Linealización 3D total

Ya se trate de presión, caudal, nivel, densidad o interfase, aplicaciones con gas, líquidos o vapor: la tecnología de medida por presión diferencial (DP) es apta para prácticamente cualquier proceso y cubre una amplia gama de temperaturas y presiones de proceso.

Linealización 3D total

Ya se trate de presión, caudal, nivel, densidad o interfase, aplicaciones con gas, líquidos o vapor: la tecnología de medida por presión diferencial (DP) es apta para prácticamente cualquier proceso y cubre una amplia gama de temperaturas y presiones de proceso.

Los transmisores DP modernos deben ser capaces de hacer frente a los requisitos cada vez mayores en términos de seguridad, fiabilidad y estabilidad a largo plazo en los procesos industriales. Particularmente, los cambios en las condiciones de proceso pueden representar un desafío para la medida DP ya que dichos cambios pueden repercutir en la incertidumbre real de la medida.

KROHNE es el único fabricante en el mundo que lleva a cabo una linealización 3D total capaz de reconocer y compensar eficazmente en el proceso todos los factores influyentes.

Para garantizar el mejor rendimiento posible en todas las condiciones de proceso, KROHNE efectúa una linealización 3D total de cada transmisor DP para compensar todos los posibles factores influyentes combinados. Esto permite una medida robusta y precisa de la presión diferencial, incluso en condiciones de proceso variables.

Célula de medida innovadora

Hay tres factores que influyen en la incertidumbre de la medida de los transmisores DP:

  • Linealidad de la presión diferencial (DP)

  • Efecto de la temperatura ambiente (T)

  • Efectos de la presión de línea/estática (SP)

Estos factores de influencia pueden ser debidos a condiciones de proceso variables y pueden ocasionar lecturas imprecisas enviadas al control del proceso por el transmisor DP.

Para superar este problema, KROHNE ha adoptado un método innovador en el diseño de la célula de medida DP. La célula DP se caracteriza por dimensiones muy pequeñas y, por consiguiente, por un peso muy bajo. La reducción de material innecesario asegura una reacción rápida a los cambios de la temperatura ambiente. Las dimensiones pequeñas reducen la cantidad de volumen de fluido de llenado para minimizar los efectos posibles de la temperatura ambiente. El tamaño pequeño del diafragma asegura una pequeña relación área/fuerza incluso con los rangos de presión estática más altos, como de 400 bar/ 5800 psi o 700 bar/ 10000 psi. En resumen, el diseño de la célula de medida combina alto rendimiento y fiabilidad con un tamaño reducido.

Compensación activa con sensores integrados

El diseño innovador no afecta solamente a la parte externa, la parte interna de la célula de medida también está rediseñada: además de un sensor de presión diferencial piezorresistivo de silicona, en la célula de medida se ha integrado un sensor de presión absoluta piezorresistivo, en el lado de baja presión, y un sensor de temperatura. Estos sensores adicionales son necesarios para la linealización 3D total realizada en cada equipo OPTIBAR DP que sale de la fábrica.

Por supuesto, estos sensores pueden proporcionar importante información adicional sobre el proceso, como la presión de línea estática, o sobre el estado de la temperatura de la célula DP para mantener condiciones seguras para el operador. Todos los valores de los sensores pueden enviarse al sistema de control mediante HART, comunicación de bus de campo o una salida de corriente secundaria.

La linealización 3D total de KROHNE empieza con la ejecución de una adquisición completa de los datos brutos para medir la incertidumbre respecto a una referencia conocida en un mínimo de 400 puntos de medida discretos.

Cada célula DP pasa por todo su rango de medida operativo, por ejemplo:

Rango de presión diferencial P: -500 … +500 mbar*
Rango de temperatura ambiente: -40…+85 °C / -40…185 °F

Presión de línea estática: 0…160 bar / 0…2320 psi

El resultado es una matriz tridimensional ("3D") de los coeficientes de linealización individuales de cada célula de medida. Estos se ponen en un polinomio de corrección y se cargan en la electrónica frontend de la célula de medida. Tras la ejecución de la adquisición de datos brutos, se ejecuta una calibración final para confirmar que cada célula DP cumple las estrictas especificaciones de rendimiento 3 sigma de KROHNE.

Una vez aprobada la linealización 3D total, las células de medida se montan en un transmisor OPTIBAR DP. Todos los componentes relevantes se marcan con un código datamatrix de modo que todos los datos de producción y calibración de cada transmisor sean trazables.

Ventajas: ningún reajuste periódico

La instalación típica de un transmisor DP en el campo requiere algunos pasos importantes para una puesta en servicio adecuada. Una vez que el transmisor está mecánicamente instalado, se suele realizar el ajuste del punto cero y se calibra el rango mediante un calibrador de presión portátil de campo. En los procesos con presión estática elevada, el transmisor debe aislarse del proceso y calibrarse en estas condiciones con el auxilio de personal formado y experto.

Los transmisores tradicionales suelen someterse a verificaciones continuas en el campo a intervalos regulares. Con los transmisores de presión diferencial totalmente linealizados en 3D, las laboriosas calibraciones para la puesta en servicio pueden reducirse/. La extensión considerable de los intervalos de verificación reduce el coste total de propiedad. Variaciones frecuentes de la presión de línea no causan ninguna deriva, gracias al sensor de presión absoluta integrado y a la linealización 3D total los reajustes periódicos ya no son necesarios.

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