News16

¿pH en condiciones de proceso extremas?No es un problema para un sistema inteligenteLa inteligencia incorporada en nuestros electrodos de pH informa con

antelación a los usuarios acerca de las necesidades de mantenimiento.

En Stora Enso, un sistema de medición de pH no solo permite realizar un

mantenimiento preventivo, sino que triunfa allí donde otros fracasaron.

Grupo internacional de fabricación de papelStora Enso fabrica productos de papel, embalaje y madera para todo el mundo. En total, el Grupo emplea a unas 27 000 personas en más de 35 países.

Sus instalaciones de Kvarnsveden son una moderna fábrica de papel ubicada a ori-llas del río Dalälven, en la ciudad de Bor-länge, en el centro de Suecia. Esta fábrica de papel fue fundada en 1900 y durante sus primeros cinco años de actividad se pusieron en funcionamiento nada menos que seis máquinas de papel.

En ella se produce papel prensa, papel prensa mejorado y papel de revista no re-vestido. La prioridad en cada zona de producción es suministrar productos de

gran calidad adaptados a las necesidades específicas de cada cliente. La capacidad de producción está aproximándose al mi-llón de toneladas anuales en cuatro má-quinas de papel.

Proceso al sulfitoEl método de desfibrado al sulfito para producir fibras de celulosa fue desarrolla-do en Suecia en los años 70 del siglo XIX y continúa siendo la técnica utilizada por Stora Enso en Kvarnsveden.

Tras el blanqueo, la torre es un punto importante para regular el bisulfito que se añade al licor. La presión de proceso es muy alta (5-6 bar) en esta etapa y la pulpa es muy densa (8-9 % de sólidos), por lo que es muy difícil que la medición del pH en línea resulte eficiente. De hecho, todos los

INGOLD Leading Process Analytics

Papel y pastade papel Soluciones

para el control analítico en línea

2 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16

Editor / Producción Mettler-Toledo AG

Analítica de Procesos

Im Hackacker 15

CH-8902 Urdorf

Suiza

IllustrationsMettler-Toledo AG

Stora Enso

Lbarn | Dreamstime.com

Sujeto a modificaciones técnicas.

© Mettler-Toledo AG 12/10

Impreso en Suiza.

electrodos utilizados anteriormente die-ron fallos tras un corto periodo de tiempo. Sin embargo, la regulación del bisulfito mediante el control del pH resultaría su-mamente útil en esta etapa si se pudiera encontrar un sistema fiable.

Solución resistenteEn METTLER TOLEDO estábamos con-vencidos de que podíamos ofrecer instru-mentos de medición de pH que toleraran la presión y la solución altamente cáustica y que tomaran medidas fiables dentro de la densa pulpa. Tras las conversaciones mantenidas con el ingeniero de la fábrica Anders Pettersson, instalamos un sistema compuesto por un electrodo de pH InPro 4801 i SG, una caja InTrac 785 y un transmisor M400.

El InPro 4801 i SG es perfecto para esta aplicación por cuatro razones principales:

1. Está diseñado para funcionar con una presión máxima de 13 bar.

2. La membrana para la medición de pH es plana, por lo que es adecuada para rea-lizar mediciones en aplicaciones con pulpa densa.

3. Su recorrido de difusión extralargo pro-porciona una excelente protección con-tra la contaminación del electrodo de referencia.

4. La tecnología de gestión de sensor inte-ligente (ISM) avisa a los ingenieros cuando es necesario realizar trabajos de mantenimiento o calibración y predice el tiempo de vida restante del electrodo.

Gracias a su diseño retráctil, la caja InTrac 785 permite realizar el manteni-miento o sustituir el sensor sin interrum-pir en absoluto el proceso. El transmisor M400 ofrece todas las prestaciones de la gestión de sensor inteligente (ISM), entre ellas el indicador de vida útil dinámico, el temporizador de calibración ajustable y la función «Conectar y medir» para una puesta en marcha rápida y sencilla en el punto de medición.

