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Medición de flujo de gas para transferencia de custodia

       
   

 

Asegúrate que la cantidad de gas transferida sea la exigida por el contrato con alta exactitud, minimizando la incertidumbre y considerando la variable de temperatura.

 

 

 

 

Minimiza los errores en la medición de flujo y ahorra dinero en el proceso

Como en cualquier industria, para la industria de gas es vital poder monitorear y controlar el traspaso de su mercancía, en este caso el gas natural, a otras empresas. Y para ello, se crearon los estándares de transferencia de custodia.

La Transferencia Custodiada (también conocida como Transferencia de Custodia o Custody Transfer), se refiere principalmente al uso de sistemas de instrumentación que nos permiten asegurar que la cantidad de un producto transferido entre dos o más partes sea la exigida por el contrato entre dichas partes, recibiendo exactamente la mercancía por la que se ha pagado. Entonces, resulta fundamental en este tipo de aplicaciones contar con equipamientos con niveles garantizados de exactitud.

En los últimos años, la industria ha cambiado al uso de medidores de flujo ultrasónicos más exactos. Los sensores ultrasónicos no intrusivos (Clamp On) no tienen partes móviles, no padecen de pérdidas de presión y ofrecen un funcionamiento prácticamente libre de mantenimiento gracias a que no tienen contacto con los gases de la tubería.

Transferencia de custodia con mayor exactitud

El G706 de Flexim es capaz de proporcionar una mayor exactitud en la transferencia de custodia. Sin embargo, es importante considerar que este tipo de medidores Clamp On contendrán cierta incertidumbre generada de la geometría de la tubería y de la tubería en sí.

Estas incertidumbres pueden minimizarse con una instalación cuidadosa, mediciones exactas de la pared de la tubería y especialmente, con la función de medición múltiple de 4 canales del flujómetro G706. Si bien, llevar a cabo una transferencia de custodia de alta exactitud con una instalación externa no es posible, en muchos servicios de tuberías como la verificación de medición, la detección de fugas y otros, puede ser posible calibrar el medidor en sitio para lograr una buena exactitud en la transferencia de custodia.

  Como líder en el campo de la medición ultrasónica de flujo Clamp On, FLEXIM ofrece las soluciones ideales para medidores de flujo, incluso para los desafíos más exigentes. 

Estas incertidumbres pueden minimizarse con una instalación cuidadosa, mediciones exactas de la pared de la tubería y especialmente, con la función de medición múltiple de 4 canales del flujómetro G706. Si bien, llevar a cabo una transferencia de custodia de alta exactitud con una instalación externa no es posible, en muchos servicios de tuberías como la verificación de medición, la detección de fugas y otros, puede ser posible calibrar el medidor en sitio para lograr una buena exactitud en la transferencia de custodia.

Con estos 4 canales, el Fluxus G706 con su modo reflejo proporciona 8 trayectorias a través del medio gaseoso, el medidor promedia el resultado de hasta 4 planos. Esta disposición promedia las perturbaciones del perfil de flujo cruzado y logra la compensación óptima no invasiva. En corridas rectas más largas, el medidor de 4 canales logra un rendimiento de exactitud excepcional debido a los efectos de trayectoria promediados individualmente y, por lo tanto, puede usarse para mediciones redundantes de medidores de transferencia de custodia o detección de fugas.


  • Altamente económico: no se necesita equipo pesado para la instalación, por lo que es la solución ideal para ubicaciones remotas o áreas de difícil acceso.
  • Disponibilidad de la planta al 100 %: la tecnología de medición no invasiva no requiere ningún cierre del proceso, ni para la instalación ni para posibles esfuerzos de mantenimiento.
  • Mantenimiento extremadamente bajo: mantenimiento prácticamente nulo debido al uso de almohadillas sólidas en lugar de geles de alto mantenimiento.
  • Seguridad: El medidor de Clamp On G706 no agrega ningún riesgo de fuga. Tampoco requiere bridas ni juntas. 

