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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

O transmissor inteligente gauge de pressão manométrica F500G tem como base de funcionamento o princípio de sensor capacitivo. Sensores capacitivos são dispositivos que recebem e respondem a um estímulo físico / químico ou sinal. Por sua vez, esta tecnologia é baseada no conceito do capacitor, podendo detectar a presença de objetos sem o contato destes. O sensor é acionado quando detecta a presença do objeto a uma certa distância. O princípio de funcionamento baseia-se na mudança da capacitância da placa detectora localizada na região denominada sensível.

Princípio de Funcionamento F500-GMas o que é um capacitor? Um capacitor é um dispositivo simples, tratando-se de um componente eletrônico passivo que armazena carga e energia no campo eletrostático. Consiste em dois condutores elétricos (conhecidos como placas) que armazenam cargas opostas. Essas placas são separadas por um tipo especial de isolador (isto é, um não condutor) conhecido como dielétrico. Por estas placas possuírem cargas opostas, o processo de armazenamento é caracterizado pela movimentação e transferência de elétrons de uma placa para outra. A diferença potencial causada por essa movimentação é o mesmo que a energia potencial armazenada na placa. A capacitância de um capacitor é a razão entre a diferença de potencial (DDP) entre as placas e a carga em cada uma das placas. Por sua vez, a capacitância é inversamente proporcional a distância entre as placas e diretamente proporcional a área das placas e a constante dielétrica do material isolante. Baseando-se neste conceito sobre capacitor, os sensores capacitivos funcionam de modo bem semelhante ao capacitor. A diferença está na forma em que são arranjadas as placas. Nos sensores as placas são dispostas paralelamente uma a outra. O princípio de funcionamento baseia-se na mudança da capacitância da placa detectora localizada na região denominada sensível, ou seja, quando o dielétrico do meio varia.

O funcionamento deste sensor capacitivo por sua vez, baseia-se na variação do campo elétrico no espaço em frente ao do eletrodo do sensor, o qual chamamos de zona ativa. O sensor será acionado quando o objeto se aproxima a uma certa distância e o mesmo é posicionado em frente a zona ativa. A distância em que o sensor é acionado é chamada de distância de comutação, a qual pode variar muito dependendo da constante de permissividade do diâmetro do sensor, do material e da massa do corpo aproximado e também na posição ao qual sensor é colocado. O sensor também é composto por um circuito de oscilador RC integrado. Com a aproximação de uma substância metálica ou não metálica na zona ativa, o valor da capacitância alterará. Com a variação da capacitância, a frequência do circuito oscilador muda. Esta mudança de frequência é enviada para um outro circuito chamado de detector, onde este irá transformar a variação da frequência ocasionada pela variação da capacitância em sinal de tensão. O circuito trigger schmitt por sua vez, tem como finalidade transformar o sinal de tensão em uma onda quadrada. Por fim, mas não menos importante, o circuito comutador. O circuito comutador é onde a onda quadrada será excitada e transferida para os circuitos externos.

Sensores capacitivos podem ser utilizados nos mais variados tipos processos, sendo capazes de monitorar e detectar a presença de pós, concentração de gases, objetos e produtos de natureza orgânica e mineral, metais e não metais, sólidos e líquidos, mesmo quando totalmente submersos no produto.

O sensor capacitivo tipo gauge, por ser instalado direto no processo, tem leitura apenas do lado high. O lado low fica inativo.

PRINCIPAIS APLICAÇÕES

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Açúcar e Etanol

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Fertilizantes

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Química

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Alimentos e Bebidas

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Farmacêutico

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Energia

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Plástico

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Petroquímica

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

A seguir temos as principais características técnicas do transmissor inteligente de pressão F500G.

Exatidão± 0,075%
Sinal de saída4 a 20 mA
Protocolo de comunicaçãoHart
Alimentação9 a 32 Vcc, sem polaridade – 12 mA
Temperatura de operação-20 °C a 100 °C
Temperatura de estocagem-20 °C a 100 °C
Temperatura de ambiente-20 °C a 85 °C
Tipos de saídaLinear e raíz quadrada
Grau de proteçãoIP66
Tempo de resposta50 ms
Rangeabilidade80:1
Estabilidade térmica± 0,15% URL, 5 anos
DisplayTipo backlight
Peso aproximado com suporte3,5 kg para versão diferencial e manométrica

DIMENSIONAL

Dimensional F500G

SUPORTE DE FIXAÇÃO

O transmissor inteligente de pressão F500G, na sua versão gauge, acompanha suporte de fixação, adequado para a montagem em tubos de 2” de diâmetro.

F500G TRANSMISSOR INTELIGENTE GAUGE DE PRESSÃO MANOMÉTRICA

F500GO transmissor inteligente gauge de pressão manométrica F500G é aquele ideal para aplicações onde há a necessidade de montagem direta no processo. A leitura do sensor é feita apenas no seu lado high, enquanto o lado low fica inativo. Para maior facilidade e agilidade em campo, pode ser fornecido de fábrica com conexão macho ou fêmea, ficando assim bem simples de ser instalado pelo usuário.

A seguir temos o código de venda para aquisição e ao longo deste manual de instrução e operação, mais especificamente na seção de sobressalentes, os códigos de venda para aquisição de spare parts.

Código de Venda F500G

CONFIGURAÇÃO VIA SOFTWARE

Os transmissores da linha F500 são configurados através do software Hart Config Tool, o qual é gratuito e encontra-se disponível no website. Faz-se necessário uma interface de comunicação Hart, de qualquer modelo / fabricante.

Configuração Via Software F500G

CONECTANDO COM O INSTRUMENTO

Certifique que o instrumento e a interface Hart estejam ligados.
Acesse o software Hart Config Tool e clique no botão “Polling 0” no canto inferior direito.