Continúa funcionando a la perfecciónEl sistema se instaló a principios de sep-tiembre de 2009. Trece meses después, no solo continúa funcionando sumamente bien, sinó que el electrodo original sigue proporcionando resultados fiables. Anders Pettersson está encantado con el rendi-miento del sistema, el poco mantenimien-to necesario y los avisos de mantenimien-to preventivo de la tecnología de gestión de sensor inteligente (ISM).

En Stora Enso están tan satisfechos con esta solución que han pedido más siste-mas para aplicaciones similares.

Encontrará más información en: www.mt.com/InPro4800 www.mt.com/ISM

Anders Pettersson con el transmisor M400.

Transmisor M400

Electrodo de pH InPro 4801 i

METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16 3

Tran

smis

or M

800

La capacidad del M800 de operar en varios canales y parámetros significa que la ma-yoría de las aplicaciones de las fábricas de papel y de pasta de papel que, actualmen-te, admiten distintos transmisores se pue-den equipar con la misma plataforma.

Transmisor de varios parámetrosLos sistemas de medición descentraliza-dos no son fáciles de manejar y, a menudo, comportan gastos de explotación adicio-nales. El M800 y los sensores ISM se co-munican a través de una señal digital estable por cables de hasta 80 metros, de forma que le permiten disponer de varios puntos de medición, incluso si no están cerca. Pueden controlarse hasta seis me-diciones de proceso desde un único punto, mientras que, gracias a iMonitor, la pre-sentación unificada de los datos de diag-nóstico, así como las mediciones en sí, están siempre disponibles.

iMonitorLos datos en tiempo real del estado y la calidad del sensor son claves para contro-

Supervisión sencillaSupervisión sencilla de varias mediciones

Controle sus mediciones analíticas durante la producción de forma có-

moda y eficaz, incluso si su fábrica tiene una estructura descentralizada.

El nuevo transmisor M800 le muestra cómo.

Un instrumentoEscuchamos a nuestros clientes cuando hablan. Hemos invertido dos años de tra-bajo en el desarrollo de nuestro último transmisor: no se trata únicamente del más sofisticado de nuestra cartera de pro-ductos, sino posiblemente del analizador más sencillo de manejar del mercado. Su capacidad de mostrar hasta ocho magni-tudes de medida en una única pantalla permite controlar fácilmente los múltiples sensores. La tecnología de pantalla táctil y la interfaz de usuario intuitiva propor-cionan una sencillez sin igual.

Plataforma del transmisor M800METTLER TOLEDO ofrece una gama muy versátil de sensores para aplicaciones en la industria del papel y la pasta de papel. El nuevo transmisor M800 dispone de la mayoría de parámetros de medición en un solo instrumento: pH / ORP, conductividad y control del flujo, todo ello es posible junto con nuestros sensores de gestión inteligente (ISM) y otros parámetros que estamos desarrollando.

lar los procesos sin errores. ISM es el con-cepto exclusivo de METTLER TOLEDO para la gestión de sensores. El diagnóstico de los sensores aporta un nuevo concepto de mantenimiento a través de la visuali-zación en pantalla, en la que se informa de la vida útil restante de los sensores, además del tiempo que queda para el si-guiente mantenimiento y la calibración. Este diagnóstico mejorado reduce los pe-ríodos de inactividad imprevistos y mejora la seguridad de los procesos. La gestión de alarmas con colores optimiza significati-vamente el acceso a la información im-portante del sensor. iMonitor, la pantalla de diagnóstico de METTLER TOLEDO, ofrece toda esta información en una pan-talla fácil de leer.

Control total con un solo toqueLa pantalla táctil grande, de alta resolu-ción y de color del M800 simplifica todas las operaciones de transmisión. La panta-lla programable con hasta ocho magnitu-des de medida o datos de diagnóstico proporciona toda la información necesa-ria en una pantalla, o en hasta ocho pan-tallas, si lo desea.

El asistente a medida le permite acceder a cualquier función de menú con solo tres toques. Esto ayuda a reducir el tiempo de formación y los fallos de configuración al mínimo.

