Los medidores de nivel magnéticos son tratados como la opción de bajo-mantenimiento en la mayoría de las flotas de instrumentos, y esa reputación es en su mayor parte merecida - no hay procesamiento electrónico de señales involucrado en la indicación visual central, por lo que no hay nada en el sentido tradicional para "calibrar" como lo haría con un transmisor ultrasónico o de radar. Sin embargo, esa reputación causa su propio problema: debido a que nada necesita una calibración electrónica regular, estos medidores a menudo se omiten por completo durante las rondas de mantenimiento de rutina, hasta que alguien nota que la lectura no coincide con la realidad y nadie puede decir cuánto tiempo ha sido así.
Esta guía cubre lo que realmente necesita verificarse en un medidor de nivel magnético, por qué la palabra "calibración" significa algo ligeramente diferente aquí que para los instrumentos ultrasónicos o de radar, y qué hacer cuando el transmisor adjunto -, si lo hay, - necesita un ajuste estándar de cero/span.
Cómo funciona realmente un indicador de nivel magnético
Un indicador de nivel magnético utiliza un flotador., equipado con un imán permanente, que sube y baja dentro de una cámara sellada conectada al recipiente de proceso. A medida que el flotador se mueve, su campo magnético se acopla a través de la pared de la cámara a un indicador externo - típicamente una columna de pequeñas banderas o lanzaderas que cambian de un color a otro cuando el campo magnético del flotador los pasa. El límite visible entre las banderas volteadas y no volteadas marca el nivel del líquido, leído directamente en una escala fija.
Debido a que el medio nunca hace contacto con el indicador en sí - solo lo hace el flotador, y está sellado dentro de la cámara - este diseño es popular cuando el riesgo de contaminación o la compatibilidad del medio descarta alternativas basadas en el contacto-. También es lo suficientemente simple desde el punto de vista mecánico como para que, una vez instalado correctamente, la indicación visual en sí no se desvíe como lo hace un sensor electrónico.
Donde realmente se originan los problemas de precisión es antes del indicador: tamaño del flotador, alineación de la escala y condición mecánica de la cámara. Si se conecta un transmisor para transmitir el nivel electrónicamente - comúnmente un tipo magnetoestrictivo o de cadena-de lengüeta -, ese componente necesita calibración estándar de cero/span como cualquier otro transmisor.
Las dos cosas que realmente necesitan atención
Especificación de flotador (no ajustable en el campo)
El flotador debe dimensionarse y pesarse según la gravedad específica del medio del proceso. Un flotador clasificado para una densidad incorrecta se ubicará en la posición incorrecta en la cámara, independientemente de qué tan bien esté configurado todo lo demás - esto no es algo que un ajuste de calibración pueda solucionar, ya que es una falta de coincidencia de flotabilidad física, no una compensación de procesamiento de señal-. Esto es más importante después de un reemplazo de flotador, donde es fácil instalar una pieza mecánicamente compatible pero con una clasificación incorrecta.
Alineación de escala (el paso de "calibración" real)
La escala externa está configurada en fábrica para corresponder a la línea central del imán del flotador, con una corrección aplicada para el desplazamiento entre la posición del imán del flotador y su base física. Con el tiempo, o después del mantenimiento de la cámara, esta alineación puede cambiar ligeramente y es necesario volver a-verificarla con un nivel de referencia conocido.
Procedimiento-a-calibración y verificación paso a paso
1. Confirme que el flotador esté especificado correctamente
Antes de verificar cualquier otra cosa, verifique que el flotador instalado en la cámara coincida con la gravedad específica y la clasificación de presión/temperatura especificada para su medio de proceso. - verifique el grabado en el flotador con la hoja de datos original o la orden de compra. Esto vale especialmente la pena confirmarlo después de cualquier reemplazo de flotador, ya que una pieza que no coincide es una de las causas más comunes de una lectura persistentemente incorrecta que ningún ajuste de escala podrá solucionar.
2. Aislar e inspeccionar la cámara
Cierre las válvulas de aislamiento entre la cámara y el recipiente, siguiendo los procedimientos de bloqueo adecuados, y confirme que no haya fugas ni obstrucciones. Verifique que el flotador se mueva libremente a lo largo de todo su recorrido sin que se peguen - residuos, corrosión o una guía doblada pueden restringir el movimiento y producir una lectura retrasada con respecto al nivel real.
