 28 V cc


Operación

Puesta en marcha• Con The Probe instalado correctamente (o dirigido hacia una pared

a una distancia de 0.25 a 5 m), conectar el instrumento.

• El visualizador de The Probe mostrará inicialmente:

• El sistema vuelve al modo Run: la lectura de la distancia desde eldiafragma del transductor hasta el nivel del material, en lasunidades indicadas:

• Si la visualización por defecto es diferente a la indicada, ver ‘Estadode Operación’, página 10.

CalibraciónLa calibración de la salida en mA puede efectuarse de forma que elspan sea proporcional o inversamente proporcional al nivel dematerial.

Proporcional Inversamente proporcional

nivel alto = 20mA nivel alto = 4 mA

nivel bajo = 4 mA nivel bajo = 20mA

Nota:Los valores de 4 y 20 mA pueden calibrarse en cualquier orden.

Calibración: método de referencia

Con el material del depósito (o una pared) a la distanciacorrespondiente al valor deseado, pulsar la tecla ‘4’ o ‘20’correspondiente. Se visualizará la lectura de la medicióncorrespondiente a la salida mA. El usuario puede efectuar lacalibración de la distancia pulsando de nuevo la teclacorrespondiente. Después de la visualización / calibración, TheProbe vuelve automáticamente al modo Run (6 segundos).

El valor de calibración se calcula desde el diafragma deltransductor, en las unidades visualizadas.

Modo programación

Alfanumérico

Unidades

Fallo / LOE

Estado de operación

Tecla ‘4’

Tecla ‘20’


Calibración 4 mA

calibración4 mA

nuevacalibración4 mA

calibración noválida

si

repetir

Calibración 20 mA

calibración20 mA

nuevacalibración20 mAcalibration

calibración noválida

si

repetir

Nota:Durante la secuencia de calibración, la unidad no procesa el tiempode respuesta a la medición.

Estado de funcionamientoLa instrucción gráfica del visualizador proporciona al usuario unaindicación visual del estado de funcionamiento de The Probe. Estainstrucción gráfica ayudará el usuario a ubicar e instalarcorrectamente el instrumento para conseguir un rendimiento óptimo.

BUENO ESPERA LOE / FALLO

El logo cambiará de completo a parcial para indicar el estado defuncionamiento. Después de la secuencia de ‘Espera’, el usuariovisualiza el icono ‘?’ para una indicación de ‘LOE / FAULT’. Una vezrecibido el eco válido, el usuario visualiza ‘Bueno’. Ver la secciónSolución de Problemas, página 17.


AjustesSe pueden efectuar varios ajustes para conseguir un nivel deoperación óptimo de The Probe.

Para efectuar los ajustes, pulsar simultáneamente las teclas ‘4’ y‘20’ hasta visualizar el ajuste deseado. Se visualizaautomáticamente el valor almacenado. El usuario puede modificareste valor pulsando la tecla ‘4’ o ‘20’. Después de la visualización /modificación, el visualizador vuelve automáticamente al modo Run(6 segundos).

se visualiza elvalor decalibración de4 mA

se visualiza elvalor decalibración de20 mA

zona muerta

velocidad derespuesta

autoprotección

temporizaciónautoprotección

unidades


Calibración, método secuencialPodrán seleccionarse los valores de calibración de 4 y 20 mAcuando no se disponga de los niveles de referencia del material deldepósito o de un objetivo. Esta secuencia también podrá utilizarsepara el ajuste fino de los niveles de salida obtenidos con el métodode referencia (ver página 9).

Para cambiar el valor de calibración, deben visualizarse ‘c 4’ o ‘c20’. El valor de calibración puede incrementarse pulsando ‘20’ odecrementarse pulsando ‘4’. Cuando se visualice el valor deseado,soltar la tecla. Volverá a visualizarse automáticamente el modo Run(6 segundos).

Calibración 4 mA

calibración 4 mAiniciada

se visualiza elvalor decalibración de 4mA almacenadoej. 4.50 m

pulsar paraincrementar hastael nuevo valor decalibración

ej. 4.60 m

nuevo valor decalibración

Calibración 20 mA

calibración de 20mA iniciada

se visualiza elvalor decalibración de 20mA almacenado

ej. 0.50 m

pulsar paradecrementar hastael nuevo valor decalibraciónej. 0.45 m

nuevo valor decalibración

Nota:Para una secuencia más rápida, mantener pulsada la tecla duranteel ajuste de calibración y soltarla al obtener el valor deseado.


Zona muertaLa zona muerta se utiliza para ignorar la zona frente al transductoren la que los falsos ecos tienen un nivel que interfiere en el procesodel eco verdadero. Se mide partiendo del diafragma del sensor, enmetros. En fábrica se introduce el valor de zona muerta de 0.25 m(0.82 pies) que puede incrementarse en caso necesario.

