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TRANSDUCTORES SERIES XPS/XCT

TRA

NSD

UCT

ORE

S XP

S/XC

T

Manual de Instrucciones PL-521-2 Enero 2001

© Siemens Milltronics Process Instruments Inc. 2001

Indicaciones de Seguridad

Este manual contiene indicaciones importantes y condiciones para una utilización sin peligroalguno para el usuario, el personal, el producto y los equipos conectados a éste. Por motivosde claridad expositiva en los textos de indicación y de precaución se destaca el nivel deprecaución necesario para cada intervención.

Personal cualificado

El producto descrito en este manual debe funcionar únicamente de la manera como loespecifica el fabricante. En éste manual se describe cómo utilizar el equipo, cómo ponerlo enservicio, cómo manejarlo y cómo instalarlo. Sólo el personal cualificado está autorizado aintervenir en este equipo para el montaje y la puesta en servicio. El personal cualificadodeberá instalar y utilizar el equipo observando las indicaciones y procedimientos deseguridad.

Advertencia: El funcionamiento correcto y seguro del equipo presupone un transporte, unalmacenamiento, una instalación y una programación conformes a las prácticas de la buenaingeniería, así como un manejo y un mantenimiento rigurosos.

Nota: Este producto debe ser utilizado únicamente de la manera que se especifica en estemanual.

Copyright Siemens MilltronicsProcess Instruments Inc. 2000.Todos los derechos reservados.

Condiciones de utilización

Este documento está disponible enversión impresa o electrónica.Recomendamos a nuestros usuariosobtengan copias impresas de ladocumentación o consulten lasversiones digitales diseñadas ycomprobadas por Siemens MilltronicsProcess Instruments Inc.En ningún caso será responsableSiemens Milltronics Process InstrumentsInc. de reproducciones totales oparciales de la documentación, ya sea deversiones impresas o electrónicas.

Nosotros hacemos todo lo necesario paragarantizar la conformidad del contenido de estemanual con el equipo proporcionado. Sinembargo, estas informaciones quedan sujetas acambios. SMPI no asume responsabilidadalguna por omisiones o diferencias. Examinamosy corregimos el contenido de este manualregularmente y nos esforzamos en proporcionarpublicaciones cada vez más completas. No dudeen contactarnos si tiene preguntas ocomentarios.

Las especificaciones están sujetas a cambios.

MILLTRONICS®es una marca registrada de Siemens Milltronics Process Instruments Inc.

Para más información contacte:Technical PublicationsSiemens Milltronics Process Instruments Inc.1954 Technology Drive, P.O. Box 4225Peterborough, Ontario, Canadá, K9J 7B1Email: techpubs@milltronics.comPara más informaciones acerca de los manuales SMPI visíte nuestra página web:www.milltronics.com

ACERCA DEL TRANSDUCTOR

Los transductores Echomax de la serie XPS / XCT pueden utilizarse con los sistemas de mediciónde nivel por ultrasonido Milltronics.

El transductor convierte la energía eléctrica de la pulsaciónemitida por el emisor de energía acústica, y conviertela energía acústica del eco de retorno en energíaeléctrica durante el periodo de recepción del transmisor.

La energía acústica efectiva se genera en el diafragmadel transductor y es radiada hacia afuera, disminuyendoen amplitud con un cociente inversamente proporcionalal cuadrado de la distancia. La potencia máximaes radiada perpendicularmente desde el diafragma deltransductor en una línea referenciada como el eje detransmisión. Donde la potencia se reduce a la mitad(-3dB) con respecto a un punto equidistante del ejedel transductor, se establece un límite cónico. La medidade diámetro de este cono en grados, se define como elángulo de emisión y varía en función del tipo de transductor.La adaptación de la impendancia de los transductores seutiliza para optimizar la transferencia de energía desde eltransductor en el aire y del aire hacia el transductor. Los transductores XPS / XCT incluyen un sensor integral de temperatura, que informa altransceptor de la temperatura del aire en el transductor. La conexión es transparente : eltransductor ultrasónico y el sensor de temperatura utilizan el mismo cableado.

