Vega VEGAPULS Air 41 Informação do produto

Marca: Vega

Modelo: VEGAPULS Air 41

Tipo: Informação do produto

Este manual também é adequado para

Informação de produto

Radar

medição do nível de enchimento em líquidos autárquica em

produtos líquidos e sólidos

VEGAPULS Air 23

VEGAPULS Air 41

VEGAPULS Air 42

Document ID: 65343

Índice

Radar

65343-PT-210429

Índice

1 princípio de medição, alimentação de tensão e transmissão de valores de medição ................................................................................... 3

2 Vista sinóptica de tipos .........................................................................................................................................................................................4

3 Seleção do aparelho ..............................................................................................................................................................................................5

4 Montagem ............................................................................................................................................................................................................... 6

5 Exemplos de aplicações, arranjos de medição .................................................................................................................................................. 7

6 Transmissão de valores de medição ................................................................................................................................................................... 8

7 Conguração ..........................................................................................................................................................................................................9

8 Dimensões ............................................................................................................................................................................................................10

Observar as instruções de segurança para aplicações em áreas com perigo de explosão (áreas Ex)

Observe em aplicações Ex as instruções de segurança especícas, que podem ser baixadas em nossa homepage www.vega.com e que são

fornecidas com cada aparelho. Em áreas com perigo de explosão, têm que ser observados os respectivos regulamentos e certicados de

conformidade e de exame de tipo dos sensores e dos aparelhos de alimentação. Os sensores só podem ser usados em circuitos elétricos

com segurança intrínseca. Os valores elétricos admissíveis devem ser consultados no certicado.

princípio de medição, alimentação de tensão e transmissão de valores de medição

Radar

65343-PT-210429

1 princípio de medição, alimentação de tensão e transmissão de valores de medição

Princípio de medição

Os aparelhos enviam através de suas antenas um sinal de radar con-

tínuo. O sinal enviado é reetido pelo produto e captado pela antena

como eco.

A diferença de frequência entre o sinal enviado e recebido é proporcio-

nal à distância e depende da altura de enchimento. A distância assim

determinada é convertida em um respectivo sinal de saída e emitida,

sem o, como valor de medição.

Tecnologia 80 GHz

A tecnologia com 80 GH utiliizada permite uma focalização especial do

raio de radar e uma vasta área dinâmica dos sensores de radar. Quanto

maior da área dinâmica de um sensor de radar mais largo é o seu espec-

tro de utilização, e, assim sendo, maior a sua segurança de medição.

Grandeza de entrada

A medição ocorre, conforme o tipo de aparelho, através de uma tampa

de plástico fechada do reservatório ou de uma abertura da luva adequa-

da, no reservatório

grandeza de medição e, com isto, a grandeza de entrada do sensor

é a distância entre o nível de referência do sensor e da superfície do

produto.

Fig. 1: Dados sobre a grandeza de entrada VEGAPULS Air 23

1 Nível de referência

2 Grandeza de medição, faixa máxima de medição

Fig. 2: Dados sobre a grandeza de entrada VEGAPULS Air 42

1 Nível de referência

2 Grandeza de medição, faixa máxima de medição

Alimentação de tensão

Os aparelhos são abastecidos com energia por células primárias inte-

gradas. A célula de lítio usada para tal é uma memória compacta com

uma tensão e capacidade de célula altas que permitem uma vida útil

longa. Visto não ser necessária nenhuma alimentação de tensão com-

plementar sem Engineering e trabalhos com ação, o sensor autárquico

é uma solução especialmente rentável.

Envio de valores de medição em intervalos de tempo pre-

denidos

O ciclo de medição descrito antes é feito pelo relógio integrado contro-

lado pelo tempo. Quando o ciclo de medição está parado o aparelho en-

contra-se "inativo". Esta concepção de envio do valor medido controlado

pelo tempo e do modo inativo intermediário, dependendo do intervalo de

medição permite um funcionamento dos aparelhos por mais de 10 anos.

