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MicroTREK
Transmissor de nível compacto por microondas guiado a 2 fios
Fabricante :
NIVELCO Process Control Co.
H-1043 Budapest, Dugonics u. 11.
Tel.: (36-1) 889-0100 Fax: (36-1) 889-0200
E-mail: @nivelco.com
www.nivelco.com
BKI 09 ATEX 0003X
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2 / 76
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MEDIÇÃO DE NÍVEL MICROONDAS GUIADAS
Range de medição programado das aplicações
Zona morta superior ajustada para valor maior que o de fábrica
DIST = distância medida
LEV = Nível (calculo: H - DIST)
VOL - Volume (calculado DIST LEV)
Zona morta inferior
(medição não é possível)
Í n d i c e
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................................................................................................................... 5
2. CODIFICAÇÃO .................................................................................................................................................................................................................................... 6
TÉCNICOS ............................................................................................................................................................................................................................. 7
3.1
A
CESSÓRIOS
................................................................................................................................................................................................................................... 14
3.2
N
ORMAS DE SEGURANÇA PARA UNIDADES APROVADAS
EX................................................................................................................................................................. 14
3.3
MANUTENÇÃO E REPAROS
................................................................................................................................................................................................................ 14
4. INSTALAÇÃO MECÂNICA................................................................................................................................................................................................................ 15
4.1.
MANUSEIO E ARMAZENAGEM
.......................................................................................................................................................................................................... 15
4.2.
MONTAGEM NO TANQUE
................................................................................................................................................................................................................. 17
4.2.1 Instruções de instalação: notas gerais...................................................................................................................................................................................................... 17
4.2.2 instruções específicas de instalação: aplicações sólidos....................................................................................................................................................................... 23
4.3.
LIGAÇÃO ELÉTRICA
........................................................................................................................................................................................................................ 25
5. PROGRAMAÇÃO .............................................................................................................................................................................................................................. 29
5.1. P
ROGRAMAÇÃO COM SOFTWARE
PCSTAR 2 ................................................................................................................................................................................. 29
2:
5.1.2. Resumo das funções de usuário no PCSTAR 2 (F2 – Configuration)................................................................................................................................................ 33
5.2. P
ROGRAMAÇÃO COM UNIDADE
SAP-300........................................................................................................................................................................................ 46
5.2.1. Unidade SAP-300 .................................................................................................................................................................................................................................... 46
5.2.2. Comportamento do Microtrek em modo de programação manual .................................................................................................................................................... 47
5.3. P
ROGRAMAÇÃO COM COMUNICADOR PORTÁTIL
HART ® (HHC)........................................................................................................................................................ 49
disponíveis
®
..................................................................................................................... 59
5.4. C
ARACTERÍSTICAS DO MEDIDOR
MICROTREK .............................................................................................................................................................................. 60
de
5.4.2. Ganho amplitude de tensão................................................................................................................................................................................................................ 63
5.4.3. Valores
5.4.4. Ajuste
5.4.5. Medição de nível quando existir mais de uma fase ou camada no tanque....................................................................................................................................... 70
5.5. S
OLUCIONANDO PROBLEMAS
......................................................................................................................................................................................................... 72
5.6. A
PÊNDICE
1 –
PARÂMETROS DE AJUSTE DO
M
ICROTREK
H-400
NO CONTROLADOR
MULTICONT.................................................................................................... 76
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Grato por escolher um instrumento Nivelco.
Estamos certos de sua satisfação através de seu uso!
1. INTRODUÇÃO
Aplicação
O indicador de nível a dois fios, série Microtrek utilize o princípio de medição de reflectometria por domínio do tempo (TDR) e tecnologia a dois fios para medição de nível.
Este é projetado para medição de distância, nível, volume de líquidos, pastas, lamas e produtos sólidos.
Este dispositivo é aplicável em tanques, silos, tubos rígidos, silos de processo e controle de nível referecial.
O dispositivo possui comunicação HART, podendo ser programado com dispositivo portátil HART, controlador universal Multicont e o software PCSTAR2 fornecido como padrão juntamente com o indicador.
Princípio de operação
O tranmissor de nível a dois fios por microonda guiada série Microtrek utiliza o princípio de reflectometria por domínio de tempo. O instrumento envia ao longo de uma haste rígida, cabo ou coaxial, eletricamente condutivos pulsos de baixa potância com largura em nano segundos com uma velocidade de propagação conhecida (velocidade da luz). Assim que o pulso atinge a superfície do meio medido ou fase de dois líquidos (constant dielétrica
r alterada), uma parte é refletida de volta para o módulo eletrônico. A eficiência do sinal refletido depende da diferença de constantes dielétricas
r
dos meios ou camadas (da superfície plana da fase ar-água a força do sinal refletido será aproximadamento 80% do sinal emitido). O pulso refletido é detectado na forma de um sinal de tensão e então processado pela eletrônica. A distância é diretamente proporcional ao tempo de viagem do pulso. O valor da medição é convertido para corrente 4-20mA e HART e exibido no display LCD. Do valor de medição também podem ser calculados massa e volume. A tecnologia TDR não é afetada pelas propriedades do meio assim como do espaço acima do mesmo.
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2. CODIFICAÇÃO
MicroTREK H - -
* Transmissor de nível por microondas guiadas a 2 fios
TIPO
Transmissor
Transmissor alta temperatura
Transmissor +
Display
Transmissor alta temperatura + display
CÓDIGO
SONDA
/
CONEXÃO PROCESSO
T
Caoaxial / 1” BSP
CÓDIGO
INVÓLUCRO
CÓDIGO
A
Alumínio
4
H
Coaxial / 1” NPT
Coaxial / 1 1 /
2
” BSP
B
C
Plástico
5
COMPRIMENTO
INSERÇÃO
CÓDIGO
Coaxial, rígida, rígida
dupla
COMPRIMENTO
INSERÇÃO
CÓDIGO
Coaxial, rígida, rígida
dupla
0m 0 0m 0
B
P
Coaxial / 1
1
/
2
” NPT
Rígida / 1” BSP
Rígida / 1” NPT
Rígida / 1 1 /
2
” BSP
Rígida / 1 1 /
2
” NPT
Rígida dupla / 1 1 /
2
” BSP
Rígida dupla / 1 1 /
2
” NPT
Cabo 4mm / 1” BSP
Cabo 4mm / 1” NPT
Cabo 4mm / 1
1
/
2
” BSP
Cabo 4mm / 1 1 /
2
” NPT
Cabo 8mm / 1 1 /
2
” BSP
Cabo 8mm / 1 1 /
2
” NPT
Cabo duplo 4mm / 1
1
/
2
” BSP
Cabo duplo 4mm / 1
1
/
2
” NPT
Cabo revestido FEP 4mm / 1”BSP
H
R
P
S
Z
D
E
K
L
V
W
N
J
T
U
F
0.8m 8
0.9m 9
Versão cabo Versão cabo
0m 0 0m 0
10m 1 1m 1
20m 2 2m 2
3m 3
4m
4
SAÍDA
4 – 20 mA
+ HART / não Ex
/ E
X
1m 1 0.1m 1
2m 2 0.2m 2
3m 3 0.3m
Coaxial, rígida (
14mm)
0.4m
3
4
4 – 20 mA + HART /
II 1 D iaD A20/21 IP 65 T100°C
4 – 20 mA + HART /
ATEX 1G IIC or IIB
CÓDIG
4
6
8
4m 4 0.5m 5
5m 5 0.6m
6
* O código de pedido de uma versão
Cabo revestido FEP 4mm / 1”NPT
Cabo rev. FEP 4mm / DN 40 Tricl.
Cabo rev. FEP 4mm / DN 40 Milch
Rígida totalmente rev. FEP / DN 50
Cabo tot. rev. FEP 4mm / DN 50
G
X
Y
Q
M
I
5m
6m
7m
8m
9m
5
6
7
8
9
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3. DADOS TÉCNICOS
DADOS GERAIS
Dados entrada
Tipos de hastes e dados técnicos
Invólucro
Temperatura do meio
Pressão do meio
Valores medidos Entre o ponto de referência da unidade e o plano de reflexão (superfície do material), distância, nível e volume
Range de medição Depende do tipo de haste e das propriedades do meio medido (veja dados técnicos: tabela de hastes)
Temperatura ambiente
Coaxial, cabo duplo, cabo simples, rígida dupla e rígida simples (veja dados técnicos – tabela de hastes)
Alumínio fundido com pintura em epoxi.
–30 °C ... +200 °C (Ex), menores ou maiores temperaturas para versão não Ex após consulta ao fabricante. temperatura no Flange: –30 °C ... +90 °C, versões alta temperatura H ou P: +200 °C
- 0.1 … 1.6 MPa (- 1… 16 bar) – máxima pressão permitida a +20°C para flange em aço Inox 4 Mpa (40 bar)
Vedação
Grau de proteção
Alimentação
Dados de saída
Conexão elétrica
Proteção elétrica
Sinais de saída
Precisão
Resolução
–30 °C …+60 °C, com display: –20 °C … +60 °C
FPM (Viton
), opcional para versão em alta temperatura Perfluoroelastomer (Kalrez
6375), EPDM
IP 65 (NEMA 4 – 4X)
18 … 35 V DC , nominal 24 V DC, versão Ex 18 … 28V, proteção contra surto
Analógica: 4 … 20 mA, (3.9 … 20.5 mA) saída passiva, erro 22 mA
BUS: linha serial, Interface HART
, máximo resistor no terminal 750 ohm
Display: SAP-300 LCD matrix
Líquidos: 5mm. Para haste L ≥10m 0.05% do range
Sólidos:
20mm. Para haste L ≥ 10m 0.2% do range
Sob condições ideias de reflexão e temperatura
3A
2 x M20x1.5 prensa cabos metálicos diâmetro cabo: 7 … 13 mm (Ex), ou M20x1.5 prensa cabos plásticos, diâmetro cabo: 6 … 12 mm seção fio: 0.5 … 1.5 mm
2
(recomenda-se cabo blindado) + 2 x NPT ½” para prensa cabo
Class III.