Medición de acuerdo con el principio de la diferencia de tiempo de tránsito

Los flujómetros ultrasónicos FLUXUS de Flexim® determinan la velocidad del fluido de acuerdo con el método de diferencia del tiempo de tránsito: se basa en el hecho de que la velocidad de transmisión de una señal ultrasónica depende de la velocidad del medio de transmisión. Al igual que le ocurre a un atleta que nada durante el verano contra la corriente, una señal ultrasónica se mueve más lentamente si avanza en sentido contrario al medio (el flujo de la tubería en este caso), que si se propaga en el mismo sentido.

 

Temperatura – Una variable que no debes olvidar en la medición de flujo

Un hecho frecuentemente ignorado es que, sin una lectura de temperatura igualmente confiable, el volumen real del gas a través de la tubería no puede ser determinado correctamente. Si se desea obtener la mejora en exactitud que pueden brindar los flujómetros de Flexim, las empresas necesitan la solución correcta para verificar las mediciones de temperatura del sensor.

El reto

Un operador de tuberías de gas natural interestatal líder en Estados Unidos, requiere la capacidad de medir con exactitud el flujo de gas en la tubería, factor crítico para la transferencia de custodia.

Con una exactitud de ±0.3 % de los medidores de flujo ultrasónicos, se determinó que sería requerida una incertidumbre menor a 0.1 °F (0.06°C) por el calibrador de temperatura para la verificación de la sonda del RTD.

Tradicionalmente, la empresa usaba los calibradores de temperatura económicos, pero no cumplen con las especificaciones requeridas para este caso en particular, una alternativa para ello fue el calibrador de temperatura de referencia tipo RTC-157 de Jofra, junto con una sonda de referencia. El RTC-157, con su tecnología de calefacción activa de doble zona, es capaz de medir con una exactitud de ±0.07 °F (0.04 °C), suficiente para la verificación.

Las siguientes suposiciones fueron aplicadas para el cálculo del ahorro y el ROI:

  • Diámetro de la tubería: 10 pulgadas (0.254 m)
  • Velocidad del flujo del gas: 50 pies/s (15.24 m/s)
  • Presión estática: 1080 PSI (74.11 bar)
  • Precio del gas: $4.4/MMBTU ($0.16/m3)
  • Temperatura: ~69°F (20.56°C) 

Con una exactitud de temperatura mejorada de 0.2 °F (0.11°C), el error en el volumen de flujo calculado por hora es reducido por 5.7 MMTBU (161 m3 correspondiente a $25.83 por hora o $18,597 por mes del valor de gas no facturado previamente).

Beneficios

  • La exactitud del calibrador brinda un retorno de inversión mayor a 1000 %
  • Mejoría del 1 % en el registro de flujo de gas
  • La incertidumbre reducida permite facturar un adicional de $216 000 USD 

El calibrador de temperatura Serie RTC

Nuestro calibrador de temperatura más avanzado y preciso con el intervalo de temperatura más amplio disponible. Una de sus excelentes características es el sistema DLC patentado para una perfecta uniformidad de la temperatura en el inserto, incluso al calibrar sensores grandes o muchos sensores a la vez.

La serie RTC también cuenta con control activo de temperatura de zona doble y triple que proporciona una excelente homogeneidad de temperatura en el pozo.

  • Intervalo de temperatura de -100 a 700 ° C (-148 a 1292 ° F) con 7 modelos
  • Exactitud a ± 0.04 °C y estabilidad a ± 0.005 °C
  • Bloque seco y baño líquido / bloque seco combinados
  • Ahorro de tiempo, tiempos de enfriamiento y calentamiento inigualables
  • Calibración libre de contaminación de sensores de pinza
  • Sensores de referencia inteligentes “Plug and Play”
  • Pantalla a color fácil de leer con navegación fácil de usar
  • Ligero y fácil de llevar
  • Kits de inserción de agujeros múltiples
  • Software de Calibración JofraCal
  • Entradas para la calibración del termopar 

Video: ¿Cómo funciona el calibrador de temperatura RTC-159 de Ametek Jofra?

Referencia: Flexim, Caudalímetros permanentes para gases. "FLUXUS G706-4 - 4-Beams for unrivaled Precision, Reliability and Repeatability" [documento en línea : https://www.flexim.com/es/productos/caudalimetros-permanentes-para-gases/fluxus-g706 acceso: octubre de 2018].

