Os medidores de nível magnético são tratados como a opção de-baixa manutenção na maioria das frotas de instrumentos, e essa reputação é merecida - não há processamento de sinal eletrônico envolvido na indicação visual principal, portanto não há nada no sentido tradicional para "calibrar" da mesma forma que você faria com um transmissor ultrassônico ou de radar. Essa reputação causa seu próprio problema: como nada precisa de calibração eletrônica regular, esses medidores muitas vezes são totalmente ignorados durante as rodadas de manutenção de rotina, até que alguém perceba que a leitura não corresponde à realidade e ninguém pode dizer há quanto tempo isso é verdade.
Este guia aborda o que realmente precisa ser verificado em um medidor de nível magnético, por que a palavra "calibração" significa algo um pouco diferente aqui do que significa para instrumentos ultrassônicos ou de radar e o que fazer quando o transmissor conectado - se houver um - precisar de um ajuste padrão de zero/span.
Como um medidor de nível magnético realmente funciona
Um medidor de nível magnético usa um flutuador, equipado com um ímã permanente, que sobe e desce dentro de uma câmara selada conectada ao recipiente do processo. À medida que o flutuador se move, seu campo magnético se acopla através da parede da câmara a um indicador externo - normalmente uma coluna de pequenas bandeiras ou ônibus que mudam de uma cor para outra conforme o campo magnético do flutuador passa por eles. O limite visível entre as bandeiras invertidas e não invertidas marca o nível do líquido, lido diretamente em uma escala fixa.
Como a mídia nunca entra em contato com o indicador em si - apenas o flutuador o faz, e ele é vedado dentro da câmara - esse design é popular onde o risco de contaminação ou a compatibilidade da mídia excluem alternativas baseadas em contato-. Também é mecanicamente simples o suficiente para que, uma vez instalado corretamente, a indicação visual em si não se desvie da mesma forma que um sensor eletrônico.
A origem dos problemas de precisão é a montante do indicador: dimensionamento do flutuador, alinhamento da escala e condição mecânica da câmara. Se um transmissor for conectado para retransmitir o nível eletronicamente - geralmente um tipo de corrente magnetostritiva ou de palheta - - esse componente precisa de calibração padrão de zero/span como qualquer outro transmissor.
As duas coisas que realmente precisam de atenção
Especificação de flutuação (não ajustável em campo)
O flutuador deve ser dimensionado e pesado de acordo com a gravidade específica do meio do processo. Um flutuador classificado para a densidade errada ficará na posição errada na câmara, independentemente de quão bem todo o resto esteja configurado - isso não é algo que um ajuste de calibração possa consertar, pois é uma incompatibilidade de flutuabilidade física, não um deslocamento de processamento de-sinal. Isso é mais importante após a substituição do flutuador, onde é fácil instalar uma peça mecanicamente compatível, mas com classificação incorreta.
Alinhamento da escala (a etapa real de "calibração")
A escala externa é configurada na fábrica para corresponder à linha central do ímã da bóia, com uma correção aplicada para o deslocamento entre a posição do ímã da bóia e sua base física. Com o tempo ou após a manutenção da câmara, esse alinhamento pode mudar ligeiramente e precisa ser-verificado novamente em relação a um nível de referência conhecido.
Procedimento passo{0}}a{1}}de calibração e verificação passo a passo
1. Confirme se o flutuador está especificado corretamente
Antes de verificar qualquer outra coisa, verifique se o flutuador instalado na câmara corresponde à gravidade específica e à classificação de pressão/temperatura especificada para o meio do seu processo - verifique a gravação no próprio flutuador em relação à folha de dados original ou ao pedido de compra. Vale a pena confirmar isso especialmente após qualquer substituição do flutuador, uma vez que uma peça incompatível é uma das causas mais comuns de uma leitura persistentemente errada que nenhum ajuste de escala irá corrigir.
2. Isole e inspecione a câmara
Feche as válvulas de isolamento entre a câmara e o recipiente, seguindo os procedimentos de bloqueio adequados, e confirme que não há vazamentos ou bloqueios. Verifique se o flutuador se move livremente ao longo de toda a sua faixa de deslocamento, sem grudar - detritos, corrosão ou uma guia dobrada podem restringir o movimento e produzir uma leitura que fica atrás do nível real.
