pruebas, solución de problemas y calibración de dispositivos de presión taller: solución de...

Pruebas, solución de problemas y calibración de dispositivos de presión

Taller: solución de problemas de procesos

Lo que se tratara en esta sesión

• Tipos de presión, lo básico

• ¿Cuáles son los dispositivos de presión más comunes?

– ¿Cuáles son sus funciones en un proceso?

• ¿Qué cosas pueden salir mal con estos dispositivos de presión?

• Prueba de transmisores de presión

– Calibración de transmisores de presión

• Medición de la presión aplicada y la interpretación de la señal de 4 a 20 mA

• Prueba de presostatos

– Medición de la presión aplicada y la interpretación del cambio de estado del interruptor

• Comprobación y ajuste de un transmisor de presión inteligente HART

2

La presión es ...

La fuerza que las moléculas aplican a las paredes del cilindro dividido por la superficie del cilindro

Unidades de presión

• Presión = Fuerza / Área– Unidades SI: newton / metro cuadrado = Pa (Pascal)

• kg/cm2 se basa en unidades del SI, pero Pa es la unidad oficial reconocida

– Más común, EE.UU.: libras / pulgada cuadrada = psi

• Muchas unidades se basan en la presión ejercida por el peso de una columna de líquido

– inHg, mmHg, inH2O, etc.

• La conversión entre las unidades se hace fácilmente mediante la multiplicación por un factor apropiado

Unidades de presión, factores de conversión

psi bar kPa in H2O ft H2O m H2O in Hg kg/cm2 mmH2O

psi 1.000000 6.89476e-2 6.89476 27.67990 2.3066583 0.730696 2.036021 51.715095 7.030696e-2 27.707048 703.10138

bar 14.50377 1.000000 100.000 401.46293 33.455244 10.197162 29.52997 750.06375 1.019716 401.8647 1.019716e4

kPa 0.1450377 1.00000e-2 1.000000 4.0146293 0.3345524 0.1019716 0.2952997 7.5006375 1.019716e-2 4.018647 101.9716

in H2O 3.61272e-2 2.4908e-3 0.249089 1.000000 8.33333e-2 2.54000e-2 7.35559e-2 1.8683263 2.548169e-3 1.00100 25.400

ft H2O 0.4335264 2.98896e-2 2.989068 12.0000 1.000000 0.3048 0.8826708 22.4199156 3.057803e-2 12.012 304.8

m H2O 1.422334 9.80665e-2 9.80665 39.370064 3.2808387 1.000000 2.895901 73.556127 1.0000e-1 39.4095 1000.0

in Hg 0.4911541 3.38639e-2 3.38639 13.5951 1.132925 0.3453156 1.000000 25.40000 3.45316e-2 13.6087 345.3157

torr 1.93367e-2 1.3332e-3 0.133322 0.5352384 4.46032e-2 1.3595e-2 25.40000 1.000000 1.35951e-3 0.535774 13.595

kg/cm2 14.223344 9.80665e-1 98.0665 392.43867 32.70322 10.000 28.95901 735.5589 1.000000 394.0946 10000.0

in H2O @ 60F 3.60919e-2 2.4884e-3 0.24884 0.999001 11.988 2.53746e-2 7.34824e-2 1.866459 2.53746e-2 1.000000 25.3746

mm H2O 1.42227e-3 9.80665e-5 9.80665e-3 3.93701e-2 3.28084e-3 1.000e-3 2.89590e-3 7.35559e-2 1.000e-4 3.94095e-2 1.000000

in H2O@ 60F

torr(mm Hg)

Definición de presiones

Pressure

Total Vacuum(Zero or Absolute)

Absolute

GageDual/ Compound

Gage

BarometricRange

Atmosphericapprox 14.7

psia

ManométricaPresión relativa a la

presión atmosférica "psig"

DiferencialDiferencia de presión

entre 2 puntos "psid"

AbsolutaPresión relativa a un

vacío absoluto "psia"

Dispositivos de presión

• Transmisores• Manométricos, diferenciales y de presión absoluta

• Los interruptores de presión (presostatos)• De estado solido o de contacto seco

• Convertidores de presión I/P• 4 mA a 20 mA de entrada, 3 psi a 15 psi u otros rangos de presión de

salida

• Válvulas de control• La presión de entrada controla la apertura / cierre de la válvula• La presión a menudo se mide en la entrada y salida

• Manómetros• Analógico o indicadores digitales (para indicación local)

• Caudalimetros• Medición de la presión estática y la diferencial combinada con la

temperatura para hacer mediciones de flujo.

