Micro Motion 7826-7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção Guia de instalação

Manual de instalação

P/N MMI-20019305, Rev. AB

Dezembro 2011

Micro Motion

®

7826/7828

Medidores de densidade

de líquidos tipo inserção

Versões para hastes curtas e longas

Os logotipos Micro Motion e Emerson são marcas comerciais e de serviços da Emerson Electric Co. Micro Motion, ELITE,

MVD, ProLink, MVD Direct Connect e PlantWeb são marcas de uma das companhias da família Emerson Process Management.

Todas as outras marcas registradas são propriedade de seus respectivos proprietários.

A Micro Motion segue uma política de desenvolvimento e aperfeiçoamento contínuo de seus produtos. Desta forma, a especificação

deste documento poderá ser alterada sem aviso prévio. De acordo com o nosso conhecimento, as informações contidas neste

documento são corretas e a Micro Motion não pode ser responsabilizada por quaisquer erros, omissões ou outras informações

incorretas contidas neste. Nenhuma parte deste documento pode ser copiada ou reproduzida sem o consentimento prévio, por escrito,

da Micro Motion.

Sobre o guia de instalação

O guia de instalação fornece informações básicas para a instalação do Medidor de densidade de líquidos 7826/7828.

Para obter informações completas sobre a instalação e o uso do medidor, consulte o Manual de instalação e configuração

do Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção.

Declaração de conformidade do INMETRO

A Emerson Process Management declara que o equipamento descrito neste manual possui o tipo a seguir de

proteção para áreas perigosas:

• Certificado INMETRO: TÜV 11.0023; TÜV 11.0026

• Marcação: Ex d IIC T4 Ga/Gb

fabricado por:

MOBREY LIMITED

158 Edinburgh Avenue

Slough, Berkshire SL14VE-UK

foi projetado, fabricado e ensaiado em conformidade com as normas técnicas abaixo relacionadas:

• ABNT NBR IEC 60079-0:2008

• ABNT NBR IEC 60079-1:2009

• ABNT NBR IEC 60079-26:2008

Manual de instalação i

Conteúdo

Capítulo 1 Introdução. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Orientações de segurança . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Sobre o Medidor de densidade de líquidos 7826/7828. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2.1 O que é? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2.2 Para quê é utilizado? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2.3 Medições e cálculos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2.4 Saídas da versão com saída de frequência (apenas para o medidor 7826)

3

1.2.5 Saídas para a versão com componentes eletrônicos avançados . . . . . . . 4

1.2.6 Aplicação típica do medidor com componentes eletrônicos avançados . . 4

1.3 Princípio da operação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Capítulo 2 Instalação (haste curta) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2 Informações de segurança . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.1 Informações gerais aplicáveis ao sistema completo . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.2 Peças sujeitas à pressão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Efeitos de fronteira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4 Efeitos de viscosidade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.5 Instalações padrão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.5.1 Visão Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.5.2 Orientação do medidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.5.3 Instalação de fluxo livre – adaptadores flangeados. . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.5.4 Instalação para fluxo livre – junta weldolet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.5.5 Instalação em peça T. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5.6 Instalação em peça T com junta weldolet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.5.7 Instalação para fluxo através de câmara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6 Instalação em tubulação ou sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.7 Comissionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.8 Desenhos dimensionais para haste curta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.8.1 Conexão cônica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.8.2 Conexão do flange. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Capítulo 3 Instalação (haste longa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.2 Informações de segurança . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.2.1 Informações gerais aplicáveis ao sistema completo . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.2.2 Peças sujeitas à pressão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.3 Considerações da instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.3.1 Fluido no sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.2 Taxa de fluxo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.3 Gás aprisionado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.4 Contaminação por sólidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.4 Instalação em tanque aberto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.5 Instalação em tanque fechado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

ii Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Conteúdo

3.6 Calibração. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.7 Se o tanque for pressurizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.8 Desenhos dimensionais para haste longa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.8.1 Conexão em tanque aberto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.8.2 Conexão em tanque fechado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Capítulo 4 Conexões elétricas (saída de frequência) – Apenas 7826. . . . . . . . . 41

