Rosemount Serie Radar de onda guiada de rendimiento superior. Manual de consulta , Rev CA Enero de 2014

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1 Rosemount Serie 5300 Radar de onda guiada de rendimiento superior Manual de consulta

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3 Manual de consulta Rosemount Serie 5300 Transmisores de interfaz y nivel por radar de onda guiada ADVERTENCIA Leer este manual antes de trabajar con el producto. Por razones de seguridad personal y del sistema y para lograr el rendimiento óptimo del producto, asegurarse de que se entiende el contenido de este manual antes de instalar, utilizar o realizar el mantenimiento del producto. Dentro de los EE. UU., Emerson Process Management tiene dos números de teléfono gratuitos de asistencia. Central para clientes: (7:00 a. m. a 7:00 p. m. CST) Asistencia técnica, cotizaciones y preguntas relacionadas con pedidos. Centro de asistencia para Norteamérica: Si el equipo necesita servicio: (24 horas al día Incluye a Canadá) Para mantenimiento del equipo o soporte técnico fuera de los Estados Unidos, ponerse en contacto con el representante local de Emerson Process Management. PRECAUCIÓN Los productos que se describen en este documento NO están diseñados para aplicaciones calificadas como nucleares. La utilización de productos calificados como no nucleares en aplicaciones que requieren de hardware o productos calificados como nucleares puede producir lecturas inexactas. Para obtener información sobre productos Rosemount calificados como nucleares, ponerse en contacto con un representante de ventas local de Emerson Process Management. Este producto está diseñado para cumplir con los requisitos de FCC y R&TTE para un radiador no intencional. No requiere ninguna licencia absolutamente y no tiene restricciones del tanque asociadas con los aspectos de telecomunicación. Este dispositivo cumple con la parte 15 de las reglas de FCC. El funcionamiento está sujeto a las siguientes dos condiciones: (1) este dispositivo no puede ocasionar interferencia dañina, y (2) este dispositivo debe aceptar cualquier interferencia recibida, incluyendo interferencia que pudiera ocasionar un funcionamiento no deseado. iii

4 Manual de consulta iv

5 Manual de consulta Índice Contenido 1Sección 1: Introducción 1.1 Mensajes de seguridad Generalidades del manual Soporte de servicio Reciclado/desecho del producto Sección 2: Generalidades sobre el transmisor 2.1 Teoría de operación Aplicaciones Componentes del transmisor Arquitectura del sistema Guía de selección de sondas Rango de medición Características del proceso Revestimiento Puente Espuma Vapor Hidrocarburos en ebullición Interfaz Características del recipiente Bobinas calefactoras, agitadores Forma del tanque Procedimiento de instalación Sección 3: Instalación mecánica 3.1 Mensajes de seguridad Consideraciones de montaje Conexión al proceso Instalación de sondas de cable individual en recipientes no metálicos Instalación en silos de concreto Consideraciones para aplicaciones con sólidos Montaje en cámara/tubo tranquilizador Reemplazo de un desplazador en una caja de desplazador existente Espacio libre Posición de montaje recomendada para líquidos Índice i

6 Índice Manual de consulta Montaje recomendado para sólidos Tanques aislados Montaje Conexión bridada Conexión roscada Conexión Tri-Clamp Soporte de montaje Reducción de la sonda Sujeción Montaje de un disco de centrado para instalaciones en tubo Sección 4: Instalación eléctrica 4.1 Mensajes de seguridad Entradas de cable/conducto Conexión a tierra Selección de cables Áreas peligrosas HART Requerimientos de alimentación Resistencia máxima del lazo Conexión del transmisor Salida no intrínsecamente segura Salida intrínsecamente segura FIELDBUS FOUNDATION Requisitos de alimentación Conexión del transmisor Salida no intrínsecamente segura Salida intrínsecamente segura Dispositivos opcionales Convertidor de señal Tri-Loop HART a analógica Indicador de señales de campo Sección 5: Configuración 5.1 Mensajes de seguridad Generalidades Configuración básica Ajuste del eco Configuración del LCD ii Índice

7 Manual de consulta Índice Configuración avanzada Herramientas de configuración Integración con el sistema host Confirmación de disponibilidad del sistema Configuración de los límites de alarma Parámetros básicos de configuración Unidades de medición Geometría del tanque y de la sonda Entorno del tanque Configuración de volumen Salida analógica (HART) Configuración básica a través de un comunicador de campo Configuración básica con Rosemount Radar Master Requerimientos del sistema Ayuda en RRM Instalación del software RRM para la comunicación HART Especificación del puerto COM Para establecer los búferes del puerto COM Instalación del software RRM para fieldbus FOUNDATION Especificación de las unidades de medición Uso de las funciones de configuración Configuración guiada Configuración básica con AMS Suite (HART) Configuración básica con DeltaV Descripción general de fieldbus Foundation Asignación de la etiqueta del dispositivo y la dirección del nodo Bloques funcionales fieldbus Foundation Configurar el bloque AI Ejemplo de aplicación Ejemplo de aplicación Ejemplo de aplicación Convertidor de señal HART Tri-Loop a analógica Configuración multidrop HART Índice iii