3. Estabeleça um nível de referência conhecido
Se a embarcação puder ser levada com segurança a um nível conhecido - vazio, cheio ou a um ponto intermediário específico verificado independentemente - use isso como referência. Quando isso não for prático, alguns técnicos desmontam a unidade e movem manualmente o flutuador ao longo do seu alcance para confirmar a resposta do indicador em pontos definidos.
4. Verifique e, se necessário, corrija o alinhamento da escala
Compare a leitura da balança externa com o nível de referência conhecido. Se houver um desvio além da tolerância aceitável, siga o procedimento de correção de escala do fabricante -. Isso normalmente envolve contabilizar o deslocamento entre a linha central do ímã do flutuador e sua base e, em seguida, ajustar a montagem da escala de acordo.
5. Calibre o transmissor conectado, se instalado
Se o medidor tiver um transmissor magnetostritivo ou de corrente-reed fornecendo uma saída eletrônica, calibre-o usando a mesma lógica zero/span de qualquer outro transmissor de nível: mova o flutuador para a posição de referência de 0%, confirme ou ajuste a saída usando um comunicador HART ou a interface local e repita na posição de referência de 100%. Sempre que possível, utilize o próprio indicador visual como referência para esta etapa, em vez de uma medição separada, uma vez que elimina uma fonte de erro de referência.
6. Verificação-cruzada do indicador visual com a saída do transmissor
Depois que ambos estiverem definidos, compare-os lado a lado. Uma incompatibilidade entre a coluna do sinalizador visual e a saída eletrônica do transmissor quase sempre aponta para um problema de calibração do transmissor, em vez de um problema de flutuação mecânica, uma vez que a indicação visual não possui componentes eletrônicos para sair do alinhamento.
7. Documente a inspeção
Registre a data, a especificação de flutuação confirmada, qualquer correção de escala aplicada e - se um transmissor estiver instalado - os valores de zero e span antes/depois. Como esses medidores são verificados com menos frequência do que os sensores eletrônicos, um registro claro é ainda mais importante aqui para detectar a degradação mecânica lenta entre as inspeções.
Um exemplo de campo: a flutuação foi a causa raiz, não a escala
Uma instalação de processamento sinalizou um medidor de nível magnético que lia consistentemente vários centímetros abaixo do nível real do líquido, confirmado de forma independente por meio de uma verificação de imersão. A resposta inicial da equipe de manutenção foi realinhar-a escala -, um primeiro passo razoável, já que o desvio de escala é a causa mais comumente citada desse tipo de erro. A correção durou um curto período, depois a mesma discrepância reapareceu.
A causa real foi o próprio carro alegórico. Um reparo recente utilizou um flutuador de substituição que era mecanicamente compatível com a câmara, mas classificado para uma gravidade específica diferente da do meio de processo realmente em serviço. A bóia estava mais baixa no líquido do que deveria, o que nenhum ajuste de escala poderia corrigir, porque a balança estava lendo a posição da bóia com precisão - a posição da bóia em si estava errada. A instalação de um flutuador especificado corretamente resolveu a discrepância imediatamente, sem necessidade de qualquer ajuste adicional de escala.
A lição geral se aplica além deste caso: em medidores de nível magnéticos, um deslocamento persistente que reaparece após a correção é um forte sinal para verificar a especificação da flutuação antes de assumir que a escala precisa de realinhamento novamente.
O que isso significa quando você escolhe um medidor
Algumas coisas que vale a pena confirmar na fase de compra, pois afetam diretamente a quantidade de atenção que o medidor precisará posteriormente:
Confirme se a classificação de gravidade específica do flutuador corresponde ao meio de processo realno momento do pedido, não apenas uma categoria geral de produto - vale a pena verificar novamente-em qualquer pedido de peça de reposição, não apenas na compra original.
Projetos de flutuação magnética-dupla ou de anel-geralmente fornecem uma resposta de indicador mais consistente do que projetos de-ímã único, já que a intensidade do campo é distribuída de maneira mais uniforme ao longo do percurso do flutuador.
Um transmissor conectado com HART ou saída digitalvale a pena considerar se o monitoramento remoto for importante para o aplicativo - ele adiciona um componente que precisa de calibração eletrônica padrão, mas elimina a necessidade de alguém ler fisicamente o medidor de acordo com uma programação.