Herramientas para solucionar problemas de presión

• Herramienta de medición de presión– Calibrador, calibrador de referencia

• Fuente de presión– Bomba de mano

• Neumática o hidráulica

• Tanque de nitrógeno a presión con regulador

• Mangueras de conexión• DMM, calibrador de lazo o de otro

dispositivo de medición de mA

Prueba de un transmisor de presión

• Comprobar el rango de entrada del transmisor• Verifique la especificación de precisión del transmisor

– El rendimiento total, no la precisión de referencia• La exactitud de referencia no tiene en cuenta el tiempo, la temperatura y otros

factores de rendimiento

• Encuentre el instrumento de medida adecuado– La precisión y el rango– Bomba de mano apropiada u otra fuente de presión

• Comparar la especificación de rendimiento total del calibrador al transmisor

– Idealmente, el calibrador debe ser 4X más preciso que el transmisor

Prueba del transmisor

• Aislar el transmisor del proceso, y drenar los fluidos del proceso

• Conectar como se muestra. Aplicar presiones y comparar los valores medidos en mA con los valores esperados

Pressure input Current output

Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %

Pressure transmitter





Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %




Prueba de un transmisor de presión analógico

• Utilice el 719 para generar presión con la bomba eléctrica

• Alimente el transmisor con 24V y mida la corriente de salida mA.

• Prueba el transmisor en pasos de 25%• 0 PSI a 100 PSI

Operación del calibrador de presión

• Botón de la bomba eléctrica• Ajuste fino vernier• Válvula de venteo (cerrado)• Presión + O -

4 3

3

4

16

719 - prueba de transmisores de presión

17

Prueba de un transmisor de presión con el 719

Vamos a ver el video primero!

1. Conecte el cable +(rojo) de prueba mA del 719 al # 6 en el bloque terminal.

2. Conecte el cable -(negro) de prueba mA del 719 al # 7 en el bloque de terminales

3. Conecte la manguera de presión de 719 al transmisor de presión.

4. Encienda el 719, (botón verde) mientras mantiene pulsado el botón "Zero" en conjunto, para permitir alimentación de 24V.

5. La parte superior de la pantalla mostrará la presión de la fuente del 719. Verifique que la pantalla inferior muestra la salida de mA del transmisor.

1. Con la válvula de ventilación abierta, presione el botón "Zero" para poner a cero la medición psi.

2. La primera prueba de presión es cero PSI, tenga en cuenta el valor mA, desviación de 4 mA es el error de calibración.


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %

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1. Cierre la válvula de purga y bombee a 25 PSI, utiliza el vernier para ajuste fino comparar valores en mA medidos a los valores esperados de abajo.


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %

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1. Bombee a 50 PSI, utilice el vernier de ajuste fino y compare los valores en mA medidos a los valores esperados


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %

20


1. Bombee a 75 PSI, utilice el vernier de ajuste fino y compare los valores en mA medidos a los valores esperados


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %

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1. Bombee de 100 PSI, utilice el vernier de ajuste fino y compare los valores en mA medidos con los valores esperados.


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

25 psi 8 mA 25 %

50 psi 12 mA 50 %

75 psi 16 mA 75 %

100 psi 20 mA 100 %

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Tecnología HART en los instrumentos de campo

• ¿Qué es HART?– Highway Addressable Remote Transducer– Un estándar de la industria desarrollado para definir la

comunicación entre dispositivos de campo inteligentes y un sistema de control

– El estándar de comunicación digital más popular en el campo hoy en día

• The HART Foundation– Una organización independiente sin fines de lucro que apoya la

aplicación de la tecnología HART en todo el mundo– Fluke es un miembro de esta organización– http://www.ccsi.com/hart

InstrumentInput

RangeComputation

InstrumentOutput

Input Sensor

4-20 mA Output

PV PVAO

Sensor TrimPV URVPV LRV

Loop TestOutput Trim

Transmisores HART inteligentes

• Dispositivos HART tienen tres etapas– Bloque sensor

• Convierte la temperatura, presión u otra señal variable de a digital (A / D) PV

– Bloque digital• Contiene los ajustes programados para cero (LRV) y span (URV)• Salidas PVAO señal de salida digital,

– Bloque de salida• Recibe el comando PVAO y emite la señal mA (D / A)

• Los bloques de entrada y de salida se calibran individualmente.

Documentación de la calibración del transmisor de presión

• Aislar el transmisor del proceso, y retirar los fluidos del proceso

• Obtener la configuración HART


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

2.5 psi 12 mA 50 %

5.0 psi 20 mA 100 %


• Utilice la información de configuración del transmisor HART para configurar el calibrador para la prueba


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

2.5 psi 12 mA 50 %

5.0 psi 20 mA 100 %


• Confirme la configuración de calibración

• Introducir o verificar la tolerancia


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

2.5 psi 12 mA 50 %

5.0 psi 20 mA 100 %


• Aplicar la presión cuando se le solicite y aceptar el punto


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

2.5 psi 12 mA 50 %

5.0 psi 20 mA 100 %



Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

2.5 psi 12 mA 50 %

5.0 psi 20 mA 100 %



• Evaluar los resultados


Percent of span

0 psi 4 mA 0 %

2.5 psi 12 mA 50 %

5.0 psi 20 mA 100 %


• Documentar el tag s/n e ID


Ajuste de un transmisor de presión inteligente HART

• Ventee la bomba a la presión atmosférica

• Realice el ajuste de cero

• Ajuste de la salida:• Recuperar y enviar para

ajustar la salida de 4 mA


• Ajuste de la salida:• Repita recuperar y enviar

para ajustar la salida de 20 mA


• Aplicar los limites inferiores (LRV) y superiores (URV) para ajustar el bloque de entrada


• Aplicar el limite inferior (LRV) y ajustar el bloque de entrada


• Aplicar el limite superior (URV) y ajustar el bloque de entrada para el rango del transmisor


Calibración de transmisores de presión HART

– Prueba Encontrado, – Ajuste:

• Bloque de entradas A / D• Bloque de salida D / A

– Prueba Dejado

Presostatos

Medición directamente del PV, por lo general no tienen salida de mA

Puede ser utilizado como un control de motor (On / off) para manejar una bomba compresora.