4.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2 Considerações da instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2.1 Fonte de alimentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2.2 EMC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2.3 Conexões de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2.4 Requerimentos de cabeamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.2.5 Proteção de surto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.2.6 Instalação em áreas sujeitas a explosões. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.2.7 Instalação em áreas seguras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.3 Fiação para o medidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.4 Conectando o medidor a um computador da série 795x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.4.1 Visão Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.4.2 Diagramas de conexão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.5 Conexões do sistema (equipamento de propriedade do cliente) . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.6 Verificando a instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Capítulo 5 Conexões elétricas (avançado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.2 Considerações da instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.2.1 Fonte de alimentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.2.2 EMC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.2.3 Conexões de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.2.4 Requerimentos de cabeamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.2.5 Proteção de surto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.2.6 Instalação em áreas sujeitas a explosões. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5.3 Fiação para o medidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

5.4 Entrada da fonte de alimentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

5.5 Saídas de 4–20 mA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5.5.1 Isolamento das saídas analógicas da alimentação interna . . . . . . . . . . . 56

5.6 Modbus (RS-485) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.7 Procedimento de fiação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.8 Informações adicionais sobre o RS-485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.8.1 RS-485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.8.2 RS-485 para RS-232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.8.3 RS-485 multidrop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.8.4 Modo de transmissão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Apêndice A Política de devolução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

A.1 Orientações gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

A.2 Equipamentos novos e sem uso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

A.3 Equipamentos usados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Manual de instalação 1

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

Capítulo 1

Introdução

1.1 Orientações de segurança

Manuseie o Medidor de densidade de líquidos 7826/7828 com muito cuidado.

• Não deixe o medidor cair.

• Não use líquidos incompatíveis com os materiais de construção.

• Não opere o medidor acima da sua pressão nominal ou temperatura máxima.

• Não teste a pressão acima do valor de pressão de teste especificado.

• Não exponha o medidor à vibração excessiva (>0,5 g contínuo).

• Não altere este instrumento de nenhuma maneira (mecânica ou elétrica) ou a garantia

de fábrica será cancelada. Este medidor pode ser pedido com peças molhadas de zircônio.

Neste caso, quaisquer alterações mecânicas poderão resultar em um risco de segurança

e estas não devem ser realizadas.

• Não exceda a faixa de tensão de alimentação especificada, já que o medidor poderá ser

danificado causando um risco.

• Certifique-se de que todos os requerimentos para proteção contra explosões sejam seguidos.

• Certifique-se de que o medidor e a tubulação associada tenham sido testados com relação

à pressão após a instalação com até 1-1/2 vezes a pressão de operação máxima.

• Certifique-se de que as tampas do compartimento do transmissor estejam apertadas

adequadamente após finalizar a fiação a fim de manter a proteção contra ingresso.

• Tenha muito cuidado para não danificar o medidor já que isso pode afetar a calibração do

mesmo resultando em falha. Tenha muito cuidado ao manusear os dentes revestidos de PFA,

já que o revestimento não é resistente a danos causados por impacto. Sempre ajuste a tampa

protetora quando o medidor não estiver em uso.

• Sempre armazene e transporte o medidor em sua embalagem original. Para medidores de hastes

longas, certifique-se de incluir a tampa para transporte segura por parafusos sem cabeça.

• Para devolver um medidor, consulte o apêndice sobre a Política de devolução da Micro Motion.

As informações de segurança fornecidas neste manual visam proteger o equipamento e todas as

pessoas próximas a ele. Leia todas as informações de segurança cuidadosamente antes de prosseguir

para o próximo passo.

2 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Introdução

1.2 Sobre o Medidor de densidade de líquidos 7826/7828

1.2.1 O que é?

O Medidor de densidade de líquidos 7826/7828 se baseia na comprovada tecnologia do diapasão

vibrante. É um sensor totalmente soldado projetado para ser inserido em uma tubulação ou em um

tanque aberto ou fechado.

A densidade do fluido é determinada diretamente a partir da frequência de ressonância do diapasão

vibrante imerso no fluido. O sensor de temperatura (RTD) também é ajustado dentro do transmissor

para indicar a temperatura de operação.

O medidor 7826/7828 está disponível com as seguintes opções:

• Uma versão com haste curta e outra com haste longa.

