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TEMA 1.1.5 ANALIZADORES DE DENSIDAD DE LÍQUIDO
Pág. 1 de 17
1.- Analizadores 1.1.- Analizadores de Refinería y Líquidos
1.1.5.- Analizadores de Densidad de Líquido
Contenido
1 Introducción 2
1.1 Generalidades 2
1.2 Métodos de laboratorio 3
1.3 Tipos de analizadores de proceso 3
2 Descripción de analizadores 5
2.1 Sensor Solartron serie 7835 5
2.2 Detector de Densidad Yokogawa modelo DM8 7
2.3 Medidor Micro-motion 8
2.4 Medidor Kay-Ray 9
3 Calibración y mantenimiento 11
3.1 Calibración 11
3.2 Mantenimiento 11
4 Consideraciones de instalación y tratamiento de muestra 12
4.1 Instalación 12
4.2 Tratamiento de muestra 12
5 Especificaciones 13
5.1 Sensor Solartron serie 7835 13
5.2 Detector de Densidad Yokogawa modelo DM8 14
5.3 Medidor Micro Motion 14
5.4 Medidor Kay-Ray 16
6 Bibliografía 17
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1 Introducción
1.1 Generalidades
¿Qué pesa más, un kilo de hierro o un kilo de paja?.
Detrás de esta pregunta infantil se esconde la sensación física de que hay sustancias más pesadas que otras. Es decir que los mismos volúmenes de sustancias distintas tienen diferente peso o masa.
La densidad (ρ ) de una sustancia se define como la masa (M) por unidad de volumen (V) a una temperatura determinada.
Y puede ser medida en diferentes unidades, tales como kg/dm3, gr/cm3, kg/m3, lb//ft3..
Para el tema que nos ocupa de densidad de líquidos es habitual usar kg/dm3
VM
=ρ
1.1.1 Densidad relativa
La densidad relativa (o peso específico) de un líquido es la relación de la densidad del líquido a una temperatura determinada a la densidad del agua a la misma temperatura. A menudo la densidad relativa se refiere a una temperatura determinada, 20 ºC o 4 ºC. La densidad del agua a 4 ºC es la máxima e igual a 1,000 kg/dm3. Por lo tanto a la temperatura de 4 ºC el peso específico (densidad relativa) de un líquido tiene un valor numérico exactamente igual a su densidad a esa temperatura.
La densidad relativa es un parámetro sin dimensiones. Sin embargo, en la industria se usan algunas unidades especiales para la densidad relativa, tales como grados API en la industria del petróleo y grados Baume en la industria química.
Estas unidades se definen de la forma siguiente:
ºAPI = ( 141,5 / SG 15/15 ) - 131,5
ºBe (para líquidos menos densos que el agua) = (140 / SG15/15) - 130
ºBe (para líquidos más densos que el agua) = 145 - (145 / SG15/15)
Siendo SG15/15 la densidad relativa a 15 ºC
1.1.2 Efectos de la presión y temperatura
La temperatura, la presión y la naturaleza de un fluido afectan a su densidad. Excepto para algunos casos especiales, como los GLP, los líquidos pueden ser considerados como incompresibles por lo que su densidad no se ve afectada prácticamente por los cambios de presión. Sin embargo las variaciones de temperatura si que tienen un considerable efecto sobre la densidad, por lo que, generalmente, es necesario realizar compensaciones por cambios de temperatura cuando se mide la densidad.
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1.2 Métodos de laboratorio
Los métodos tradicionales de medida de la densidad de líquidos en laboratorio se basan en dos técnicas diferentes:
Técnica de pesar un volumen conocido de líquido
Técnica de medir la flotación de una boya en el líquido (hidrómetro)
El primero consiste en el uso de una botella de vidrio con un volumen determinado y muy preciso y con un peso no mayor de unos 30 gramos. La botella bien limpia y seca se pesa en una balanza de precisión. Después se llena con la muestra del líquido de prueba y se sumerge en un baño mantenido a temperatura constante (normalmente a 20 o 25 ºC). Cuando la muestra ha alcanzado la temperatura del baño se saca la botella del baño, se limpia y se seca por fuera, se deja enfriar, y se pesa de nuevo. La densidad de la muestra en gramos por cc. Se calcula por la expresión:
( )V
WW 12 −=ρ
Donde: W1 = masa de la botella vacía en gramos
W2 = masa de la botella llena de la muestra en gramos
V = volumen de la botella en cc.
