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Manual de Operación y, Programación

UNIDAD ELECTRONICA INDICADORA DE CAUDAL, VOLUMEN PARCIAL Y TOTAL CON LINELIZADOR POR TRAMOS

Modelo TAB - 2506

INDICE 1.INTRODUCCIÓN 2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO 3. DESCRIPCIÓN 3.1. PARTES

4. SEÑAL DE ENTRADA 4.1. SENSOR MAGNETICO TIPO REED SWITCH 4.2. SENSOR MAGNETICO PASIVO 4.3. AJUSTE DE SENSIVILIDAD

5. PROGRAMACION 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5.

PUESTA A CERO DEL PARCIAL CTE. "K" UNIDADES DE MEDICIÓN DE CAUDAL: UBICACIÓN DEL PUNTO DECIMAL EN LA INDICACIÓN DE CAUDAL: UNIDADES DE MEDICIÓN DE VOLUMEN

6. SALIDAS (opcionales) 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.

CONEXIONADO DE SALIDA ANALÓGICA DE 4-20 MA PROPORCIONAL AL CAUDAL CONEXIONADO DE SALIDA DIGITAL DE PULSOS ESCALADOS PROPORCIONAL AL VOLUMEN CONFIGURACIÓN DE SALIDA 4-20 MA. CONFIGURACIÓN DE SALIDA DE PULSOS ESCALADOS

7. LINEALIZACION 7.1. MÉTODO DE LINEALIZACIÓN 7.2. PARÁMETROS DE LINEALIZACIÓN

8. ESPECIFICACIONES TECNICAS

1

1. INTRODUCCION

TAB-2506 CAUDAL:

TOT./ PARCIAL:

Botón de secuencia (VERDE) Botón de Reset(ROJO)

El TAB – 2506, es una unidad electrónica diseñada para indicar en un solo display el caudal instantáneo y los volúmenes parciales y totales en diversas unidades de medición del sistema métrico y del sistema americano, para visualizar cualquiera de las tres informaciones posibles, posee un pulsador que permite visualizarlas en forma secuencial. Posee un único display de ocho dígitos para la indicación de caudal, volumen parcial (reseteable) y volumen total (no reseteable). Para el 1º caso solo utiliza los cuatro dígitos menos significativos con un punto decimal móvil que permite mayor o menor apreciación dentro del rango de medición, cuyo máximo valor será “9999” para saber que la información mostrada corresponde al caudal aparece una letra “C” en el digito más significativo (ver fíg. –1)

FIG. - 1 Pulsando el botón verde, el equipo muestra el volumen parcial, el cual tiene punto decimal flotante con un máximo de tres decimales para pequeños volúmenes y una presentación máxima de 7 dígitos enteros. Se identifica con una letra “P” en el dígito más significativo (ver fíg – 2)

2

FIG. - 2 Pulsando el botón rojo, este valor se resetea y se visualiza en cero (ver fíg – 3)

FIG. - 3 Pulsando nuevamente el botón verde, el equipo muestra el volumen total, el cual, solo se puede borrar o modificar ingresando a la programación avanzada. Para su visualización no utiliza ninguna letra, ya que utiliza los 8 dígitos disponibles para la indicación de ser necesario(ver fíg. – 4)

FIG. - 4 La indicación de los dos volúmenes se reinicia desde 0, una vez superada la máxima indicación posible. Si se vuelve a pulsar el botón verde, se vuelve a visualizar el caudal

2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Esta unidad electrónica cuenta la cantidad de pulsos en una base de tiempo de 1 segundo, y los promedia con las mediciones de los tres segundos anteriores, con lo cual, si bien atrasa la indicación real, le da una apreciación en caudales constantes de 0.25 Hz. Luego afecta este valor de frecuencia por el de las distintas Ctes. de linealización programables en función del rango de medición, (valores que se obtienen del banco de calibración), para finalmente dividirlo por la Cte. K promedio del sensor primario y afectarlo de la Cte. de unidad seleccionada, la actualización es cada 2 segundos. Una de las principales innovaciones, que posee este equipo, es la de guardar al momento de terminar la configuración de parámetros, los valores finales de los mismos, y aproximadamente cada 12 Hs, los valores de los volúmenes. Es decir que en caso de que se agote o falle la batería el equipo no se desprograma ni pierde las cantidades almacenadas, que en el peor de los casos será el de las ultimas 12 hs. de producida la anormalidad.