8 Índice Manual de consulta 6Sección 6: Operación 6.1 Mensajes de seguridad Visualización de los datos de medición Uso del panel de visualización Especificación de las variables del panel de visualización Visualización de los datos de medición en RRM Visualización de los datos de medición en AMS Suite Visualización de los datos de medición en DeltaV Sección 7: Servicio y solución de problemas 7.1 Mensajes de seguridad Análisis de la señal de medición Uso del analizador de curva de eco Uso de Rosemount Radar Master Uso del analizador de la curva de eco con un comunicador de campo Pico de la superficie del producto no encontrado No se encuentra el pico de la interfaz Manejo de los ecos perturbadores Curva del umbral de amplitud Perturbaciones en la parte superior del tanque Medición de calidad de la señal Mediciones de interfaz con sondas sumergidas totalmente Calibración de la salida analógica Calibración de nivel y distancia Registro de los datos de medición Copia de respaldo de la configuración del transmisor Informe de configuración Restablecer la configuración de fábrica Diagnóstico Uso del modo de simulación Proteger un transmisor contra escritura Ingreso al modo de servicio en RRM Visualización de los registros de entrada y mantenimiento Desmontaje del cabezal del transmisor Cambio de una sonda Compatibilidad de la sonda y el firmware Verificación de la versión del firmware y de la sonda Cambio de la sonda iv Índice

9 Manual de consulta Índice 7.21Guía de resolución de problemas Mensajes de diagnóstico Estatus del dispositivo Errores Advertencias Estatus de medición Estatus de interfaz Estatus de cálculo de volumen Estatus de la salida analógica Mensajes de error del LCD Mensajes de error del LED Mensajes de error de fieldbus FOUNDATION Bloque de recursos Bloque del transductor Bloque funcional de entrada analógica (AI) Sección 8: Sistemas instrumentados de seguridad (solo 4-20 ma) 8.1 Mensajes de seguridad Términos y definiciones Certificación de sistema instrumentado de seguridad (SIS) Identificación de certificación de seguridad Especificaciones funcionales Instalación en aplicaciones SIS Configuración en aplicaciones SIS Operación y mantenimiento de SIS Prueba de verificación integral sugerida Prueba de verificación simple sugerida Inspección Especificaciones AApéndice A: Datos de referencia A.1 Especificaciones A.1.1 Precisión en el rango de medición A.1.2 Rango de medición máximo A.1.3 Rango de medición máximo para alojamiento remoto A.1.4 Valores nominales de temperatura y presión del proceso A.1.5 Clasificación de la conexión de brida A.1.6 Estándares de clasificación de bridas Índice v

10 Índice Manual de consulta A.1.7 Temperatura ambiente A.1.8 Secuencia de arranque A.2 Planos dimensionales A.2.1 Tipo de sonda 4A, 4B A.2.2 Tipo de sonda 4U A.2.3 Tipo de sonda 5A, 5B A.2.4 Tipo de sonda 3A, 3B A.2.5 Tipo de sonda 3V A.2.6 Tipo de sonda 1A A.2.7 Tipo de sonda 2A A.2.8 Montaje con soporte (opción código BR) A.2.9 Alojamiento remoto (opción código B1, B2, B3) A.3 Información para realizar pedidos A.4 Piezas de repuesto BApéndice B: Certificaciones del producto B.1 Mensajes de seguridad B.2 Certificaciones para ubicaciones peligrosas B.2.1 Certificaciones norteamericanas B.2.2 Certificaciones europeas B.2.3 Certificaciones brasileñas B.2.4 Certificaciones de China B.2.5 Certificaciones japonesas B.2.6 Certificaciones IECEx B.2.7 Otras certificaciones B.3 Aprobaciones combinadas B.4 Planos de aprobaciones CApéndice C: Configuración avanzada C.1 Mensajes de seguridad C.2 Punto de referencia superior definido por el usuario C.3 Manejo de las perturbaciones de la boquilla C.3.1 Uso de la función Ajustar la zona cercana C.3.2 Cambio de la distancia de espera/zona nula superior C.4 Ajustes de umbrales C.5 Proyección del extremo de la sonda C.5.1 Configuración guiada del proyección del extremo de la sonda vi Índice