Transmissão de valores de medição

Estes aparelhos transmitem os seus valores de medição bem como

demais datos aos sistemas de gestão Asset, por ex. ao VEGA Inventory

System. Para tal eles oferecem os seguintes meios de transmissão:

•

telefonia celular NB-IoT (LTE-CAT-NB1)

•

telefonia celular LTE-M (LTE-CAT-M1)

•

Rede LoRaWAN

A telefonia celular por meio de LTE-M (Long Term Evolution for Machi-

nes) bem como por meio de NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) é

uma ampliação do padrão de telefonia celular LTE em aplicações IoT.

Este é o meio mais fácil de enviar os dados diretamente sem equipa-

mentos de transmissão complementares, no mundo inteiro ao VEGA

VEGA Inventory System.

VEGA Inventory System

Fig. 3: transmissão de valores de medição sem o por meio de telefonia celular

Uma outra possibilidade é a transmissão de dados em uma rede privada

existente LoRaWAN-Netz. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)

é um protocolo da rede para a transmissão do sinal sem o. Para tal é

necessário um respectivo Gateway. Aqui os dados são transmitidos em

um banco de dados do usuário.

A combinação de telefonia celular e LoRaWAN permite também

estabelecer uma "Concepção Fall-Back": comutação automática para

LoRaWAN em caso de falhas na transmissão por telefonia celular.

VEGA Inventory System

O VEGA Inventory System foi especialmente desenvolvido para o contro-

le de estoque em reservatórios de produtos líquidos e silos de produtos

sólidos.

Fig. 4: VEGA Inventory System

O software trabalha junto com instrumentos de medição que detectam

contínuamente o nível de enchimento de diferentes líquidos (por ex.

água, produtos químicos, combustíveis, lubricantes, aditivos e gás li-

quefeito) bem como produtos sólidos (por ex. cimento, cereais, produtos

em pó, ganulados e peletes).

Além disso os dados estão disponíveis através de respectivos interfaces

API também para avaliações de dados efetuadas pelo usuário.

Vista sinóptica de tipos

Radar

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2 Vista sinóptica de tipos

VEGAPULS Air 23 VEGAPULS Air 41 VEGAPULS Air 42

Aplicações reservatórios de plástico, contentor IBC Silos móveis, reservatórios e tanques de todos os tipos

Faixa máx. de medição 3 m (26.25 ft) 15 m (49.21 ft) 30 m (98.42 ft)

Antena/material Sistema de antena integrado/PVDF blin-

dado

Sistema de antena integrado/PVDF blin-

dado

Sistema de antena integrado/PVDF blin-

dado

Ângulo de radiaçãol 8° 8° 4°

Antena Integrado Integrado Integrado

Conexão do processo

Material

PVDF

G1½, 1½ NPT, R1½

PVDF

ange de capa DN 80/3", ange adapta-

dor a partir de DN 100/4"

PVDF

Tecnologia de montagem Montagem scom substância adesiva,

montagem no teto e montagem à cinta de

amarração

Luva roscada Flange

Temperatura do processo -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F)

Pressão do processo - -1 … +2 bar/-100 … +200 kPa

(-14.5 … +29.00 psi)

-1 … +2 bar/-100 … +200 kPa

(-14.5 … +29.00 psi)

Diferença de medição ≤ 5 mm ≤ 2 mm ≤ 2 mm

Faixa de freqüência Banda W Banda W Banda W

Saída de sinal

•

NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-

CAT-M1)

•

LoRa WAN

•

NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-

CAT-M1)

•

LoRa WAN

•

NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-

CAT-M1)

•

LoRa WAN

Interface de comunicação NFC NFC/Bluetooth NFC/Bluetooth

Indicação/Conguração Sem Smartphone/Tablet (VEGA Tools-App,

PC/Notebook PACTware/DTM, VEGA In-

ventory System

Smartphone/Tablet (VEGA Tools-App,

PC/Notebook (PACTware/DTM, VEGA In-

ventory System

Alimentação de tensão Células de lítio integradas 2 x 3,6 V (não

substituível)