A versão com haste longa pode ser fornecida com comprimentos de até 4 m (13 pés). A versão

com haste longa é apropriada para aplicações de tanques abertos ou fechados.

• Uma versão com saída de frequência (apenas medidor 7826) ou uma versão com componentes

eletrônicos avançados.

O medidor 7826 com saída de frequência gera uma saída da medida de densidade como um

sinal de onda quadrada e contém uma RTD para medir a temperatura de operação. Tipicamente,

ele utiliza um conversor de sinal, como os da Série 795x, e oferece uma ferramenta poderosa

em aplicações de densidade crítica.

O medidor 7826/7828 com componentes eletrônicos avançados incorpora muito da funcionalidade

do conversor de sinais 795x, de forma que os cálculos da densidade em linha são realizados

localmente dentro do compartimento de componentes eletrônicos do medidor 7826/7828.

Ele contém duas saídas de 4–20 mA e comunicações RS485/Modbus, oferecendo acesso simples

a todos os dados calculados.

Compartimento de componentes eletrônicos

Conector spigot

Dentes

Haste:

• Selada em ambas extremidades e cheia de ar

• Disponível em vários comprimentos

Manual de instalação 3

Introdução

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

1.2.2 Para quê é utilizado?

O medidor 7826/7828 é ideal para aplicações onde é necessário medir a densidade continuamente

em tempo real. Por exemplo, ele pode ser utilizado em controle de processos onde a densidade

é o parâmetro de controle primário para o produto final ou como um indicador de algum outro parâmetro

de controle de qualidade como percentual de sólidos ou percentual de concentração.

1.2.3 Medições e cálculos

A versão com componentes eletrônicos avançados contém componentes eletrônicos de processamento

integral que fornecem configuração in-situ completa, permitindo que sejam executados uma série

de cálculos.

O medidor 7826/7828 mede continuamente as seguintes propriedades do fluido:

• Densidade em linha (medida em kg/m

3

, g/cc, lb/gal, ou lb/ft

3

)

• Temperatura de operação (medida em °C ou °F)

A partir destas propriedades, os seguintes dados podem ser calculados:

• Densidade base API à 15°C, 1,013 bar (60°F, 14,5 psi)

• Densidade base (utilizando o método da matriz de referência)

•°API

• Gravidade específica

• Cálculo de funções especiais como °Brix, °Baume, °Twaddle, % de sólidos, etc.

1.2.4 Saídas da versão com saída de frequência (apenas para o medidor 7826)

As saídas para a versão com saída de frequência do medidor 7826 incluem:

• Densidade em linha em g/cc – como um sinal de frequência (período)

• Temperatura em linha (operacional) em °C – como um sinal da RTD

Estas saídas podem ser tomadas diretamente por um conversor de sinais 795x (ou computador de fluxo)

que então calcula os parâmetros relacionados à densidade no momento:

• Densidade base/referência (utilizando tabelas API ou matriz de referência)

• Gravidade específica

•°API

•°Brix

• % de sólidos

• % de massa

•% de volume

• % de concentração

Observação: Os recursos variam entre versões e edições do software para líquidos do 795x.

Para obter informações sobre as conexões elétricas entre o medidor 7826 e uma unidade 795x, consulte

o capítulo Conexões Elétricas (saída de frequência).

4 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Introdução

1.2.5 Saídas para a versão com componentes eletrônicos avançados

Para esta versão, não é necessário um conversor de sinais o que simplifica a fiação e permite que

o medidor 7826/7828 seja conectado diretamente aos sistemas de monitoramento e controle da planta

e/ou a um indicador local.

Duas formas de saída estão disponíveis:

• Duas saídas analógicas de 4–20 mA, configuradas pela fábrica, mas com opções de amplitude

de faixa, desvio, limites e filtro configuráveis individualmente. As configurações padrão de

fábrica para estas saídas são a densidade em linha na saída analógica 1 e a temperatura em

linha na saída analógica 2. Por outro lado, as saídas analógicas podem ser controladas de uma

das seguintes formas:

• Densidade em linha

• Temperatura em linha

•°API

• Gravidade específica

• Densidade base (API)

• Densidade base (método de matriz de referência)

• Resultado de cálculos especiais

• Uma interface RS-485 (Modbus) fornecendo acesso a outros resultados de medição, informações

do sistema e parâmetros de configuração.