Descubra más acerca del M800 en: www.mt.com/M800

Electrodo de pH InPro 4801 i

4 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16

Estudio del sistema de medición de oxígeno disueltoSe ha realizado un estudio de doce meses de duración en que se ha comparado el rendimiento analítico y los requisitos de mantenimiento de los sistemas de medi-ción en línea y en continuo de oxígeno disuelto. El ensayo se ha llevado a cabo en las instalaciones de un importante fabri-cante internacional de pañuelos de papel, papel de cocina y servilletas, en el sur de los EE. UU. Se trata de un proyecto previo a una iniciativa ecológica cuyo objetivo es reducir el consumo de energía en todos los procedimientos de una fábrica de papel. El depósito de aireación de la central de-puradora de aguas residuales de la fábrica es una de las áreas de interés.

Tratamiento de los residuos orgánicosDurante el tratamiento de residuos, se reducen los residuos orgánicos disueltos, entre otras funciones. Es un proceso que llevan a cabo microorganismos que se alimentan de compuestos orgánicos, transformándolos así en dióxido de carbo-no inocuo. Para desarrollarse, estos mi-croorganismos beneficiosos necesitan un gran suministro de oxígeno. Si el nivel de oxígeno disuelto es demasiado bajo, los microorganismos mueren, por lo que la eliminación de compuestos orgánicos no es efectiva y se genera un impacto am-biental en las etapas siguientes.

El oxígeno disuelto se introduce en el de-

pósito de aireación con grandes soplado-res y sistemas de difusores. Mantener funcionando dos depósitos de aireación con su respectivo par de sopladores de gran potencia representa una parte consi-derable del consumo eléctrico total de la central depuradora. Aunque es imprescin-dible que los niveles de oxígeno disuelto no desciendan demasiado, una aireación excesiva también sería perjudicial ya que el agua se saturaría de oxígeno y pasaría más aire puro a través del depósito. El funcionamiento innecesario de los sopla-dores supone un desperdicio considerable de energía, así como el desgaste de los medios de producción.

El método habitual de muestreo simple ocasional para medir el oxígeno disuelto podría no ser suficiente para detectar las variaciones en su contenido inicial en residuos orgánicos o determinados cam-bios en su composición. El uso de la me-dición y el control continuos del oxígeno disuelto en el depósito de aireación puede satisfacer ambas necesidades, suminis-trando suficiente oxígeno sin desperdiciar demasiada energía.

Componentes del sistemaA fin de evaluar el rendimiento analítico y los requisitos de mantenimiento de METTLER TOLEDO y de una empresa de la competencia, en la fábrica se decidió realizar un ensayo en paralelo de doce meses de duración. METTLER TOLEDO puso a prueba el sensor de oxígeno disuel-

Sens

or In

Pro

6050 Instálelo y olvídese – El sistema de medición

de oxígeno disuelto casi no necesita mantenimiento El control del oxígeno disuelto es importante para reducir los compuestos orgánicos pre-

sentes en los depósitos de aireación de las centrales depuradoras de aguas residuales.

El ensayo en paralelo llevado a cabo muestra las ventajas del sistema de medición de

METTLER TOLEDO, de mantenimiento mínimo y precisión elevada.

R2 = 0.95

R2 = 0.87

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

2 3 4 5 6 7

InPro 6050

Competencia

oxíg

eno

disu

elto

en

línea

(pp

m)

oxígeno disuelto fuera de línea (ppm)

Comparación en línea y fuera de línea

Figura 1: Comparación en línea y fuera de línea a lo largo de 12 meses de prueba.

Transmisor M400

METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16 5

to polarográfico InPro 6050 frente a un sistema óptico de la competencia en el depósito de aireación de la fábrica de pa-pel. Se instaló el sensor InPro 6050 en una caja para inmersión InDip, con fácil ajus-te de la altura dentro del depósito y de rápido acceso para realizar las comproba-ciones del sensor. El sistema de medición se completó con un transmisor M400.

Estudio de un año de duraciónEl ensayo se inició en mayo de 2009. Du-rante los meses calurosos del verano, la temperatura normal de las aguas residua-les era de 32 – 38 °C (90 – 100 °F). Esta elevada temperatura provocó un intenso desarrollo de microorganismos alrededor del sensor. Sin embargo, comprobamos que con limpiarlo una vez al mes bastaba para eliminar la acumulación de sucie-

dad. Este intervalo de limpieza no fue suficiente para el sistema de la competen-cia, que en el plazo de una semana ya daba fallos en las lecturas. Por ello, fue necesario instalar un sistema adicional de limpieza por chorro de aire junto al sensor de la competencia para mantenerlo en funcionamiento.