Células de lítio integradas 2 x 3,6 V (subs-

tituível)

Células de lítio integradas 2 x 3,6 V (subs-

tituível)

Tempo de utilização

> 10 anos > 10 anos > 10 anos

Homologações - - -

Dependendo do intervalo de medição, qualidade da rede e das condições de uso

Seleção do aparelho

Radar

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3 Seleção do aparelho

Área de aplicação

Os sensores de radar das séries VEGAPULS Air 23, 41, 42 são utiliza-

dos para medição do nível de enchimento autárquica, sem contato de

produtos líquidos e produtos sólidos.

Neste caso eles podem ser empregues tanto em produtos líquidos sim-

ples como também agressivos. Os sensores medem também produtos

sólidos leves e pesados com absoluta segurança, tanto quando há alta

formação de pó e ruídos como também quando há incrustações ou

formação de condensado.

Vista geral do aparelho

VEGAPULS Air 23

O VEGAPULS Air 23 é o sensor ideal para a medição do nível de en-

chimento em reservatórios IBC e de plástico. O aparelho mede através

da tampa do reservatório fechada e é apropriado para quase todos os

líquidos e produtos sólidos.

O aparelho pode ser instalado rapidamente devido à montagem simples

e segura com substância adesiva, à montagem no teto e à montagem

com cinta de amarração.

A caixa do sensor com alto grau de proteção IP69 permite um funcio-

namento contínuo sem necessidade de manutenção, mesmo em áreas

externas ou quando é realizada limpeza do reservatório.

VEGAPULS Air 41, 42

O VEGAPULS Air 41, 42 são os sensores ideais para todas as aplica-

ções com autonomia em produtos sólidos e líquidos. Ele é apropriado

sobretudo para a medição do nível de enchimento em silos de produtos

sólidos móveis para argamassa seca, concreto e reboco bem como para

reservatórios de líquidos de todo o tipo.

Os aparelhos permite uma montagem simples por meio de conexões

roscadas e com ange em quase todos os reservatórios.

A caixa do sensor com alto grau de proteção IP66/IP68 (0,2 bar) permite

um funcionamento contínuo sem necessidade de manutenção, também

em áreas externas.

Construção

Os sensores de radar das séries VEGAPULS Air 20 e 40 estão disponí-

veis em diferentes formas e técnicas de montagem. As guras a seguir

dão uma vista geral.

Fig. 5: Componentes do sensor VEGAPULS Air (exemplo modelo para ligação com

substância adesiva)

1 Antena de radar

2 Anel de montagem desaparafusável com ligação com substância adesiva

3 Olhais para a segurança do transporte

4 Tampa da caixa

5 Superfície de contato para ativar por comunicação NFC ou imã

Fig. 6: Componentes do sensor de radar VEGAPULS Air 41 (exemplo modelo com

rosca G1½)

1 Antena de radar

2 Conexão do processo

3 Superfície de contato para ativar por comunicação NFC ou imã

4 Tampa da caixa

5 Ventilação

Fig. 7: Componentes do sensor de radar VEGAPULS Air 42 (exemplo modelo com

ange de capa DN 80)

1 Antena de radar

2 Flange de capa

3 Superfície de contato para ativar por comunicação NFC ou imã

4 Tampa da caixa

5 Ventilação

Montagem

Radar

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4 Montagem

Posição de montagem VEGAPULS Air 23

ligação com substância adesiva

O modelo de aparelho para ligação com substância adesiva possui um

anel de montagem com uma superfície para a substância adesiva na

parte inferior da caixa.

A montagem do aparelho, por ex. no lado superior de um reservatório

IBC, é feito em uma das áreas a seguir expostas:

100 mm

(3.94")

50 mm

(1.97")

150 mm

(5.91")

480 mm

(18.90")

130 mm

(5.12")

300 mm

(11.82")

2 3 4 5

Fig. 8: posição de montagem sobre o teto do reservatório

1 Posição de montagem recomendada

2 Área de montagem admissível

3 Abertura de enchimento

4 Escora transversal

5 Borda do reservatório

Suporteexívelsubstituível

O modelo do aparelho com suporte substituível exível é xado através

de uma cinta de amarração no reservatório.