El hidrómetro es una boya especial fabricada de vidrio y lastrada de forma que flote en posición vertical en el líquido de prueba. El vástago superior incorpora una escala graduada. Cuando se sumerge en el líquido se hunde hasta una posición determinada que depende de la densidad del líquido, según el Principio de Arquímedes
La escala suele estar calibrada en unidades de densidad relativa, aunque puede estar calibrada en otras unidades como grados API o Baume. Algunos hidrómetros incorporan un termómetro para las correcciones oportunas.
1.3 Tipos de analizadores de proceso
Los instrumentos que se usan para la determinación de la densidad de líquidos en procesos se basan en alguno de los principios de operación siguientes:
Vibración
Presión hidrostática
Absorción de radiaciones
Energía cinética
Boya
Pesaje aerostático
Turbo jet
Algunos de los principios físicos en que se basan ciertos medidores de caudal o de nivel son aplicables a medidas de densidad
En lo que sigue describiremos algunos de los analizadores que, en nuestra opinión, son los que han ido ganando más aceptación en la industria y que funcionan básicamente en líquidos fluyendo en condiciones de trabajo.
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Nos referimos a los medidores de Solartron, Yokogawa, Micromotion y Kay-Ray.
Como curiosidad describiremos, también, un método barato y eficaz, aunque no demasiado preciso, de medida de densidad en líquidos contenidos en tanques a presión atmosférica por medio de la medida de la presión hidrostática medida por burbujeo.
La precisión de esta medida depende de la precisión de los propios instrumentos usados: la DP Cell, y sobre todo los reguladores de caudal constante de purga. En conjunto, se puede estimar del orden de ±3 % de la lectura.
Para el estudio de otros tipos, no descritos aquí, recomendamos la consulta de los libros que se citan en la bibliografía.
HL
N2 o Airede Instrumentos
( * )
( * )
P1P2
H1H2
h ρ
P1=H1 x ρP2=H2 x ρ
DP = ρ (H1 - H2)
ρ = DP / (H1 - H2)
ρ = DP / h
( * ) = Reguladores de purga a caudal constante
MEDIDA DE LA DENSIDAD POR BURBUJEO
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2 Descripción de analizadores
2.1 Sensor Solartron serie 7835
El analizador consiste de un sensor o transducer y una unidad electrónica basada en microprocesador, de montaje separado, convertidora de señal.
2.1.1 Principio de medida
Este principio aplica a distintos modelos: 7835, 7845, 7846 y 7847, que varían en los materiales de construcción
El sensor de medida de densidad de líquidos Solartron opera de forma similar a un sistema de masa y muelle. Cuando cambia la densidad del líquido cambia a su vez la masa vibrante lo que se detecta como un cambio en la frecuencia de resonancia.
Cuando una masa suspendida de un muelle se estira y después se suelta oscila a su frecuencia natural hasta que alcanza el reposo debido al amortiguamiento por el rozamiento con el aire (efecto de viscosidad) que lo frenan. Se puede mantener la frecuencia natural de oscilación suministrando una fuerza que anule los efectos del rozamiento.
El sensor consiste en un tubo que se mantiene en resonancia por unas bobinas excitadoras controladas electrónicamente. Cuando la densidad del producto varia se altera la masa vibrante que hace variar la frecuencia de resonancia.
La señal de salida, en forma de frecuencia, puede ser fácilmente transmitida y procesada sin pérdida de exactitud usando las más recientes técnicas de microprocesadores. Esto proporciona una alta resolución y exactitud.