En los meses de invierno, el InPro 6050 no se limpió durante cinco meses, pero los datos comparativos con el sistema portátil siguieron indicando un rendimiento exce-lente (dentro de ± 0,2 ppm). Los resulta-dos de la prueba comparativa a lo largo del periodo de ensayo, mostrados en la figura 1, indican que la relación es considerablemente mejor utilizando el InPro 6050 que el sistema de la competen-cia.

Hacia el final del invierno, retiramos el sensor del depósito de aireación para com-probar su estado. En la foto de abajo (fi-gura 2a) se muestra el grado de incrusta-ción biológica que se formó en la caja sin afectar al rendimiento del sensor. Tras una limpieza rápida, se puede ver que la membrana del sensor se encuentra en perfecto estado (figura 2b). Esto se debe en

parte al diseño de la membrana, cuyo revestimiento de PTFE evita que se adhie-ran sustancias sólidas a la misma.

A diferencia del resistente rendimiento de METTLER TOLEDO, anteriormente des-crito, el sensor de la competencia dejó de funcionar pasados nueve meses.

Menos coste y menos mantenimientoIncluso en condiciones de suciedad extrema del depósito de aireación, el InPro 6050 no requirió calibración ni la sustitución del electrolito durante los 12 meses que duró el ensayo. Tras el ensayo, la relación con respecto a un dispositivo de medición de oxígeno disuelto portátil fue muy similar a los resultados de las pruebas llevadas a cabo fuera de línea.

Este ensayo demostró que el sistema de medición de oxígeno disuelto de METTLER TOLEDO ofrece unos costes iniciales considerablemente más bajos al no necesitarse un sistema de limpieza del sensor, así como menos requisitos de mantenimiento rutinario. El siguiente paso de este proyecto será estudiar la re-ducción de costes mediante el funciona-miento de los sopladores de aireación únicamente en la medida necesaria para mantener un nivel óptimo de oxígeno di-suelto. La reducción de los costes de ener-gía y la prolongación de la vida útil de los sopladores, unidas a los bajos costes del sistema de medición de oxígeno disuelto de METTLER TOLEDO, ofrecen una atrac-tiva rentabilidad de la inversión.

Si necesita mediciones de oxígeno disuelto fiables en su fábrica, consulte:

www.mt.com/InPro6050

Figura 2a: Suciedad acumulada en la caja del sensor.

Figura 2b: Caja tras una limpieza rápida.

Sensor de oxígeno disuelto InPro 6050

6 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16

ser, que vendió su negocio de papel fino a Domtar en 2007. La papelera Marlboro fue parte de esa adquisición.

Toledo Carolina, un distribuidor certifica-do de METTLER TOLEDO suministra a la papelera Marlboro soluciones de pesaje de METTLER TOLEDO y un excelente servi-cio desde que la planta abrió en 1990. Además de las básculas para camiones, el distribuidor ha suministrado a la planta otros equipos de pesaje, entre los que se incluyen básculas de suelo y módulos de pesaje. Para que las básculas sigan fun-cionando de un modo preciso y fiable, Toledo Carolina proporciona servicios de mantenimiento preventivo y calibración para las básculas para vehículos en todas las plantas de Domtar. Domtar está muy satisfecha con el servicio porque Toledo Carolina se esfuerza al máximo por ga-rantizar la satisfacción del cliente.

Energía verdeLa papelera quema biocombustible para alimentar la caldera que produce el vapor utilizado en su proceso de producción de papel. Para que la operación tenga una mayor eficiencia energética, Domtar está añadiendo una turbina de vapor de 50 megavatios que se utilizará para generar la electricidad de la fábrica. Esta energía verde es respetuosa con el medio ambien-te y permitirá a la planta generar la mayor parte de la electricidad necesaria para alimentar la papelera. Para accionar la nueva turbina, la planta necesitaba más biocombustible para aumentar la presión suministrada desde su caldera.