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3. DESCRIPCION 3.1. PARTES Las partes principales de este equipo son: Parte frontal: • • • •

Un display de 8 dígitos de 11 mm de altura, alto contraste y bajo consumo, donde se visualiza toda la información. Cuatro teclas que permiten acceder para visualizar o modificar los parámetros que lo configuran. Potenciómetro multi-vuelta para ajustar la sensibilidad de la señal, el que es util en el caso de utilizar sensores magnéticos pasivos, ubicado al lado derecho del display debajo del frente. (Ver fig. – 5). Dos botones externos y estancos que permiten visualizar y operar el equipo, sin necesidad de retirar la tapa.

Indicación de Unidad de caudal y volumen mediante sticker autoadhesivo

TAB-2506 CAUDAL:

LPM

TOT./ PARCIAL:

Litros

INDUSTRIA ARGENTINA

TECLA "DESPLAZAMIENTO": Permite ingresar en el sub-menú seleccionado y elegir el dígito a modificar

TECLA "INCREMENTO": Posibilita incrementar el dígito seleccionado, de los parametros de configuracion, y seleccionar las unidades de medición de caudal y volumen en el sub-menú correspondiente

Fig. - 5

4

TECLA "ENTER": Posibilita entrar al menú configuración programación

TECLA " PUNTO": Posibilita ingresar al menú salidas y ubicar el punto en la indicación de caudal

parte posterior: • • • •

En la parte posterior se encuentra un conector polarizado para la alimentación eléctrica que suministra una batería de 3.6 Vcc. Un conector para la entrada de pulsos del sensor primario. Tres pines para conectar 2 pulsadores externos que permiten visualizar secuencialmente la información y poner a cero el volumen parcial. Agujeros metalizados para conexión de: Modulo de comunicación RS-232; salida de pulsos escalados y salida de 4-20 mA (opcionales)( ver Fig.-6) Bornes para sensor primario

Conector para batería polarizado

Agujeros metalizados para salida 4-20 mA. Agujeros metalizados para comunicaciones RS-232

Secuenciador Reset Común

Fig. - 6

4. SEÑAL DE ENTRADA Esta unidad esta diseñada para recibir como señal de entrada pulsos generados por interruptor de laminas (reed switch) o magnético pasivo( bobina e imán permanente). En fábrica se configura para una u otra opción. 4.1. SENSOR MAGNETICO TIPO REED SWITCH En este caso se utiliza la energía de la batería que alimenta la unidad para generar los pulsos cuando se cierra el interruptor magnético, por presencia de un campo de esta naturaleza, se encuentra limitado en corriente, para preservar la vida útil de los contactos y de la batería, siendo un valor típico de corriente el de 6 micro-Amper en el momento que el contacto esta cerrado. 4.2. SENSOR MAGNETICO PASIVO En esta aplicación puede recibir pulsos generados por el cambio de reluctancia generada por el movimiento de un material ferro-magnético frente a una bobina cuyo núcleo es un imán permanente. La amplitud de estos pulsos debe tener como mínimo 10 mV eficaces. 4.3. AJUSTE DE SENSIVILIDAD Solo en el caso de estos últimos sensores se debe ajustar la sensibilidad de entrada, mediante el preset para tal fin.

5

Este ajuste depende fundamentalmente del tamaño del sensor primario, pues sensores pequeños (Ø 1/2” o Ø 1”o turbinas de inserción ) generan señales pequeñas, y es necesario utilizar la máxima sensibilidad, la cual se logra girando el preset en sentido horario. Para el caso de sensores primarios de mayor tamaño, es posible dejar una franja libre para asegurar mayor inmunidad a ruido eléctrico.

5. PROGRAMACIÓN El equipo posee 3 niveles de programación, aquí solo mostraremos el menú de configuración de usuario. Pulsando sucesivamente la tecla " ↵ " se accede a los 5 submenús de programación de parámetros del TAB - 2500, para entrar se debe pulsar " ← " 5.1.

Puesta a cero del parcial:: El volumen parcial se puede poner a cero, pulsando " ↵ ", y luego " ↑ ", se confirma con " ↵ “ (igual que pulsando desde el exterior el botón rojo

La palabra "no" destella

La palabra "Si" destella

Pasa al siguiente menú

Pone a cero y vuelve a medición

5.2.

Factor K:: Este valor es el de la constante del sensor primario en pulsos por litro. El rango es de 0.001 a 999999. Se accede pulsando 2 veces " ↵ " , se ingresa con " ← ". Con esta misma se selecciona el dígito, y se modifica con " ↑ ". Se puede además ubicar el punto decimal entre el primer y tercer digito, eligiendo el dígito a la izquierda de donde deseamos aparezca el punto, pulsamos” • “para finalmente confirmar con " ↵ ", para volver a medición.