La relación entre la frecuencia y la densidad viene dada por:
ρ = K0 + K1 τ + K2 τ2
Donde: ρ = Densidad
τ = Señal de salida del sensor. Periodo
K0, K1 y K2 = Constantes para cada sensor
2.1.2 Descripción del equipo
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El sensor es, básicamente, un tubo recto muy liso interiormente de 25 mm de diámetro interior, totalmente sellado y de construcción soldada. Las conexiones son habitualmente bridas de 1” 300 o 600 libras. También se fabrica con conexiones de tipo alimentario.
Hay un modelo especial para inserción en tanques o grandes tuberías: el 7826. Este modelo consiste en una horquilla vibradora montado sobre una brida, que a su vez soporta el pre-amplificador. La horquilla se sumerge en el líquido. Su frecuencia de resonancia depende de la densidad del líquido que la rodea. Hay una versión con salida directa 4-20 mA, sin convertidores de señal (unidad electrónica) separados.
En el modelo 7835 el tubo vibrante es construido de Ni-span-C, proporcionando larga vida y un bajo coeficiente de temperatura. En el modelo 7845 el tubo es de acero inoxidable 316 L. Se usa Hastelloy C22 en el modelo 7846.
Sobre el tubo se encuentran las bobinas excitadoras, las detectoras y un pre-amplificador.
Todos los modelos incorporan un sensor de temperatura Pt-100 para la corrección de la densidad medida.
2.1.3 Convertidores de señal
Solartron fabrica una serie de unidades electrónicas, basadas, todas, en microprocesador que denomina Convertidores de Señal y que aceptan las señales procedentes de los sensores de densidad. También reciben señales de sensores de viscosidad con entradas adicionales para señales de temperatura y presión. Los cálculos en el convertidor incluyen las correcciones del
sensor y estandarización por temperatura y, eventualmente, por presión.
Además pueden realizar diversos cálculos en adición a los básicos de correcciones de densidad, para dar resultados tales como:
Densidad en grados API o Baume
Porcentaje de Masa o Volumen de mezclas líquido – liquido o liquido – sólido o barros.
Alarmas, conexión con PC. etc.
2.1.4 ADS
Solartron ha desarrollado una unidad electrónica denominada Advanced Density System (ADS), designada para usar con los sensores de densidad de la serie 7835. Montada en la cabeza del transducer ha sido diseñada como un sistema modular que permite añadir las funcionalidades que se requieran. El sensor, así, puede ser interconectado directamente a un DCS, Controlador PID o cualquier otro sistema de control de la Planta vía una comunicación digital o señales 4-20. En la mayoría de los casos no se necesita ninguna electrónica adicional, dado que la mayor parte de los cálculos se realizan en esta unidad.
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Basándose en las medidas de densidad y temperatura, que todos los sensores Solartron miden, el ADS puede desarrollar una serie de cálculos para dar resultados tales como:
Densidad de referencia
Grados API, Baume, Brix
Porcentaje de Masa, Porcentaje de volumen, Densidad relativa
Las señales de salida son:
Dos señales 4-20 mA configurables.
Una salida en pulsos (frecuencia) de resonancia del tubo o alarma.
Una señal digital RS485
2.2 Detector de Densidad Yokogawa modelo DM8
El medidor se compone de un detector o unidad sensora y un convertidor de señal.
2.2.1 Principio de medida
Una horquilla vibratoria es el componente básico del detector. Como es conocido, se puede generar una vibración con un armónico puro de una cierta frecuencia golpeando ligeramente el extremo de la horquilla. La frecuencia de la vibración no depende del golpe que recibe la horquilla, sino, solamente, en su forma geométrica y el material usado en su construcción.
El detector de densidad emplea un elemento vibrante hueco equivalente a una horquilla vibrante, a través del cual circula el líquido a analizar. Cuando la densidad del líquido cambia se varía la
masa y por consiguiente la frecuencia de resonancia del vibrador. Para mantener la vibración a la frecuencia de resonancia el vibrador constituye el elemento de retroalimentación de un oscilador de retroalimentación positiva.
Un electrodo captador capacitivo y su amplificador convierte el desplazamiento del vibrador en un voltaje alterno que es amplificado. Parte de esta salida amplificada se devuelve a un elemento piezoeléctrico que esta adherido al fondo del vibrador, con lo que se completa la retroalimentación que mantiene las oscilaciones a la frecuencia de resonancia del vibrador.