3. Establecer un nivel de referencia conocido
Si la embarcación se puede llevar de forma segura a un nivel conocido - vacío, lleno o a un punto intermedio específico verificado de forma independiente - utilícelo como referencia. Cuando eso no es práctico, algunos técnicos desmontan la unidad y mueven manualmente el flotador a través de su rango para confirmar la respuesta del indicador en puntos definidos.
4. Verifique y, si es necesario, corrija la alineación de la escala
Compare la lectura de la escala externa con el nivel de referencia conocido. Si hay una desviación más allá de la tolerancia aceptable, siga el procedimiento de corrección de escala del fabricante -, que generalmente implica tener en cuenta el desplazamiento entre la línea central del imán del flotador y su base, y luego ajustar el montaje de la escala en consecuencia.
5. Calibre el transmisor adjunto, si está instalado
Si el medidor tiene un transmisor de cadena magnetoestrictivo o de lengüeta-que proporciona una salida electrónica, calibrelo usando la misma lógica de cero/span que cualquier otro transmisor de nivel: mueva el flotador a la posición de referencia del 0%, confirme o ajuste la salida usando un comunicador HART o la interfaz local, luego repita en la posición de referencia del 100%. Cuando sea posible, utilice el propio indicador visual como referencia para este paso en lugar de una medición separada, ya que elimina una fuente de error de referencia.
6. Verifique-el indicador visual con la salida del transmisor
Una vez que ambos estén configurados, compárelos uno al lado del otro. Una falta de coincidencia entre la columna de indicador visual y la salida electrónica del transmisor casi siempre indica un problema de calibración del transmisor en lugar de un problema de flotación mecánica, ya que la indicación visual no tiene componentes electrónicos que puedan desalinearse.
7. Documentar la inspección
Registre la fecha, la especificación de flotación confirmada, cualquier corrección de escala aplicada y - si hay un transmisor instalado - los valores de intervalo y cero antes/después. Debido a que estos medidores se revisan con menos frecuencia que los sensores electrónicos, un registro claro es aún más importante para detectar una degradación mecánica lenta entre inspecciones.
Un ejemplo de campo: la flotación fue la causa raíz, no la escala
Una instalación de procesamiento marcó un indicador de nivel magnético que constantemente leía varios centímetros por debajo del nivel real del líquido, confirmado de forma independiente mediante una verificación de inmersión. La respuesta inicial del equipo de mantenimiento fue realinear la escala - - un primer paso razonable, ya que la desviación de la escala es la causa más comúnmente citada de este tipo de error. La corrección se mantuvo durante un breve período y luego volvió a aparecer la misma discrepancia.
La causa real fue la propia carroza. En una reparación reciente se utilizó un flotador de reemplazo que era mecánicamente compatible con la cámara pero clasificado para una gravedad específica diferente a la del medio de proceso realmente en servicio. El flotador se movía más bajo en el líquido de lo que debería, lo que ningún ajuste de la escala pudo corregir, porque la escala estaba leyendo la posición del flotador con precisión - la posición del flotador en sí era incorrecta. La instalación de un flotador correctamente especificado resolvió la discrepancia inmediatamente, sin necesidad de ningún ajuste adicional de escala.
La lección general se aplica más allá de este caso: en los medidores de nivel magnéticos, una compensación persistente que reaparece después de la corrección es una señal fuerte para verificar la especificación del flotador antes de asumir que la escala necesita realinearse nuevamente.
Qué significa esto al elegir un calibre
Algunas cosas que vale la pena confirmar en la etapa de compra, ya que afectan directamente la atención que necesitará el medidor en el futuro:
Confirme que la clasificación de gravedad específica del flotador coincida con su medio de proceso realal momento de realizar el pedido, no solo una categoría de producto general - vale la pena verificar-nuevamente cualquier pedido de piezas de repuesto, no solo la compra original.
Diseños de flotador con imán-imán o anillo-doblegeneralmente proporcionan una respuesta del indicador más consistente que los diseños-de un solo imán, ya que la intensidad del campo se distribuye de manera más uniforme a lo largo del recorrido del flotador.
Un transmisor adjunto con HART o salida digitalVale la pena considerarlo si el monitoreo remoto es importante para la aplicación: - agrega un componente que necesita calibración electrónica estándar, pero elimina la necesidad de que alguien lea físicamente el medidor según un cronograma.