6

2 veces

el número "3" destella

Pasa al siguiente menú

el número "4" destella

El punto se ubica a la der. del dígito seleccionado Confirma y vuelve a medición

5.3.

el número "7" destella

Unidades de medición de caudal: el equipo tiene 9 unidades posibles de medición. Para acceder, se debe pulsar tres veces “↵ “ se ingresa con " ← ". y se modifican con “ ↑ “. Una vez elegida, se confirma con “↵ “ para volver a medición. NOTA: se indica en el frente del equipo la unidad de medición mediante un sticker, cuando la unidad ya se eligió en la compra o se entrega una plancha autoadhesiva, con todas las posibilidades para ser definidas por el usuario). SIMBOLO LPS LPM LPH MCH MCD GPM GPH bPH bPD

UNIDAD LITROS POR SEGUNDO LITROS POR MINUTO LITROS POR HORA METROS CUBICOS POR HORA METROS CUBICOS POR DIA GALONES POR MINUTO GALONES POR HORA BARRILES POR HORA BARRILES POR DIA

7

3 veces

el texto "LPS" destella

Pasa al siguiente menú

el texto "LPM" destella, continuar pulsando" ↑ " hasta encontrar la unidad de caudal deseada y confirmar con " ↵ " para volver a medición

5.4. Ubicación del punto decimal en la indicación de caudal: Para acceder al menú se debe pulsar 4 veces “↵ “ y se ingresa con “← “para tener mayor o menor apreciación se debe seleccionar el digito a la izquierda del que se desea Aparezca el punto decimal y presionar " • " y finalmente “↵ ” para confirmar y volver a medición. 4 veces

el 1º dígito de la derecha "0" destella

el 2º dígito de la derecha "0" destella

Se fija el Punto decimal

Se fija el punto decimal a la der. del dígito selecc.

se confirma y vuelve a medición

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NOTA: Si luego de la configuración la indicación supera el número posible de mostrar, el display indicará "9.999", "99.99" ó "999.9" en forma destellante, según el lugar elegido. En estos caso se deberá correr el punto decimal un lugar hacia la derecha para poder visualizar el caudal, si en cambio la indicación es “9999”, se deberá elegir otra unidad de caudal. 5.5. Unidades de medición de volumen: el equipo tiene 4 unidades posibles de medición. Para acceder, se debe pulsar cinco veces “↵ “ se ingresa con " ← " y se modifican con “ ↑ “. Una vez elegida, se confirma con “↵ “ para volver a medición. NOTA: se indica en el frente del equipo la unidad de medición mediante un sticker, cuando la unidad ya se eligió en la compra o se entrega una plancha autoadhesiva, con todas las posibilidades para ser definidas por el usuario). SIMBOLO L m3 Galons barril

UNIDAD LITROS METROS CUBICOS GALONES BARRILES

5 veces

el texto "L" destella

Vuelve a medición el texto "m 3" destella, continuar pulsando" ↑ " hasta encontrar la unidad de VOLUMEN deseada y confirmar con " ↵ " para volver a medición

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6. SALIDAS (opcionales) Las salidas posibles son dos y se deben especificar en la compra del equipo, por una o la otra, ambas son pasivas, es decir, se deben alimentar con una fuente externa para poder recoger la señal en algún punto remoto. La configuración física de ambas, será una pequeña placa electrónica adicional con dos bornes de conexión, vinculada a la placa principal del equipo mediante pines descriptos en la Figura -6 Ahora describiremos en forma individual cada una de ellas, tanto en la configuración, como en el conexionado.

6.1. Conexionado de salida analógica de 4-20 mA proporcional al caudal

CONVERSOR 4-20 mA 12-30 Vcc

A

Rc Fig. - 3 Según la figura-3 se tienen los dos bornes para cerrar el lazo de corriente, la cual se deberá alimentar con una fuente de tensión continua de valores entre 12Vcc hasta30 Vcc y la carga máxima que puede manejar dependerá de esta tensión de alimentación, mediante esta ecuación.