O medidor 7826/7828 é configurado pela fábrica para atuar com API ou com matriz de referência.

A reconfiguração das configurações padrão do medidor (veja o Apêndice A) pode ser realizada

conectando-se um PC ao Modbus (RS-485) e executando o software ADView ou ProLink II

(versão 2.9 ou posterior). Depois que o medidor 7826/7828 for configurado, o PC poderá ser

removido.

1.2.6 Aplicação típica do medidor com componentes eletrônicos avançados

Cálculo da taxa líquida do fluxo de massa

A Figura 1-1 mostra um esboço de uma aplicação típica de processo de mineral molhado onde o medidor

7826/7828 fornece um sinal de 4–20 mA determinante do % de sólidos do fluxo de chorume. A partir

deste sinal e da taxa de fluxo volumétrico medido, determina-se a taxa líquida de fluxo de massa.

O sinal de saída também poderia ser utilizado para o controle do % de sólidos ou para o controle da

proporção de mistura na taxa líquida do fluxo de massa.

A conexão opcional do medidor 7826/7828 (Modbus) a um PC executando o software ADView ou

ProLink II pode ser utilizada para configuração e acesso a outros valores medidos.

Manual de instalação 5

Introdução

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

Figura 1-1. Aplicação típica do medidor com componentes eletrônicos avançados

1.3 Princípio da operação

O Medidor de densidade de líquidos 7826/7828 opera sob o princípio do elemento vibrante, sendo o

elemento, neste caso, uma estrutura de diapasão vibrante imersa no líquido sendo medido. O diapasão

vibrante é excitado até a oscilação por um dispositivo piezelétrico interno, fixo na base de um dente.

A frequência de vibração é detectada por um segundo dispositivo piezelétrico fixo na base do outro dente.

O sensor do medidor é mantido em sua frequência natural de ressonância, como alterada pelo líquido

circundante, por um circuito amplificador localizado no compartimento de componentes eletrônicos.

Esta frequência de vibração é uma função da massa total do elemento do dente e a densidade do

líquido de contato. À medida que a densidade do líquido é alterada, a massa total vibrante se altera,

alterando também a frequência de ressonância.

Ao medir esta frequência e aplicar a equação abaixo, calcula-se a densidade do líquido.

ρ = K0 + K1τ + K2τ

2

Onde:

• ρ = Densidade não corrigida do fluido (kg/m

3

)

• τ = Período do medidor (µs)

• K0, K1, K2 = Coeficientes de calibração do medidor

6 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Introdução

Manual de instalação 7

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

Capítulo 2

Instalação (haste curta)

Para obter informações sobre a instalação de uma versão de haste longa do Medidor de densidade

de líquidos 7826/7828, consulte o Capítulo 3.

2.1 Introdução

Há uma variedade de fatores externos que afetam a capacidade do Medidor de densidade de líquidos

7826/7828 para funcionar corretamente. Para garantir que o sistema funcione corretamente, os efeitos

destes fatores devem ser considerados ao planejar a instalação.

Há dois aspectos principais que devem ser considerados:

• A precisão e a repetibilidade das medições

• A relevância das medições com relação ao objetivo global do sistema

Os fatores que podem afetar negativamente a precisão e a repetibilidade incluem:

• A presença de gás ou bolhas dentro do fluido sendo medido

• A não uniformidade do fluido

• A presença de sólidos como contaminantes

• Falha do medidor

• Gradientes de temperatura

• Cavitações e redemoinhos

• Operação à temperaturas abaixo do ponto de cera do petróleo bruto

• O diâmetro correto da tubulação que corresponda à calibração do medidor.

Em algumas aplicações, a precisão absoluta é menos importante do que a repetibilidade. Por exemplo,

em um sistema onde os parâmetros de controle são ajustados inicialmente para um desempenho ótimo

e, portanto, verificados apenas periodicamente.

Todos os desenhos e dimensões apresentados neste manual são fornecidos somente para fins de

planejamento. Antes de iniciar a fabricação, consulte sempre a edição mais atualizada dos desenhos

apropriados. Entre em contato com a Micro Motion para obter detalhes.

Para maiores informações sobre como manusear e utilizar o medidor, consulte “Orientações de segurança”

na página 1 e “Informações de segurança” na página 8.

