Guía de instalación de medidores de nivel de flotador en tanques industriales

Guía de instalación del medidor de nivel con flotador METRAVON para aplicaciones industriales en tanques.

Este medidor de nivel con flotador mide el nivel del líquido mediante el seguimiento de la posición vertical de un flotador que asciende y desciende junto con el líquido del proceso. En los diseños de detección magnetoestrictiva o magnética, el flotador incorpora un imán permanente, y el sensor detecta la posición magnética y la convierte en una señal de nivel continua.

Dependiendo de la configuración del instrumento, el nivel medido puede transmitirse como una señalde 4-20mA, mediante comunicación HART o mediante otro tipo de salida digital.Una medición fiable depende de la selección adecuada del flotador, el alineamiento mecánico, la definición del nivel de referencia, la escalación del transmisor y la compatibilidad con el proceso.

1. Verifique todos los datos del instrumento y del proceso antes de la instalación.

Antes de la instalación, compare el instrumento entregado con la ficha técnica del proyecto, las especificaciones del instrumento y las condiciones del proceso.

Datos de medición.

Confirmar el rango de medición, el punto de referencia, la precisión requerida y las unidades de ingeniería.

Medio del proceso.

Verificar el nombre del medio, su densidad normal y mínima, su viscosidad, su carácter corrosivo, así como cualquier tendencia a cristalizar o formar depósitos.

Temperatura y Presión

Asegúrese de que las condiciones normales, mínimas y máximas del proceso se encuentren dentro de la clasificación del instrumento.

Interfaz eléctrica

Verifique el suministro de energía, la señal de 4-20mA, la compatibilidad con HART, la pantalla local y cualquier requisito de comunicación digital.

El diseño de flotación debe coincidir con la densidad del líquido del proceso. El material de flotación, las dimensiones, la flotabilidad y la clasificación de presión deben seleccionarse en función del medio, la temperatura y la presión reales, y no considerarse como especificaciones universales.

2. Distinga entre la referencia del instrumento y la referencia del tanque.

En aplicaciones de tanques, suelen emplearse dos sistemas de referencia distintos: referencia del instrumento

• :definido por la construcción del sensor, el punto de medición inferior o la posición de referencia del fabricante; Referencia de nivel del tanque

• :normalmente se define desde el fondo del tanque, un punto de referencia del tanque o otra elevación específica del proyecto.

Estos dos puntos de referencia no siempre coinciden.

Por ejemplo, si el punto de conexión de derivación inferior se encuentra a 200 mm por encima del punto de referencia del fondo del tanque y el intervalo de medición activo es de 1000 mm, la representación a nivel de proceso podría definirse como:

200–1200 mm

aunque el transmisor en sí mismo aún pueda registrar un rango mecánico de 1000 mm. En ese caso, el transmisor o el sistema de control debe aplicar el offset adecuado para que el valor mostrado corresponda a la referencia real del tanque.

Importante:Establecer LRV = 0 y URV = la distancia entre centros de las bridas es solo una configuración posible para ciertos instrumentos de tipo derivación. No constituye una regla universal para todos los transmisores de nivel de tipo flotante o magnetoestrictivo.

3. ¿Cómo deben configurarse el cero y el rango?

Tras la instalación mecánica, primero se establece la relación entre el punto de referencia del sensor y el nivel de referencia del proyecto. Solo entonces se debe configurar el rango de salida del transmisor.

Dependiendo del transmisor, el rango y el offset pueden configurarse localmente, mediante HART o mediante software de configuración. El escalado del DCS o del PLC debe coincidir con el rango del transmisor.

4. ¿Por qué es importante la orientación del flotador?

Un flotador magnético no siempre es mecánicamente simétrico. La posición del imán interno, el centro de flotación y la profundidad de inmersión diseñada se determinan durante el diseño del producto.

Si el flotador se extrae durante la instalación o el mantenimiento, debe reinstalarse en la orientación correcta. Muchos instrumentos flotantes industriales utilizan unTOP,UP., o una marca de orientación similar para indicar la dirección correcta.

Verifique la marca de orientación.

Siga la indicación «TOP», «UP» o la marca específica del fabricante al instalar el flotador.