11 Manual de consulta Índice C.6 Seguimiento del eco C.7 Configuración de la constante dieléctrica C.7.1 Compensación dinámica de vapor C.7.2 Producto inferior C.8 Compensación dinámica de vapor C.8.1 Verificar si se admite la función de Compensación dinámica de vapor C.8.2 Revisar las pautas de instalación C.8.3 Calibrar la función Compensación dinámica de vapor C.9 Medición de calidad de la señal C.9.1 Visualización de la medición de calidad de la señal en RRM DApéndice D: Montaje remoto D.1 Alojamiento remoto, unidades nuevas D.2 Conexión remota, reacondicionamiento en el campo D.3 Configuración del alojamiento remoto EApéndice E: Bloque del transductor de nivel E.1 Generalidades E.1.1 Definición E.1.2 Definiciones de canal E.2 Parámetros y descripciones E.3 Unidades admitidas E.3.1 Códigos de unidad E.4 Diagnósticos de errores del dispositivo FApéndice F: Bloque del transductor del registro F.1 Generalidades F.1.1 Parámetros del bloque del transductor de acceso al registro GApéndice G: Bloque del transductor de configuración avanzada G.1 Generalidades G.1.1 Parámetros del bloque del transductor de configuración avanzada HApéndice H: Bloque del transductor de recursos H.1 Generalidades H.2 Parámetros y descripciones H.2.1 Alertas Índice vii

12 Índice Manual de consulta H.2.2 Prioridad de alarma H.2.3 Alarmas de proceso H.2.4 Acciones recomendadas para alertas IApéndice I: Bloque de entrada analógica I.1 Simulación I.2 Amortiguación I.3 Conversión de señal I.4 Errores de bloque I.5 Modos I.6 Detección de alarma I.6.1 Manejo de estatus I.7 Funciones avanzadas I.8 Configurar el bloque AI viii Índice

13 Manual de consulta Sección 1: Introducción Sección 1 Introducción Mensajes de seguridad página 1 Generalidades del manual página 2 Soporte de servicio página 4 Reciclado/desecho del producto página Mensajes de seguridad Es posible que los procedimientos e instrucciones que se ofrecen en este manual requieran precauciones especiales para garantizar la seguridad del personal que realice dichas operaciones. La información que plantea cuestiones de seguridad potenciales se indica con un símbolo de advertencia ( ). Consultar los mensajes de seguridad que se muestran al comienzo de cada sección antes de realizar una operación que esté precedida por este símbolo. ADVERTENCIA No seguir estas recomendaciones de instalación podría provocar la muerte o lesiones graves. Asegurarse de que solo personal cualificado realice la instalación. Usar el equipo únicamente como se especifica en este manual. El incumplimiento de este requisito puede afectar la protección proporcionada por el equipo. Las explosiones pueden ocasionar lesiones graves o fatales. Comprobar que el entorno operativo del transmisor sea consistente con las certificaciones apropiadas para áreas peligrosas. Antes de conectar un comunicador basado en el protocolo HART en un entorno explosivo, asegurarse de que los instrumentos del lazo estén instalados según procedimientos de cableado de campo intrínsecamente seguro o no inflamable. Las descargas eléctricas pueden ocasionar lesiones graves o fatales. Tomar precaución extrema al ponerse en contacto con los conductores y terminales. ADVERTENCIA Todas las sustituciones de piezas o reparaciones no autorizadas, distintas del cambio del conjunto completo de cabezal o sonda del transmisor, pueden poner en riesgo la seguridad y, por lo tanto, están prohibidas. Los cambios no autorizados al producto están estrictamente prohibidos debido a que pueden alterar no intencionalmente e impredeciblemente el funcionamiento del equipo y pueden poner en riesgo la seguridad. Los cambios no autorizados que interfieren con la integridad de las soldaduras o de las bridas, tales como perforaciones adicionales, comprometen la integridad y la seguridad del equipo. Los valores nominales y las certificaciones del equipo no serán válidos si este ha sido dañado o modificado sin el previo permiso por escrito de Emerson Process Management. Cualquier uso continuo del equipo que haya sido dañado o modificado sin la previa autorización por escrito es por cuenta y riesgo del cliente. Introducción 1

14 Sección 1: Introducción Manual de consulta 1.2 Generalidades del manual Este manual proporciona información de instalación, configuración y mantenimiento para el transmisor de radar Rosemount Serie Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Teoría de operación Descripción del transmisor Características del proceso y del recipiente Sección 3: Instalación mecánica Consideraciones de montaje Montaje Sección 4: Instalación eléctrica Conexión a tierra Selección de cables Requisitos de alimentación Cableado Dispositivos opcionales Sección 5: Configuración Configuración básica Configuración utilizando el comunicador de campo Configuración utilizando el software RRM Configuración utilizando AMS Suite Configuración utilizando DeltaV Fieldbus Foundation Sección 6: Operación Visualización de los datos de medición Funcionalidad de la pantalla Sección 7: Servicio y solución de problemas Funciones de servicio Mensajes de diagnóstico Mensajes de error Sección 8: Sistemas instrumentados de seguridad (solo 4-20 ma) Especificaciones funcionales Instalación Configuración Funcionamiento y mantenimiento Inspección Especificaciones 2 Introducción