Un detector de temperatura por transistor instalado en la base del detector proporciona una señal para la compensación por cambios en la temperatura de la muestra.
El detector de densidad proporciona una señal fx que corresponde a la densidad ρx del líquido analizado. Esta señal de frecuencia fx es convertida en la unidad electrónica en valores de la densidad buscada.
Amplificadorde oscilaciones
Muestra
Vibrador
Electrodopick-up Señal de salida
frecuencia
Señal de salidatemperatura
Elementopiezo-eléctrico
Detector detemperatura
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2.3 Medidor Micro-motion
2.3.1 General
El medidor de densidad Micro-Motion en principio fue diseñado para medidas de caudal másico basándose en la Ley de Newton: Fuerza es igual a Masa por Aceleración.
El medidor de caudal consiste en un tubo en U que vibra a su frecuencia natural inducido por unas bobinas electromagnéticas. Cuando el fluido pasa por el tubo es forzado a tomar el momento vertical del tubo vibrador.
Cuando el tubo se mueve hacia arriba durante medio ciclo de su vibración el fluido se resiste a seguir el movimiento forzando el tubo hacia abajo. Como el fluido está en movimiento se produce un retorcimiento del tubo.
Cuando el tubo se mueve hacia abajo en la siguiente mitad del ciclo ocurre lo contrario incrementando el efecto de torcedura. Este torcimiento del tubo se denomina Efecto Coriolis. La amplitud del torcimiento es directamente proporcional a la masa del conjunto, es decir al caudal másico que está pasando por el tubo. En cada lado del tubo hay situados detectores electromagnéticos de la velocidad de vibración del tubo.
El caudal másico se determina midiendo la diferencia de tiempo entre las señales de los detectores de velocidad, Cuando no hay caudal, no se produce ningún torcimiento, por lo que no hay diferencia entre los dos medidores de velocidad.
A = Vibración del tubo sensor
B = Fuerzas que actúan sobre el tubo con el fluido en movimiento.
C = Vista del tubo indicando el par de fuerzas y el torcimiento del tubo
Tanto el medidor de caudal como el de densidad que se describe a continuación consisten en un sensor y una unidad remota, basada en microprocesador, de conversión de señal y elaboración de los cálculos oportunos para proporcionar una señal de la variable medida.
2.3.2 Principio de operación
Un tubo en U, sensor de caudal como el descrito antes, está montado de forma que está fijo en un extremo y libre en la curva. Este diseño puede ser comparado como un conjunto masa muelle.
Una vez puesto en movimiento, un conjunto masa muelle vibrará a su frecuencia de resonancia. Esta frecuencia de resonancia es una función de la masa del conjunto. El sensor Micro Motion se hace vibrar a su frecuencia de resonancia por medio de una bobina inductora y un circuito de retroalimentación. La frecuencia de resonancia es una función de la forma geométrica, del material de construcción y de la masa del conjunto.
La masa del conjunto esta formada por dos partes: la masa propia del
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tubo y la masa del fluido que circula por su interior. La masa del tubo es una constante. Dado que la masa del fluido es igual a la densidad por el volumen del tubo y este es constante para un tubo dado, se deduce que la frecuencia de la oscilación se relaciona con la densidad del fluido.
Usando el mismo sistema de bobinas y detección magnética empleado para la medida de caudal se dispone de una señal electrónica que representa la frecuencia de resonancia. El equipo lleva incorporado un sensor de temperatura que sirve para corregir los cambios en el módulo de elasticidad del tubo debido a cambios de temperatura.
La medida de la densidad de la muestra se calcula en función de la frecuencia, la temperatura y las diversas constantes del tubo.
2.4 Medidor Kay-Ray
Fuente
Ventana
Tubería de proceso
Abrazadera
Cámara dedetección
iónica
Señal a unidad electrónica
2.4.1 Principio de absorción de radiación.
Los analizadores de densidad de este tipo se basan en el principio de que los rayos gamma penetran todos los materiales, pero su energía es atenuada en proporción de la masa del material que atraviesan. Esto es, para una forma geométrica determinada, volumen determinado, la variación de la energía recibida por un sensor es indicativa de un cambio en la densidad del medio atravesado por los rayos.