INFORMACION GENERALEstos sistemas han sido diseñados para utilización en zonas peligrosas con gas, yclasificación de temperatura T1, T2, T3 y T4 de la Serie XPS (XPS-10, XPS-15, XPS-30 yXPS-40), y T1, T2 y T3 de la Serie XCT (XCT-8 y XCT-12). Los transductores de la serie XPSresisten a temperaturas ambientes de -40° a +95°C, y los transductores XCT a temperaturasde -40° a +145°F. Es imprescindible no exponer los transductores a temperaturas inferiores osuperiores al rango especificado para cada modelo. La instalación deberá efectuarse por unpersonal calificado respetando las recomendaciones locales en vigor.

Estos sistemas deben ser alimentados (suministro eléctrico) por sistemas con un fusibleapropiado, con una capacidad de ruptura de 4000A. Los circuitos de los transmisoresMilltronics incluyen este tipo de fusibles.

Las reparaciones deberán efectuarse respetando códigos de ejecución locales en vigor.

Estos sistemas han sido diseñados con los siguientes materiales para garantizar rendimientoy fiabilidad en zonas peligrosas.

La anulación manual se obtiene con el corta circuítos en la instalación del transmisorconectado al transductor.

Transductor

Diafragma deltransductor

– 3 db(límite)

Eje detransmisión,perpendicular aldiafragma deltransductor

Material Serie XPS Serie XCT

Caja Kynar 710 Kynar 710

Encapsulante LA-9823-76 Durapot 861-F3 & 864

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ESPECIFICACIONES

* Peso aproximado del transductor, con longitud de cable estándar

** Detalle de funcionamiento EMC disponible - consúltenos

Kynar® es una marca regitrada de Elf Atochem

Modelo: XPS - 10 XPS - 15 XPS - 30 XPS - 40 XCT - 8 XCT - 12

Rango de medida, m (pies):

0.3 - 10(1 - 33)

0.3 - 15(1 - 50)

0.6 - 30(2 - 100)

0.9 - 40(3 - 130)

0.45 - 8(1.5 - 26)

0.45 - 12(1.5 - 40)

Frecuencia (kHz): 43 43 30 22 43 43

Angulo de emisión: 12° 6° 6° 6° 12° 6°

Ambiente:

- Montaje: interior / exterior

- Altitud: máximo 2000 m

- Temperatura ambiente: – 40 hasta 95 °C ( – 40 hasta 203 °F) – 40 a 145 °C (– 40 a 293 °F)

- Presión ambiente: 800 kPA (8 Bar, 120 PSI)200 kPa (2 Bar, 30 PSI) montaje con brida

- Grado de polución: 4

Construcción:

- Material: Kynar®

- Rosca (montaje): 1" NPT o BSP 1-1/2 " NPT o BSP 1" NPT o BSP

- Opciones: » brida, montaje en fábrica para configuraciones ANSI, DIN y JIS » diafragma del transductor en espuma polipropileno, para ambientespolvorientos o húmedos» kit para aplicaciones con posibilidad de inmersión (sólo para XPS-10 yXPS-15)» brida separada para montaje estándar ANSI, DIN y JIS (excepto XPS-40)

- Cable:

Incluye:1 par 2 alambres torcido / trenzado con chapa (hojametálica), 0,5mm2 (20 AWG), funda en PVC

funda en silicona

1 par 2 alambres torcido/ trenzado con chapa(hoja metálica) 0.5 mm2

(20 AWG), funda en PVC

Máxima distancia: 100 m (330 pies)

Coaxial RG-62 A/U

Máxima distancia:365 m (1200 pies)

Fuente de energía: Los transductores deben ser activados únicamente por sistemasMilltronics certificados

Peso *, kg (lb): 0.8 (1.7) 1.3 (2.8) 4.3 (9.5) 8 (18) 0.8 (1.7) 1.3 (2.8)