Massa (invólucro) 1.5 kg
DADOS ADICIONAIS PARA OS MODELOS COM APROVAÇÃO
’EX’
Marcação EX
Dados de segurança intrinseca
Fonte de alimentação Ex
Temperatura do meio
Pressão do meio
Temperatura ambiente
II 1 G EEx ia IIC T6 … T3; II 1 G EEx ia IIB T6 … T3; II 1 D iaD A20/21 IP 65 T100°C
Ci ≤ 10 nF, Li ≤ 10
H, Ui ≤ 30 V, Ii ≤ 150 mA, Pi ≤ 1 W para transmissor Ex somente fonte de alimentação EEx ia deve ser usada
Uo < 30 V, Io < 150 mA, Po < 1 W, range de alimentação 18 V … 30 V,
–30 °C ... +200 °C (veja dados técnicos – tabela de temperatura do meio)
–0.1 … 4 MPa (-1 … 40 bar) (veja dados técnicos – diagrama de pressão do meio)
–30 °C …+60 °C, com Display: –20 °C … +60 °C
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DADOS TÉCNICOS DAS HASTES
TIPO
HK - -
HL - -
HV - -
HW - -
Denominação
Máxima distância medição
Mínima distância medição
r = 80 / r = 2.4
Mínima distância para objetos
Mínima constante
r
Cabo 4mm
24 m
Conexão ao processo
Material haste
Diâmetro nominal haste
Massa
Material distanciador
Dimensões contra-peso
HR--
HP--
Rígida
3 m
HS- -
HZ- -
Rígida
6 m
HN--
HJ--
Cabo 8mm
24 m
HT- -
HU--
Cabo duplo 4mm
24 m
HD--
HE--
Rígida dupla
3 m
HA--
HB--
HC--
HH--
Coaxial
6 m
0.3 m / 0.4 m 0.3 m / 0.4 m 0.3 m / 0.4 m 0.3 m / 0.4 m 0.15 m / 0.3 m 0.15 m / 0.3 m 0 m
600 mm 600 mm 600 mm 600 mm 200 mm 200 mm 0 mm
1
1
2.1 2.1 2.1 2.1 1.8 1.8 1.4
1” BSP
1” NPT
1” BSP 1
1
/
2
” BSP 1
1
/
2
” BSP 1
1
/
2
” BSP 1
1
/
2
” BSP
1” BSP
1” NPT
1
1
/
/
2
2
” BSP
” NPT
1” NPT 1
1
/
2
” NPT 1
1
/
2
” NPT 1
1
/
2
” NPT 1
1
/
2
” NPT
1
1
/
2
” BSP
1
1
/
2
” NPT
1.4401 1.4571 1.4571 1.4401 1.4401 1.4571 1.4571
4 mm
0.12 kg/m
–
25 x 100 mm
8 mm
0.4 kg/m
–
14 mm
1.2 kg/m
–
8 mm
0.4 kg/m
–
4 mm
0.24 kg/m
PFA, soldado no cabo
40 x 80 mm
8 mm
0.8 kg/m
28 mm
1.3 kg/m
PTFE-GF25 se comprimento >
1.5m
PTFE, se comprimento >
1.5m
– –
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DADOS TÉCNICOS DAS HASTES REVESTIDAS
TIPO
HF - -
HG - -
Denominação
Cabo revestido FEP
4mm
24 m Máxima distância medição
Mínima distância medição
r
= 80 /
r
= 2.4
Mínima distância para objetos
Mínima constante r
0.3 m / 0.4 m
Conexão ao processo
Material haste
Diâmetro nominal da haste
Massa
HTX- -
Cabo revestido FEP
4mm
24 m
0.3 m / 0.4 m
HTY- -
Cabo revestido FEP
4mm
24 m
0.3 m / 0.4 m
HTM- -
Cabo revestido FEP
4mm
24 m
0.3 m / 0.4 m
HTQ- -
Rígida totalmente revestida PFA
3 m
0.3 m / 0.4 m
HTI- -
Rígida totalmente revestida PP
3 m
0.3 m / 0.4 m
600 mm 600 mm 600 mm 600 mm 600 mm 600 mm
2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
1” BSP
DN 40 Triclamp DN 40 luva roscada DN 50 DN 50 DN 50
1” NPT
1.4401 / FEP 1.4401 / FEP 1.4401 / FEP 1.4401 / FEP 1.4571 / PFA 1.4571 / PP
6 mm
0.16 kg/m
6 mm
0.16 kg/m
6 mm
0.16 kg/m
6 mm
0.16 kg/m
12 mm
0.5 kg/m
16 mm
0.6 kg/m
Dimensões contra-peso
Material contra-peso
Máxima temperatura do processo
TABELA TEMPERATURA PROCESSO
25 x 100 mm 25 x 100 mm 25 x 100 mm 30 x 183 mm
– –
1.4571 1.4571 1.4571 1.4571 – –
+150 °C +150 °C +150 °C +150 °C +150 °C +60 °C
TIPO TEMPERATURA NO FLANGE
Transmissor –30 °C … +90 °C
Transmissor alta temperatura HH_ or HP –30 °C … +200 °C
DIAGRAMA PRESSÃO PROCESSO
200°C
140°C
Temperaturas maiores ou menores para versão não EX mediante consulta
80°C
20°C
-30°C
-1 bar 16 bar 24 bar 32 bar 40 bar
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DIMENSÕES
HTK- -
HTL- -
HTV--
HTW- -
HTR- -
HTP- -
HTS- -
HTZ- -
HTN- -
HTJ- -
HTT- -
HTU- -
HTD- -
HTE- -
HTA- -
HTB- -
HTC- -
HTH- -
Ø4
Ø25
M8
Ø8
Ø14
Ø8
Ø40
M12
Ø4
Ø40
M8
Ø8
Ø28
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HTF- -
HTG- -
HTX- -
Triclamp
DN40
HTY- -
Milch
DN40
HTM- - HTQ- -
HTI- -
DN50
DN50 DN50
Ø6
M8
Ø25
Ø6
Ø25
M8
Ø6
M8
Ø25
Ø6
Ø30
Ø12 Ø16
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1 Invólucro
2 Prensa-cabo
3 Conexão alta temperatura
4 Haste cabo simples
5 Contra-peso
6 Haste cabo duplo
7 Distanciador haste cabo duplo
8 Distanciador haste rígida dupla
9 Haste rígida dupla
10 Haste rígida simples
12 Conexão ao processo
Plaqueta de identificação
1
CÓDIGO CONFORME PEDIDO
2 Número de série Número de série de
30
O
C
CONFORME TABELA
8 Grau de proteção
Marcação EX
H_F-_ _ _-8
H_G-_ _ _-8
H_X-_ _ _-8
H_Y-_ _ _-8
H_A-_ _ _-8
…
H_U-_ _ _-8
H_R-_ _ _-6
H_P-_ _ _-6
H_S-_ _ _-6
H_Z-_ _ _-6
H_D-_ _ _-6
H_E-_ _ _-6
H_K-_ _ _-6
H_L-_ _ _-6
H_V-_ _ _-6
H_W-_ _ _-6
H_N_ _ _-6
H_J-_ _ _-6
H_T-_ _ _-6
H_U-_ _ _-6
IP65
II 1 G EEx ia IIB T6 … T3
II 1 G EEx ia IIC T6 … T3
II 1 D iaD A20/21 IP 65 T100°C
1,2
5
4 3
Process Control Co.
H-1043 Budapest, Dugonics u. 11.
7
MADE IN EU
6
8
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3.1
A
CESSÓRIOS
Certificado de garantia
Manual de programação e instalação
Declaração de conformidade
CD do software PCStar2
2 peças prensa cabo M20x1.5
módulo Display SAP-300 (opcional)
3.2
N
ORMAS DE SEGURANÇA PARA UNIDADES APROVADAS
EX
O transmissor de nível deve ser operado somente em circuito intrinsecamente seguro.
O invólucro metálico da unidade deve ser conectado ao circuito EP.
3.3
MANUTENÇÃO E REPAROS
O MicroTREK não requer manutenções em períodos regulares. Em alguns casos raros, entretanto, a haste pode necessitar de limpeza para remoção de material depositado.
Deve ser carregada cuidadosamente, de forma a evitar danos à haste.
Reparos durante ou após o período de garantia são conduzidos exclusivamente no fabricante. O equipamento enviado de volta para reparos deve se limpo ou neutralizado (desinfetado) pelo usuário.
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4. INSTALAÇÃO MECÂNICA
4.1.
MANUSEIO E ARMAZENAGEM
O dispositivo pesará entre aproximadamente 3 kg (ou 7 lb) e 12 kg (ou 25 lb).
Carregue utilizando ambas as mãos para levantar o dispositivo pelo invólucro. Caso seja necessário, utilize dispositvos para levantamento.
Não faça tentativa de erguer o instrumento pela sua haste.
Cuidado: a haste é um elemento crítico do indicador. Não a danifique – manuseie com cuidado!
Evite golpes – evite golpes fortes, solavancos, impactos, etc.
Cuidado: eletrônica frágil
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Evite entortar (hastes rígida simples e coaxial) – apois a haste para evitar entortamento.
Evite torções e esgarçamento do cabo.
Não enrole o cabo com diâmetro menor que 400mm ou 16”. Torções e esgarçamento causarão erros de medição.
Temperatura de armazenagem
+80°C
-40°C
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400mm minimum
4.2.
MONTAGEM NO TANQUE
4.2.1 Instruções de instalação: notas gerais
Antes da instalação algumas considerações devem ser feitas com relação aos adaptadores e formato do tanque. A posição do pescoço deve ser levada em consideração com relação à proximidade das paredes do tanque e objetos em seu interior.
(cuidado: esse espaço livre dependerá do tipo de haste selecionado: mais adiante haverá maiores informações). Tipo de telhado, exemplo desprendido, concreto, integral, etc: e base exemplo cônico.
Em qualquer momento que proceder a instalação, lembrar que: descnectar a fonte de alimentação antes de iniciar o trabalho. Entretanto, o indicador pode ser instalado quando o tanque tiver produto.
Conexões processo rosqueadas Altura do pescoço
O mais simples e econômico caminho para montar o Microtrek é diretamente no tanque com as roscas de conexão ao processo de 1” (1½”)
BSP ou 1” (1½”) NPT.
Não ajuste o pescoço mais longo que seu diâmetro, especialmente para hastes simples e aplicações em pó. h ≤ Ød , onde h = altura do pescoço e d = diâmetro do pescoço
Contate NIVELCO se essa relação não puder ser respeitada.
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Penetração do pescoço no tanque
Instalação de dois dispositivos
Caso dois dispositivos tenham que ser utilizados no mesmo tanque, os mesmos devem ser montados a uma distância mínima de 2 metros distantes entre si. Caso contrário, interferências dos campos eletromagnéticos gerados (EM) pelos 2 instrumentos poderão causar erros.
Hastes coaxiais: o tubo externo da haste contém o campo eletromagnético: não existe restrição de distância.
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Cuidado: não utilize pescoços que penetram dentro do tanque.
Isto perturbará o pulso emitido.
Conexão ao processo e tubulação de entrada de material
Cuidado: não posicine o pescoço próximo ao tubo de entrada de material.
Queda de produto diretamente sobre a haste causará falsas leituras.
Instale um prato defletor se não for possível mover o indicador para longe do ponto de entrada.
Tubos de calma
Tanques com teto flutuante em aplicações petroquímicas: use um tubo de calma.
1 Tubo de calma
2 Tanque flutuante
4 Produto (aplicações petroquimicas)
5 Tubo fixado na base do tanque (sem deformação do teto)
6 Sedimentos
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Hastes: emaranhamento, esticamento e espaço livre no fundo do tanque
Hastes tipo cabo devem ser esticadas quando inseridas no tanque.
Elas também devem estar distantes de outro objetos (exemplo agitadores) para evitar emaranhamento.
De forma a manter as características operacionais do indicador, é recomendado evitar encostar no fundo do tanque com os contra pesos (para hastes tipo cabo) ou a terminação da haste (outros tipos).
Evite instalar perto de objetos (descontinuidades) dentro do tanque que influenciem no campo eletromagnético da haste (EM).
Instale o indicador longe de objetos aparentes como por exemplo: tubos aquecimento, mudanças bruscas na seção transversal do tanque, reforços da parede do tanque e vigas, linhas de solda e e pequenos tubos, etc...
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Agitador no tanque
1 Agitador
2 Viga de suporte perpendicular à direção do pulso
3 Mudanças bruscas na seção cruzada do tanque
4 Tubos aquecimentos
5 Solução alternativa: vaso comunicante – o campo eletromagnético fica dentro desse vaso
6 Campo eletromagnético do indicador:
Qualquer objeto metálico que invada esse campo será detectado nessa região se estiver perpendicular à direção do pulso.
Não posicione o indicador perto desses objetos.
Quando estiver medindo líquidods o uso de tubo de calma ou câmara de referência é favorável porque garante proteção eletromagnética para medição mais precisa.
.
Sem campo eletromagnético fora do vaso comunicante.
Utilize uma placa caso a unidade esteja exposta diretamente aos raios solares.
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Prendendo a haste ao fundo do tanque
Hastes flexíveis podem ser apertadas com um mandril (anel), fivelamento ou dispositivo de aperto similar ao fundo do tanque.
Encurtando hastes tipo cabo
Caso requerido, a haste tipo cabo pode ser encurtada, mas isso somente se aplica quando utilizada em líquidos.
Procedimento
1 Desmonte o conjunto de parafusos M6x10
(ISO 4026) com uma chave Allen (hexagonal) de 5 mm
(ISO 2936).
2 Puxe o cabo para fora do contra peso e encurte para o comprimento requisitado utilizando cortadores de cabo para evitar criação de rebarbas com fios.
3 Insira o cabo de volta no prensa cabo e reaperte os parafusos.
4 Altere a configuração dos parâmetros para o novo comprimento de haste: o ponto de referência é o limite superior do contra peso
(utilize função do menu 1.1.6).