Para aplicações envolvendo sólidos suspensos ou meios de cristalização, confirme se o design do flutuador e da câmara está classificado para esse serviço; um medidor escolhido para um meio mais limpo pode apresentar aderências que parecem um problema de calibração, mas na verdade são um problema de contaminação da câmara. Quando o movimento de flutuação livre não puder ser razoavelmente garantido, uma opção sem-contato, comosensor de nível de radarpode ser um ajuste mais confiável.
Erros comuns que vale a pena evitar
Tratar um deslocamento persistente como um problema de escala por padrão.Como mostra o exemplo de campo, uma incompatibilidade de especificação float produz o mesmo sintoma e precisa de uma correção completamente diferente.
Ignorando a inspeção porque “nada precisa de calibração”.O indicador visual não oscila eletronicamente, mas os componentes mecânicos ao seu redor podem degradar - flutuadores presos e escalas desalinhadas são problemas reais e comuns.
Instalar um flutuador substituto sem verificar sua classificação.Esta é a causa mais comum de leitura incorreta do medidor de nível magnético após um reparo.
Ignorar o transmissor conectado durante as inspeções do medidor.Se um transmissor estiver instalado, ele precisará de sua própria verificação de calibração padrão - verificar se a escala visual por si só não confirma se a saída eletrônica é precisa.
Pressurização rápida durante o comissionamento ou reinicialização.Encher a câmara da bóia muito rapidamente pode bater a bóia contra uma das extremidades, danificando-a - um enchimento lento e controlado é mais importante nesses medidores do que as pessoas costumam imaginar.
Com que frequência você deve recalibrar?
Como o mecanismo central é mecânico e não eletrônico, os medidores de nível magnético geralmente precisam de atenção menos frequente do que os transmissores ultrassônicos ou de radar -, mas "menos frequente" não significa "nunca".
Aplicativos de transferência de custódia ou relatórios{0}}regulatórios: verifique anualmente o alinhamento da escala e a condição da flutuação.
Monitoramento de processo padrão: inspecionar em intervalos de entrega programados ou aproximadamente anualmente se as paradas forem menos frequentes.
Serviço corrosivo ou incrustante: verifique as condições da bóia e da câmara com mais frequência, pois essas condições aceleram o tipo de degradação mecânica que causa a maioria dos problemas do medidor magnético.
Qualquer transmissor conectado: siga os intervalos padrão do transmissor eletrônico, independentemente de como o medidor mecânico está programado.
As recomendações do fabricante devem ter prioridade quando forem mais conservadoras, principalmente para medidores usados em serviços-relacionados à segurança.
Considerações Finais
Os medidores de nível magnético recompensam um tipo de atenção diferente dos instrumentos ultrassônicos ou de radar - não há sinal para sintonizar, mas há um flutuador, uma câmara e uma escala que precisam ser mecanicamente corretas para que a leitura signifique alguma coisa. Os técnicos que detectam problemas precocemente não estão executando diagnósticos eletrônicos; eles estão verificando as especificações do flutuador em relação ao meio real do processo e inspecionando a câmara em busca de qualquer coisa que possa restringir a livre circulação. Acerte a bóia, mantenha a câmara limpa e a indicação visual tende a permanecer precisa com muito pouca intervenção.
Referências
- Instrument Society of America (ISA) - orientação geral sobre instrumentação de medição de nível e práticas de calibração.
- Instituto Americano de Petróleo,Manual de Padrões de Medição de Petróleo, Capítulo 3 - princípios de medição de tanques e medição de nível.
- Documentação de instalação, operação e manutenção do fabricante para medidores de nível magnéticos - especificação de flutuação, correção de escala e procedimentos de pressurização de câmara.
- Documentação técnica do fabricante para transmissores de nível de cadeia - magnetostritivos e de palheta - procedimentos de calibração zero/span.
Lidando com um medidor de nível magnético que não mantém uma leitura consistente ou especificando um novo medidor para um meio difícil? Envie-nos suas condições de processo e detalhes da câmara - nós o ajudaremos a confirmar a especificação correta do flutuador antes que se torne um problema de manutenção repetida.