Ametek, Application Note. "minimize Faulty Gas Measurement and Save Money" [documento en línea https://www.ametekcalibration.com/-/media/ametekcalibration/download_links/application%20notes/an-cal001-minimized-faulty-gas-measurement-with-jofra-calibrator.pdf?la=en acceso: octubre de 2018].

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Múltiples mediciones eléctricas con un solo equipo

     
 
   

 

Conoce la variedad de funciones y características que posee este medidor que te permitirán realizar todas las mediciones previstas por la norma EN 60364.

 

 

 

Para garantizar la seguridad de las personas que viven y trabajan en nuevas infraestructuras, es necesario mantener en buenas condiciones las instalaciones y los equipos eléctricos.

El medidor MPI-540 está destinado para la comprobación de instalaciones eléctricas domésticas e industriales. Con ayuda del instrumento pueden realizarse mediciones cuyos resultados determinan el estado de seguridad de la instalación. El usuario tiene además la posibilidad de registrar los parámetros de las redes eléctricas localizadas en dichas instalaciones. Esto permite controlar la calidad de la energía eléctrica y medir los parámetros de la protección contra descargas eléctricas utilizando un dispositivo universal.

La función de prueba de interruptores diferenciales en el modo Auto permite una considerable automatización de las mediciones, así como secuencias de medición programadas inicialmente por el fabricante (llamadas autotest), que también pueden ampliarse con secuencias propias. El adaptador AUTO ISO-1000C posibilita la realización de forma automática de mediciones de resistencia de aislamiento de conductores de 3, 4 y 5 hilos.

 Medidor multifunción MPI-540 de Sonel

Múltiples mediciones con un solo equipo

Mediciones integrales

El medidor multifunción MPI-540 puede realizar todas las mediciones previstas por la norma EN 60364-6. Además, este equipo permite al usuario especificar límites para funciones de medición individuales para una evaluación inmediata de corrección de la instalación examinada.

Teclado de pantalla para introducir el límite de la resistencia de aislamiento

La medición de impedancia del bucle de cortocircuito con una resolución de 0,001 Ω

En circuitos de L-PE, L-N o L-L. La corriente de cortocircuito prevista se calcula automáticamente sobre la base de la tensión medida o la tensión nominal seleccionada por el usuario. Aproximadamente es de 23 A durante la mitad del período, lo que garantiza una alta exactitud. También puedes medir el bucle en las instalaciones con el RCD sin su disparo en un corto tiempo (unos 4 segundos).

 Medición de impudencia del bucle de cortocircuito  

Pantalla de la medición de impedancia del bucle de cortocircuito

Medición de los interruptores diferenciales

Mide todos los parámetros del RCD: AC, A, F, B, B+, normales, selectivos, de corto tiempo de retardo, de corriente nominal de 10 mA a 1000 mA. Asimismo, con un solo disparo, mide el tiempo y la corriente.

Pantalla de edición de la corriente de disparo del RCD

Medición de la resistencia de aislamiento

Selecciona tensiones de: 50 V, 100 V, 250 V, 500 V y 1000 V. Descarga automática del objeto medido después de terminar o interrumpir la medición. Intervalo de medición de hasta 10 GΩ.

Se pueden hacer mediciones directamente en las tomas, con la ayuda del adaptador con enchufe monofásico.

Utiliza el accesorio AutoISO-1000C junto con el medidor en los circuitos de múltiples fases para realizar automáticamente las mediciones necesarias del conductor.

Pantalla de edición de la resistencia de aislamiento con un adaptador con enchufe

Medición de la resistencia de la toma de tierra

Se ocupa para los métodos técnicos de 3 hilos con y sin pinza, de 4 hilos y de dos pinzas. No se requiere la desconexión de los conectores de control en el método 3P con pinza. Mientras que en el de dos pinzas, no se necesitan sondas auxiliares.
Medición de resistencia de la toma de tierra por el método de 3 hilos

Medición de la resistividad del suelo

A diferentes profundidades (Con la opción de seleccionar la distancia entre las sondas de medición). 

Continuidad de conexiones compensatorias y protectoras

Existe la posibilidad de realizar mediciones con 10 mA mediante una señal acústica o la de 200 mA en ambas direcciones, considerando la compensación de resistencia del cableado.
Pantalla de medición de continuidad de la conexión compensatoria

Probador de secuencia de fases y la rotación del eje del motor. El medidor permite comprobar la dirección de fases

Ocupa los adaptadores opcionales para las tomas de corriente trifásica 16, 32 y 63 ampere.