8 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Instalação (haste curta)

O termo “precisão alcançável” pode ser utilizado para descrever uma medida da qualidade do produto

que pode ser realisticamente obtida a partir do sistema de processo. Ela é uma função das medições

de precisão, estabilidade e resposta do sistema. Uma alta precisão apenas não é uma garantia de uma

boa qualidade de produto se o tempo de resposta do sistema for medido em dezenas de minutos

ou se a medição tiver pequena relevância para a operação do sistema. De forma similar, sistemas que

requerem uma calibração e manutenção constantes não terão uma boa “precisão alcançável”.

Os fatores que podem afetar negativamente a relevância das medições podem incluir:

• Medições utilizadas para razões de controle que são realizadas em pontos muito distantes do

ponto de controle, de forma que o sistema não possa responder a alterações apropriadamente.

• Medições realizadas em fluidos que não são representativos do fluxo principal.

2.2 Informações de segurança

2.2.1 Informações gerais aplicáveis ao sistema completo

• Estas instruções de segurança devem ser utilizadas sempre que estiver manuseando ou operando

este produto. A instalação mecânica e elétrica deve ser conduzida por pessoal devidamente

treinado, de acordo com as regulamentações locais e nacionais aplicáveis e com os códigos de

prática para cada disciplina.

• Práticas de trabalho seguras para o meio e o processo em questão devem ser seguidas durante

a instalação e manutenção do equipamento. Faça a despressurização e o isolamento do sistema

antes de desapertar ou remover qualquer conexão.

• Se houver chance do equipamento entrar em contato com substâncias agressivas, é

responsabilidade do usuário tomar as precauções necessárias para evitar que ele seja afetado

negativamente.

• É responsabilidade do instalador/usuário deste equipamento garantir que:

• Este produto não seja utilizado como suporte para outro equipamento ou pessoal.

• Este produto seja protegido contra impacto.

• É importante que este sensor seja manuseado com cuidado devido à sua sensibilidade

a impacto.

2.2.2 Peças sujeitas à pressão

• É responsabilidade do instalador/usuário deste equipamento garantir que:

• Os materiais de construção sejam adequados à aplicação.

• Todas as conexões de tubulação atendam às regulamentações locais e nacionais, e aos

códigos de prática.

• Os limites de pressão e temperatura para este equipamento não sejam excedidos e, se este

for o caso, acessórios de segurança adequados devem ser utilizados. Consulte a Tabela 2-1

para verificar os limites de pressão e temperatura para as conexões de processo para

o zircônio 702. A pressão e a temperatura nominais para outros materiais estão de acordo

com o padrão do flange relevante.

Manual de instalação 9

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

• Gaxetas/vedações corretas sejam ajustadas e compatíveis com o meio e o processo.

• O sensor instalado esteja suportado adequadamente para o peso e os efeitos vibratórios.

• O pessoal esteja protegido de queimaduras através de proteção, revestimento calorífugo

ou acesso limitado. Aguarde o esfriamento antes de executar as operações de manutenção.

É recomendado que avisos de “QUENTE” sejam colocados nas proximidades do

equipamento, onde for aplicável.

• Inspeções regulares de corrosão e desgaste sejam conduzidas interna e externamente.

• O sensor não deve ser ajustado até que sejam conduzidos todos os trabalhos de instalação

e verificações de pré-comissionamento finais. Não remova os plugues de supressão até que

o sensor seja ajustado.

• O sensor deve ser instalado de acordo com este manual para garantir o ajuste correto. Isto se

aplica a todas as variantes.

• O usuário não deve reparar este equipamento, mas uma manutenção geral pode ser realizada

como descrito neste manual.

2.3 Efeitos de fronteira

Qualquer dispositivo ou medidor tipo inserção pode medir apenas as propriedades do fluido dentro

da região do fluido para a qual este for sensível.

Por razões práticas, é útil considerar a região efetiva ou sensível do medidor como um ovóide centrado

nas pontas dos dentes com seu eixo longo alinhado na direção em que os dentes vibram, como mostrado

abaixo. O medidor 7826/7828 é insensível às propriedades do fluido fora desta região e progressivamente

mais sensível às propriedades do fluido quanto mais próximo o fluido estiver dos dentes.