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4.2.2 instruções específicas de instalação: aplicações sólidos
LEITURAS FALSAS
:
1 Não deixe a haste encostar na lateral do pescoço.
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Pescoços em silos cônicos, falsas leituras e tração nas hastes tipo cabo
2 Altas forças de tração:
Nós recomendamos que a haste não seja ancorada para evitar excessivas trações no cabo.
3 Flexão e tração:
Posicione a conexão no teto a ½ raio do tanque e mínima altura de pescoço. Isso evitará danos por flexão e tração durante esvaziamento.
A tração é dependente da altura e formato do tanque, densidade e granulometria do produto medido, e da taxa de esvaziamento do tanque. A tabela abaixo fornece uma carga para a qual as hastes tipo cabo suportarão.
Tipo de haste Material
Haste comprimento 6m
Haste comprimento
12m
Haste comprimento
24m
Cabo simples Ø8 mm, maxima carga: 3.0 T
Cimento
Nego de fumo
0.6 T
0.3 T
1.2 T
0.6 T
Acúmulo de material pode ocorrer embaixo do pescoço. Isto pode enfraquecer o pulso. Evite cavidades que permitam depósitos de material.
2.4 T
1.2 T
Tetos de tanques devem suportar cargas de pelo menos 3 toneladas para instalação do indicador utilizando hastes tipo cabo simples de 8mm ou 0,3”.
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4.3.
LIGAÇÃO ELÉTRICA
Ligação elétrica em ambiente não Ex
Conexão à rede de aterramento.
Máxima seção do cabo que deve ser utilizado no terminal de aterramento no invólucro: 4 mm².
O invólucro do MicroTREK deve ser aterrado.
Resistência no aterramento R < 1 Ohm a blindagem do cabo de sinal deve ser aterrado na sala de controle.
Evite acúmulo de ruídos eletromagnéticos posicionando o cabo de sinal longe de cabos de alta tensão.
1 Solte a tampa da unidade
2 Guie os cabos de ligação para dentro do invólucro através dos prensa cabos.
3 Remova isolação dos fios em aproximadamente 4mm e corte a parte livre da blindagem.
4 Conecte os fios aos terminais 2 e 3 do loop de corrente (qualquer polaridade).
5 Puxe de volta o cabo até que aproximadamente 10mm permaneça dentro do invólucro atrás do prensa cabo.
Aperte bem os prensa cabos utilizando duas chaves inglesas.
Verifique a conexão dos fios e o aperto do prensa cabo.
6 Orderne os fios dentro do invólucro e feche a tampa do mesmo.
O teste de isolação de 500V AC não deve ser conduzido no instrumento devido à proteção de sobre tensão da eletrônica.
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Descargas eletrostáticas (E.S.D.)
A eletrônica do medidor Microtrek a 2 fios são blindadas contra até 4kV de descarga eletrostática.
Nota: descargas eletrostáticas não podem ser resolvidas pela proteção ESD do Microtrek.
É responsabilidade do cliente evitar descargas eletrostáticas através de aterramento do tanque, produto medido e instalação da haste.
1
R
ISCO DE FERIMENTOS
A haste pode receber uma descarga eletrostática durante operação: aterre a haste através de contato direto com a parede do tanque, com auxílio de uma ferramente devidamente isolada para evitar receber um choque.
2 Aterre a tubulação de entrada e o produto.
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Versão não classificada
U
S
=
R
A
HART
4 ... 20mA
U
E
MikroTREK 2-wire
mA
L
Tensão nominal
Máxima tensão (U input
):
Alimentação
24 V DC
35 V DC
Mínima tensão (U input
):
Impedãncia R
A
Resistência do Loop, R loop
Depende da impedância, vide gráfico abaixo
R
HART
+ R cable
+ R ammeter
Ohm
Mínima impedância R
A
Máxima impedância R
A
Resistência para comunicação HART
0 Ohm
750 Ohm
250 Ohm, recomendado
16
15
14
13
12
11
10
9
8
0
20
19
18
17
Queda de tensão sobre o resistor de 250 a 4mA
Ω
A
B mínima tensão de entrada, V imput
(medida nos terminais do MIcrotrek)
Mínima tensão de alimentação, V supply para resistência do loop, Rloop, de
Ω
Queda de tensão sobre o resistor
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 loop current, mA
Linha A = Mínima tensão nos terminais do MicroTREK 2 fios
Linha B = Mínima alimentação (para queda de tensão causado pelo loop de 250 Ohm)
Exemplo de cálculo de alimentação: a queda de tensão é testada em 22 mA: U mínimo 22
= 22 mA x impedância + U mínima entrada22
U mínimo 22
= 22 mA x 250 Ohm + 10 V = 5.5 V + 10 V = 15.5 V
De forma a cobrir todo range de corrente, a queda de tensão deve ser testada em 4 mA:
Analogamente, o seguinte se aplica: U mínimo 4
= 4 mA x impedância + U mínima entrada 4
U mínimo 4
= 4 mA x 250 Ohm + 18 V = 1 V + 18 V = 19 V
Com impedância de 250 Ohm uma alimentação de 19 V é suficiente para energizar o dispositivo e cobrir todo range de 4 a 20mA.
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Versão para área classificada
Conecte os fios de loop de corrente aos terminais 2 e 3 (qualquer polaridade).
Um equipamento intrinsecamente seguro somente pode ser utilizado com outro equipamento intrinsecamente seguro.
Todas informações de segurança permitidas indicada na plaqueta deve ser observada.
Uma unidade repetidora ’Ex’ deve ser utilizado.
non Ex area
Ex area
Mi roTREK 2 -wire
Para cálculo de alimentação o mesmo se aplica conforme versões
=
[Ex ia]
mA
4-20mA
EEx ia
não classificadas.
Um repetidor Ex conectado deve ser compatível com comunicação
R
A
L
HART de forma que possa ser operado com o software PCSTAR2 ou comunicador HART.
Um adaptador HART deve ser conectado a entrada intrisecamente segura do repetidor Ex!
As unidades com revestimento em plástico podem somente ser utilizadas em área classificada IIB.
HART
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5. PROGRAMAÇÃO
MicroTREK pode ser programado em 3 modos básicos.
Programação com software PCSTAR 2
Programação com display SAP-300
Programação com comunicador handheld HART (para instruções de operação veja manuao do HHC)
5.1. P
ROGRAMAÇÃO COM SOFTWARE
PCSTAR 2
5.1.1. PCSTAR 2: Instalação e execução.
O PCStar2 é um software do windows. É utilizado para programação da unidade e exibição das variáveis medidas.
Requisitos do sistema:
Mínimo processador 750MHz computador IBM 486, recomendado: Computador IBM Pentium 120MHz ou melhor
Microsoft Windows 9x, Me, 2000, NT ou XP
Memória RAM mínima16 MByte
Espaço livre disco rígido mínimo 3 MByte
Mouse ou outro dispositivo de apontamento
Porta serial RS-232
Conexões elétricas: conecte o adaptador HART
(pode ser pedido separadamente) através de uma impedância máxima de 350Ohm à porta serial RS232.
Em sistemas classificados um repetidor Ex HART deve ser inserido no loop antes da interface!
O adaptador HART deve ser conectado à entrada intrisecamente segura do repetidor!
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Instalação do programa: execute o arquivo "PCSTAR.EXE" e siga as instruções da tela.
Rodando o programa:
Uma vez com o programa instalado, execute o programa PCST2NT.EXE. a tela mostraa abaixo será exibida.
Definição da interface do dispositivo: pressione F4 ou clique com botão esquerdo em “F4-Serial” no fundo da tela – para definer qual interface estará conectada.
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Serial port (porta serial)– a porta serial permite ao usuário selecionar a porta serial livre (COM
1 ao 4) do computador.
MicroTREK Address (endereço do Microtrerk)– digite o endereço que foi dado ao sensor
(valor entre 0 e 15) e pressione ENTER ou OK.
Isto selecionará o dispositivo requisitado. Caso esteja em uma rede ponto a ponto deixe essa caixa no valor de fábrica (-1).
Device identifier (identificação do dispositivo) – a identificação do dispositivo refere-se ao número do dispositivo dado em função do usuário número 1.4.4.
Initial baud rate (taxa inicial) – taxa de transmissão de dados. Valor de fábrica 1200bd.
RTS state – o estado RTS depende do tipo de conversor RS232 utilizado.
Para RS232<>HARTTM(exemplo VIATOR da MACTEK) utilize estado RTS invertido.
Conexão on-line com o sensor: Pressione F2 ou clique com botão esquerdo em “F2-Connection” para acertar a conexão com o dispositivo – os parâmetros de configuração são automaticamente carregados no computador.
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Após a conexão ter sido estabelecida, a seguinte tela é exibida. Esta mostrará a condição atual do tanque.
Nenhuma configuração adicional seria necessária. As funções seguintes estão disponíveis na tela e serão discutidas na seção 8.4:
F2 – Configuração do dispositivo: um resumo dos parâmetros é fornecido na página seguinte.
F7 – Função osciloscópio: exibe todas reflexões detectadas pelo sensor.
F11 – Configuração do dispositivo dinâmica / online
F4 – Ver e gravar todas informações durante operação
F6 – Tendência: observe a tendência no nível desde o início do programa.
F8 – Marcador: lê o estado do dispositivo
F10 – Faça impressões (imagem da tela).
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5.1.2. Resumo das funções de usuário no PCSTAR 2 (F2 – Configuration)
A tabela abaixo fornece um resumo de todos parâmetros que podem ser configurados utilizando a função F2 no PCSTAR2. Os valores de fábrica estão negritados na coluna „range de entrada”.
Função
1.0.0 Operação
Range de entrada Descrição
1.1.0 Parâmetros básicos
1.1.1 Altura do tanque entre 0 … 60 000 mm ou
0 … 197 ft.
Conforme requisitado em pedido
1.1.2 Zona morta
Cuidado: parâmetro crítico
Fct.1.5.1 entre um valor
Fct.1.5.1
(atraso de detecção) … comprimento da haste.
„Mínima distância de medição”
Conforme tabela de dados técnicos
A altura do tanque forma a base de cálculo para medição de nível e para saída de corrente relevante. está definido como a distância entre a superfície inferior do flange e o ponto de referência no fundo do tanque. A unidade de saída é determinada através da função
1.2.4: unidade de medida. O ajuste da altura do tanque é o limite superior para função 1.3.4: escala máxima I1.
Nota: o dispositivo não medirá além do comprimento de haste programado caso a corrente de saída estiver configurada para medição de distância ou nível.
A zona morta é a mínima distância de medição a partir da conexão ao processo
(ponto de referência) até a superfície do produto. Portanto de forma a não prejudicar a precisão da medição, os valores mínimos fornecidos na seção 5.2.3 devem ser mantidos.
A saída de corrente não pode ir dentro da zona morta
A unidade de saída é ajustada através da função 1.2.4: unidade de medição
1.1.3 Constante de tempo 1 … 100 s. Esta função filtra possíveis flutuações quando o tanque estiver turbulento.
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1.1.6 Comprimento da haste
Mínimo 100 mm
Maximo 24 000 mm
Comprimento pedido + 100mm
Ajuste o comprimento da haste + 100mm.
Este valor deve ser modificado quando a haste for substituída ou encurtada
(hastes tipo cabo).
A unidade de saída é ajustada através da função 1.2.4: unidade de medição.
Com tanque vazio utilize a função F11 no menu „dynamic configuration”
(configuração dinâmica). Uma busca automática da ponta da haste será executada para atualizar o parâmetro.
Esse valor determina simultaneamente:
-O mínimo valor da altura do tanque, função 1.1.1
-O máximo ajuste de range para a zona morta, função 1.1.2
O comprimento da haste pode ser maior que a altura do tanque mas menor que
24.000mm para instalações especiais.
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1.2.0 Display
1.2.4 Unidade de medição
Função Range de entrada
Selecione m, cm, mm, inch, ft h unidade opcional*
mm
1.2.5 Unidade de volume selecione m³, l, US Gal, ft³, bbl, m³/h, ft³/h, kg, toneladas métricas ou americanas
m³
Descrição
Unidade para display de nível ou distância.