15 Manual de consulta Sección 1: Introducción Apéndice A: Datos de referencia Especificaciones Planos dimensionales Información para hacer un pedido Apéndice B: Certificaciones del producto Etiquetas Información sobre la directiva europea ATEX Aprobaciones de NEPSI Aprobaciones de FM Aprobaciones de CSA Aprobaciones de IECEx Aprobaciones combinadas Planos de aprobaciones Apéndice C: Configuración avanzada Geometría avanzada de tanques Configuración avanzada del transmisor Compensación dinámica de vapor Medición de calidad de la señal (SQM) Apéndice D: Montaje remoto Alojamiento remoto, unidades nuevas Alojamiento remoto, reacondicionamiento en el campo Configuración de alojamientos remotos Apéndice E: Bloque del transductor de nivel Describe el funcionamiento y los parámetros del bloque del transductor de nivel. Apéndice F: Bloque del transductor del registro Describe el funcionamiento y los parámetros del bloque del transductor del registro. Apéndice G: Bloque del transductor de configuración avanzada Describe el funcionamiento y los parámetros del bloque del transductor de configuración avanzada. Apéndice H: Bloque del transductor de recursos Describe el funcionamiento y los parámetros del bloque del transductor de recursos. Apéndice I: Bloque de entrada analógica Describe el funcionamiento y los parámetros del bloque del transductor de entrada analógica. Introducción 3

16 Sección 1: Introducción Manual de consulta 1.3 Soporte de servicio Para acelerar el proceso de devolución fuera de los Estados Unidos, contactar al representante de Emerson Process Management más cercano. Dentro de los Estados Unidos, llamar al centro de asistencia de instrumentos y válvulas de Emerson Process Management al número gratuito RSMT (7768). Este centro, disponible 24 horas al día, le ayudará en la obtención de cualquier información o materiales necesarios. El centro le preguntará el modelo del producto y los números de serie, y le proporcionará el número de autorización de devolución de materiales (RMA). El centro también le preguntará acerca del material de proceso al que el producto fue expuesto por última vez. Los representantes del centro de asistencia de instrumentos y válvulas de Emerson Process Management le explicarán la información adicional y los procedimientos necesarios para devolver materiales expuestos a sustancias peligrosas y así evitar lesiones si se tiene conocimiento de ellos y si se comprende el riesgo. Si el producto devuelto ha sido expuesto a una sustancia peligrosa, según la definición de la OSHA, junto con los artículos devueltos debe incluirse una copia de la hoja de datos de seguridad de materiales (MSDS) para cada sustancia peligrosa. 1.4 Reciclado/desecho del producto Debe tenerse en cuenta el reciclado del equipo y del embalaje. Estos deberán desecharse de acuerdo con las leyes y las regulaciones locales y nacionales. 4 Introducción

17 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Sección 2 Generalidades sobre el transmisor Teoría de operación página 6 Aplicaciones página 7 Componentes del transmisor página 10 Arquitectura del sistema página 12 Guía de selección de sondas página 14 Rango de medición página 15 Características del proceso página 16 Características del recipiente página 19 Procedimiento de instalación página 21 Generalidades sobre el transmisor 5

18 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta 2.1 Teoría de operación El transmisor de radar Rosemount Serie 5300 es un transmisor de nivel continuo inteligente de dos conductores basado en los principios de reflectometría en el dominio del tiempo (TDR, por sus siglas en inglés). Los pulsos de baja potencia en nanosegundos se guían por una sonda sumergida. Cuando un pulso alcanza la superficie, parte de la energía se refleja de regreso al transmisor, y la diferencia de tiempo entre el pulso generado y el reflejado se convierte en una distancia a partir de la cual se calcula el nivel total o el nivel de la interfaz (ver la Figura 2-1). La reflexividad del producto es un parámetro clave para el rendimiento de la medición. La intensidad de la reflexión depende de la constante dieléctrica del producto. Los medios con una constante dieléctrica alta ofrecen una mejor reflexión (amplitud de la señal) y un rango de medición más extendido. Los umbrales de amplitud de la señal se utilizan para separar la señal de medición de ecos y ruidos perturbadores. La constante dieléctrica del producto se utiliza para establecer los umbrales de amplitud calculados automáticamente. Para obtener más información acerca del principio de los umbrales, ver Análisis de la señal de medición en la página 139. Para mediciones de interfaz, la constante dieléctrica del producto superior es esencial para calcular el nivel de la interfaz. Figura 2-1. Principio de medición Amplitud de la señal Pulso de referencia Nivel Nivel de la interfaz Tiempo 6 Generalidades sobre el transmisor

19 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor 2.2 Aplicaciones El transmisor de radar Rosemount Serie 5300 está equipado para mediciones de nivel total en la mayoría de las interfaces de líquidos, semilíquidos, sólidos y líquido/líquido. La tecnología de microonda guiada ofrece la mayor fiabilidad y precisión para garantizar que las mediciones prácticamente no se vean afectadas por factores de temperatura, presión, mezclas de gas vapor, densidad, turbulencia, burbujas/ebullición, nivel bajo, fluidos de constante dieléctrica variante, ph y viscosidad. La tecnología de radar de onda guiada, en combinación con el procesamiento avanzado de señales, hace que los transmisores Rosemount 5300 sean adecuados para una amplia gama de aplicaciones: Figura 2-2. Ejemplos de aplicaciones El transmisor Rosemount 5300 funciona bien en condiciones de ebullición con vapor y turbulencia. Si hay objetos perturbadores en las cercanías del transmisor, se recomienda utilizar una sonda coaxial. Los transmisores Rosemount Serie 5300 son adecuados para aplicaciones de cámara, como columnas de destilación. Generalidades sobre el transmisor 7