Para aplicaciones que involucran sólidos suspendidos o medios cristalizantes, confirme que el diseño del flotador y de la cámara esté clasificado para ese servicio; un medidor elegido para un medio más limpio puede experimentar adherencias que parecen un problema de calibración pero que en realidad son un problema de contaminación de la cámara. Cuando no se pueda garantizar razonablemente el movimiento de flotación libre, se puede utilizar una opción sin-contacto, como unsensor de nivel radarpuede ser un ajuste más confiable.
Errores comunes que vale la pena evitar
Tratar un desplazamiento persistente como un problema de escala de forma predeterminada.Como muestra el ejemplo de campo, una discrepancia en la especificación flotante produce el mismo síntoma y necesita una solución completamente diferente.
Saltarse la inspección porque "no es necesario calibrar nada".El indicador visual no se desplaza electrónicamente, pero los componentes mecánicos que lo rodean pueden degradarse absolutamente. - Los flotadores atascados y las escalas desalineadas son problemas reales y comunes.
Instalar un flotador de repuesto sin verificar su clasificación.Esta es la causa más común de que un indicador de nivel magnético lea incorrectamente después de una reparación.
Ignorar el transmisor adjunto durante las inspecciones de medidores.Si hay un transmisor instalado, necesita su propia verificación de calibración estándar - verificando que la escala visual por sí sola no confirme que la salida electrónica sea precisa.
Presurización rápida durante la puesta en servicio o reinicio.Llenar la cámara del flotador demasiado rápido puede golpear el flotador contra un extremo y dañarlo. - un llenado lento y controlado es más importante en estos medidores de lo que la gente suele suponer.
¿Con qué frecuencia debería recalibrar?
Debido a que el mecanismo central es mecánico en lugar de electrónico, los medidores de nivel magnéticos generalmente necesitan una atención menos frecuente que los transmisores ultrasónicos o de radar - pero "menos frecuente" no es "nunca".
Transferencia de custodia o solicitudes de informes-regulatorios: Verifique la alineación de la báscula y la condición del flotador anualmente.
Monitoreo de procesos estándar: inspeccionar a intervalos de entrega programados, o aproximadamente una vez al año si las entregas son menos frecuentes.
Servicio corrosivo o incrustante: verifique el estado del flotador y la cámara con más frecuencia, ya que estas condiciones aceleran el tipo de degradación mecánica que causa la mayoría de los problemas del medidor magnético.
Cualquier transmisor adjunto: siga los intervalos estándar del transmisor electrónico independientemente de cómo esté programado el medidor mecánico.
Las recomendaciones del fabricante deben tener prioridad cuando sean más conservadoras, especialmente para los medidores utilizados en servicios relacionados con la seguridad-.
Pensamientos finales
Los medidores de nivel magnéticos recompensan un tipo de atención diferente que los instrumentos ultrasónicos o de radar. - no hay señal para sintonizar, pero hay un flotador, una cámara y una escala que deben ser mecánicamente correctos para que la lectura signifique algo. Los técnicos que detectan los problemas a tiempo no realizan diagnósticos electrónicos; están comparando las especificaciones del flotador con el medio de proceso real e inspeccionando la cámara en busca de cualquier cosa que pueda restringir el libre movimiento. Consiga el flotador correcto, mantenga la cámara limpia y la indicación visual tenderá a ser precisa con muy poca intervención.
Referencias
- Instrument Society of America (ISA) - orientación general sobre instrumentación de medición de nivel y prácticas de calibración.
- Instituto Americano del Petróleo,Manual de estándares de medición del petróleo., Capítulo 3 - Principios de medición de nivel y medición de tanques.
- Documentación de instalación, operación y mantenimiento del fabricante para medidores de nivel magnéticos - especificaciones de flotador, corrección de escala y procedimientos de presurización de la cámara.
- Documentación técnica del fabricante para procedimientos de calibración de cero/span de transmisores de nivel de cadena-magnetoestrictivos y de láminas -.
¿Está lidiando con un medidor de nivel magnético que no mantiene una lectura consistente o especificando un nuevo medidor para un medio difícil? Envíenos las condiciones de su proceso y los detalles de la cámara - le ayudaremos a confirmar la especificación correcta del flotador antes de que se convierta en un problema de mantenimiento repetido.