Para cambiar el valor de la zona muerta, visualizar ‘bL’. El valor dela zona muerta puede incrementarse pulsando ‘20’ o decrementarsepulsando ‘4’. Al visualizar el valor deseado, detener la secuenciasoltando la tecla. Volverá a visualizarse automáticamente el modoRun (6 segundos).

3 segundos

zona muerta

zona muerta –valor almacenadoej. 0.25 m

incrementar lazona muerta ej.0.36 m... valor demasiadoalto

decrementar elvalor deseado dela zona muerta ej.0.35 m

6 segundos

valor zona muertaseleccionado

Nota:Para una secuencia más rápida, mantener pulsada la tecla duranteel ajuste de la zona muerta y soltarla cuando se obtenga el valordeseado.

The Probe

Zona muerta


Respuesta a la mediciónLa respuesta a la medición le permite al usuario ajustar algunos delos parámetros de operación.

Respuesta a lamedición:

Limite de capacidad de adaptación de TheProbe a los cambios de nivel de material.

Si dicho valor no se adapta a los cambios denivel de material, cambiar el ajuste de ‘1’ a‘2’. Si The Probe sigue sin responder alcambio de nivel, seleccionar la opción ‘3’. Serecomienda no seleccionar una opción quesea demasiado rápida para la aplicación.

Discriminadorde agitador:

Proporciona la discriminación entre las palasdel agitador (activas) y la superficie delmaterial.

Filtro: Proporciona la discriminación entre los ecosfalsos producidos por los ruidos eléctricos yla superficie del material.

Temporizaciónautoprotección:

Determina la duración del período de ‘Espera’desde la pérdida de eco o la condición defallo de funcionamiento hasta la atribución delestado de autoprotección. Ajustando larespuesta a la medición se obtiene el valor dela temporización de autoprotección indicado acontinuación (véase la tabla). Paraseleccionar otro valor, ajustar la opción ‘FSt’(véase la página 15).

SPRespuesta ala medición

Discriminadordel agitador Filtro

Tempo.autopro-tección

1*1 m/min

(3.3 ft/min)on on 10 min

25 m/min

(16.4 ft/min)on on 3 min

3 inmediata off off 3 min

40.03 m/min(0.1 ft/min) on on 10 min

* = valor de fábrica

Para cambiar la velocidad de respuesta a la medición, visualizar‘SP’. Visualizar la opciones (1-2-3) – incrementar pulsando la tecla‘20’. Visualizar las opciones (3-2-1) – decrementar pulsando la tecla‘4’. Al visualizar la opción deseada, detener la secuencia soltando latecla. El visualizador vuelve automáticamente al modo Run (6segundos).

3 segundos

velocidad derespuesta

opción actualej. 1 m/min

opción 2ej. 5 m/min

6 segundos

opción 2seleccionada


AutoprotecciónSi la pérdida de eco o la condición de fallo excede el periodo de‘Espera’ (ver Tiempo de respuesta, página 14 o TemporizadorAutoprotección, a continuación) se visualiza el icono ‘?’ y se activauno de los siguientes estados de autoprotección.

Autoprot. fallo mAp mAi lectura

1* lleno 22 4 mantenido

2 vacío 4 22 mantenido

3 mantenido mantenido mantenido mantenido

p = span proporcionali = span inversamente proporcional*= valor de fábrica

Para ajustar la autoprotección, visualizar ‘FLS’. Visualizar lasopciones (1-2-3) - incrementando con la tecla ‘20’. Visualizar lasopciones (3-2-1) – decrementado con la tecla ‘4’. Al visualizar elvalor deseado, soltar la tecla. El visualizador vuelveautomáticamente al modo Run (6 segundos).

3 segundos

autoprotección

opciónseleccionadaej. lleno

opción 2ej. vacío

6 sec

opción 2seleccionada

Temporizador de autoprotecciónAl ajustar el temporizador de autoprotección el usuario puedecambiar el periodo de ‘Espera’ desde la pérdida de eco o lacondición de fallo de funcionamiento hasta la atribución del estadode autoprotección (valor definido). El usuario puede ajustar elperiodo de ‘Espera’ de 1 a 15 minutos, con incrementos de 1minuto.

El tiempo definido para la respuesta a la medición define el valor dereferencia del temporizador de autoprotección (véase la página 14).Para cambiar el valor de autoprotección, modificar la capacidad deadaptación (o la respuesta a la medición) antes de modificar eltemporizador.

Para cambiar el temporizador de autoprotección, visualizar ‘FSt’.Incrementar pulsando la tecla ‘20’ y decrementar pulsando la tecla‘4’. Al visualizar la opción deseada, detener la secuencia soltando latecla. El visualizador vuelve automáticamente al modo Run (6segundos).


Unidades

El usuario puede seleccionar las unidades de medición de lasiguiente forma:

1 = metros, m (fábrica)2 = pies, ft

Las unidades seleccionadas también se utilizan para el ajuste de lafunción ‘Zona muerta’.