Evite daños mecánicos.

No deje caer ni deformar el flotador durante el manejo y la instalación.

Confirme que el flotador se mueva libremente.

Tras la instalación, el flotador debe desplazarse libremente a lo largo de todo el rango de medición, sin adherirse ni rozarse.

5. ¿Por qué la densidad del líquido afecta la medición del nivel de flotación?

La posición en el agua está determinada por la flotabilidad. Un cambio en la densidad del líquido modifica la profundidad de inmersión del flotador y, por consiguiente, puede alterar la relación entre la posición magnética del flotador y la superficie real del líquido.

Por este motivo, durante la selección se deben proporcionar los siguientes datos:

• Densidad normal del líquido;

• Densidad mínima y máxima;

• Variación de temperatura prevista;

• Si puede producirse una interfaz o una separación de fases.

Si la densidad varía significativamente, el diseño de flotación debe ser confirmado por el fabricante. En general, no se recomienda modificar el flotador directamente en el campo de trabajo.

6. ¿Es necesario calcular el centro magnético de flotación in situ?

En la mayoría de las instalaciones industriales, no es necesario determinar el centro magnético de flotación pesando el flotador y calculándolo a partir de sus dimensiones externas.

Este enfoque puede no ser fiable, ya que un flotador puede presentar:

• Geometría cilíndrica o no cilíndrica;

• Balasto interno;

• Varias secciones estructurales;

• Posición desplazada del imán;

• Compensación especial de flotabilidad.

El enfoque más fiable consiste en:

Utilizar los datos de referencia del fabricante.

Utilice el punto de referencia magnético especificado, la orientación de flotación y el rango de densidad proporcionados junto con el instrumento.

Verifique frente a un nivel conocido.

Compare la lectura del transmisor con un nivel de referencia fiable durante la puesta en servicio.

Corrija la configuración del transmisor.

Si se confirma un desplazamiento consistente, ajuste el cero, el rango o el desplazamiento de visualización utilizando el método de configuración aprobado.

7. Requisitos de instalación para una cámara de derivación

Un medidor de nivel de flotador magnético de tipo derivación se conecta al recipiente mediante conexiones de proceso superior e inferior. El nivel del líquido dentro de la cámara se ajusta al nivel del recipiente mediante el comportamiento de un recipiente comunicante. Ítem de inspección:

8. ¿Qué otros aspectos de la instalación deben tenerse en cuenta?

Los sistemas de medición por flotador magnético y por magnetoestricción se basan en el acoplamiento magnético; por ello, también debe evaluarse el entorno de instalación en cuanto a posibles influencias externas.

Campos magnéticos externos intensos.

Evite colocar la zona de detección directamente junto a equipos electromagnéticos de alta intensidad u otras fuentes magnéticas.

Tubos guía doblados.

Proteja el tubo guía del sensor durante el transporte y la instalación para evitar su doblamiento permanente.

Depósitos y alta viscosidad.

El lodo, la cristalización o medios altamente viscosos pueden restringir el movimiento del flotador y deben tenerse en cuenta durante la selección y la planificación del mantenimiento.

9. ¿Cómo se integra un transmisor de nivel con flotador de 4-20mA o HART en un sistema DCS o un PLC?

Un transmisor de nivel con flotador de tipo magnetoestrictivo puede convertir la posición del flotador en una señal estándar de 4-20mA. Dependiendo del modelo, también puede estar disponible HART u otra forma de comunicación digital para la configuración, el diagnóstico y el monitoreo remoto.

Durante la puesta en servicio del sistema, confirme los siguientes puntos:

• El nivel real correspondiente a 4 mA;

• El nivel real correspondiente a 20 mA;

• La unidad de ingeniería utilizada por el transmisor;

• Escalado de entradas analógicas del DCS o del PLC;

• Comportamiento configurado de la corriente de fallo;

• Dirección HART y configuraciones de comunicación, cuando sea aplicable.

Si la pantalla local y la lectura del DCS no coinciden, primero verifique la configuración de escalado y desplazamiento antes de realizar ajustes mecánicos.

10. ¿Cómo se deben interpretar las especificaciones técnicas típicas?