*Quando „optional unit” (unidade opcional) for selcionada, acesse a função 1.2.6: nova unidade e então uma unidade de usuário pode ser definida.
A unidade selecionada aqui é também válida para as seguintes funções, caso
„LEVEL” (nível) ou „Distance” (distância) for selecionada na função 1.3.1:
Função. 1.1.1 altura do tanque,
Função. 1.1.2 zona morta,
Função. 1.1.6 comprimento da haste,
Função. 1.3.3 escala mínima I1.,
Função. 1.3.4 escala máxima I1,
Função. 1.5.1 atraso de detecção e
Função. 1.7.2 tabela de entrada*
Em adição o valor exibido utilizará a unidade selecionada.
Unidade do volume exibido / valor de conversão.
Conversão significa converter um valor de nível em um valor de conversão
(normalmente volume) ordenamente.
Exemplo para realizar uma função não linear como um fator de nível.
A unidade selecionada aqui é também válida para as seguintes funções, caso
„volume” tenha sido selecionado na função 1.3.1:
Função. 1.3.3 escala mínima I1.
Função. 1.3.4 escala máxima I1.
Função. 1.7.2 tabela de entrada
Aparece somente quando „optional unit” (unidade opcional) for selecionada na função 1.2.4: unidade de medição
Nova unidade
(Comprimento)
1.2.5.1 Nome da unidade
1.2.5.2 Fator unidade.
4 ASCII caracteres
Unit
Mínimo: > 0.0
Maximo: 100 000
1.0
Nome da nova unidade (maximo 4 caracteres)
A referência para o fator de conversão é o milímetro
Para o fator de conversão 10, a nova unidade é equivalente a 10mm
Para o fator de conversão de 0.1, a nova unidade é equivalente a 0.1mm
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Função
1.3.0 Corrente de saída
1.3.1 Item corrente 1
Range de entrada Descrição
1.3.2 Range de corrente 1
1.3.3 Escala mínima I1
1.3.4 Escala máxima I1
1.3.5 Retardo para indicação de erro
Selecione Off, Level (nível), Distance
(distância), Volume* ou Ullage volume*
Level (nível)
Selecione 4-20mA ou
4-20mA + 22 mA em caso de erro.
4 – 20mA
Entre um valor a partir de 0mm** até um valor inferior ao inserido na função 1.3.4: escala I máxima.
Conforme pedido
Entre com um valor maior que o inserido na função 1.3.3: escala mínima I. Até a altura do tanque ou o valor máximo de volume ***
Conforme pedido
Selecione „sem retardo”, 10seg, 20seg,
30seg, 1 min, 2 min, 5 min ou 15min
Sem retardo
Selecione a função requerida para a saída de corrente.
Este parâmetro define o estado na qual a saída de corrente assumirá caso ocorra uma falha:
4-20mA (último valor medido mantido em caso de falha)
4-20mA / E=22mA (ajustado para 22mA no caso de falha)
Esta função define o valor mínimo para saída analógica
É o 4mA
O valor desse parâmetro sempre tem que ser menor que o valor selecionado na função 1.3.4: escala máxima I1.
Essa função define o valor máximo da saída analógica.
É o 20mA
O valor desse parâmetro deve sempre ser:
-menor ou igual ao valor selecionado na função 1.1.1: altura do tanque ou valor máximo da tabela de volume.
-maior que o valor selecionado na função 1.3.3: minima escala I1, ou caso contrário uma mensagem de erro aparecerá durante a verificação do parâmetro.
Este menu é somente disponível quando a opção (4-20 mA / E = 22 mA) tiver sido selecionada conforme função 1.3.2: range corrente 1
Com esse parâmetro, um tempo de retardo pode ser definido para transição da saída de corrente para 22mA após um erro ter sido obervado.
Durante o retardo, a medição e a asaída analógica são mantidos
Quando o erro desaparece, o retardo também serve para retornar para o modo de medição.
Complete a função 1.7.2 “Input table” (tabela de entrada) antes de selecionar „volume” ou “ullage volume” (volume de transbordo)
** ou outra unidade selecionada na função 1.2.4 unidade de medição, 1.2.5 unidade de volume dependendo do item selecionado na função 1.3.1 saída corrente 1
*** depende do valor selecionado na função 1.3.1 item corrente 1
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Função
1.4 Dados usuário
1.4.3 Soma verificação
Range de entrada
Leitura somente
1.4.4 Número de identificação
1.4.5 Número de série
1.4.6 número de comando francês
1.4.6 Número de comando alemão
Opcional **
(Descritor)
1.4.9 Tipo de haste
00000 01
Leitura somente
Leitura somente
Leitura somente
Rígida simples, rígida dupla, cabo simples, cabo simples + contra peso, cabo simples sem contra peso, cabo duplo, cabo duplo + contra peso, coaxial, especial 1, 2 ou 3
Conforme pedido
Descrição
Este valor é utilizado para identificação da versão de software do dispositivo. A soma de verificação é testada quando iniciado. Isto ajuda na detecção de qualquer problema com o microcontrolador.
Este parâmetro atribui um número de identificação para o dispositivo. Um texto de no máximo 8 caracterers ASCII pode ser inserido.
Este parâmetro serve para identificar o respectivo dispositivo de medição. Este número não pode ser alterado e ajusta o endereço para interface HART.
Número programado em fábrica, para ser acionado em caso de reclamações de garantia e serviço.
Número programado em fábrica, para ser acionado em caso de reclamações de garantia e serviço.
Com essa função uma fileira ASCII de no máximo 15 caracteres pode ser inserido. (informação somente para usuário)
Informação do tipo de haste fornecido com sinal convertido. Somente leitura.
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Função
1.5.0 Applicação
1.5.1. Retardo de detecção
Range de entrada
Valor mínimo: 0mm
Valor Máximo: Zona morta
Conforme pedido
1.6.0 Serial I/O
1.6.2 Endereço
1.7.0 Tabela de volume
1.7.2. Tabela de entrada
Esta função pode ser utilizada para definir uma a´rea diretamente abaixo do flange na qual interferência devido À reflexões (exemplo: pescoço do tanque) serão mascaradas. Este valor tem que ser menor ou igual à zona morta (função
1.1.2).
Descrição
Endereços de 0 a 15
0
Selecione pontos de 1 a 20, insira valores de nível e respectivo de volume.
0 (tabela de conversão não criada, medição de volume não possível)
Para integração em uma rede de sinais.
Plataforma padrão para HART é a saída de corrente com sobreposição do sinal
FSK.
Para aplicação multi ponto a corrente de saída é ajustada para „OFF” e consequentemente para constante 4mA. Com rede multiponto, até 15 sensores
HART podem ser operados.
Com essa função, todo dispositivo conectado em uma rede é atribuido um endereço entre 0 e 15 (protocolo HART)
Se vários dispositivos estiverem conectados a uma rede digital cada dispositivo deve possuir um endereço único sob os quais pdem ser identificados na rede.
0 = saída analógica ativa
1 - 15 = modo Multi pontos ativo, saída analógica inativa
Para calibração do sensor para medição de volume.
Esta função é utilizada para ajuste de uma tabela sólida (nível / volume). Até 20 pares podem ser utilizados. Todo novo ponto deve ser maior que o anterior. As unidades de comprimento e volume podem ser modificadas posteriormente sem afetar os ajustes da tabela.
As unidades selecionadas para comprimento e volume nas funções 1.2.4 e
1.2.5 serão utilizadas aqui.
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5.1.3. Configuração rápida: exemplos de configuração
As mínimas funções a serem configuradas para uma simples medição estão listadas abaixo:
PCSTAR 2
Funções
HART®
Definição
1.1.1 2.1.1.1 Altura do tanque
1.3.1 … 4
1.7.0
2.1.3.1 … 4
2.1.7.0
Saída de corrente
Tabela de volume *
*Para medições de volume exemplos de procedimentos para cada ajuste de funções estão fornecidas nas páginas seguintes. Cada procedimento é dados em uma série de passos na forma de tabela e de acordo com a lista de parâmetros do PCSTAR 2 F2. Por gentileza acesse a seção 3.3.4 para equivalência de parâmetros para comunicação HART®.
Definições para configuração rápida
Onde a corrente I1 está configurada para „nível” no PCSTAR 2 Função.
1.3.1 (HART® Função 2.1.3.1)
Função 1.5.1
Retardo de detecção
Gás (ar)
Produto 1
Função 1.1.2
Zona morta
Funçăo 1.3.4
Nível máximo
Função 1.1.6
Comprimento haste configurado de fábrica
Função 1.3.3
Nível mínimo
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Típicas sondas utilizadas em configuração rápida:
Tipo de haste:
Produto medido:
Altura tanque: (PCSTAR 2: Função. 1.1.1, HART®: Função. 2.1.1.1)
Zona morta (PCSTAR 2: Função. 1.1.2, HART®: Função. 2.1.1.4)
Duplo cabo Ø4 mm ou 0.15”
Água (constante dielétrica r
= 80)
10000 mm
(veja dados técnicos das hastes)
Comprimento haste L
2
(PCSTAR 2: Função. 1.1.6HART®: Função. 2.1.1.2) 9000 mm (do not modify unless advised to)
Altura tanque: configuração da função 1.1.1 do menu usuário do PCSTAR2 (HART® Função. 2.1.1.1)
Essa função pode ser tanto definida como sendo a altura real do tanque ou comprimento de haste configurado em fábrica L2, caso a anterior não tenham sido informadas pelo cliente no pedido.
Porque alterar a altura do tanque?
Ajustando a distância no PCSTAR 2 Função 1.1.1 (HART® Função. 2.1.1.1) para L
2
evita que se crie uma zona não mensurável abaixo da haste onde a medição no display congela. Quando ajustar uma escala de medição conforme explicado nas páginas seguintes, isto significa que o nível no final da haste assumirá valor zero, ao invés do fundo do tanque.
Como a altura do tanque afeta a medição quando tanto nível e distância são medidos.
1 Altura do tanque
2 Altura de medição (Comprimento de haste configurado em fábrica, L
2
)
3 Zona não medida
4 Com altura real do tanque (1) ajuste na função 1.1.1 do menu usuário
5 Com comprimento de haste configurado em fábrica, L
2
, ajuste a função
1.1.1 do menu configuração.
Distância Nível
Distância Nível
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Exemplo de procedimento 1 (utilizando PCSTAR 2):
Para alterar a altura real do tanque (10000mm ou 33 ft) para comprimento de haste configurado em fábrica, L
2
(9000mm ou 29½ ft) , e então salve o novo parâmetro.
Acesse o item 5 do diagrama acima.
Passo Ação
1 Pressione F2 para conexão com dispositivo
2 Pressione F2 para acessar menu configuração
Dado inserido / valor ajustado
Tela do estado do tanque exibido. (nível lê 6750mm)
Menu configuração exibido
3 Clique no campo de ajuste de dados para função 1.1. altura do tanque Este campo atualmente lê 10000mm
4
5
Digite o novo valor
Pressione o botão “F6-Send to MicroTrek” (enviar para Microtrek) para que o Microtrek imediatamente aceitar o novo valor
6 Pressione “F3-Exit” (sair) para deixar o menu configuração
9000 n/a
Tela do estado do tanque exibido (nível agora lê 5750 mm)
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Zona morta: Configuração da função 1.1.2 do menu usuário do PCSTAR 2 (HART
®
Função 2.1.1.4)
A zona morta superior é a mínima distância de medição entre a face do flange do sensor (ponto de referência) e o produto. As várias hastes do Microtrek 2 fios possuem diferentes zonas mortas superiores e essas são informadas na seção 5.2.3: limites de medição do sensor.
Porque é importante a configuração da zona morta?
O sensor não exibirá medições tomadas aqui – a leitura é bloqueada ao atingir essa zona. Isso evitará que o sensor confunda o valor real com um parasita (exemplo
Flange) à medida que o produto se aproxime da conexão e portanto exiba um valor incorreto. Isso deverá ser notado que apresar da leitura ter congelado, a sonda continuará a seguir a reflexão. O display exibirá „TANK FULL” (tanque cheio) através da função F8-marker (marcador) do PCSTAR2.