Para cambiar de unidad, visualizar ‘Un’. Visualizar las opciones ( 1 -2 ) – incrementar pulsando la tecla ‘20’. Visualizar las opciones ( 2 -1 ) – decrementar pulsando la tecla ‘4’. Al visualizar la opcióndeseada, soltar la tecla. El visualizador vuelve automáticamente almodo Run (6 segundos).

3 segundos

unidades

opción actualej. m

opción 2

ej. pies

6 segundos

opción 2

ej. pies


Suplemento

Carga / Tensión de alimentación

Solución de problemasEl eco no es fiable y The Probe estáesperando un eco válido antes deactualizar la medición.

Espera Causas probables:

• Material u objeto en contacto con eldiafragma

• The Probe está demasiado cerca delpunto de llenado

• The Probe no se halla perpendicular a lasuperficie del líquido

• Cambio de nivel demasiado rápido

• Medición fuera del rango

• Espuma en la superficie del líquido

• Alto nivel de vibraciones en la estructurade montaje

• Nivel en la zona muerta

El estado de `Espera' ha terminado.Investigar las posibles causas anteriores.

LOE /Fallo

Ver Ajustes \ Velocidad de Respuesta en lapágina 14 o Temporización de autoprotecciónen la página 15 para más detalles sobre ladureción de los tiempos de `Espera'.

Lazo mA

Inte

rval

o en

segu

ndos


Dimensiones

Tefzel®

Tefzel ® es un fluoropolímero inerte a la mayoría de productosquímicos. En caso de exposición a medio ambientes específicos,consultar tablas de compatibilidades químicas antes de instalar TheProbe.

Tefzel ® es una marca registrada DuPont.

Patentes

Concepción del encapsulado:

• Canadá: 70345• EE.UU.: 07/858/707• Alemania: M92022723• U.K.: 2021748• Francia: 921873• Japón: 966217

Electrónica / Sensor:

• EE.UU.: 5,267,2195,339,292

• U.K.: 2,260,059• Patentes pendientes en: U.K., Canadá, Europa, Africa, Australia

Tapa abatible

117mm(4.6”)

Entrada delcable

87mm(3.4”) Ø

Electrónica

61mm(2.4”)

53mm(2.1”)

Ø máx

74mm(2.9”)

279mm(11”)

7mm(0.3”)

84mm(3.3”)máx.

Rosca demontaje

Sensor


Especificaciones

Alimentación:» 12 a 28 V cc (Probe), 0.1 A máx.» Corriente de lazo » 4 a 20 mA máx.

Condiciones ambientales:»Ubicación: » interior / exterior»Altitud: » 2000 m máx.» Temperatura » continua: -40 a 60°C (-40* a 140°F)

ambiente: -20°C (-5°F) con montaje metálico»Humedad relativa: » para aplicaciones en exterior (caja Tipo 4X / NEMA 4X

/ IP65)»Categoría de instalación: » II»Grado de contaminación: » 4

Rango:»0.25 a 5 m ( 0.8 a 16.4 ft ) (líquidos únicamente)

Angulo de emisión:»10° a -3 dB

Memoria:»EEPROM (no volátil), sin baterías

Programación:»2 teclas

Compensación de temperatura:»Incorporada en el instrumento para todo el rango de funcionamiento.

Visualizador:»Cristal líquido»3 dígitos, de 9 mm (0.35") para lectura, en metros, desde el diafragma del

transductor al material» Indicador gráfico para el estado de operación

Salida mA:»Alcance: » 4 – 20 mA»Rango: » proporcional o inversamente proporcional»Precisión: » 0.25% fondo de escala»Resolución: » 3 mm (0.125")»Carga: » 600 ohms máx. con alimentación 24 V cc

Construcción:» Sensor y electrónica en un sólo alojamiento»Caja: » material: » Tefzel®

» montaje:» rosca: » 2" NPT, 2" BSP PF2» opción: » adaptador para bridas

»Electrónica » material: » PVCcaja: » acceso: » tapa abatible hermética

» 2 orificios de 22 mm (0.87") paraentrada de cables

» regleta de terminales de 2 tornillos paracable de 2.5 mm 2 (14 ga) / 1.5 mm2 (16ga) máx.

Indice de protección:» Tipo 4X/ NEMA 4X / IP65

Peso:»1.5 Kg (3.3 lb)

Aprobados:» CE, detalle de ejecución EMC disponible bajo pedido.»Seguridad intrínseca

»CSA, FM, seguridad intrínseca para zonas peligrosasClase I & II, Div. 1, GR. A, B, C, D, E, F, G

» SAA, Exia IIC T6 IP65, Clase I Zona 0» BASEEFA / CENELEC, EExia IIC T4, Tamb = 60°C Ex

95C2032

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Rev. 1.4

Febrero 2001

THE PROBEMEDIDOR DE NIVEL

Siemens Milltronics Process Instruments Inc.1954 Technology Drive, P.O. Box 4225Peterborough, ON. Canada K9J 7B1Tel: (705) 745-2431 Fax: (705) 741-0466www.milltronics.com Printed in Canada

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