Tabela 2-1 Pressão e temperatura nominais para flanges de zircônio 702

Tipo de flange de

processo

Pressão e temperatura nominais

37,8°C (100°F) 93,3°C (199,9°F) 148,8°C (299,8°F) 200°C (392°F)

2" ANSI 150 15,6 bar (226,3 psi) 13,6 bar (197,3 psi) 11,0 bar (159,5 psi) 7,6 bar (110,2 psi)

2" ANSI 300 40,6 bar (588,9 psi) 35,4 bar (513,4 psi) 28,8 bar (417,7 psi) 23,2 bar (336,5 psi)

DN50 PN16 15,8 bar (229,2 psi) 12,1 bar (175,5 psi) 9,5 bar (137,8 psi) 7,4 bar (107,3 psi)

DN50 PN40 39,4 bar (571,5 psi) 30,3 bar (439,5 psi) 23,6 bar (342,3 psi) 18,4 bar (266,9 psi)

10 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Instalação (haste curta)

Se parte deste volume for absorvido pela tubulação ou acessórios, diz-se ser este um efeito de fronteira,

por exemplo, a invasão das paredes da tubulação irá alterar a calibração. O diagrama abaixo ilustra

o medidor 7826/7828 instalado em um vaso na lateral de uma linha de tubulação horizontal de 100 mm

(4") (vista de cima). A região efetiva está completamente envolvida dentro da linha de tubulação, sendo

assim, completamente fluida.

Esta próxima visão mostra o perfil de outro tubo superposto:

long axis

short

axis

eixo longo

eixo

curto

Top or Plan view

4” horizontal pipe

2”Schedule 40

Pocket or “T”

Tubo horizontal de 4 pol.

Compartimento

de2pol. de

schedule 40 ou em T

Vista superior ou plano

Manual de instalação 11

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

O círculo menor representa um tubo vertical de 100 mm (4") que, devido à orientação constante do

medidor 7826/7828, intercepta a região efetiva independente da orientação do tubo. O tubo de 150 mm

(6") é o menor diâmetro de tubo capaz de envolver completamente a região efetiva quando o tubo for

vertical. Desta forma, diâmetros menores de tubo podem levar a uma variedade de geometrias diferentes,

cada uma requerendo uma calibração em separado.

Uma condição alternativa é mostrada no diagrama seguinte, quando o vaso lateral é estendido até que

passe completamente através da região efetiva produzindo um “núcleo”:

Daí poderia parecer que quase toda instalação necessitaria de uma calibração em separado in-situ,

uma situação muito indesejável. O problema é resolvido fornecendo-se geometrias de calibração

padronizadas que podem ser utilizadas em todas as configurações de tubulações e assim, permitir que

as condições de calibração de fábrica sejam reproduzidas no processo.

150 mm (6")

tubo vertical

100 mm (4")

tubo vertical

Compartimento

de 2 pol. de

schedule 40 ou em T

Vista superior ou plano

Compartimento 2 pol.

schedule 40 em “T”

Vista superior ou plano

12 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Instalação (haste curta)

2.4 Efeitos de viscosidade

O Medidor de densidade de líquidos 7826/7828 pode ser afetado pela viscosidade do fluido circundante,

o que se manifesta de duas maneiras:

• Um erro na medição de densidade devido ao efeito da viscosidade na vibração dos dentes.

• Em instalações de peça T, onde o medidor 7826/7828 fica retraído dentro do vaso, mas distante

do fluxo de fluido principal, a viscosidade elevada impede o escoamento de fluido próximo aos

dentes. Isto pode significar que, se ocorrer uma mudança abrupta de densidade, o fluido sendo

medido não será representativo do fluido principal e o tempo de resposta da densidade poderá ser

estendido significativamente.

Um resumo destes efeitos e a ação a ser tomada para minimizá-los são apresentados na Tabela 2-2.

2.5 Instalações padrão

2.5.1 Visão Geral

De forma que não seja necessário realizar a calibração in-situ para cada instalação, são propostas três

instalações padrão. Se uma instalação conforma-se a um destes padrões, a calibração de fábrica

do medidor 7826/7828 será válida e não será necessário realizar uma calibração in-situ. A Tabela 2-3

apresenta um resumo das três instalações. Para instalações em tanques, consulte a Micro Motion.