Distancia: 365 m (1200 pies) del transductor

Aprobaciones: CE **, CSA, FM, CENELEC/ATEXpara más detalles, ver la placa de identificación del transductor o consulte

Milltronics

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DIMENSIONES

Diafragma del transductor

Escudo de inmersión opcionalVer las instrucciones específicas

Pestaña opcionalVer las instrucciones específicas

Estándar

Pestaña opcionalVer las instrucciones específicas

Modelo

Dimensión XPS - 10 XPS - 15 XPS - 30 XPS - 40 XCT - 8 XCT - 12

A 86 mm (3.4") 119 mm (4.7") 173 mm (6.8") 206 mm (8.1") 86 mm (3.4") 119 mm (4.7")

B 122 mm (4.8") 132 mm (5.2") 198 mm (7.8") 229 mm (9.0") 122 mm (4.8") 132 mm (5.2")

C Para configuraciones ANSI, DIN y JIS

D* 128 mm (5.0") 138 mm (5.4") 204 mm (8.0") 235 mm (9.2") 128 mm (5.0") 138 mm (5.4")

E 124 mm (4.9") 158 mm (6.2") n / a n / a n / a n / a

F 152 mm (6.0") 198 mm (7.8") n / a n / a n / a n / a

* Nominal

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MONTAJE

INDICACIONES IMPORTANTES...

El usuario deberá asegurarse del manejo adecuado del transductor y proteger el diafragmade cualquier daño.Montar el transductor a una distancia por lo menos equivalente a la zona muerta, porencima del nivel más alto de material. Ver el manual de instrucciones del transmisor / receptorutilizado.

En aplicaciones con materiales líquidos, montar el transductor para que el axis de transmisiónsea perpendicular a la superfície del líquido. Para aplicaciones con materiales sólidos, utilizarun Juego de fijación Milltronics para facilitar la fijación del transductor.

No apretar excesivamente el transductor durante el montaje. Basta con apretar manualmentelos componentes de montaje. Instalar una cadena de seguridad entre el transductor y laestrúctura fija (base de la instalación) para proteger los transductores, y evitar las caidas.

Se recomienda tener el cuenta la posibilidad de instalar un sensor de temperatura durante elmontaje del transductor.

MONTAJE - APLICACIONES CON MATERIALES SOLIDOS

Juego de Fijación(modelo típico)

Transductor

Cadena de seguridad

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Conducto flexible Soporte Fijo

Sumergible Placa de madera(contraplacada)

Conducto metálico rígido

Acopla-miento

Transductor

Cadena deseguridad

Conductoflexible

Estructurade acero

Acoplamiento

Cadenade seguridad

Escudo deinmersión

Se recomienda no exponer los conductosde los transductores al viento, a lasvibraciones o las sacudidas.

Transductor sumergible para aplicacionescon posibilidad de inmersión.

El montaje sobre madera contraplacadaproporciona un excelente aislamiento a lasvibraciones, pero debe ser lo suficientementerígido para evitar flexiones si está sometido apesos.

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MONTAJE - APLICACIONES CON LIQUIDOS (sigue)

Rosca soldada con la brida

Brida del cliente, caraplana únicamente

Brida, montaje en fábrica

Perno

Empaquetadura

Tuerca

Acoplamiento

Tubo vertical con brida, proporcionado por el cliente. Ver la sección Aplicaciones con MaterialesLíquidos - Tubos Verticales para más detalles sobre la soldadura de una brida en un tubo metálico.

Montaje con brida

Brida, empaquetadura y material proporcionado por el cliente.Consultar la sección Aplicaciones con Líquidos - Tubos Verticales.

Acoplamiento

Brida sin visibilidad

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CONEXIONES

Conexión Directa

Extensión 2 hilos

Extensión Coaxial

NegroBlanco

Drenaje / blindaje

Transmisor Milltronics (típico)

negro

drenaje / blindaje

blanco

Para extensiones de cables, utilizar: cables con 18 AWG 1 par blindado / trenzado

Para extensiones de cables, utilizar: cables coaxiales RG - 62 A/U para óptima protección de ruidos eléctricos.

caja de conexiones

Con un sistemaEnviroRangerERS 500:conectar los trescablesseparadamente.