Rc ≤ [ (Vcc-12) x 50] en ohms Se puede determinar la carga máxima que puede manejar el conversor donde Vcc es la tensión de la fuente de alimentación. Esta placa no necesita polarizarse, es decir se puede conectar el positivo en cualquiera de los dos bornes

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6.2. Conexionado de salida digital de pulsos escalados proporcional al volumen

Placa de pulsos escalados 12-40 Vcc

I

+

Rc

salida

A

2 segundos

n

Fig. - 4 Se define como pulso escalado a la cantidad de pulsos que queremos transmitir por cada unidad de volumen contabilizado. En esta salida se debe respetar la polaridad, del conexionado, la corriente máxima que puede circular es del orden de los 200 mA, pero lo común es que no supere los 10 mA, para lo cual se debe seleccionar una Rc apropiada. Para el caso típico de 24 Vcc se puede utilizar una Rc de 4.7KΩ. A - Es la amplitud de la señal, la cual tendrá un valor igual a la tensión de alimentación menos la caída en la juntura del transistor, que es del orden de medio Volt. n – es la cantidad de pulsos que entrega el equipo la cual no podrá superar la cantidad de 40 en un tiempo de 2 segundos. De superarse esta frecuencia, el equipo solo entregara 20 por segundo, con lo cual se perderá información en el receptor. Sin embargo si se supera el valor por lapsos pequeños de tiempo (algunos minutos), el equipo mantendrá el ritmo de 20 pulsos por segundo hasta entregar el total generado. La forma de configurar la salida de pulsos para evitar estos inconvenientes se describe mas adelante.

6.3. Configuración de la salida de 4-20 mA. Una vez que el equipo fue programado según los párrafos 5.1 al 5.5, se puede configurar la salida de 4-20 mA pulsando la tecla punto “ • “ Aparecerá en el display el texto “Cero” y pulsando “ ← ” algún número. Con el mismo método detallado en los párrafos 5.1 al 5.5 se debe ingresar el valor de caudal en Litros por segundo para la cual se desea una corriente de 4 mA, lo común es que este valor sea 0. De la misma forma pulsando una vez “ • “ y luego una vez “ ↵ “ aparece en el display el texto “span” ” y pulsando “ ← ” algún número debiéndose ingresar el valor de caudal en la unidad Litros por segundo para el que se desea obtener una corriente de 20 mA.

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6.4. Configuración de la salida de pulsos escalados. Una vez que el equipo fue programado según los párrafos 5.1 al 5.5, se puede configurar la salida de pulsos escalados pulsando la tecla punto “ • “ y luego dos veces la tecla “ ↵ “. Aparecerá en el display el texto “Puls ” y pulsando “ ← ” algún número, se debe ingresar la cantidad de pulsos que deseamos cada unidad de volumen fijada en el punto 5.5, pero atendiendo al valor máximo de caudal que puede circular por la línea. Ejemplo nº1: Supóngase un caudalímetro de Ø2” cuyo rango de trabajo es de 6-60 MCH, que la unidad de volumen elegida son m3 y se tiene la seguridad de que el caudal no puede superar en ninguna circunstancia los 30 MCH. Si se desea tomar este valor como limite, la cantidad de pulsos que se puede programar se calcula según la ecuación:

Pulsos = 20 x 3600 / Qmáx Para nuestro caso Pulsos = 2400 , lo aconsejable seria tomar 1000 es decir tengo una apreciación de litro. El valor 3600 es la cantidad de segundos que hay en una hora, si el valor de caudal se expresa en otra unidad de tiempo se debe calcular el valor correspondiente: Segundo: 1 seg. Minuto: 60 seg. Hora: 3600 seg. Día: 86400 seg.

7. LINEALIZACION 7.1. MÉTODO DE LINEALIZACIÓN El método utilizado es el de linealización por tramos, corrigiendo la frecuencia de entrada en forma diferencial para el 0; 10; 25; 50; 75 y 100% del rango de trabajo Este método permite corregir la curva de error original de un caudalímetro para que el factor K promedio del mismo sea también el factor K en cada fracción a lo largo del rango. Es sabido que un caudalímetro a turbina u otro que genere pulsos, genera más o menos pulsos por cada unidad de volumen que ha circulado por el mismo, si este lo ha hecho a un caudal cercano al máximo que puede circular o si lo ha hecho a un caudal del orden del 50 % del rango, o cercano al mínimo que el caudalímetro puede medir.

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ERROR% vs. CAUDAL % 0.75 ERROR%

0.5 0.25 0 -0.25 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-0.5 -0.75 CAUDAL %