Tabela 2-2 Efeitos de viscosidade

Faixa de viscosidade Ação remediadora

Instalações de peça-T apenas

• Menos do que 100 cP Nenhuma necessária.

• Maior do que 100 cP As medições de densidade podem ser imprevisíveis; use fluxo através

de câmara ou uma instalação de fluxo livre.

(onde o fluxo principal é maior do que 1,5 m/s e não há enceramento presente,

a instalação em T pode ser utilizada para viscosidades até 250 cP.)

Todas as demais instalações

• Até 500 cP Nenhuma necessária.

• Acima de 500 cP A medição de densidade pode ser imprevisível.

Manual de instalação 13

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

2.5.2 Orientação do medidor

Para instalações de fluxo livre e peça T, o medidor deverá ser instalado sempre horizontalmente

e orientado de modo a permitir o fluxo pelo vão entre os dentes. Esta orientação independe

da orientação da linha da tubulação e ajuda a impedir o acúmulo de bolhas ou sólidos no medidor.

Tabela 2-3. Tipos de instalações padrão

Tipo de instalação Fluxo livre Peça T Fluxo através de câmara

Descrição Os dentes do medidor

7826/7828 são inseridos

diretamente no fluxo

principal do fluido.

Os dentes do medidor

7826/7828 ficam contidos

em um vaso lateral, fora

do fluxo principal.

Os dentes do medidor

7826/7828 ficam contidos

em uma câmara de fluxo

na qual o fluido circula a partir

do fluxo principal.

Taxa de fluxo 0,3 a 0,5 m/s no medidor

7826/7828.

0,5 a 3 m/s na parede do tubo

principal.

10 a 30 l/min.

Viscosidade Até 500 cP Até 100 cP (250 cP em alguns

casos)

Até 500 cP

Temperatura

(1)

(1) A aprovação para utilização em áreas de risco é limitada à –40 a +200°C (–40 a +392°F)

–50 a 200°C

(–58 a 392°F)

–50 a 200°C

(–58 a 392°F)

–50 a 200°C

(–58 a 392°F)

Tamanho do tubo

de fluxo principal

100 mm (4") horizontal

150 mm (6") vertical, ou maior

100 mm (4") horizontal,

ou maior

Qualquer

Vantagens • Instalação simples em tubos

de grande diâmetro.

• Ideal para fluidos limpos

e óleos sem cera.

• Adequado para medição

de viscosidade em linha

e referências simples.

• Instalação simples em tubos

de grande diâmetro.

• Ideal para fluidos limpos

eóleos sem cera.

• Adequado para medição

de viscosidade em linha

e referências simples.

• Instalação adaptável a

qualquer diâmetro de tubo

principal e para aplicações

em tanques.

• Ideal para condicionamento

de fluxo e temperatura.

• Adequado para referências

complexas e para uso

com trocadores de calor.

• Adequado para mudanças

abruptas de viscosidade.

• Resposta rápida.

• Ideal para cubículos para

analisadores.

Não é recomendado

para

• Fluidos com elevada

quantidade de sólidos em

suspensão.

• Taxas de fluxo baixas ou

instáveis.

• Locais onde podem ocorrer

mudanças abruptas na

viscosidade.

• Para tubos de pequeno

diâmetro.

• Fluidos com elevada

quantidade de sólidos em

suspensão.

• Taxas de fluxo baixas ou

instáveis.

• Locais onde podem ocorrer

mudanças abruptas na

viscosidade.

• Para tubos de pequeno

diâmetro.

• Onde os efeitos de

temperatura são

significativos.

• Taxas de fluxo

descontroladas.

• É necessário um projeto

cuidadoso do sistema

para garantir uma medição

representativa.

• Frequentemente requer

o uso de bomba.

14 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Instalação (haste curta)

Figura 2-1 Orientação do medidor

Observação: Todos os desenhos e dimensões apresentados nas seções seguintes são derivados

de desenhos dimensionais detalhados. Eles são apresentados aqui apenas para fins de planejamento.

Antes de iniciar a fabricação, consulte sempre a edição mais atualizada dos desenhos apropriados

e entre em contato com a Micro Motion para obter mais detalhes.