Puede ser probado por tensión o por el cambio de estado de contactos secos

Por lo general, tienen un punto de consigna ajustable, algunos tienen un punto de reinicio también ajustable

Prueba de calibración Ejemplo• El calibrador genera

presión a través de la bomba eléctrica interna

• Captura la presión cuando se cierra, se restablece y calcula la banda muerta.

Presostatos

Presostatos



• Captura la presión cuando se cierra se restablece y calcula la banda muerta

Pressure switch calibration



• Captura la presión cuando se cierra se restablece y calcula la banda muerta

Hands-on prueba presostatos

• Utilice el 719 para generar presión con la bomba eléctrica• Monitoree el interruptor por el cambio de estado

– Establecer puntos de set y reset– Banda muerta calculada

Pressure calibrator operation

• Botón de la bomba eléctrica• Ajuste fino vernier• Válvula de venteo (cerrado)• Presión + O -

4 3

3

4

45

719 – Prueba de presostatos

Prueba de un presostato con un 719

1. Conecte el cable de prueba + (rojo) del 719 al # 5 en el bloque terminales.

2. Conecte el cable de prueba -(negro) del 719 al # 4 en el bloque de terminales

3. Conecte la manguera de presión de 719 al interruptor de presión.

4. Encienda el (botón verde) 719.

5. Con la válvula de ventilación abierto, presione el botón "Zero" para poner a cero la medición psi.

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1.Pulse el botón switch test

2.La parte superior de la pantalla mostrará la presión de la fuente del 719. La pantalla inferior mostrará la posición abierto / cerrado del interruptor.

3.Cierre la válvula de ventilación. Pulse el botón de la bomba hasta que la indicación de posición de interruptor cambia de abierto a cerrado.

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1.Suelte lentamente la presión con la válvula de ventilación hasta que aparezca "Recall"

2.El 719 ha capturado la presión en el que el interruptor se cierra y se restablece y se ha calculado la banda muerta.

3.Presione el botón switch test para revisar los resultados.

4.Mantenga pulsado el botón switch test para reiniciar la prueba.

48


Calibración de presostatos 754

Ejemplo• Calibrador en el

modo de fuente de presión, la bomba suministra la presión de prueba

• Documenta la presión cuando se cierra y abre el interruptor

Test setup

Setpoint capture





Reset capture





Documented result





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Prueba de un presostato con el 754

1. Conecte el cable de prueba + (rojo) al # 5 en el bloque terminal.

2. Conecte el cable de prueba - (negro) al # 4 en el bloque terminal.

3. Conecte las mangueras del presostato a la bomba y el módulo de presión.


• Accione la bomba de mano para generar la presión• Mida la presión con el módulo de presión• Sense el cambio de estado del contacto seco

– Establezca el punto de apertura y cierre del contacto• Prueba de contacto seco (continuidad)• También por tensión

– Se calcula automáticamente la banda muerta– Pasa / Falla

• Siga el vídeo


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Prueba de conmutador de presión con el 754

1. Conecte el cable del módulo de presión a la 754.

2. Encienda el (botón verde) 754.

3. Seleccione Medir Ohms

4. Seleccione MEAS / FUENTE

5. Seleccione pressure Fuente.

6. Seleccione Medir / Fuente de pantalla dividida

1

34

4-6 3

15 5

6


1. Seleccione la tecla de función Valor encontrado (F1)

2. Seleccionar: Interruptor de prueba 1 Punto

3. Pulse Intro para configurar el punto de ajuste

4. Consigna "12 PSI", Tipo de punto de ajuste "Bajo" y establecer el estado "Short".

5. Presiona Fin (F4)

Test setup

56


1. Introduzca el resto de los parámetros de configuración de prueba como se muestra.

2. Presiona Fin (F4)

Test setup

57


1.Seleccione Prueba manual y continuar

2.Aplique lentamente presión hasta que el interruptor se cierre y aparezca "Set" en la pantalla.

Setpoint capture

58


1.Suelte lentamente la presión hasta que se muestra Reset.

2.Los puntos de set y reset se presentan en la parte superior de la pantalla

3.Repita el proceso para obtener resultados confiables.

Reset capture

59


1. Oprima Done para revisar los resultados.

2. El 754 documenta las presiónes de set y reset y la banda muerta.

Documented result

60


FIN DEL TERCER BLOQUE

PREGUNTAS?

61

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