Estos medidores son por su propia naturaleza no invasivos; no están en contacto con la muestra. Esto es, la fuente y el detector están montados en el exterior de la tubería por donde circula la muestra.
Por lo tanto son extremadamente útiles para la medida de la densidad de productos “difíciles”, es decir, productos altamente corrosivos o en condiciones duras de manejar.
Hay distintos fabricantes de este tipo de analizadores. Describimos, a modo de ejemplo el modelo 3600 de Kay-Ray.
2.4.2 Principio de operación
El principio de medida del medidor de densidad de líquido Kay-Ray, modelo 3600 se indica en la figura adjunta. Una pequeña fuente de radiación gamma está alojada en una cámara recubierta de plomo. Periódicamente se abre un pequeña abertura por la que sale un rayo de energía gamma que es dirigido a través de la pared de la tubería y el producto a medir hasta un detector de radiación gamma, montado directamente en el lado opuesto del emisor. El detector genera una señal eléctrica, directamente proporcional a la densidad de la muestra, que se envía a una unidad electrónica remota donde se amplifica, corrige y se transforma en unidades de densidad.
La fuente radioactiva usa Cesio 137 debido a su combinación única de buena penetrabilidad, vida media de 30 años y facilidad de manejo y seguridad. La fuente esta encapsulada con un recubrimiento doble de acero inoxidable y montada en el centro de una caja de acero recubierta de plomo. Las dimensiones de cada fuente se determinan, para cada aplicación, en función del diámetro de la tubería, el espesor de la pared, el margen deseado de densidad y los requerimientos de tiempo de respuesta.
Una pequeña ventanilla, enclavada mecánicamente por una maneta exterior permite aislar la fuente radioactiva en posición cerrada haciendo totalmente seguras las operaciones de transporte, instalación y mantenimiento.
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El detector es una cámara de detección iónica, montada en una caja muy robusta y conteniendo un gas inerte a potencial eléctrico. La radiación incidente causa la ionización del gas y generando señal de corriente continua proporcional a la radiación recibida. El detector está a temperatura estabilizada para minimizar los efectos de las variaciones de la temperatura ambiente. La salida del detector se envía directamente a una unidad electrónica remota. No hay ningún preamplificador ni elementos electrónicos adicionales montados en el detector.
La unidad electrónica elabora una señal proporcional a la densidad de la muestra.
La fuente y el detector pueden ser montados sobre cualquier tubería existente usando una simple abrazadera. dado que el sistema es totalmente exterior a la muestra no se ve afectado por cambios de temperatura, viscosidad o presión, ni por corrosión, abrasión, presencia de sólidos, etc.
Densidad
Radia
ción
Baja densidad
Alta densidad
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3 Calibración y mantenimiento
3.1 Calibración
Este tipo de analizadores, generalmente, se calibran en fábrica para un valor determinado del rango de medida especificado.
Una vez reinstalado en Planta debe ser re-calibrado para corregir desviaciones debido a su transporte.
Estas calibraciones iniciales deben ser realizadas usando muestras estándar certificadas por laboratorio, lo que se conoce como Método de Muestra de Referencia.
Los ajustes deben ser realizados siguiendo, en cada caso, las instrucciones detalladas del fabricante respectivo.
Es conveniente que el sistema de muestras lleve un sistema de almacenamiento de muestra estándar de una densidad conocida, que al mismo tiempo permita su relleno, obtención de muestras para contrastar en laboratorio, impulsión de forma segura y fiable y bloqueos que impidan el consumo excesivo de muestra. Sobre todo en aquellos sensores que una vez llenos de la muestra estándar la medida obtenida no varía.
El uso de sistemas de conmutación con válvulas en doble bloqueo – drenaje es aconsejable.
3.2 Mantenimiento
Aparte de otras consideraciones y teniendo en cuenta que hay que seguir el manual de mantenimiento que en cada caso suministra el fabricante del equipo, es básica, como casi siempre en sistemas analíticos, la limpieza periódica de filtros..