Qual a diferença entre essas funções:
PCSTAR 2 Função 1.1.2/ HART® Função. 2.1.1.4: Zona morta
PCSTAR 2 Função 1.5.1/ HART® Função. 2.1.5.3: retardo de detecção?
O „reatardo de detecção” mascara todo sinal (exemplo nenhum está detectado pela sonda) até a distância definida da face do flange. O tamanho da zona de retardo de detecção nunca é maior que o tamanho da zona morta. O menu F8-marker (marcador) do PCSTAR2 exibirá „tank full” (tanque cheio) e „level lost” (perda de nível) nessa zona.
Isto está ilustrado abaixo – o valor na caixa é o valor exibido:
Reflexão de nível fora da zona morta
1 Altura da conexão de processo
2 Retardo de detecção (Função.1.5.1=120 mm)
3 Limite de zona morta (Função.1.1.2=150 mm)
4 Sinal
5 Reflexão do flange (mascarado)
Reflexão de nível dentro da zona
6 Zona mascarada (todos sinais aqui serão ignorados)
7 Nível refletido fora da zona morta – valor real exibido
8 Nível refletido dentro da zona morta – exibido nível no limite da zona morta (congelado)
9 Reflexão de nível dentro da zona de retardo de detecção – não detectado pela sonda e exibido nível no limite do zona morta
(congelado)
Sem detecção de nível dentro da zona de retardo de detecção
*(3) = Em termos de nível, foi configurado zona morta de 985 mm
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Como ajustar uma escala de saída de corrente
Funções usuário 1.3.1 a 1.3.4
Esse grupo de funções permite os usuários a ajustar uma escala. Os valores mínimo e máximo (4 e 20mA repsctivamente) de uma saída analógica deve cair dentro de uma zona de medição ativa do dispositivo, uma vez que o dispositivo congelará em caso de perda de sinal.
Acesse a tabela de limites de reflexão para cada tipo de haste na introdução. Acesse também ao começo da seção 3.3.3 para as vantagens de alterar a altura do tanque.
Exemplo procedimento 2 (utilizando PCSTAR 2):
Para personalizar a escala de medição
Selecione “Level” uma vez que o parâmetro de saída de corrente seja ajustado a partir do fundo do tanque.
Selecione range de 4-20mA com erro de 22mA; escolha valores adequados para mínimo e máximo.
Passo Ação Dado inserido / valor ajustado
1 Pressione F2 para conexão com o dispositivo
2 Pressione F2 para acessar menu configuração
3 Gire a tela para baixo e clique no campo de ajuste de dados para a função
1.3.1: corrente 1. Essa mostrará um menu de rolagem
4 Utilize o mouse para rolar pelo campo de dados. Clique no novo valor.
5 Role para baixo para função 1.3.2: range de corrente e clique no campo de ajuste de dados. Essa mostrará um menu de rolagem.
6 Utilize o mouse para rolar pelo campo de ajuste de dados. Clique no novo valor
Tela do estado do tanque exibido. (nível lê 5650mm)
Menu configuração exibido
Esse campo atualmente mede „distância”
Esse campo agora lê „nível”
Esse campo atualmente lê “4-20 mA”
Esse campo agora lê “4-20 mA / E = 22 mA”
7 Role para função 1.3.3: escala I1 mínima e clique no campo de dados. Esse campo atualmente lê “0000 mm”
8 Insira o novo valor. Isso informará o nível que corresponde ao valor def 4 mA. Esse campo agora lê “1000 mm”
9 Role para função 1.3.4: escala I1 máxima e clique no campo de dados. Esse campo atualmente lê “6000 mm”
(padrão de fábrica: 6000 mm)
Esse campo agora lê “8850 mm” 10 Altere para 9850 mm. Isso informará o nível correspondente ao valor de
20mA (e ajusta a máxima saída no limite da zona morta superior)
11 Pressione F¨-send (enviar) para o Microtrek imediatamente atualizar a configuração do dispositivo.
12 Pressione F#-Exit (sair) para sair da tela de configuração. n/a
Tela do estado do tanque exibido (nível lido 5650 mm)
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Ajustando uma tabela de volume - (Menu usuário função 1.7.2. do PCSTAR2 (HART® submenu 2.1.7))
Para habilitar medição de volume, uma tabela de conversão (linearização) necessitará ser criada utilizando o programa PCSTAR 2 ou o comunicador HART® .
A tabela de linearização associa volumes definidos para vários níveis.
Em caso de tanques assimétricos, exemplo com fundo abaulado, a precisão da medição volumétrica dependerá do número de pares nível / volume inserido. O máximo número de pares que pode ser inserido é 20.
A linearidade do volume é determinada pela interpolação entre 2 pontos. A tabela de conversão é geralmente utilizada para volume, mas também pode ser utilizada para peso ou vazão. Cinco pontos foram ajustados no exemplo seguinte.
Exemplo de procedimento 3: criando uma tabela de linearização associando volume a um nível determinado pelo usuário (utilizando PCSTAR2).
Passo Ação Dado inserido / valor ajustado
1
2
Conecte a sonda conforme descrito na seção 3.3.1
Pressione a tecla F2 ou clique com botão esquerdo em F2 – connection (conexão) na parte inferior da janela. Isso abrirá menu de configuração
3 Va até a função de usuário 1.1.1: altura do tanque para inserir o valor (clique no campo e digite em valor)
4 Va até a função de usuário 1.1.2: zona morta para inserir o valor de bloqueio n/a n/a
6.00 m
0.40 m
5 Vá até a função de usuário 1.1.6: comprimento da haste para inserir valor
6 Vá até a função de usuário 1.2.4: unidade de medição para selecionar unidade
7 Vá até a função de usuário 1.2.5: unidade de volume para selcionar a unidade desejada
8 Vá até a função de usuário 1.7.2: tabela de entrada. Máximo de 20 pares pode ser inserido. Para cada ponto um nível e volume deve ser inserido. Cada ponto deverá ter um valor maior que o anterior.
Tabela de entrada
5.80 m m ou ft m³ ou ft³
Veja tabela abaixo
Ponto Nível Volume
1 0.0 m 0.0 m³
2 0.20 m 0.5 m³
3
4
5
0.75 m
1.00 m
1.0 m³
1.5 m³
5.60 m 16.8 m³
* nível máximo = altura do tanque – zona morta = 6000 mm – 400 mm ou 19.69 ft – 1.31 ft
= 5600 mm oo 18.37 ft, equivalente ao volume de 16.80 m³ ou 593.3 ft³
Nota:
O nível pode efetivamente ser medido entre 200mm ou 8” e 5600mm ou 18½ pés. Quando o nível cai abaixo da ponta da haste, o Microtrek indicará que ainda restam 200mm ou 8”. De acordo, o Microtrek somente pode indicar um nível entre 200mm ou 8” e 5600mm ou 18½ ft, uma vez que somente meça ao longo da haste. O tamanho da zona morta depende da instalação e do tipo de haste.
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Complementarmente proceda o ajuste de 4-20mA para saída de corrente para valores de volume (utilizando PCSTAR2)
Passo Ação
1 Vá para função 1.3.1 corrente I para selcionar função de medição.
2 Vá para função 1.3.2 range de corrente 1 para ajustar estado de falha
3 Vá para função 1.3.3. (escala mínima I1) para inserir o valor do volume que corresponde ao 4mA
4 Vá para função 1.3.3. (escala máxima I1) para inserir o valor do volume que corresponde ao 20mA
5 Tanto pode salvar a nova configuração no computador através de clique com botão esquerdo em F5-SAVE e descarregar no Microtrek através de F6-send (enviar)
6 Pressione F3 para sair do menu de configuração
Dado inserido / valor ajustado
Volume
4 … 20 mA
0.50 m³
16.80 m³ n/a n/a
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5.2. P
ROGRAMAÇÃO COM UNIDADE
SAP-300
Os principais parâmetros do Microtrek podem também ser ajustados através do SAP-300.
O display de fábrica mostra o valor primário medido (daonde é calculada a corrente de saída).
Ao lado do display numérico existe uma barra gráfica no lado direito mostrando o valor da saída de corrente
Programação é auxiliada por um menu texto. Navegação no menu pode ser feita através dos botões
E
5.2.1. Unidade SAP-300
/ / / .
Display
Display de matrix de pontos 64x128
Gráficos, unidades e barra gráfica
Temperatura
Material
– 20°C…+60°C
Pláastico com reforço em fibra de vidro PBT(DuPont
)
O SAP-300 é um displau plugável e módulo de programação.
Cuidado!
O display do SAP-300 é tecnologia LCD, não exponha o SAP-300 a luz solar direta para evitar danos ao mesmo.
Caso o Microtrek não esteja equipado com uma proteção contra raios soalres e a temperatura ambiente esceda a temperatura ambiente do SAP-300 não deixe o mesmo dentro do instrumento!
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5.2.2. Comportamento do Microtrek em modo de programação manual
Após ligar o Microtrek o mesmo exibe o valor medido no SAP-300.
MODO REMOTO:
Caso o instrumento perceba comunicação HART externa o display é alterado e exibe „REMOTE MOD” (modo remoto) na parte inferior. Nesse modo os valores medidos são atualizados de acordo com as buscas do HART mestre externo.
Caso o HART mestre não atualize os valores, o display mostrará os últimos valores medidos.
Caso não tenha SAP-300 o LED COM indicará comunicação HART
Caso a comunicação HART se interrompa o LED COM desligará após 120segundos.
Acesso ao menu pode ser obtido através do botão
E
. Rolar o menu através dos botões e . entre no ponto do menu selecionado através do botão
E
. Saia do menu anterior através do botão .
Os botões somente funcionam na presença de SAP-300. quando o Microtrek é deixado no menu de programação, após 30 minutos o instrumento automaticamente retornará ao modo de medição.
Caso o SAP-300 seja removido do instrumento, o mesmo automaticamente retornará ao modo de medição.
Devido à programação manual (com SAP-300) e remota (com HART mestre externo, Multicont ou PCSTAR2) não poderem operar simultaneamente, (pois ambas atual como um HART mestre) somente um modo de programação tem prioridade e este é o modo manual.
Durante programação manual o instrumento envia uma resposta de „BUSY” (ocupado) para o dispositivo HART mestre externo. (resposta HART código 32 – dispositivo está ocupado)
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5.2.3. Programação manual
A estrutura do menu é semelhante à estrutura de parâmetros do PCSTAR2.
Menu principal
BASIC SETUP (ajustes básicos)
OUTPUT SETUP (ajuste de saída)
APPLICATION (aplicação)
Sub-menu
TANK HEIGHT (altura tanque)
DEAD ZONE (zona morta)
Parâmetro PCSTAR 2
1.1.1
1.1.2
1.5.1 CLOSE-END BLOCKING (zona morta superior)
DAMPING TIME (amortecimento)
PROBE LENGTH (comprimento haste)
CURRENT MODE (modo corrente)
FAILURE CURRENT (falha corrente)
CURRENT MIN (corrente mínima)
CURRENT MAX (corrente máxima)
ERROR DELAY (retardo de erro)
APPLICATION TYPE (tipo aplicação)
1.1.3
1.1.6
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
1.3.5
Alteração de parâmetros pode ser feita selecionando-se um sub-menu e pressionando-se botão
E
de dois modos:
Lista de textos: Navegação é a mesma que na lista do menu.
Aceitar alterações com botão
E
, cancelar alteação (e sair) com botão .
Campo numérico: Para edição de valor numérico.
Edição é auxiliada por um cursor (caractere invertido).
Alteração do valor do dígito selecionado com botões /
Selecionar um dígito pode ser feito com botão .
Aceitar alterações com botão
E
. após aceitar alteração do parâmetro o Microtrek verifica o parâmetro e o descarrega.
Caso o parâmetro esteja incorreto a mensagem CHECK/WRITE FAILE! (falha verificação/escrita) aparecerá.