Escolhendo o botão “Information” apareceá todas as informações contidas no instrumento.

Botão Information F500-TTR

CALIBRAÇÃO

Para ajustar o range de calibração basta escolher o botão “Configuration”.

Na sub-opção “Range” serão exibidas as faixas mínima e máxima ( quadro “Sensor Information” ) e logo na sequência a faixa de trabalho no qual o instrumento encontra-se configurado ( quadro “Output Range” ).

Para alterar essa faixa e ajustá-la basta selecionar nas caixas de LRV ( pressão baixa ou valor mínimo ) e URV

( pressão alta ou valor máximo ). Fazendo alteração, clique no botão “Write” para confirmar e salvar.

Calibração F500G

TRIM DE CORRENTE

Para realiza o trim de corrente, escolha o botão “Configuration” e a sub-opção “Zero / Span Setup”.

Na tela ao lado que se abrirá, escolha o botão “Zero: 4mA” para ajustar o valor da corrente em 4 mA, tendo como referência o valor mínimo ( LRV ). Escolha o botão “Span: 4mA” para ajustar o valor da corrente em 20 mA, tendo como referência o valor máiximo ( URV ).

DAMP, SAÍDA LINEAR OU RAIZ QUADRADA E UNIDADE DE USUÁRIO

Para ajustar opções como Damp, tipo de saída para linear ou extração de raiz quadrada, bem como escolher as unidades a serem exibidas no display, escolha o botão “Configuration” e na sequência a sub-opção “Output”.

Na tela ao lado que se abre, escolha no quadro “Output Characteristics” as opções de Damp, função linear ou rais quadrada.

Logo no quadro abaixo, selecione o desejado para o Display 1 e Display 2.

Damp F500G

INCLUINDO UNIDADE DE USUÁRIO

Para incluir uma unidade de usuário, escolha o botão “Configuration” e a sub-opção “Range”. No quadro “Transmitter Output Range”, opção “PV Unit” selecione a unidade desejada.

Caso a unidade a ser escolhida não se encontra listada para escolha, será necessário fazer um ajuste simples conforme descrito a seguir:

a) No “PV Unit” selecione “Special”. Neste momento, o valor da calibração automaticamente será convertida em kpa.

Incluindo Unidade do Usuário F500G - A

b) Vá até o último botão “Advanced Functions” e escolha a sub-opção “Additional Functions” conforme tela a seguir.

Incluindo Unidade do Usuário F500G - B

Na caixa “User Unit”, apontada pela seta da figura anterior, escreva a unidade de usuário na qual deseja utilizar.

Insira o valor do “Coefficient”, o qual deverá ser sempre o valor máximo da faixa de calibração dividido pelo valor máximo da faixa de unidade de usuário.

Exemplo: O instrumento trabalha de 0 a 25000 mmH2O, onde transformado em Kpa será de 0 a 244727 kpa.

A unidade de usuário que se deseja trabalhar é de 0 a 200 m3/h.

Então o valor do “Coefficient” será 244727 ÷ 200, cujo resultado será 1223.63 ( ou 1224 com o arredondamento de casa decimal ).

A partir deste ajuste, a unidade de usuário m3/h, que não existia na lista de seleção, começa a aparecer no display do instrumento.

Ajuste Usuário F500G

PROTEÇÃO DE ESCRITA E ALARME

Para habilitar a proteção de escrita, evitando que não seja permitido mudança na configuração já efetuada e salvas na memória do instrumento, basta escolher o botão “Configuration” e a sub-opção “Fault Protection”.

Nesta mesma tela encontra-se também a possibilidade de ajuste de alarme, no qual pode selecionar uma opção de corrente muito baixa ou muito alta para enviar um sinal de alarme.

Proteção de Escrita e Alarme F500G

MONITORANDO VARIÁVEIS

Escolha o botão “Monitor” e a sub-opção “Process Variable”. Será disponibilizada uma tela onde poderão ser selecionadas variáveis para serem monitoradas e exibidas em gráfico.

Monitorando Variáveis F500G

TRIM E LOOP DE CORRENTE

Escolha o botão “Transmitter Adjustment” e a sub-opção “D/A Adjustment” para efetuar o trim de corrente ( 4 a 20 mA ), utilizando como referência um multímetro. Para realizar uma simulação e teste com vários valores de corrente, veja as opções no quadro “Current Loop Test”.

Trim e Loop de Corrente F500G

TRIM INFERIOR E TRIM SUPERIOR

Para realizar os trins de pressão, escolha o botão “Transmitter Adjustment” e a sub-opção “Two-Point Adjustment”.

Trim Inferior e Trim Superior F500G

Na caixa de selação “Options” pode ser escolhido se deseja fazer um trim inferior ou um trim superior.

Trim Inferior e Trim Superior F500G

TRIM DE ZERO

Para realizar o trim de zero, escolha o botão “Transmitter Adjustment” e a sub-opção “Zero Adjustment”.

Trim de Zero F500G

SOBRESSALENTES

A linha de instrumentos F500 oferece uma ampla variedade de peças avulsas, também chamadas de peças sobressalentes. Praticamente todos os itens podem ser adquiridos isoladamente, através da lista de códigos a serem apresentados a seguir.

GARANTIA

O Transmissor de Pressão F500, possui garantia de 12 meses.
Tal garantia torna-se inválida uma vez detectadas as situações a seguir:

  • Instalação incorreta do instrumento
  • Utilização em aplicações indevidas
  • Danos mecânicos por impactos
  • Danos elétricos por consequências de avarias oriundas de outros instrumentos da planta industrial

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