Para que o aparelho não deslize da sua posição de montagem ele pos-

sui no lado inferior uma camada de espuma que impede o deslize.

montagem no teto

O modelo de aparelho para a montagem no teto dispõe de abas de

montagem (braçadeiras de montagem) na tampa da caixa. A montagem

é feita com auxílio de parafusos adequados e buchas, a serem disponibi-

lizados pelo usuário.

Posição de montagem VEGAPULS Air 41, 42

Montar o aparelho numa posição distante pelo menos 200 mm (7.874 in)

da parede do reservatório. Se o aparelho for montado no centro de tam-

pas côncavas ou redondas, podem surgir ecos múltiplos, que podem ser

suprimidos através de uma devida calibração.

> 200 mm

(7.87

Fig. 9: Montagem do sensor de radar em teto de reservatório redondo

Líquidos

Em reservatórios com fundo cônico, pode ser vantajoso montar o apare-

lho no centro do reservatório, pois assim é possível uma medição até o

fundo.

Fig. 10: Montagem do sensor de radar em reservatórios com fundo cônico

Produtos sólidos

Para que todo o volume do reservatório possa ser detectado da melhor

forma possível, o aparelho deve ser alinhado de tal modo que o sinal de

radar atinja o nível mais baixo do reservatório. Em um silo cilíndrico com

saída cônica, a montagem deve ser realizada por fora (vide desenho a

seguir) em uma luva, que deve ser posicionada em um terço até a meta-

de do raio do reservatório.

rr...

Fig. 11: Posição de montagem e alinhamento

Exemplos de aplicações, arranjos de medição

Radar

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5 Exemplos de aplicações, arranjos de medição

As guras a seguir mostram exemplos de montagem e possíveis disposi-

ções para a medição.

Reservatório IBC

Fig. 12: Medição do nível de enchimento com VEGAPULS Air 23 em reservatório

IBC

Recipientes de lixo

Fig. 13: Medição do nível de enchimento com VEGAPULS Air 23 em reservatório

de lixo

tanque de líquidos

Fig. 14: Medição do nível de enchimento com VEGAPULS Air 41 em tanques de

líquidos

Silo de material de construção

Fig. 15: Medição do nível de enchimento VEGAPULS Air 42 em silo de material de

construção

Transmissão de valores de medição

Radar

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6 Transmissão de valores de medição

6.1 Vista geral

São transmitidos os seguintes valores de medição e dados:

•

Distância até à superfície do produto

•

Temperatura do sistema eletrônico

•

Posição geográca denida por GNSS

•

posição de montagem

•

Tempo restante células de lítio

•

Status do aparelho

As séries de aparelhos VEGAPULS Air 20, 40 oferecem diversos meios

de transmissão de dados. Além dos modelos do aparelho com telefonia

celular NB-IoT (LTE-CAT-NB1)/LTE-M (LTE-CAT-M1) plus LoRa estão

disponíveis também aparelhos apenas com LoRa. Neste caso os dados

permanecem na rede LoRaWAN própria do cliente e não serão transmiti-

dos/reencaminhados através de um servidor de rede da VEGA.

As possibilidades de transmissão estão descritas a seguir.

6.2 NB-IoT/LTE-M plus LoRa – VEGA Inventory

System

Em NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) e em LTE-M (Long Term

Evolution for Machines) o foco encontra-se em uma velocidade baixa

de dados e altos alcances de transmissão. Um outro foco encontra-se

na passagem de obstáculos da dispersão, como por ex. causados por

prédios, para isto o sinal longo é bem apropriado.