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5.3. P
ROGRAMAÇÃO COM COMUNICADOR PORTÁTIL
HART
®
(HHC)
O Display e configuração também podem ser conduzidas com comunicador HART®.
Imagem do comunicador 1 Conectores dois pinos para loop
2 LCD
3 Funções de tela (F1 … F4)
4 Telas de ação Liga / desliga
Seta para cima esquerda
Outras funções: Seta esquerda: menu anterior
Seta direita: selecionar ponto n/a
Ligação elétrica padrão(não-Ex)
Fonte de alimentação
HART dispositivo compatível
Atenção: utilize o manual do HHC para instruções de ligação elétrica quando em atmosferas explosivas.
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Exibindo leituras
Utilize as setas para cima e para baixo para mover para a linha correta e então selecionar com a seta para direita.
2 HART Communicator
1 Offline
2 → Online
3 Frequency Device
4 Utility
Online
1 → <Process Var.>
2 <Config./Test>
3
4
5
<Access/Rights>
<Watch status>
<HART Variables>
SAVE
F1 F2 F3 F4
Menu principal Menu on-line
<Process Var.>
1 → <Measurements>
2 <Input/Outputs>
4 ♥
<Measurements>
1 → Lvl 878.00 mm
2 Dist 121.00 mm
SAVE HOME
F1 F2 F3 F4
Menu medição e entradas e saídas
HELP SAVE HOME
Funções de medição
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Configuração: resumo de funções de usuário via comunicador HART® HC275 (versãp 1.00)
Resete valores de fábrica descrito na coluna range de entrada em negrito
Acesse as instruções do comunicador HART® HC275 para mais detalhes de operação.
Função
1.0 PROCESS VAR.
Range de entrada
1.1.0 MEASUREMENTS
1.1.1 LEVEL
Descrição
Valor do nível
1.1.2 DISTANCE
1.1.3 VOLUME
1.1.4 ULLAGE VOLUME
1.2.0 INPUTS/OUTPUTS
1.2.1 FUNCTION I
1.2.2
1.2.3
I
%
Valor da distância
Valor do volume se a uma tabela de linearização for programada
Valor de transbordo se uma tabela for programada
Função associada à saída de corrente (variável primária).
Valor de saída de corrente (mA)
Range percentual do PV
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Função
2.0 CONFIG./TEST
2.1.0 OPERATION
Range de entrada
2.1.1.4 DEAD ZONE
Cuidado: parâmetros críticos
2.1.1.5 SENSOR INFO
2.1.1.5.1 Sensor upper limit
2.1.1.5.2 Sensor lower limit
2.1.1.5.3 Sensor min. span
2.1.2.0 DISPLAY
Insira comprimento da haste até 60000mm ou
2362”
Conforme pedido
Insira 0 mm para altura do tanque mas <24000mm ou 1063”
Conforme pedido
Insira valor até 100 seconds
5 segundos
Insira um valor
Função.1.5.1(retardo de detecção)comprimento haste.
Veja „mínima distância de medição”
Informações técnicas das hastes
= Comprimento
= 0
= 1 mm
Descrição
Altura do tanque.
A altura do tanque é definido como a distância entre o fundo do tanque e a superficie inferior do flange.
Este valor têm que ser igual ao exato comprimento da haste. A
única situação para alterar esse valor é caso a haste tenha sido trocada.
A constante de tempo permite filtrar possíveis flutuações de sinal quando a superfície do produto for turbulenta.
Medições próximas do flange podem não ser precisas ou confiáveis. Medição pode não ser confiável em uma área menor que esse valor recomendado, dependendo do tipo de haste.
Somente leitura. Limite superior
Somente leitura. Limite inferior
Somente leitura. Mínimo SPAN
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Função
2.1.2.1 LENGTH
2.1.2.1.1 LENGTH UNIT
2.1.2.1.2 DISPLAY FORMAT
2.1.2.1.3.0 DEFINE NEW UNIT
2.1.2.1.3.1 UNIT NAME
2.1.2.1.3.2 UNIT FACTOR
2.1.2.2.0 VOLUME
2.1.2.2.1 VOLUME UNIT
2.1.2.2.2 DISPLAY FORMAT
Range de entrada
Selecione m, cm, mm, inch, Ft, unidade opcional
mm
0, 1, 2, 3, 4, 5, formato exponencial, auto
2
4 caracteres ASCII
“UNIT”
Insira entre 0.0 e 100000
Selecione m
1.0
toneldas métricas, toneladas americanas
0, 1, 2, 3, 4, 5, formato exponencial, auto
2
3
, l, US Gal, Ft
m³
3
, bbl, M
3
/h, Ft
3
/h, kg,
Descrição
Unidade de comprimento do valor exibido (nível // distância)
A unidade opcional permite ao usuário definir uma nova unidade
(nome e fator). Veja menu 2.1.2.1.3
Número de casas decimais.
Define o formato dos valores de comprimento exibidos (opcional
HART® comunicador H275).
Opcional nome da unidade. Usuário tem que inserir o nome da unidade antes de utiliza-lo no menu “LENGTH UNIT” (unidade de comprimento).
Fator de unidade opcional. Usuártio têm que inserir o fator de unidade antes de utiliza-lo no menu “LENGTH UNIT” (unidade de comprimento).
Com um fator 1.0, a unidade é equivalente a um milímetro.
Com um fator 1000.0, a unidade é equivalente a um metro
Unidade para conversão de valores
A unidade selecionada é somente utilizada para exibir o valor de conversão da tabela de linearização.
Número de casas decimais. Define o formato do valor de volume exibido. Number of decimal places. Defines the displayed volume value format. (opcional HART® comunicador H275).
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Função
I
min. 4 mA
max. 20 mA
Range de entrada
Selecione nível, distância, volume, volume de transbordo
Nível
Selecione 4-20 mA ou 4-20 mA + 22 mA para erro
4 - 20 mA
Selecione sem retardo, 10 s, 20 s, 30 s, 1 min, 2 min, 5 min, 15 min
Sem retardo
Insira 0 para escala I mínima
Descrição
Função de saídad e corrente (valor medido a ser exibido). Funções de volume aparecerão caso uma tabela de linearização existir no menu 2.1.7.0
Range 4-20mA para saída de corrente
(primeira escolha). Quando o Microtrek estiver em modo de erro, a saída de corrente fica congelada exceto se a segunda escolha for selecionada e então a saída de corrente fica fixa em 22 mA.
Esse menu está disponível em caso de range for selecionado para 4-20MA com erro de 22mA.
Esse parâmetro ajusta o retardo antes da saída de corrente ir para 22mA após ocorrência de modo de erro.
Insira o menor valor do range (correspondente a 4mA) dependendo do parâmetro escolhido em 2.1.3.1.
Conforme pedido
Insira escala para altura do tanque Insira o valor mais alto (correspondente a 20mA) dependendo do parâmetro escolhido em 2.1.3.1.
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Função
2.1.4.0 USER DATA
2.1.4.1 TAG
2.1.4.5 CHECKSUM
Range de entrada
NUMBER
2.1.4.3 FRENCH
COMMISSION
NUMBER
2.1.4.4 GERMAN
COMMISSION
NUMBER
2.1.4.5 RELEASE NUMBER
00000 01
Descrição
Número de identificação do dispositivo
Somente leitura. Cada dispositivo possui seu próprio número de série.
Esse número é ajustado em fábrica.
Refêrencia em caso de garantia ou serviços.
Esse número é ajustado em fábrica.
Refêrencia em caso de garantia ou serviços.
Somente leitura.
Número de liberação do dispositivo (versão de sofware e hardware).
Somente leitura.
Tipo de haste conectada ao flange.
Rígida, dupla rígida, cabo + contra-peso, cabo sem contra-peso, cabo duplo, cabo duplo + contra-peso, coaxial, especial 1, especial 2 e especial 3
Conforme pedido
Somente leitura.
Semelhante ao número de liberação.
Esse parâmetro permite identificar a versão de software do dispositivo.
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Função
2.1.5.1.0 THRESHOLD
2.1.5.1.1 LEV. PULSE AMP.
2.1.5.1.2 LEV. PULSE GAIN
2.1.5.1. THRESHOLD
Range de entrada
Somente leitura
Somente leitura
Insira um valor entre 50mV e
2500mV
500 mV G3 em 1000 mm
Insira um valor entre a função
2.1.1.4: zona morta até a função
2.1.1.2: comprimento da haste
Descrição
Valor dinâmico
Nível de amplitude em milivoltagem
Valor dinâmico
Amplificação do pulso de nível (ganho 0, 1, 2 ou 3).
Valor de corte do nível de pulso (em milivoltagem). O ponto de corte expande a medida que o fator de amplificação do ganho muda pelo conversor eletrônico.
Essa função força o Microtrek a buscar pela superfície do produto em outro local fora da zona de medição atual. Se não há medição de sinal, pode-se inserir um valor estimado.
2.1.5.4 SEARCH PROBE END
2.1.5.5 RESET MicroTREK 2-wire
2.1.6.0 SERIAL I/O
2.1.6.1 ADDRESS
Insira um valor entre 0mm ou
0polegadas até a função 2.1.1.4: zona morta
Conforme pedido
Medição nas unidades configuradas na função 2.1.2.1.1
Insira valor entre 0 e 15
Essa função força o instrumento a não analisar reflexões na zona diretamente abaixo do flange.
O valor inserido de retardo de detecção deve ser menor que o valor de zona morta.
Mede automaticamente o comprimento da haste.
O tanque deve ser esvaziado e a altura do tanque deve ser configurado para um valor maior que o comprimento de haste estimado para isso ser feito corretamente.
Reinicia o Microtrek
Insira o endereço do dispositivo quando este estiver conectado a uma rede multi pontos HART.
A saídad e corrente é desviada para 4mA.
0 = 4 … 20 mA está ativo
1 – 15 = em modo multi ponto
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2.1.7.0 STRAP TABLE
2.1.7.2 INPUT TABLE
Selecione m3, l, US Gal, Ft3, bbl, M3/h, Ft3/h, kg, toneladas métricas, toneladas americanas
Litros [l]
0 a 20 pontos
0
(i.e. no volume table)
Unidade para conversão dos valores (tabela de linearização).
A unidade selecionada é utilizada para definir os valores da tabela de linearização.
Essa função define a tabela de linearização.
O máximo número de pontos é 20
Cada valor subsequente deve ser maior que o anterior.
As unidade de volume e comprimento podem ser alteradas posteriormente sem afetar os ajustes na tabela. Cálculos são executados automaticamente no instrumento.
Essa função apaga a tabela de linearização. 2.1.7.3 DELETE TABLE
Função
2.2.0
2.2.1
2.3.0 SERVICE
3.2
TESTS
TEST OUTPUT
SPECIALIST PSW
Range de entrada Descrição
Selecione 4 mA, 12mA, 20 mA, Outros Essa função permite que a saída de corrente seja testada.
A saída pode ser ajustada para um dos valores listados.
Com um medidor de corrente de referência, a calibração da saída de corrente pode ser verificada.
Acesso restrito às configurações de fábrica. Esses parâmetros podem ser acessados via função 3.2 „senha de especialista”
3.0 ACCESS RIGHTS
3.1 MAINTENANCE
PSW
Sim ou não
Insira código de 9 caracteres em caso
„SIM”.
Não
Desabilita a trava de acesso ao menu de configuração.
A senha deve conter exatamente 9 caracteres.
E,R ou U somente devem ser usados. A senha é exibida em um formato embaralhado.
Isso permite à Nivelco decodificar a senha em caso de esquecimento.
Acesse a central de serviço da Nivelco ou manual do Microtrek para o código.
Essa função exibe o estado do dispositivo.
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5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
5.12
Função Range de entrada
5.0 HART® VARIABLES
5.1 MANUFACTURER
5.2 MODEL
NIVELCO
5.3 FLD DEV REV
1.0
1.0
1.0
5.6 DEVICE ID
MESSAGE
DESCRIPTOR
DATE
NUM RESP PREAM
TAG
POLL ADDRESS
Descrição
Somente leitura.