La siguiente tabla constituye un referencia de selección generalpara los instrumentos industriales de nivelación por flotación magnética y por magnetoestricciónNo debe considerarse una especificación universal para todos los modelos de METRAVON.

Preguntas frecuentes: Instalación del medidor de nivel por flotación

P1: ¿Por qué es necesario confirmar la densidad del líquido antes de la instalación?

A: El flotador opera según el principio de flotabilidad, por lo que la densidad del líquido determina la profundidad de inmersión. Si la densidad se sitúa fuera del rango de diseño del flotador, su posición puede desplazarse y, en casos extremos, el flotador podría no funcionar correctamente.

P2: ¿El centro de la brida inferior siempre corresponde al punto cero del sensor?

A: No. El punto de referencia cero depende del diseño específico del instrumento y de la referencia de medición establecida por el fabricante. El centro de la brida inferior puede utilizarse como referencia técnica en ciertas instalaciones de tipo derivación, aunque no constituye una norma universal.

Q3: ¿Debe el LRV establecerse siempre en 0 mm?

A: No. LRV y URV deben definirse según los niveles reales correspondientes a 4 mA y 20 mA, teniendo en cuenta el punto de referencia del sensor y la escalación del sistema de control.

P: ¿Qué sucede si el flotador se instala boca abajo?

A: Una orientación incorrecta puede alterar la relación entre el imán interno, el sensor y la profundidad de inmersión diseñada, lo que puede dar lugar a un error de medición. Siempre vuelca el flotador según la marca TOP u otra indicación de orientación.

Q5: ¿Debería calcularse el centro magnético del flotador in situ?

A: Por lo general, no. Utilice los datos de referencia del fabricante y verifique la medición frente a un nivel de líquido conocido. El cálculo de la posición magnética a partir del peso del flotador y sus dimensiones externas podría no tener en cuenta la presencia de imanes internos, el contrapeso o una construcción asimétrica.

Q6: ¿Qué se debe hacer si la densidad del líquido cambia?

A: En primer lugar, confirme que la nueva densidad se mantenga dentro del rango de diseño del flotador. Si se produce un desplazamiento constante, ajuste el punto cero o el desplazamiento del transmisor según el procedimiento aprobado, o seleccione un flotador diferente si es necesario.

Q7: ¿Qué suele hacer que un flotador se bloquee?

A: Entre las causas comunes se encuentran una cámara no vertical, un tubo guía doblado, cristalización, presencia de sedimentos, medios de alta viscosidad y daños mecánicos en el flotador.

P8: ¿Cómo se debe verificar la precisión tras la instalación?

A: Compare el nivel real, la indicación local y la lectura de 4-20mA o DCS en uno o más puntos de nivel conocidos, y confirme que la tendencia sea coherente en todo el rango de medición.

Q9: ¿Qué información proporciona? METRAVON¿Necesita seleccionar un medidor de nivel de flotación?

A: Por favor, proporcione la configuración del tanque, el rango de medición, la densidad mínima y normal del líquido, la viscosidad, la temperatura, la presión, las conexiones del proceso, el montaje, los requisitos de salida, los requisitos para zonas de riesgo y fotografías de la instalación.

Conclusión

La medición precisa del nivel de flotante depende dela selección adecuada del flotante según la densidad del proceso, una referencia mecánica claramente definida, la orientación correcta del flotante, una configuración adecuada del rango de medición, la verticalidad de la cámara y una calibración correcta entre el transmisor y el sistema de control.

En los sistemas de flotador magnético de tipo magnetoestrictivo y de tipo de derivación, el flotador y el sistema de detección magnética constituyen elementos integrales del diseño del instrumento. Por lo tanto, la instalación y la puesta en servicio deben seguir los puntos de referencia del fabricante y el procedimiento de calibración aprobado, en lugar de basarse en cálculos de campo no verificados del centro magnético.

Para METRAVON Durante la selección de los proyectos, deben confirmarse la geometría del tanque, la densidad del líquido, la temperatura, la presión, la conexión del proceso, el rango de medición y los requisitos de comunicación, de modo que el flotador, el rango de detección, el transmisor y los materiales en contacto con el líquido puedan ajustarse adecuadamente a la aplicación específica.