Asimismo, hay que realizar limpieza periódica de los sensores de medida a fin de eliminar residuos que alterarían tremendamente la medida.
Es muy aconsejable la validación periódica con fluido de densidad conocida.
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4 Consideraciones de instalación y tratamiento de muestra
4.1 Instalación
Los analizadores basados en vibración deben ser instalados en líneas no sometidas a esfuerzos ni vibraciones. No requieren ningún tipo especial de tratamiento. Solo hay que asegurarse que la muestra pasa y que va lo más limpia posible. Obviamente en los sensores radioactivos, no hay que tener más consideración que la protección del equipo contra golpes e inclemencias drásticas del tiempo así como seguir las recomendaciones que la ley pueda exigir para el manejo de componentes radioactivos.
Los sensores, si se requiere, pueden ser diseñados para su instalación en áreas eléctricamente clasificadas.
4.2 Tratamiento de muestra
Los sensores de densidad de líquido no requieren más tratamiento que asegurarse que la muestra pasa por ellos. A partir de esta premisa, es deseable conseguir el máximo de limpieza de la muestra compatible con su representatividad.
También es aconsejable, aunque depende de la aplicación, hacer que la temperatura de la muestra sea estable y, siempre, que la presión no excede los límites del sensor.
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5 Especificaciones
5.1 Sensor Solartron serie 7835
Se indican las especificaciones del modelo 7835, el más estándar. Los modelos 7826, 7845, 7846 7 7847 tienen algunas variaciones que se generalizan.
5.1.1 Sensor
Material en contacto: NiSpan C (Los otros modelos: 316L SS, Hastelloy C22)
Rango de densidad: 0 a 3 g/cc ( 0 a 3 Kg/dm3)
Exactitud en densidad: ± 0,00015 g/cc.- (0,00035 g/cc)
Repetibilidad en densidad: ± 0,00002 g/cc.- (0,0001 g/cc)
Rango densidad calibrado: 0,3 a 1,1 g/cc (0,6 a 1,6 g/cc)
Presión de trabajo: 150 bar (100, 50 o 20 bar)
Coeficiente de presión: ± 0,000006 g/cc/bar
Rango de temperaturas: 50 ºC a 110 ºC (Puede ser: -50 a + 160 ºC, bajo demanda)
Coeficiente de temperatura: ±0,000005 g/cc/ºC
Señal de salida: Pulsos a unidad electrónica de conversión
Protección: EEx ia IIC, T6, CSA, para instalación en aras clasificadas.
5.1.2 Requerimientos de la muestra
Caudal: No influye
Presión: Máxima 150 bar, según modelo
Viscosidad: No influye
5.1.3 Conversor de señal modelo 795X
Otros modelos más antiguos: 7945, 7945V, 7946 y 7946V
El modelo básico 795X se fabrica en dos versiones:
Modelo 7950 para montaje sobre pared o rack
Modelo 7951 para montaje en panel
Características del modelo 7950:
5.1.3.1 Hardware
Entradas en pulsos desde sensor: Una
Entradas analógicas PT: 4
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Entradas 4-20 mA: 4
Salidas 4-20 mA: 4
Otras señales de pulsos: 1
Entradas de contactos: 8
Salidas de contactos: 8
Puertos de comunicación: 3, RS232/RS485, 19k2 baudios, HART o SMART
Alimentación: 90 – 265 V 50 – 60 Hz. ó 21 – 30 V cc.- 25 w
Temperatura de operación: -10 a + 50 ºC
Caja: NEMA4X, IP65
5.1.3.2 Software
Pueden trabajar con sensores de densidad o viscosidad o ambos combinados.
Calculan la densidad corrigiendo por cambios en la temperatura y presión de la muestra.
Presentan y transmiten la información en distintas unidades: API, Baume, Etc.