Somente leitura.
Revisão do dispositivo de campo.
Somente leitura.
Revisão do software.
Somente leitura.
Revisão do hardware.
Somente leitura.
Somente leitura. A identificação do dispositivo é também o número de série do dispositivo.
32 bytes de caracteres ASCII
16 bytes de caracteres ASCII
Mês / dia / ano (xx / xx / xx).
Número do preâmbulo na janela de resposta do dispositivo
Identificação do Microtrek
Endereço do dispositivo
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5.3.1. caracteres disponíveis para funções alfa numéricas no PCSTAR2 e console HART
®
PCSTAR2
Console HART® (HHC)
Função 12.6.1: nome unidade, Função. 1.4.4: número dispositivo, Função. 1.4.8: opções
Função. 5.7 Mensagem, Função. 5.8 Descritor, Função. 5.11identificação
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BKI 09 ATEX 0003X
htk4014p0600p_01 59 / 76
5.4. C
ARACTERÍSTICAS DO MEDIDOR
MICROTREK
Essa seção explica:
Os quatro princípios de configuração para ajuste de uma escala de medição e que o usuário dever se preocupar em cada caso;
O que acontece quando o tanque está cheio ou vazio;
Qual o linha de corte de nível e como modificá-la e
O que acontece quando nível é medido quando existem mais de um produto no tanque;
A escala de medição:
Cinco possíveis configurações para saída de corrente analógica – com nível selcionado na função 1.3.1 do PCSTAR2: corrente.
Display congelado na zona morta superior
A Altura do tanque (Função 1.1.1)
B Comprimento da haste (Função. 1.1.6)
C Retardo de detecção (Função 1.5.1)
D Zona não mensurável
E Distância mínima entre zona não mensurável e zona morta
(Função.: 1.1.2 – Função.: 1.5.1)
F Zona morta superior (Função. 1.1.2)
G Range de medição
H Ponto de referência no fundo do tanque
(Função.: 1.3.1 = nível)
Display congelado abaixo da sonda
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As configurações descritas abaixo estão ilustradas no diagrama acima.
(1) O range de saída de corrente é menor que o máximo range de medição possível.
(2) O range de saída de corrente é igual ao range de medição:
Escala mínima.: 4 mA (Função. 1.3.3) = altura do tanque – comprimento da haste + H
Escala máxima.: 20 mA (Função. 1.3.4) = altura do tanque – zona morta
(3) O range de saída de corrente é maior que o range de medição:
Escala mínima.: 4 mA (Função. 1.3.3) = 0.0
Escala máxima.: 20 mA (Função. 1.3.4) = altura do tanque – zona morta
(4) O range de saída de corrente é maior que o range de medição:
Escala mínima.: 4 mA (Função. 1.3.3) = altura do tanque – comprimento da haste + H
Escala máxima.: 20 mA (Função. 1.3.4) = altura do tanque
(5) O range de saída de corrente é maior que o range de medição:
Escala mínima.: 4 mA (Função. 1.3.3) = 0.0
Escala máxima.: 20 mA (Função. 1.3.4) = altura do tanque
NOTA: o ponto de referência para medições de distâncias é a parte inferior da face do flange.
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5.4.1. Lógica de operação da sonda quando ocorre perda de reflexão
O pulso de reflexão do produto é normalmente perdido quando o nível está na zona morta superior ou perto do fundo do tanque.
O diagrama abaixo mostra a ação tomada pela sonda dependendo de onde a última reflexão foi perdida.
Utilize a função F8 – marker (marcador) do PCSTAR2 para acompanhar o estado da medição da sonda.
Zona 1 : Zonas morta e retardo de detecção
O marcador exibe “Tank full” (tanque cheio) e “Level lost” (perda de nível) quando o produto entra na zona morta e nenhuma reflexão é encontrada. Isso também ocorre uma vez que a reflexão de nível está dentro da zona de retardo de reflexão. A sonda assume que o tanque está cheio e exibe o valor máximo de nível. A sonda procura por uma reflexão ao longo de todo comprimento da haste.
Zona 2 : zona cheia (e zona morta)
Marcador “Tank full” (tanque cheio) é exibida nessa zona. Se a sonda perder o sinal nessa zona, ela reage como na zona 1: o tanque é considerado cheio. A sonda procura por uma reflexão ao longo de todo comprimento da haste.
Zona 3 : Zona de medição central
A sonda procura ao longo da haste pelo maior pulso refletido. Caso o pulso seja perdido a leitura congela no último valor. O marcador „level lost” (nível perdido) será exibido.
Zona 4 : Zona vazia
Caso a reflexão se perca aqui então a sonda assume que o tanque está vazio e o marcador exibe „tank empty” (tanque vazio). A sonda procura por reflexão nessa zona mas faz uma busca ao longo de todo comprimento da haste a cada minuto.
A leitura permanecerá congelada durante esse tempo.
A refexão de curto circuito permanecerá maior que a reflexão do produto nesse momento.
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5.4.2. Ganho e amplitude de tensão
Conforme explicado no princípio de medição na introdução. O nível de produto é convertido a partir de um retorno de sinal (a reflexão do produto) recebido pela sonda: esse sinal levou um certo tempo para retornar para a sonda e ele possui uma certa força / tamanho em milivoltagem (dependendo da constante dielétrica
do produto). r
Todo sinal de pulso que retorna para o bloco eletrônico da sonda (incluindo flange, obstruções e reflexões da superfície do produto) são convertidos para amplitudes de tensão. O microprocessador da sonda procura pela parte de sinais que está acima de um ajuste de amplitude de tensão, chamado de „threshold”, e identifica este como sendo o produto que está sendo medido. Para esse sinal ser mensurável pela sonda, o microprocessador amplificará o sinal através de aumento de ganho.
Uma vez que o sinal está dentro de um range de trabalho ajustado, a sonda segue esse sinal. A sonda registra qualquer mudança em tempo por parte desse sinal que retorna para o conversor e traduz em um valor de volume ou nível.
Ganho é uma função de amplitude de tensão.
Este define o valor de fábrica para o „threshold” quando a sonda está procurando pelo nível do produto.
Um sinal de retorno forte receberá um baixo ganho (exemplo ganho 0 ou pequena amplificação).
Entretanto, se o sinal é muito fraco, então um ganho 3 (exemplo alta amplificação de sinal) será dado.
Exemplo de amplificação de sinal:
= normalmente não menor que 0,4 a 0,5V
Pico
Microprocessador
Threshold amplificador
Zona de sinal utilizável
Sinais não utilizáveis
Aumentar ganho
Pulso nível
Ganho0
Para sinais fortes
Zona de sinal utilizável
Sinais năo utilizáveis
Aumentar ganho
Ganho
Threshold
Onde ganho f{A}
E A=sinal do nível amplitude
Ganho1
Zona de sinal utilizável
Ganho2
Sinal dentro da zona
Satisfez restrições de operação com amplificação utilizando ganho 3 (para sinais mais fracos) desnecessariamente...
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Medição de nível: amplitude de pulso de nível e threshold
Após conexão com a fonte de alimentação, o Microtrek irá:
1. Mede pulsos refletidos em termos de amplitude de tensão através de um ciclo de ajuste de ganhos.
2. Identifica a maior amplitude como sendo nível de produto.
Essa imagem da função F&-Osciloscópio do PCSTAR2 enquanto mede uma aplicação típica de um produto identifica:
1 Pulso inicial
2 Reflexão do flange (exceto haste coaxial)
3 Reflexão sem produto (exemplo parasita: agitador)
4 Reflexão nível de produto
5 Nível do threshold (com passos de 2 metros).
Ajustado em F11-configuração dinâmica
6 Offset
7 Distância medida em função do tempo
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O nível de sinal pode ser otimizado por meio de dois fatores:
Fator de amplificação
A amplitude de sinais é proporcional à constante dielétrica
r
do produto. Em pequenas amplitudes o sinal deve ser amplificado.
O fator de amplificação depende da constante dislétrica do produto
r
e do tipo de haste. O dispositivo ajusta o ganho automaticamente.
Os seguintes fatores se aplicam ao ajuste de ganho:
0 1.05
1 2.10
2 4.37
3 8.93
Threshold
O threshold suprime interferência de forma que somente reflexões da superfície do produto (sinal de nível) são mostrados. A juste de fábrica do threshold é adequado para aplicações padrão.
O threshold necessitará ser ajustado no caso de constantes dielétricas
r
muito baixas, múltiplas reflexões ou condições de instalação desfavoráveis.
As ilustrações abaixo mostram o sinal de interferência quando a função de osciloscópio é utilizada.
Essas reflexões podem existir devido a diversas causas, por exemplo partes internas do tanque ou múltiplas reflexões dentro do range de medição.
Mesmo a interferência sendo muito fraca, o threshold tem que ser ajustado para um valor acima desses sinais.
1 Pulso
2 Reflexão do flange
3 Sinal
4 Interferência
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2 Reflexão do flange
3 Sinal nível
4 Interferência
5 Threshold
No diagrama acima pode se notado que o nível do threshold não é constante:
400mV em 1000mm ou 3,3ft, e somente 250mV em 10000mm ou 33ft. Nenhuma atenuação é requerida para hastes ≤ 3000 mm ou 10 ft.
A forma do threshold é dependente de atenuação e é automaticamente ajustado pelo dispositivo ao longo do comprimento de medição.
Ajuste do threshold
Se o threshold for muito alto, exemplo é maior que a amplitude do nível refletido, o dispositivo não irá encontrar qualquer nível mesmo com máxima amplificação.
Se o threshold for muito baixo, exemplo abaixo da amplitude de alguns sinais interferentes, o dispositivo identificará e indicará um desses sinais como reflexão de nível somente se o tanque estiver vazio.
Ajuste com precisão do threshold é especialmente importante quando a constante dielétrica
r
é baixa.
Para ajustar, o nível (amplitude da reflaxão) deve ser conhecido. Um nível de 500mm ou 20” é ideal.
O nível de threshold deverá ser metade do caminho de sinais interferentes inválidos e o sinal do nível refletido.
A reflexão da ponta da haste, que é claramente identificada por um valor baixo de
r
, não necessita ficar abaixo do valor do threshold.
Observe todas reflexões ao longo de toda haste e então altere o valor do threshold e/ou a amplificação na função F11 (configuração dinâmica) do menu.
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5.4.3. Valores típicos de sinal
Os seguintes diagramas mostram sinais característicos que foram gravados com a função osciloscópio.
Pulso emitido
Pulso emitido
Flange Sinal do nível
Flange
Haste rígida ou cabo com ganho 1
Sinal do nível
Haste rígida ou cabo com ganho 2
Pulso emitido
Pulso emitido
Sinal do nível Sinal do nível
Haste coaxial com ganho 1 Haste coaxial com ganho 2
O sinal da haste coaxial não incluem reflexão do flange, devido ao ajuste mecânico não produzir qualquer alteração de impedância no flange.
A amplitude de reflexão da superfície do produto aumenta a medida que o nível aumenta e diminui quando o nível cai.
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5.4.4. Ajuste automático
De forma a manter um sinal de reflexão suficientemente forte, o ganho é ajustado automaticamente.
Quando a amplitude de reflexão do nível cai, o ganho aumentará de forma a compensar a perda de amplitude de sinal. Ganho e threshold mantêm a mesma proporção.
Em um ganho 3, o sinal de nível
1 Está localizado entre uma distância de 2000mm e 4000mm ou 6.5 e 13ft.
2 É o Threshold. Isso está mostrado abaixo:
O fator de amplificação é 3
O nível caiu, aumentando a distância entre nível e flange.
1 Está localizado além de 4000mm ou 13ft.
2 threshold
3 Interferências
As interferências agora se encontram abaixo do Threshold (2), cujo limite inferior é 50mV.
Como no diagrama acima, o fator de amplificação é 3.
Em ambos casos, o ganho do threshold automaticamente ajustado indica que todos sinais localizados acima do meio caminho da amplitude do sinal de nível.