20 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta El transmisor Rosemount 5302 mide tanto el nivel total como el nivel de la interfaz en un tanque separador. Aceite Aceite Agua El transmisor Rosemount Serie 5300 es una buena opción para tanques subterráneos. Se instala en la parte superior del tanque, con el pulso de radar concentrado cerca de la sonda. Puede estar equipado con sondas que no se ven afectadas por aberturas altas y estrechas ni por objetos cercanos. La tecnología de radar de onda guiada ofrece mediciones fiables en tanques de amoniaco, LNG (gas natural licuado) y LPG (gas licuado de petróleo). 8 Generalidades sobre el transmisor

21 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor 5303 El modelo 5303, con una sonda de cable individual flexible, es la solución para sólidos, polvos y gránulos. Mide independientemente de la presencia de polvo, superficies en ángulo, etc. El transmisor Rosemount Serie 5300 con compensación dinámica de vapor compensará automáticamente los cambios dieléctricos en aplicaciones con alta presión de vapor y mantendrá la precisión de nivel. Generalidades sobre el transmisor 9

22 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta 2.3 Componentes del transmisor El alojamiento del transmisor de radar Rosemount Serie 5300 es de aluminio o acero inoxidable (SST), y contiene electrónica y software avanzados para el procesamiento de señales. Se prefiere el alojamiento de SST para aplicaciones en ambientes adversos, como plataformas en altamar u otros lugares donde el alojamiento pueda estar expuesto a elementos corrosivos, como soluciones salinas o cáusticas. La electrónica del radar produce un pulso electromagnético que es guiado por la sonda. Incluye una conexión al proceso bridada, roscada o con Tri-Clamp. Existen diferentes tipos de sondas disponibles para varias aplicaciones: cable gemelo rígido, cable gemelo flexible, cable individual rígido, cable individual flexible y coaxial. Figura 2-3. Componentes del transmisor Alojamiento de compartimento doble Entrada de cables: ½" NPT Adaptadores opcionales: M20, eurofast, minifast Electrónica del radar Conexiones al proceso bridadas Conexiones al proceso roscadas Versión HTHP Sonda BSP (G) NPT Cable gemelo rígido Cable gemelo flexible con contrapeso Coaxial Cable individual flexible con contrapeso Cable individual rígido 10 Generalidades sobre el transmisor

23 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor El alojamiento remoto permite montar el cabezal del transmisor por separado de la sonda. Figura 2-4. Componentes del alojamiento remoto Alojamiento de compartimento doble Perno en U Soporte Soportes de sujeción Conexión remota del cable Tuerca M50 Conexión remota del cable Generalidades sobre el transmisor 11

24 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta 2.4 Arquitectura del sistema El transmisor de radar Rosemount Serie 5300 está alimentado por el lazo y utiliza los mismos dos conductores tanto para la fuente de alimentación como para la señal de salida. La salida es una señal analógica de 4-20 ma superpuesta con una señal digital HART o fieldbus FOUNDATION. Al utilizar el Rosemount 333 HART Tri-Loop opcional, la señal HART puede convertirse en un máximo de tres señales analógicas de 4-20 ma adicionales. Con el protocolo HART, es posible realizar una configuración multidrop. En este caso, la comunicación es solo digital debido a que la corriente se fija con el valor mínimo de 4 ma. El transmisor se puede conectar a un indicador de señales de campo Rosemount 751 o puede estar equipado con una pantalla integrada. El transmisor se puede configurar fácilmente utilizando un comunicador de campo Rosemount o un PC con el software Rosemount Radar Master. Los transmisores Rosemount Serie 5300 también pueden configurarse con el software AMS Suite y DeltaV, además de otras herramientas compatibles con la funcionalidad de idioma de descripción del dispositivo electrónico (EDDL). Para la comunicación HART se requiere una resistencia de carga mínima de 250 dentro del lazo. Figura 2-5. Arquitectura del sistema HART Rosemount 751 Indicador de señales de campo 3 x 4-20 ma Pantalla integrada Transmisor de radar Serie 5300 Rosemount 333 HART Tri-Loop SCD 4-20 ma/hart Módem HART Comunicador de campo Rosemount Radar Master o AMS Suite NOTA: Para la comunicación HART se requiere una resistencia de carga mínima de 250 dentro del lazo. 12 Generalidades sobre el transmisor