Mide la dirección de rotación del eje de motor para controlar los motores trifásicos después de su renovación.

Verificación de secuencias de fases
 

Pantalla de comprobación del sentido de rotación del eje del motor

Medición de la iluminación

Utilizando la sonda de iluminación opcional se transforma en un medidor clase A o B para cumplir con los requerimientos de la norma EN 12464.

Pantalla de medición de la intensidad de iluminación

Un diagnóstico rápido de los parámetros de alimentación

El modelo MPI-540 proporciona una medición en tiempo real para una evaluación rápida de la calidad de energía. Además de medir la tensión y la corriente, el medidor mide todas las potencias, THD, armónicos de tensión y corriente, asimetría, factores de potencia. Como resultado, inmediatamente después de conectar el dispositivo a la instalación examinada se pueden determinar las posibles causas de mal funcionamiento, por ejemplo, un difícil arranque del motor debido al quinto armónico.
Medición de parámetros de energía 

Las calculadoras de pérdidas y de tarifas de la energía facilitan estimar la cantidad de dinero en el tiempo (por ejemplo, al año) que se pierde debido a malos parámetros de energía. También se puede optar por una tarifa de energía óptima desde el punto de vista económico.
  Ya no es necesario conectarlo al PC, ahora puedes revisar y analizar los datos actuales en su pantalla táctil o guardar los datos en su tarjeta de memoria. 

Gráfico de armónicos

MPI-540 Mucho más que un medidor multifunción

  • Pantalla táctil de 7”, la más grande el mercado
  • Tarjeta microSD extraíble
  • Batería de iones de litio – mayor duración
  • Añade notas de voz o fotografías a tus mediciones
  • Mide todos los parámetros de la protección contra descargas eléctricas
  • Rápida medición de bucle de defecto con interruptor RCD sin desconexión (hasta varios segundos)
  • Autotest - posibilidad de realizar mediciones automáticas en una secuencia
  • Registrador trifásico de los parámetros de redes de energía eléctrica – diagnóstico básico de la calidad de la alimentación
  • Lectura de los datos actuales de los parámetros de la red – evaluación inmediata del dispositivo
  • Parámetros medidos en la clase S de la norma EN 61000-4-30
  • Calculadora de pérdidas de energía - diagnóstico rápido de potenciales ahorros  
Pantalla de inicio del medidor

Máxima seguridad

  • Cumple con los requisitos de la norma IEC 61010
  • Posee el grado de protección IP51
  • Categoría de medición CAT III 500 V / CAT III 300 V
  • Las mediciones de protección contra incendios cumplen con la norma IEC 61557 y las mediciones de los parámetros de alimentación según los algoritmos IEC 61000-4-30 clase S.
  • Cuenta con su certificado de calibración único

Comunicación y software

Un punto muy fuerte del instrumento es el gran número de interfaces de comunicación y la compatibilidad con software externo. A través del puerto USB, la tarjeta de memoria SD extraíble o mediante comunicación inalámbrica (bluetooth, wifi), se pueden enviar los datos de medición a un ordenador. Para generar un informe de las mediciones en el ámbito de la protección contra descargas eléctricas es necesario utilizar el programa Sonel Reports Plus. El registro de los datos descargados en los formatos más sencillos y la impresión nos lo permite Sonel Reader, que se encuentra en el equipamiento estándar del medidor. Para la lectura y el análisis de los datos del registrador sirve el programa específico Sonel Analiza.

Sistema de ayuda integrado

En el dispositivo hay pantallas de ayuda integradas con esquemas de medición. Gracias a esto, se puede comprobar de forma sencilla y rápida de qué manera conectar un determinado circuito en función del tipo de medición realizada.

Registrador trifásico de los parámetros de la red - lectura de datos actuales

El instrumento dispone de un registrador trifásico de parámetros de la alimentación con un modo de lectura de los parámetros actuales y posibilidad de registro de los parámetros de redes eléctricas, tales como tensión, intensidad, potencias, armónicos, THD.