No caso de falhas de instalação ou operacionais, pode-se frequentemente identificar a causa da falha pelo uso dessa função e normalmente eliminá-la. Uma vez que a falha persista, por gentileza copie essa tela (fotos de tela com F10) para central de serviços da Nivelco.
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Procedimento (exemplo onde o nível medido é muito baixo comparado com nível real):
Obtenha a leitura do pico de amplitude utilizando a função osciloscópio – F7 para modificar o nível do threshold
Passo Ação Valor inserido / exibido
1 Execute o PCSTAR 2. Pressione F2 para conexão com a sonda. n/a
2
3
Pressione F11 para abrir configuração de janela dinâmica
O topo da janela informa a distância, pico de amplitude em voltagem e ganho n/a
21000 mm;1500 mV;Ganho 2
4 n/a
5
6
O nível de threshold configurado está listado abaixo do pico de amplitude em milivoltagem.
Clique em „Modify” (modificar) para ativação do campo Threshold
Clique no campo „Threshold” para inserir novo valor.
Caso um valor de nível aproximado seja conhecido, clique no campo „distance” (distância) e então clique no botão „search” (busca)
1100 mV
19000 mm
7 Caso o valor ainda seja muito baixo, procure reduzir o threshold novamente em pequenos valores.
Caso isso não resolva o problema, contate a central de serviço da Nivelco.
Note que o threshold cai a cada 2000mm ou 6.5 ft. n/a
Nota para aplicação em sólidos
A maioria de aplicações em sólidos secos exceto pós ou flocos com alta constante dielétrica
r
, tais como pó de carvão, são medidas com ganho 3. Torna-se difícil medir nível em um certo ponto com a sonda utilizando um ganho entre 0 e 2, então uma estrutura interna do tanque (viga exposta, etc) fica mais adequada estar dentro da a´rea do pulso eletromagnético: a sonda detectará o sinal mais forte e informará esse valor como nível de produto.
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5.4.5. Medição de nível quando existir mais de uma fase ou camada no tanque
Nível pode ser medido com mais de uma fase no tanque.
Isso requer o ajuste de um parâmetro no menu de fábrica (função 1.1.3: tipo de aplicação) para o seguinte modo de medição:
2 liquidos, 1 Nível Para medição de nível com duas ou mais fases
1 liquido, 1 Nível Para medição de uma fase ou liquido
Características
O Nível no topo do tanque pode ser detectado
Caso exista uma mínima camada de aproximadamente 100mm – quando estiver medindo um produto no topo com constante dielétrica de
r
=2.4.
O modo „2 liquidos, 1 nível” permite medição até mesmo quando mais de 2 liquidos estão presentes no tanque. O primeiro sinal em retorno é considerado nível e o sgundo é ignorado.
Esse modo pode ser utilizado com todos tipos de hastes.
Exemplo de aplicação 1:
Medição de nível de óleo (1 líquido no tanque)
Sinal / V
Com menu de fábrica função 1.1.3:
Tipo de aplicação ajustado para 1 líquido, 1 nível, o Microtrek buscará pelo retorno de sinal com mais alta amplitude (exemplo maior que o threshold).
Medirá nível de óleo.
1 Sinal de medição de nível
Gás
Tempo / ns
= distância
2 Threshold
Líquido
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Examplo de aplicação 2:
Medição de nível quando há 2 líquidos (óleo/água) no tanque – utilizando sonda corretamente configurada
Com menu de fábrica função 1.1.3:
Sinal / V
Tipo de aplicação ajustado para 2 liquidos, 1 nível, o Microtrek buscará pelo primeiro retorno de sinal maior que o Threshold.
Gás
(ar)
Tempo / ns
= distância
Medirá corretamente o nível de óleo (exemplo „Nível”).
Threshold
2 Sinal
3 Sinal da interface óleo/água
Para maiores informações, por gentileza contate sua central de serviços Nivelco local.
Óleo
Água
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5.5. S
OLUCIONANDO PROBLEMAS
Evento
Mensagens de erro
Estado “Tank full” (tanque cheio), leitura congelada status marker on*, reading frozen at max. or min. value
Marcador de estado de tanque vazio ligado “Tank empty”, leitura congelada no valor mínimo ou máximo.
Marcador de tanque cheio e perda de nível (“Tank full” e
“Level lost”) ligados, leituras congeladas nos valores máximo ou mínimo.
Marcador nível perdido
(“Level lost”) ligado, leitura congelada.
Falha
Sem falha. O nível atingiu (e provavelmente ultrapassou) o limite de medição superior configurado e pode estar tanto exibindo o máximo (quando medindo nível) ou mínimo
(quando medindo distância).
Sem falha. O nível entrou na zona morta inferior da sonda e não pode mais detectar um sinal de retorno. Ou é exibido valor máximo (quando medindo distância) ou mínimo (quando medindo nível) pode ser exibido.
Sem falha. O nível entrou na zona morta superior da sonda e não pode mais detectar um sinal de retorno.
O instrumento perdeu o sinal do nível, foi atingido mas ainda não possui retorno de pulso. Isso pode ocorrer caso o pulso caia abaixo do threshold. Sinais parasitas do flange ou obstruções no tanque podem tornar a sonda incapaz de identificar o sinal correto.
Ocorre quando existe um problema com o tempo base na placa HF.
Marcador de referência não encontrada (“Reference not found”) ligado.
Marcador de perda de nível
(“Level lost”) e referência não encontrada (Reference not found”) ligados, leituras congeladas
Ação
Nenhuma.
Medições deverão ser normais uma vez que o nível está dentro do range de medição configurado.
Nenhuma.
Medições deverão ser normais uma vez que o nível está dentro do range de medição configurado.
Esvazie o tanque abaixo do limite de medição superior e verifique a medição.
Garanta que o tanque tenha sido esvaziado abaixo do máximo nível e verifique a medição.
Caso o sinal não seja detectado então modifique o threshold manualmente conforme descrito na seção 5.4.2 utilizando a função osciloscópio (F7) e configuração dinâmica (F11) no PCSTAR2.
Por gentileza contatar Nivelco
A sonda recebeu uma descarga eletrostática. A sonda procurará pelo nível novamente e reiniciará leituras. Caso as leituras permaneçam congeladas então o conversor de sinal pode ter sido danificado por descarga eletrostática e pode necessitar substituição.
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Marcador flange não encontrada (“Flange not found”) ligado
O conversor de sinal foi incorretamente configurado para medir com cabo ou haste rígida quando foi equipado com haste coaxial. Isso também pode ser devido à instalação em um longo pescoço que têm o efeito de atenuar o sinal do flange.
Contatar Nivelco para obter procedimento correto.
Marcador de retardo fora dos limites (“Delay out of limits”) ligado, leitura está congelada.
Erro de tensão negativa
(“Negative voltage error”*)
O pulso emitido não foi detectado.
A sonda não irá operar até que seja detectado.
Ocorre quando existe um problema com a base de tempo da placa HF
O conversor de sinal pode necessitar substituição. Por gentileza contatar
Nivelco.
Erro tensão (“VC01 voltage error” *)
Erro tensão (“VC02 voltage error” *)
Por gentileza contatar Nivelco
Reprogramando
(“Reprogramming FPGA” *)
*sonda conectada ao software PCSTAR2 ou controlador HART portátil (HHC) com marcador (F8) ou lista exibida.
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Evento
Operação geral
Instrumento não é preciso com produto que possui alta constante dielétrica. Um desvio constante é observado em todas medições tomadas.
O Microtrek está indicando um valor incorreto de nível
Instrumento não é preciso quando existem duas ou mais fases no tanque.
Falha
Altura do tanque não está correta
O Microtrek está medindo uma reflexão inválida.
O instrumento pode ter sido incorretamente configurado para esse tipo de aplicação (exemplo – está medindo a interface ao invés do nível).
Ação
Verifique a saída de corrente e parâmetros de altura do tanque.
Caso o conversor de sinal tenha sido substituído, verifique que os parâmetros calibrados em fábrica continuam os mesmos.
Peça à Nivelco pela folha de dados de calibrações de fábrica (caso não tenha sido fornecida) e a senha para acesso ao menu de fábrica.
Cheque se existem obstruções no tanque e se a haste está limpa.
No caso do nível indicado estar próximo do pescoço, aumente o retardo de detecção e a zona morta na mesma proporção ou aumente o nível do threshold caso a medição máxima seja essencial.
Em qualquer caso utilize a função de osciloscópio do PCSTAR2 para visualizar e analisar a aplicação.
O nível de threshold deve ser ajustado de forma a mascarar as interferências.
Também fornece margem suficiente para detecção do pulso de nível.
Pulsos muito largos ao longo do sinal de medição (mesma amplitude que o pulso inicial) podem ser causadas por uma haste que está encostando no pescoço ou lateral do tanque (veja seção 1.3.5). garanta que nada encoste na haste.
Contate a Nivelco para procedimento corretivo ou acesse o manual de serviço.
Verifique que a função 1.1.3: aplicação esteja ajustada para 2 líquidos, 1 nível
(“2 liquids, 1 level”)
Verifique também se existe uma camada de mais de 100mm do produto superior acima do produto inferior.
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Evento
Conexões elétricas e saídas de comunicação
Valor de saída de corrente < 4 mA.
Falha
Sem fonte de alimentação
Conexão incorreta do dispositivo
Ação
Verifique a fonte de alimentação
Verifique a conexão entre o dispositivo e a fonte de alimentação leitura 22 mA.
O valor da saída de corrente não corresponde ao valor do display (PCSTAR2 ou comunicador HART portátil)
Comunicação de dados através da interface digital não está funcionando. O Microtrek está na fase inicial, aguarde 50 segundos e tente novamente.
A calibração da saída de corrente está incorreta.
Um erro ocorreu
Execute a calibração caso tenha acesso ou contate a central de serviço da
Nivelco.
Isso ocorre no caso da opção de range 4-20mA / error 22mA ter sido selecionada.
Verifique o estado do dispositivo selecionando o marcador F8 ou entre no menu
(4.0) do comunicador HART portátil
O dispositivo está na fase de início. Aguarde 50 segundos.
Caso o valor de corrente caia para um valor entre 4 e 20mA, e volte imediatamente para 22mA, contate a central de serviços da Nivelco.
Os valores ajustados de corrente estão incorretos.
Verifique o loop de corrente e as conexões.
Configure a saída conforme descrito na seção 3.3.3 (sub-menu usuário 1.3) do manual do Microtrek – também tente ajustar o threshold utilizando a função configuração F11 (PCSTAR2) ou menu 2.1.5.1.0 (HART portátil).
Verifique os ajustes de computador (endereço / número do dispositivo). Os parâmetros de comunicação do computador estão ajustados incorretamente.
Má cnexão com a interface.
Valor de saída de corrente está< 4 mA.
Valor de saída de corrente está= 22 mA
Verifique a conexão
Caso o problema persista contate a central de serviço da Nivelco
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5.6. A
PÊNDICE
1 –
PARÂMETROS DE AJUSTE DO
M
ICROTREK
H-400
NO CONTROLADOR
MULTICONT
Remote program 90
Basic setup
Output setup
Application
Service
Basic setup 91
Length unit
Tank height
Dead zone
Close-end blocking
Damping time
Probe length
Output setup 92
Current mode
Current min.
Current max.
Failure current
Error current
Length unit 120
m
cm
mm
ft
inch
Error delay 95
None
10 sec
20 sec
30 sec
1 min
2 min
5 min
15 min
Current mode 93
Level
Distance
Volume
Ullage volume
Failure current 94
Hold
22 mA
Application 97
Treshold
Treshold 98
Ampl= 00345 mV
Dist.= 1.25 m
Pulse ampl.= 820mV
Gain= 3
Service 89
Service code
Application type
Epsilon R
Application type 94
1 Liq. 1 Level
2 Liq. 1 Level
Parâmetros no menu de serviço somente para leitura. Alterações desses parâmetros necessitam de código de serviço do instrumento. htk4014p0600p_01.doc
Abril, 2009
Nivelco reserve o direito de alterações de dados técnicos sem prévio aviso!
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