25 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Figura 2-6. Arquitectura del sistema fieldbus FOUNDATION Sistema host/scd (por ej. DeltaV ) Mantenimiento H2 - Fieldbus de alta velocidad H1 - Fieldbus de baja velocidad Comunicador de campo Pantalla Módem Fieldbus m (6.234 pies) como máximo (según las características del cable) Rosemount 5400 Rosemount 5600 Rosemount 5300 PC con Rosemount Radar Master NOTA: Es posible que las instalaciones intrínsecamente seguras permitan menos dispositivos por cada barrera intrínsecamente segura (I. S.) debido a las limitaciones de corriente. Generalidades sobre el transmisor 13

26 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta 2.5 Guía de selección de sondas Deben seguirse estas pautas para seleccionar las sondas adecuadas para el transmisor Rosemount 5300: G = Buena NR = No recomendada AD = Según la aplicación (consultar a un representante local de Emerson Process Management) Cable individual rígido Cable individual flexible Coaxial Cable gemelo rígido Cable gemelo flexible Mediciones Nivel G G G G G Interfaz (líquido/líquido) G G G G G Características del medio del proceso Densidad cambiante G G G G G Coeficiente dieléctrico cambiante (1) G G G G G Grandes variaciones de ph G G G G G Cambios de presión G G G G G Cambios de temperatura G G G G G Vapores condensantes G G G G G Superficies con burbujas/ebullición G AD G G G Espuma (anulación mecánica) NR NR AD NR NR Espuma (medición de la parte superior de AD AD NR AD AD la espuma) Espuma (medición de espuma y líquido) AD AD NR AD AD Líquidos limpios G G G G G Líquido con constantes dieléctricas muy bajas G G (2) G G G (2) (consultar además la Tabla A-1). Líquidos de revestimiento/pegajosos AD AD NR NR NR Líquidos viscosos AD G NR AD AD Líquidos de cristalización AD AD NR NR NR Sólidos, gránulos, polvos AD G NR NR NR Líquidos fibrosos G G NR NR NR Consideraciones ambientales del tanque La sonda está cerca (<30 cm/12 pulg.) de la pared del AD AD G G G tanque/objetos perturbadores La sonda podría tocar la boquilla, la pared del tanque NR NR G NR NR u objetos perturbadores Turbulencia G AD G G AD Condiciones turbulentas que ocasionan fuerzas NR AD NR NR AD de ruptura Boquillas altas y estrechas AD AD G AD AD Superficie en ángulo o inclinada (materiales viscosos G G NR AD AD o sólidos) El líquido o rocío de vapor podría tocar la sonda por NR NR G NR NR encima de la superficie Interferencia electromagnética perturbadora en un AD AD G AD AD tanque Facilidad de limpieza de la sonda G G NR AD AD (1) Para las aplicaciones generales de nivel, un cambio en el coeficiente dieléctrico no afecta a la medición. Para mediciones de interfaz, un cambio en el coeficiente dieléctrico del fluido superior reducirá la precisión de medición de la interfaz. (2) Rango de medición limitado. 14 Generalidades sobre el transmisor

27 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor 2.6 Rango de medición El rango de medición depende del tipo de sonda, de la constante dieléctrica del producto y del entorno de la instalación, y está limitado por las zonas ciegas en la parte superior y la parte inferior de la sonda. En las zonas ciegas, la precisión es superior a ±30 mm (1,18 pulg.), y tal vez no sea posible realizar mediciones. Las mediciones cerca de las zonas ciegas tendrán menor precisión. La Figura 2-7 ilustra la forma en que el rango de medición se relaciona con las zonas ciegas y las áreas con precisión reducida. Los valores para los diferentes tipos de sondas y constantes dieléctricas se presentan en la sección Precisión en el rango de medición en la página 208. Figura 2-7. Zonas ciegas y áreas con precisión reducida Punto de referencia superior Zona ciega superior 20 ma Precisión reducida Rango 0-100% 4 ma Precisión reducida Zona ciega inferior Punto de referencia inferior NOTA: Tal vez no se puedan realizar mediciones en las zonas ciegas, y las mediciones cercanas a las zonas ciegas tendrán menor precisión. Por lo tanto, los puntos de 4-20 ma se deben configurar fuera de estas zonas. Generalidades sobre el transmisor 15