5.2 Detector de Densidad Yokogawa modelo DM8
Se compone del sensor modelo VD6D o VD6DF y el convertidor DM8C
Rango: 0,5 a 2,0 g/cc ( 0,5 a 2,0 Kg/dm3)
Span en señal de salida: 0,05 a 0,5 g/cc
Coeficiente de temperatura: 0 a 0,002 g/cc/ºC
Señal de salida: 4-20 mA cc y 0 a 1 V cc
Señal de salida digital: RS-232-C
Repetibilidad: ± 0,0005 g/cc (salida digital)
Precisión de la temperatura: 1 ºC
Temperatura de la muestra: -10 a +100 ºC
Presión de la muestra: Máxima: 20 barg
Material del vibrador: SS 316 ó Ni.
Alimentación: 90 a 132 V ca ó 180 a 264 V ca, 50 / 60 Hz.
Protección, sensor: Certificado para áreas clasificadas como Cl.1, División 1, Grupo D, según NEC.
Conversor de señal: Propósito general. Para zonas no clasificadas.
5.3 Medidor Micro Motion
Dentro de este sistema de medida, Micro Motion fabrica distintos modelos de sensores, entre ellos ELITE, D, DL y DT, básicamente en función de su aplicación como medidores de caudal.
Para la determinación de la densidad de un líquido, describiremos las especificaciones del modelo ELITE CMF025.
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5.3.1 Sensor
Caudal: 0 – 1090 Kg/h (0 – 18 Kg/min.)
Rango de densidad: 0 a 5 g/cc
Exactitud: ± 0,0005 g/cc
Repetibilidad: ±0,0002 g/cc
Exactitud medida de temp.: ± 1 ºC ó ± 0,5 % de la lectura en ºC
Rango de temperaturas: -240 a 204 ºC
Repetibilidad de la temp.: ± 0,2 ºC
5.3.2 Transmisor
Para el sensor indicado se pueden usar varios convertidores de señal, que este fabricante ha diseñado como transmisores que pueden instalare en campo.
Describimos el modelo RTF9739
Señales de salida:
Analógicas: Dos, configurables. 4-20 mA o 0-20 mA Galvánicamente aisladas, 1000 Ohms
Rango límite: 0 a 5 g/cc
Frecuencia: Una, configurable: 0-15 V onda cuadrada escalable hasta 15.000 Hz.
Opto-acoplada: Alimentada externamente. 0 – 2 V cc hasta 16 – 30 V cc. Señal derivada de la frecuencia primaria emitida por el sensor
Digitales: Bell 202 y/o RS485. Bell 202 va superimpuesta sobre la señal 4-20 mA RS485 es ±5 V onda cuadrada referenciada a la tierra del transmisor. Velocidad entre 1200 baudios y 38,3 kilobaudios, seleccionable.
Otras: Frecuencia del sensor. Temperatura directamente del sensor, Densidad API.
Alimentación: 110/115 v ca ±25 %, 48 a 62 Hz. 15 W máximo.
220/230 v ca ±25 %, 48 a 62 Hz. 15 W máximo
12 a 30 V cc. 14 W. Al arranque consume 2 amperios
Temperatura ambiente: -30 a +55 ºC
Clasificación eléctrica: Cl1, Div. 1 Gr. C y D según UL y CSA. Eexd [ìb] IIC T6 según CENELEC. Caja NEMA 4X. Hay una versión para montaje en rack en zonas no clasificadas.
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5.4 Medidor Kay-Ray
Se compone del conjunto fuente-detector y la unidad electrónica
Rango: 0,5 a 2,0 g/cc ( 0,5 a 2,0 Kg/dm3)
Exactitud: ± 0,0005 g/cc
Señal de salida: 4-20 mA cc ó 0-10 V cc
Protección, sensor: Certificado para áreas clasificadas como Cl.1, División 1, Grupo D, según NEC.
Unidad electrónica: NEMA 4 l. Para zonas no clasificadas.
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6 Bibliografía
Process Analyzer Technology. Kenneth J. Clevett
Instrument Engineers Handbook.- Béla G. Lipták. 1982
Catálogos técnicos de Solartron, Yokogawa, Micro Motion.
F. Velasco
Vilafortuny, Tarragona, agosto 2006 para esta revisión