Para conectar el transductor a un sistema EnviroRanger ERS 500, utilizar unaextensión 2 hilos (ver aquí arriba), no coaxial.

Con un sistemaEnviroRangerERS 500 :conectar los trescablesseparadamente.

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IMPORTANTE

La instalación debe hacerse por personal calificado, según las normas locales en vigor.

No tender el cable abiertamente.

Se recomienda conducir los cables por tubería metálica conectado a tierra, sin ningún otrocable, para obtener una mejor inmunidad al ruido.

Sellar todas las conexiones herméticamente para evitar cualquier infiltración / riesgo dehumedad.

Evitar la instalación del cable cerca de las fuentes de alta tensión o alta intensidad,contactores y sistemas de control SCR.

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APLICACIONES

Utilizar el transductor respetando las instrucciones proporcionadas en este manual.

Generalmente el transductor no requiere ni limpieza, ni mantenimiento. Sin embargo, si seobservan variaciones en el rendimiento se recomienda parar e inspectar el transductor y elsistema de medición de nivel por ultrasonidos.

APLICACIONES CON LIQUIDOS - POZO / Medición de caudal en canal abierto

Brida sin visibilidad

Entrada de ventilación

TS-3 *

Transductor

Tubo vertical

Soporte

Entrada del tubo vertical

Pozo

Elemento primario

Entrada del pozo

Ver la sección Aplicaciones con Líquidos - Tubos Verticales

* al utilizar un sensor de temperatura TS-3 se obtiene un mejor control de la temperatura en las aplicaciones con variaciones de temperatura importantes.

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APLICACIONES CON LIQUIDOS - INMERSION

En aplicaciones con posibilidad de inmersión, es posible instalar el transductor▼ con unescudo de inmersión. El escudo funciona como una campana : crea un "bolsillo" de aire frenteal transductor. El transceptor asociado▼ interpreta esto como un estado de inundación, yreacciona respectivamente.

Para más detalles sobre la programación, se recomienda consultar el manual deinstrucciones del transmisor / receptor.

Transductor

Escudo de inmersión *

Aire

* Vease el manual de instrucciones apropiado para más detalles sobre la instalación.

▼ Según los modelos utilizables.

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APLICACION CON LIQUIDOS - TUBOS VERTICALES

En muchos casos, se accede a la aplicación por un tubo vertical. En tal caso, puede utilizarseel adaptador de pestaña de Milltronics, para instalar el transductor directamente en la pestañadel tubo vertical. También puede suspenderse el transductor de una pestaña ciega, o sinvisibilidad, lo cual permite respetar la compatibilidad química entre los materiales.

La longitud del tubo vertical debe ser la más corta posible, y el diámetro el más grandeposible. En aplicaciones donde la abertura del tubo vertical se encuentra por encima de undepósito o de una superficie más grande, es importante que el haz de transmisión de -3dB nosea obstruído por las paredes del tubo vertical. En tal caso, es necesario programar una zonamuerta más extensa para compensar las interferencias provocadas por la apertura.

Transductorcon brida

Depósito

No se necesita una zona muerta adicional

Sinintersección

Depósito

Acoplamientosoldado en lapestaña ciega

Transductor

Obstruccióndel eje detransmisión

Sindepósito

No hace falta la zona muerta adicional

Extensión de la zona muertacercana puede ser necesaria(150 mm (6") más allá delextremo del tubo vertical).

Reflexión de la zona deinterferencia creada porla apertura

No hace falta la zona muerta adicional

Acomplamientosoldado en lapestaña ciega

TransductorEl transductordetecta el niveldentro del /bajo el tubovertical

Extremo del tubovertical,generalementecortado en 45°

Para mediciones de nivel fiables en aplicaciones con pozos tiene que comprobarse que nohayan acumulaciones de producto, puntos de soldadura, estructuras fijas y otrasirregularidades en la pared del pozo.