API

VEGA Inventory System

Customer

Customer Database

Fig. 16: transmissão de valores de medição sem o por meio de NB-IoT e LTE-M

ao VEGA Inventory System

O envio dos dados ocorre por meio de um cartão SIM integrado no

sensor. Este envia os dados por meio da rede de telefonia celular direta-

mente na direção do VEGA Inventory System. Caso não haja nenhuma

rede de telefonia celular, é feito automaticamente em Fallback noLoRa

(vide abaixo)

Após o envio dos dados por meio da rede de telefonia celular os senso-

res passam a ser conhecidos através do seu número de série automati-

camente no VEGA Inventory System. Assim que os sensores estiverem

incluídos, os dado estarão disponíveis para serem visualizados.

6.3 LoRa-WAN (Fall back) – VEGA Inventory

System

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) é o modo de transmissao

de dados, que está disponível em caso de falha da rede telefonia celular.

para tal porém é necessário um respectivo Gateway. Este Gateway tem

acesso aos dados por meio de LoRa dos sensoresvon den sensores e

os transmiste para o próprio servidor LoRa Vega.

VEGA Inventory System

LoRa

10 – 15 km

VEGA

LoRa Gateway

API

LoRa Sever

Customer

Customer Database

Cellular

or LAN

Fig. 17: transmissão de valores de medição sem o por meio de LoRa-WAN, servi-

dor LoRA-Server ao VEGA Inventory System

Lá encontram-se armazenadas tanto os terminais como também os

Gateways com os seus dados. Os sensores e os Gateways possuem o

assim denominado Device EUls, através dos quais eles podem ser clara-

mente identicados. Em seguida o servidor LoRa transmitte os dados ao

VEGA Inventory System.

6.4 NB-IoT/LTE-M – VEGA-Cloud (interface API)

O envio dos dados ocorre por meio de um cartão eSIM-Karte integrado

no sensor. Eles enviam os dados por meio de uma rede de telefonia

celular diretamente na direção do VEGA Cloud

API

LoRa Sever

Customer

Customer Database

Fig. 18: transmissão de valores de medição sem o por meio de NB-IoT e LTE-M à

VEGA Cloud

De lá é possível aceitar através do interface API o banco de dados do

usuário.

6.5 LoRaWAN - rede privadas

A outra possibilidade é o envio de dados por meio da rede particular

LoRa do usuário. Para tal o sensor precisa ser conhecido nesta rede.

Customer

Customer Database

Fig. 19: Transmissão sem o dos valores de medição

Para tal o usuário congura na sua superfície o sensor com os seus valo-

res característicos (DevEUI, AppKey e JoinEUI). Após um "Join" ter sido

ativado, surge o sensor na superfície do usuário. O Payload - isto é, os

Bytes enviados- estão descritos no manual de instruções do respectivo

sensor e são respectivamente descodicados no sistema de aplicação.

Conguração

Radar

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7 Conguração

7.1 VEGAPULSAir23–Conguraçãonoaparelho

Existem as seguintes possibilidades para ativar o aparelho e desativá-lo

do estado de fornecimento:

•

Por Smartphone com App VEGA Tools através de NFC

•

Por imã

ACTIVATION

Magnet

Fig. 20: Ativar o sensor - imã

1 Sensor de radar

2 Superfície de contacto por imã

3 imã

Após ter sido ativado é executada apenas uma medição e é dado partida

ao intervalo de medição cíclico. O valor medido é enviado uma única vez

por telefonia celular ou LoRaWAN:

Ativando-se mais uma vez será executada novamente uma única medi-

ção. O VEGAPULS Air 23 oferece a possibilidade de testar da comunica-

ção na respectiva rede.

Além destas não existem outras possibilidades de conguração no

aparelho.

7.2 VEGAPULSAir41,42–Conguraçãono

aparelho

Existem as seguintes possibilidades para ativar o aparelho e desativá-lo

do estado de fornecimento:

•

Por Smartphone com App VEGA Tools através de NFC

•

Por imã

Fig. 21: Ativar sensor – Tecnologia NFC

1 Ferramenta de conguração, por ex. Smartphone

2 Superfície de contato para ativação por meio de NFC

Após ter sido ativado é executada apenas uma medição e é dado partida

ao intervalo de medição cíclico. O valor medido é enviado uma única vez

por LoRaWAN ou telefonia celular.