28 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta 2.7 Características del proceso El Rosemount Serie 5300 tiene alta sensibilidad gracias a su procesamiento avanzado de señales y su alta relación entre señal y ruido. Esto le permite controlar distintas perturbaciones; sin embargo, deben tenerse en cuenta las siguientes circunstancias antes de montar el transmisor Revestimiento Deben evitarse los revestimientos gruesos en la sonda, ya que pueden aumentar la sensibilidad del transmisor y producir errores de medición. En las aplicaciones viscosas o pegajosas, es posible que se requiera limpieza periódica. Para aplicaciones viscosas o pegajosas, es importante escoger una sonda adecuada: Puente Espuma Tabla 2-1. Guía de tipos de sonda para viscosidad de productos diferentes Coaxial Cable gemelo Cable individual Viscosidad máxima 500 cp cp cp (1)(2) No se recomienda revestimiento Revestimiento/acumulación Se permite revestimiento delgado, pero que no se produzca un puente Se permite revestimiento (1) Consultar al representante local de Emerson Process Management en caso de agitación/turbulencia y productos muy viscosos. (2) Tener cuidado en aplicaciones con fluidos viscosos HTHP o de cristalización donde la temperatura en la conexión del instrumento es considerablemente menor que la temperatura del proceso con riesgo de acumulación en la parte superior de la sonda que puede reducir la señal de medición. Considerar usar sondas HP o STD en tales aplicaciones. El error de medición máximo debido al revestimiento es de 1-10% según el tipo de sonda, la constante dieléctrica, el espesor del revestimiento y la altura del revestimiento por encima de la superficie del producto. La opción de diagnóstico medición de calidad de la señal (SQM) puede ofrecer una indicación de la calidad de la señal de superficie en comparación con el ruido y del momento en que debe limpiarse la sonda. Un revestimiento pesado del producto produce un puente entre las dos sondas para las versiones de conductor gemelo, o entre el tubo y la varilla interna para las sondas coaxiales, y puede causar lecturas de nivel erróneas; por lo tanto, se debe evitar. En estas situaciones, se recomienda una sonda de cable individual. La medición del transmisor de radar Rosemount Serie 5300 en aplicaciones con espuma depende de las propiedades de la espuma (ligera y airosa o densa y pesada, constantes dieléctricas altas o bajas, etc). Si la espuma es conductiva y cremosa, es posible que el transmisor mida la superficie de la espuma. Si la espuma es menos conductiva, es posible que las microondas penetren la espuma y midan la superficie líquida. 16 Generalidades sobre el transmisor

29 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Vapor En algunas aplicaciones, como agua en ebullición a alta presión, existe vapor pesado por encima de la superficie del producto que puede influir en la medición de nivel. El transmisor de radar Rosemount Serie 5300 se puede configurar para compensar la influencia del vapor Hidrocarburos en ebullición Interfaz Para productos con constantes dieléctricas muy bajas, como hidrocarburos y sólidos en ebullición, es posible que deba establecerse un umbral más bajo o activar la función de proyección del extremo de la sonda (PES). El Rosemount 5302 es la mejor opción para medir el nivel de aceite y la interfaz de aceite y agua, u otros líquidos con diferencias dieléctricas significativas. El Rosemount 5301 también puede usarse para medición de la interfaz en aplicaciones donde la sonda está completamente sumergida en líquido. Figura 2-8. Medición de interfaz con Rosemount 5302 y Rosemount 5301 (sonda completamente sumergida) Nivel del producto Nivel de la interfaz Nivel de la interfaz Nivel del producto y nivel de la interfaz Nivel de la interfaz con sonda sumergida Para medir el nivel de la interfaz, el transmisor utiliza la onda residual de la primera reflexión. Parte de la onda, que no se reflejó en la superficie del producto superior, continúa hasta que se refleja en la superficie del producto inferior. La velocidad de esta onda depende completamente de la constante dieléctrica del producto superior. Generalidades sobre el transmisor 17

30 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta Para medir la interfaz, deben cumplirse los siguientes criterios: Se debe conocer la constante dieléctrica del producto superior, que debe ser constante. El software Rosemount Radar Master tiene una constante dieléctrica integrada para ayudar a determinar la constante dieléctrica del producto superior (consultar Constante dieléctrica/rango dieléctrico en la página 110). El producto superior debe tener una constante dieléctrica menor que el producto inferior para tener una reflexión distinta. La diferencia entre las constantes dieléctricas para los dos productos debe ser mayor que 6. Constante dieléctrica máxima para el producto superior: 10 para la sonda coaxial, 7 para el cable gemelo y 8 para las sondas de cable individual. El espesor del producto superior debe ser mayor que 0,13 m (5,1 pulg.) para todas las sondas, excepto la sonda de cable coaxial HTHP, que requiere 0,2 m (8 pulg.) para distinguir los ecos de los dos líquidos. El espesor/rango de medición máximos permisibles para el producto superior están determinados principalmente por las constantes dieléctricas de los dos líquidos. Las aplicaciones objetivo incluyen interfaces entre líquidos de aceite/similar a aceite y agua/similar a agua con una constante dieléctrica baja (<3) para el producto superior y una constante dieléctrica alta (>20) para el producto inferior. Para estas aplicaciones, el rango de medición máximo está limitado por la longitud de las sondas coaxial, de cable gemelo rígido y de cable individual rígido. Para las sondas flexibles, el rango de medición máximo se reduce por el máximo espesor del producto superior, de acuerdo con el siguiente diagrama. Sin embargo, las características pueden variar entre diferentes aplicaciones. Figura 2-9. Espesor máximo del producto superior para la sonda de cable individual flexible (115) (35) Espesor máximo del producto superior m (pies) (30) (98) (25) (82) (20) (66) (15) (49) (10) (33) 16 5 (16) (5) Constante dieléctrica del producto inferior Constante dieléctrica del producto superior 18 Generalidades sobre el transmisor