Actualmente, la fábrica recibe 500 – 600 camiones por día que transportan tron-cos, virutas de madera o biocombustible. Los camiones se pesan cuando entran y salen de la fábrica. Cuando la nueva turbina esté instalada, la necesidad de biocombustible adicional aumentará el tráfico en aproximadamente 40 camiones por día. Ken Stuart, gerente de compras de madera de la papelera Marlboro, determi-nó rápidamente que la fábrica tendría que añadir más capacidad de pesaje para ges-tionar el tráfico. Las dos básculas que había en la papelera ya estaban funcio-nando a máxima capacidad y se necesita-ba una ampliación.

Operaciones de ampliaciónDomtar quería tener dos básculas para camiones específicas para el tráfico en-

Domtar CorporationDomtar Corporation es el mayor fabrican-te de papel sin pasta mecánica no estucado de Norteamérica y el segundo fabricante más grande del mundo por capacidad de producción. La empresa tie-ne 12 papeleras en funcionamiento con una capacidad anual de aproximadamen-te 4 millones de toneladas de papel. La fábrica de papel Marlboro de Domtar en Carolina de Sur tiene capacidad para pro-ducir cerca de 400,000 toneladas de papel al año. Esta fábrica, que emplea a más de 325 trabajadores, ha sido la última pape-lera construida en Norteamérica.

La papelera de Marlboro no siempre ha formado parte de Domtar Corporation. Fue construida y puesta en funcionamien-to en 1990 por Willamette, una empresa familiar de productos forestales. En 2002, Willamette fue adquirida por Weyerhaeu-

Básc

ulas

par

a ve

hícu

los Las básculas para camiones ayudan a ahorrar

a una papelera que utiliza energía verdePara conseguir mayor eficiencia energética en su fábrica de papel de Marlboro, Domtar Corporation

decidió añadir una nueva turbina de vapor para generar la electricidad necesaria para el funciona-

miento de la papelera. METTLER TOLEDO le ayudó a hacer posible la mejora suministrando nuevas

básculas para camiones para pesar las grandes cantidades de biocombustible necesarias.

METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16 7

trante y dos para el tráfico saliente. Stuart recurrió a Toledo Carolina para que le ayudase a renovar la zona de pesaje de entrada y salida. Se instalaron dos nuevas básculas que se utilizan como carriles de entrada y salida, mientras que las dos básculas existentes se han reubicado. Las básculas existentes siguen funcionando con fiabilidad después de más de 15 años de servicio.

Cuando se complete la renovación, las nuevas básculas funcionarán como bás-culas de entrada, mientras que las báscu-las antiguas pesarán los camiones que salen de la fábrica. Entre los carriles de entrada y salida hay una caseta de báscu-la equipada con terminales avanzados IND780 de METTLER TOLEDO. Los termi-nales conectan las básculas a la red de la empresa, enviando datos al software de gestión de logística y SAP de Domtar.

El pesaje sin vigilancia está ayudando a la papelera a incrementar su productividad y a gestionar el tráfico de camiones. Los carriles más alejados de la caseta de la báscula se equiparán con terminales sin vigilancia, mientras que los carriles más próximos a la caseta de la báscula tendrán vigilancia. Cuando un conductor propor-ciona la información requerida a una báscula con o sin vigilancia, el sistema imprime un pase de almacén con código de barras que indica dónde debe entregar-se la carga. El código de barras del pase de almacén funciona como una llave cuando

el conductor llega al destino apropiado dentro de la fábrica.

Valor de METTLER TOLEDOEs poco frecuente que las básculas estén desocupadas en la papelera Marlboro de Domtar. El pesaje de un flujo regular de cientos de camiones al día transportando 40 toneladas o más supone todo un reto para la mayoría de básculas para camio-nes. METTLER TOLEDO ofrece básculas para camiones específicamente diseñadas para el rigor de aplicaciones como esta. La precisión y fiabilidad de las básculas para camiones de METTLER TOLEDO con cé-lulas de carga Powercell® es incompara-ble en la industria del pesaje. Los nuevos

carriles de básculas de entrada y salida se completarán antes de que se instale la nueva turbina. Con las básculas colocadas, Domtar tendrá un flujo de materiales más eficiente entrando y saliendo de la fábrica de papel. También podrá gestionar el tráfico adicional requerido por el proyecto de energía verde, que está diseñado para mejorar la rentabili-dad.