Ativando-se mais uma vez será executada novamente uma única

medição. O VEGAPULS Air 41, 42 oferecem a possibilidade de testar a

comunicação na respectiva rede.

Os aparelhos dispõem de um módulo Bluetoogh integrado e podem ser

congurados sem o com ferramentas de conguração padrões com

Bluetooth:

•

Smartphone/tablete (sistema operacional iOS ou Android)

•

PC/Notebook com adaptador Bluetooth-USB (sistema operacional

Windows)

Fig. 22: Conexão sem o com com aparelhos de conguração padrões por meio de

Bluetooth

A conguração ocorre através de um app gratuito do "Apple App Store",

do "Google Play Store" ou do "Baidu Store". Como alternativa, a con-

guração pode ser realizada através de PACTware/DTM e um PC com

Windows.

Fig. 23: conguração através de PACTware ou App

7.3 VEGAPULSAir23,41,42–Conguraçãopor

acesso à distância

O VEGA Inventory System oferece a possibilidade de alterar, por acesso

à distância por meio de telefonia celular, parâmetros no sensor (canal de

retorno).

VEGA Inventory System

Fig. 24: Acesso à distância do VEGA Invetory System por meio de NB-IoT ou

LTE-M ao sensor

Com isto os seguintes parâmetros podem ser alterados:

•

Altura do reservatório/Área de trabalho

•

Intervalo de medição e de transmissão

Além disso podem ser ativados com isto as seguintes ações:

•

Determinação do local

Dimensões

Radar

65343-PT-210429

8 Dimensões

VEGAPULS Air 23

ø 96 mm

(3.78")

ø 110 mm

(4.33")

ø 106 mm

(4.17")

ø 140 mm

(5.49")

50,5 mm

(1.99")

ø 96 mm

(3.78")

ø 110 mm

(4.33")

ø 106 mm

(4.17")

51 mm

(2.00")

ø 96 mm

(3.78")

46 mm

(1.81")

1 2

Fig. 25: Dimensões VEGAPULS Air

1 ligação com substância adesiva

2 montagem no teto

3 Suporte exível substituível

VEGAPULS Air 41

22 mm

(0.86")

25,3 mm

(0.99")

102 mm

(4.01")

ø 102 mm

(4.02")

ø 35,5 mm

(1.40")

ø 90 mm

(3.54")

1 2 3

G 1½

1½ NPT

R 1½

Fig. 26: Dimensões VEGAPULS Air

1 Rosca G1½

2 Rosca 1½NPT

3 Rosca R1½

VEGAPULS Air 42

108 mm

(4.25")

123 mm

(4.84")

18,5 mm

(0.73")

ø 76 mm

(2.99")

ø 91 mm

(3.58")

ø 102 mm

(4.02")

ø 115 mm

(4.53")

ø 156 mm

(6.14")

ø 200 mm

(7.87")

126 mm

(4.96")

36,5 mm

(1.44")

20 mm

(0.79")

17,5 mm

(0.67")

ø 76 mm

(2.99")

ø 98 mm

(3.86")

Fig. 27: Dimensões VEGAPULS Air

1 Modelo e ange de capa

2 modelo com ange adaptador

Os desenhos aqui apresentados mostram somente uma parte dos possí-

veis modelos e possibilidades de montagem.

No nosso iste bem como em "myVEGA" encontram-se mais desenhos à

disposição.

Notes

Radar

65343-PT-210429

VEGA Grieshaber KG

Am Hohenstein 113

77761 Schiltach

Alemanha

65343-PT-210429

As informações sobre o volume de fornecimento, o aplicativo, a utilização e condições operacionais correspondem aos conhecimentos disponíveis no momento da

impressão.

Reservados os direitos de alteração

Telefone +49 7836 50-0

E-mail: info.de@vega.com

www.vega.com