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APLICACIONES CON LIQUIDOS - MEDICION DE VOLUMEN

1. La emisión no debe detectar el fondo del depósito. Si esto ocurre, utilizar los parámetros de extensión de la zona muerta lejana (disponibles con algunos transmisores) para omitir falsos ecos. El transductor tiene un ángulo de 12° : un a proporción de rise / run de 20 : 1 (10 : 1para 12°). En la mayoría de depósitos, montar el transductor en la posición más centralposible (sin interferencia de la entrada de material) para obtener una lectura óptima.

2. La superficie del transductor debe ser paralela a la superficie del líquido.Si se utiliza un tubo vertical, ver la sección Aplicaciones con líquidos - Tubos verticales.

3. Eco fuera de la zona del transductor (mal posicionado).

4. Durante una calibración de nivel lleno / vacío, asegurarse de que el depósito está a la temperatura normal de funcionamiento, y contiene su vapor normal.

Nivel vacío deldepósito (fabricante)

Vaciado

Máximo nivel vacío(0%) para unacalibración de vacío,en la instalaciónopcional por debajode este nivel, eltransductor detectaráel fondo del depósito yno el fondo del líquido

Puede ser necesario el nivel de la superficiepara detectar el nivel vacío del depósito

Eje

Distancia total :corresponde a lacapacidad especificada

Angulo deemisión

Nivel lleno (100%)del depósito(fabricante)

Máximo nivel llenopara una calibraciónde lleno, por encimade este nivel, laslecturas seránerroneas por estardentro de la zonamuerta (áreasombreada)

Instalación ’Opcional’ ’Preferida’ ’Incorrecta’

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APLICACIONES CON LIQUIDOS - AGUA y AGUAS RESIDUALES

DIFERENCIA DE NIVEL

CONTROL DE BOMBAS ELIMINACION DE AGUAS RESIDUALES

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APLICACIONES CON SOLIDOS TIPICAS

3. Transductor demasiado cerca dela superficie del material. La caida dematerial puede intersectar la emisión, yprovocar lecturas erróneas o pérdida

del eco.

1. Transductor fijado para evitar los puntos desoldadura en las paredes del depósito, yorientado hacia el punto de vaciado paramedir hasta el vaciado del depósito.

2. Instalar el transductor de forma que el ejeno esté en contacto con los puntos desoldadura en las paredes, y las otrasirregularidades en el depósito.Ver el manual del transmisor.

5. En depósitos con dos puntos dellenado fijar cada transductor paraque se encuentre frente al puntode descarga.

4. En aplicaciones con sólidosrelativamente líquidos orientarel transductor perpendicular ala superficie del material.

Juego de Fijación

Paredes del depósito -puntos de soldadura

Perfil de llenado

Perfil de vaciado

Transductor

Angulo del material(mínimo)

Vaciado

1

2

3

4

5

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APLICACIONES CON SOLIDOS - ESPECIFICAS

DEPOSITO CON AGITADOR

1. Instalar el transductor lejos del punto de entrada / llenado de producto.2. Cuando hay agitadores en funcionamiento, utilizar el parámetro de Discriminación del Agitador, disponible con algunos transmisores.3. El transductor debe orientarse alejado de las protuberancias de la pared del depósito.

SECADOR - ASTILLAS de MADERA

1. El transductor debe montarse perpendicular a la pendiente de las astillas.

Agitador

Punto de llenado

Punto de llenado

Banda de arrastre

Típico nivel bajoTípico nivel alto

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Consultar el diagrama Milltronics referencia # 0-9650017Z-DI-A para más detalles.

DIAGRAMA DE INSTALACION

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INSTALACIONES EN ZONAS PELIGROSAS (Canadá)

Consultar el diagrama de referencia Milltronics 0-8850004Z-DI-A para más detalles.

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