Fig. - 5 Cuando se calibra un caudalímetro se establece la relación entre la frecuencia de los pulsos, es decir la cantidad de pulsos en la unidad de tiempo, para cada porción del rango, y el caudal (volumen en la unidad de tiempo. A esta relación se la denomina Cte. K y Luego se establece el valor promedio de esta y los apartamientos puntuales de ese valor promedio para saber de antemano que error cometerá el equipo al considerar un único valor de Cte. K (ver Fig. 5) Una forma de linealizar esta curva, seria poder ingresar un factor K según la frecuencia de entrada, y la otra que es la que hemos aplicado en el TAB-2500, es la de poder agregar o extraer valores a la frecuencia de entrada, según sea necesario en función de la curva de calibración. En otras palabras, supóngase un caudalímetro, que posea un rango de caudal de 10 a 100 litros por minuto, y que genere una frecuencia de 500 Hz. Para el caudal de 100 litros por minuto, es de esperarse que para 250 Hz, el caudal sea de 50 litros por minuto y para 50 Hz el caudal sea de 10 litros por minuto, con lo cual el factor K es para 100 LPM. 500 Hz x 60 / 100 LPM = 300 pulsos por litro Para 50 LPM. 250 Hz x 60 / 50 LPM = 300 pulsos por litro Para 10 LPM. 50 Hz x 60 / 10 LPM = 300 pulsos por litro Es decir es un caudalímetro ideal que tiene la misma constante K para todo el rango de trabajo.Pero si ahora las relaciones son: 500 Hz ______ 100 LPM 250 Hz ______ 52 LPM 50 Hz ______ 15 LPM

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Y el TAB tiene programado el factor K= 300PPL, me indicara 100LPM cuando circulen 100LPM pero 50 LPM cuando circulen 52LPM y 10LPM cuando circulen 15LPM. Pero gracias al linealizador se puede corregir la indicación, modificando el valor de frecuencia donde el sensor primario no es lineal. Para el caso de 250 Hz debo calcular el nuevo valor de frecuencia para que indique 52 LPM. Frec[ Hz. ] = 52 x 300 / 60 = 260 Hz Para los 50 Hz Frec[ Hz. ] = 15 x 300 / 60 = 75 Hz Con esta información configuro los parámetros de linealización: • L 10(valor para el 10%) con 75 • L 50(valor para el 50%) con 260 • L 100(valor para el 100%) con 500 • F 100(frecuencia al 100%) con 500 Si tomo F100 distinto de L100, por ejemplo 600, se habrá corregido el equipo para el 8% ; el 40% y el 80% del rango 7.2. PARÁMETROS DE LINEALIZACIÓN Los parámetros de linealización son mas que en el ejemplo, pero cumplen la misma función en otros sectores del rango. Todos ellos son los siguientes: L0;L10; L25; L50; L75; L100 y F100 Para visualizarlos se debe seguir un procedimiento, que esta reservado a los representantes y distribuidores zonales , una vez completado dicho procedimiento se presiona la tecla “↵ “ y la forma de modificarlo es similar a la descripta en los otros menús. Los valores estándar de estos parámetros, es decir tienen una indicación lineal con la frecuencia de entrada son. L0= 0; L10= 200; L25= 500; L50= 1000; L75= 1500; L100= 2000 y F100= 2000

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8.

ESPECIFICACIONES TECNICAS

ALOJAMIENTO Caja estanca de plástico inyectado de 150 x150 x100 mm.(IP-65), o IDEM de aluminio inyectado con protección de pintura poliuretánica .

INDICACION -

Mediante un display de cristal liquido de 8 dígitos de alto contraste y de bajo consumo, y de 11 mm. de altura. PRESENTACION: 1°)Caudal: 0 a 9999 con punto decimal programable, identificable por letra “C” 2°) Volumen parcial:0 Hasta 9.999.999, con punto decimal flotante hasta 3 dígitos, identificable por letra “P”. 3°) Volumen Total:0 Hasta 99.999.999, con punto decimal flotante hasta 3 dígitos. TIEMPO DE ACTUALIZACION: 2 seg.

ALIMENTACIÓN Pila de Litio-Polímero tamaño “C” de 3,6 V. CONSUMO TIPICO: < a 60 µA.@ 700 Hz y 25 °C.

SEÑAL DE ENTRADA: Señal de sensor entre 1 y 1500Hz. O 1 y 3000 Hz. y amplitudes entre 10 y 500 mVef. SENSIBILIDAD: Ajustable entre 5 y 200 mV. a 10 Hz (40 mVefmin. @ 700 Hz.)

SALIDA DE PULSOS ESCALADOS (OPCIONAL): -

Negativos, colector abierto, Corriente de colector máx. 200 mA. Tensión máx. 40 Vabs. FRECUENCIA de SALIDA: 0-20 Hz PROGRAMABLE

SALIDA DE CORRIENTE - ALIMENTACIÓN: 12 á 30 Vcc. - RESISTENCIA DE CARGA MAX: RL[Ω] ≤ (Vcc – 12 ) x 50 - TEMPERATURA DE OPERACIÓN: -10 á 60 °C - CORRIMIENTO TERMICO: á 25°C ± 20°C, dentro de ± 0,15 % del fondo de esc. - AISLACION GALVANICA: > 100 MΩ a 500 Vcc - PROGRAMABLE

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