Los productos de calidad de METTLER TOLEDO y el excelente servicio técnico de Toledo Carolina garantizan que las opera-ciones de este fabricante de papel continua-rán funcionando perfectamente.

www.mt.com/vehicle

Después de ser pesadas, las virutas de madera se descargan para el uso en la papelera.

Las básculas de entrada y salida de la papelera pesan más de 500 camiones al día.

8 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16

Sitio

web

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bal La información que usted busca

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10 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16

PersonalizableLa ISM ofrece soluciones específicas para la industria, personalizadas según las necesidades específicas.n En la industria farmacéutica y biotecnológica, la precisión en la calibra-

ción y una documentación electrónica exhaustiva son sinónimo de rastre-abilidad.

n En la industria química y petroquímica, la calibración previa en un taller de mantenimiento y la gestión optimizada del mantenimiento mejoran la fiabili-dad de los procesos y reducen los gastos de mantenimiento.

n En las cerveceras, los sensores ópticos de oxígeno disuelto calibrados pre-viamente ofrecen mediciones más fiables y reducen el mantenimiento.

Cono

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nive

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de IS

M El universo del sensor de gestión inteligenteInteligente, predecible, personalizable y adaptableEl sensor de gestión inteligente (ISM, por sus siglas inglesas) es un innovador

concepto de soluciones de medición en instrumentación de procesos que sim-

plifica el manejo, aumenta la fiabilidad y reduce los costes de mantenimiento

del sensor gracias a un vanguardista y novedoso concepto de mantenimiento.

Inteligente n El universo de ISM ofrece solu-

ciones de productos únicas y completas, que van desde el pH hasta el carbono orgánico total, pasando por el oxígeno disuelto, la conductividad y el ozono.

n La tecnología de sensor digital ofrece un manejo sencillo con sensores calibrados previamente, un mayor rendimiento del sensor y diagnóstico incor-porado.

n Un exclusivo conjunto de he-rramientas ofrece una gestión optimizada del mantenimiento durante toda la vida útil.

Y eso no es más que el principio.

METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 16 11

Adaptablen ISM permite integrar sin fisuras la información de diagnóstico en línea

en los sistemas de control de procesos a través de un Profibus PA y de transmisores Foundation Fieldbus o Ethernet.

n Un concepto exclusivo de bajo consumo que ofrece, además, la instalación inalámbrica y registradores de datos temporales basados en Bluetooth.

n La integración directa en los controladores analógicos a través de cables de convertidor de 4 a 20 mA ofrece lo mejor de ambos campos: el mante-nimiento basado en la gestión de sensor inteligente con iSense y el diagnóstico local con la robusta integración de señales analógicas.

Predeciblen Evite el mantenimiento no previsto gracias al indicador

dinámico de vida útil, una exclusiva función de diagnóstico anticipado en tiempo real.

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n Optimice los programas de mantenimiento para reducir costes y evitar paradas imprevistas.

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Se acabaron los costes con a una solución inalámbricaUn cableado adecuado entre el sensor y el transmisor puede ser costoso, especialmente en lugares remotos o de difícil acceso, o cuando el sensor se sitúa en una pieza móvil. La solución inalámbrica W100 de METTLER TOLEDO transmite señales hasta 150 metros, lo que significa que el sensor puede instalarse en el proceso para obtener un mayor rendimiento y el transmisor en un lugar adecuado para la lectura.

Con la solución W100, los electrodos de pH con tecnología de Gestión de Sensor Inteligente (ISM) se comunican con los trans-misores M300 / M400 de forma segura y sin cables. La instala-ción es más sencilla, los costes son inferiores y la monitorización del proceso resulta más fácil.

Los transmisores M300 / M400 con la solución inalámbrica W100 son perfectos para la monitorización remota.

www.mt.com/W100

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