31 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Figura Espesor máximo del producto superior para la sonda de cable gemelo flexible (115) (35) Espesor máximo del producto superior m (pies) (30) (98) 825 (25) (82) (20) (66) (15) (49) (10) (33) 16 5 (16) (5) Constante dieléctrica del producto inferior Constante dieléctrica del producto superior NOTA: Distancia máxima a la interfaz = 50 m (164 pies) - espesor máximo del producto superior Capas de emulsión A veces se forma una capa de emulsión (mezcla de productos) entre los dos productos que puede afectar las mediciones de interfaces. Para obtener ayuda con las aplicaciones de emulsión, consultar al representante local de Emerson Process Management. 2.8 Características del recipiente Bobinas calefactoras, agitadores Debido a que la señal de radar se transmite por una sonda, generalmente el transmisor de radar Rosemount 5300 no se ve afectado por los objetos en el tanque. Debe evitarse el contacto físico con objetos metálicos cuando se utilizan sondas con cable individual o gemelo. A menos que la sonda esté anclada, debe evitarse el contacto físico entre las sondas y los agitadores, así como las aplicaciones con fuerte movimiento del fluido. Si durante la operación la sonda se puede mover en un espacio de 30 cm (1 pie) respecto a cualquier objeto, como un agitador, se recomienda amarrar la sonda. Para estabilizar la sonda y que pueda soportar fuerzas laterales, puede colgarse un contrapeso en el extremo de la sonda (solo en sondas flexibles) o fijar/guiar la sonda hacia el fondo del tanque. Generalidades sobre el transmisor 19

32 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta Forma del tanque El transmisor de radar de onda guiada es insensible a la forma del tanque. Debido a que la señal de radar viaja a lo largo de la sonda, la forma del fondo del tanque tiene un efecto prácticamente nulo en el rendimiento de la medición. El transmisor se puede utilizar correctamente en tanques planos o con fondo cóncavo. 20 Generalidades sobre el transmisor

33 Manual de consulta Sección 2: Generalidades sobre el transmisor 2.9 Procedimiento de instalación Seguir estos pasos para realizar una instalación adecuada: Repasar las consideraciones de montaje (consultar página 24) Montar el transmisor (consultar página 37) Conectar el cableado del transmisor (consultar Sección 4: Instalación eléctrica) Asegurarse de que las cubiertas y las conexiones de cable/conducto estén firmes Encender el transmisor Configurar el transmisor (consultar Sección 5: Configuración) Verificar las mediciones Configurar la protección contra escritura Generalidades sobre el transmisor 21

34 Sección 2: Generalidades sobre el transmisor Manual de consulta 22 Generalidades sobre el transmisor

35 Manual de consulta Sección 3: Instalación mecánica Sección 3 Instalación mecánica Mensajes de seguridad página 23 Consideraciones de montaje página 24 Montaje página Mensajes de seguridad Los procedimientos e instrucciones que se explican en esta sección pueden exigir medidas de precaución especiales que garanticen la seguridad del personal involucrado. La información que plantea cuestiones de seguridad potenciales se indica con un símbolo de advertencia ( ). Consultar los siguientes mensajes de seguridad antes de realizar una operación que esté precedida por este símbolo. ADVERTENCIA Si no se siguen las recomendaciones de instalación y mantenimiento, pueden producirse lesiones graves o fatales. Asegurarse de que solo personal cualificado realice la instalación. Usar el equipo únicamente como se especifica en este manual. El incumplimiento de este requisito puede afectar la protección proporcionada por el equipo. A menos que se posean los conocimientos necesarios, no realizar ningún mantenimiento que no sea el que se explica en este manual. Las fugas de proceso pueden causar lesiones graves o fatales. Asegurarse de que el transmisor se manipule con cuidado. Si la junta del proceso está dañada, el gas podría escapar del tanque si el cabezal del transmisor se quita de la sonda. ADVERTENCIA El alto voltaje que puede estar presente en los conductores puede ocasionar descargas eléctricas. En ciertas condiciones extremas, las sondas recubiertas de plástico y/o con discos plásticos pueden generar un nivel de carga electrostática capaz de producir incendios. Por tanto, cuando la sonda se utilice en un entorno potencialmente explosivo, deben adoptarse medidas adecuadas para impedir las descargas electrostáticas. Eliminar el riesgo de descargas electrostáticas (ESD) antes de desmontar el cabezal del transmisor. En condiciones extremas, las sondas pueden generar un nivel de carga electrostática susceptible de ignición. Durante cualquier tipo de actividad de instalación o mantenimiento en una atmósfera potencialmente explosiva, la persona responsable debe asegurarse de eliminar todos los riesgos de ESD antes de intentar separar la sonda del cabezal del transmisor. Instalación mecánica 23