2.5.3 Instalação de fluxo livre – adaptadores flangeados

Condições:

• Fluxo: 0,3 a 0,5 m/s (no medidor)

• Viscosidade: Até 500 cP

• Temperatura: –50°C a 200°C (–58°F a 392°F)

[–40°C a 200°C (–40°F a 392°F) em áreas de risco]

Observação: A massa térmica dos flanges pode afetar o tempo de resposta do medidor com relação

às mudanças de temperatura.

O desenho esquemático abaixo indica as dimensões do vaso lateral que é fabricado pelo usuário final.

As bolhas sobem!

As partículas

sólidas vão

para o fundo!

a ranhura

deve estar na

vertical

.

Para TODAS as direcções

de tubos e de caudal

.

o medidor

tem de estar na

horizontal

Manual de instalação 15

Instalação (haste curta)

Conexões elétricas (saída de

frequência) – Apenas 7826

Instalação (haste longa)Introdução

A geometria do vaso deve ser consistente com um tubo 2" schedule 40 tanto no diâmetro interno

como na espessura mínima da parede, como por exemplo:

• Diâmetro interno: 52,5 mm (2")

• Espessura da parede: mínimo de 3,912 mm (0,15")

Poderão ser utilizados flanges de pescoço para solda ou deslizantes, de acordo com as características

nominais do flange selecionado. Entretanto, para flanges de maior capacidade, apenas os deslizantes

poderão oferecer as folgas necessárias.

Como ajustar o anel de trava e o anel PFA

O medidor é fornecido com um anel PFA que pode ser conectado ao degrau local com um anel de

trava para centralizar os dentes dentro do tubo de 2" schedule 40 ou 80. A versão do medidor

em zircônio consiste em uma exceção, já que esta utiliza um anel PRA que se trava automaticamente,

não necessitando do anel de trava.

Antes da instalação, coloque o anel PFA ao redor da saliência no lado inferior do flange do medidor.

Conecte então o anel de trava para manter o anel PFA em seu lugar (veja a Figura 2-2). O anel PFA

e o anel de trava são fornecidos com o medidor.

4” or larger;

horizontal

6” or larger;

vertical

2.75”

(70 mm ±2 mm)

7.75”

(197 mm)

Free Stream; flanged

2” (52.3 mm)

wall thickness

at least

0.15” (3.912 mm)

2” Schedule 40

4.37”

(111 mm)

0.47” (12 mm)

PTFE

ring

PTFE

ring

PFA

ring

Circlip

(not Zirconium)

16 Micro Motion 7826/7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção

Instalação (haste curta)

Figura 2-2 Como ajustar o anel de trava e o anel PFA

2.5.4 Instalação para fluxo livre – junta weldolet

Esta é a opção preferencial quando as variações de temperatura são um fator crítico. A massa térmica

reduzida do adaptador com trava de cabeça cônica da junta weldolet a torna mais apta para acompanhar

as alterações rápidas de temperatura.

Condições:

• Fluxo: 0,3 a 0,5 m/s (no medidor)

• Viscosidade: Até 500 cP

• Temperatura: –50°C a 200°C (–58°F a 392°F)

[–40°C a 200°C (–40°F a 392°F) em áreas de risco]

A junta weldolet possui um adaptador com trava de cabeça cônica de 1,5" fornecido para ser soldado

em tubulações de 4", 6", 8" ou 10". O uso da junta weldolet garante que os dentes do medidor 7826/7828

estarão orientados corretamente e que ficarão completamente inseridos no fluido.

Antes de adaptar a junta weldolet, deverá ser feita uma perfuração de 52,5 mm (2.1") de diâmetro

na tubulação para que o medidor seja acoplado. A junta weldolet deve ser soldada na tubulação

concentricamente ao orifício perfurado.

O desenho esquemático abaixo indica as dimensões relevantes.

Antes do ajuste Depois do ajuste

Anel de trava (não zircônio)

Anel PFA

A versão do medidor em zircônio consiste

em uma exceção, já que esta utiliza um

anel PRA que se trava automaticamente,

não necessitando do anel de trava.

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Micro Motion 7826-7828 Medidores de densidade de líquidos tipo inserção Guia de instalação

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