El medidor MPI-540 permite la lectura de los parámetros seleccionados y su presentación gráfica en la pantalla en tiempo real. Estos parámetros son medidos independientemente del registro guardado en la tarjeta de memoria. En este modo el usuario puede ver:

  • Diagramas de las formas de oscilación de tensión e intensidad (osciloscopio)
  • Diagramas de tensión e intensidad en función del tiempo
  • Diagrama fasorial
  • Mediciones de numerosos parámetros en forma de tabla
  • Diagrama de armónicos en intensidad y tensión

Numerosos accesorios

Entre ellos se encuentran los cables de 1,2 m de largo, las sondas de punta, los cocodrilos, un juego para la medición de la toma de tierra (sondas para clavar en el suelo y cables de 15 m y 30 m en bobinas), una pinza flexible de 3 kA para medir la corriente, adaptadores con rosca M4/M6, funda, alimentador.

De forma opcional, se encuentra la pinza para medir la toma de tierra, la pinza con un núcleo duro para medir corriente, las sondas para medir la iluminación, el adaptador AutoISO-1000C para medir automáticamente la resistencia de aislamiento en circuitos de múltiples hilos, cables más largos, un software más avanzado para crear protocolos "SONEL PE" y otros.

Garantía de 36 meses con posibilidad para ampliarla otros 24 meses en caso de la calibración cíclica del dispositivo en un laboratorio acreditado de SONEL SA.

 

Referencia: Sonel. Medidores multifunción de instalaciones eléctricas "Toque el futuro. Sonel MPI--540: Un nuevo medidor multifunción de instalaciones eléctricas" [documento en línea  https://www.sonel.pl/es/centro-de-conocimiento/articulos/medidores-multifuncion-de-instalaciones-electricas/sonel-mpi-540-medidor-multifuncion-de-instalaciones-electricas/ acceso: octubre de 2018]. 

 

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Armónicos en redes eléctricas – Efectos, mediciones y análisis

       
   

¡El nivel de corriente excede el límite en los conductores!

¡Los interruptores de circuito de sobrecorriente se enciende y no sabes por qué!

¡El motor eléctrico se sobrecalienta y tiene vibraciones excesivas!

 

¿Qué son las frecuencias armónicas?

La distorsión de la señal de potencia en la red eléctrica de la forma de la sinusoide ideal, indica un cierto contenido armónico en esta señal. La Figura 1 muestra tres formas de onda de una red trifásica con un alto grado de contenido armónico. La forma de la onda de cada fase está lejos de la sinusoide ideal.

La teoría dice que cada señal distorsionada se puede descomponer en un conjunto de armónicos, siendo múltiplos de la frecuencia fundamental. Para una red eléctrica con frecuencia fundamental de f1 = 50 Hz, todos los armónicos son señales de componentes con frecuencias que son múltiplos de 50 Hz, como f2 = 100 Hz, f3 = 150 Hz, etc.

Figura 1. Gráfico del programa de análisis de Sonel. Tres oscilogramas de corriente en una red trifásica, registrados con el analizador PQM-702.

Ejemplos de impactos negativos de armónicos:

1.- Temperatura del conductor fuera del límite

El efecto piel es la causa del calentamiento excesivo del cable conductor con alto contenido armónico en la señal actual. Para la frecuencia de 50 Hz, el efecto piel es pequeño, pero por encima de los 250 Hz, que corresponde al quinto armónico, el efecto es significativo.

El tercer armónico de corriente y sus múltiplos no se cancelan en una red trifásica de cuatro hilos. La falta del efecto de cancelación del tercer armónico da como resultado la adición de cada corriente armónica de fase en el conductor neutro. En este caso, una corriente que fluirá puede exceder significativamente el límite térmico del conductor neutro. Esto puede provocar un sobrecalentamiento y como resultado, derretir o incluso encender el aislamiento del cable y los materiales inflamables en las proximidades.


2.- Apagones indeseables de la instalación

Los dispositivos de protección en redes eléctricas, como los interruptores de sobrecorriente con elemento bimetálico, están diseñados para funcionar después de superar un cierto umbral de temperatura. Las señales armónicas que causan un calentamiento excesivo de los conductores pueden contribuir al funcionamiento incorrecto de las protecciones diseñadas para funcionar correctamente a 50 Hz. En el caso de un aumento del nivel de frecuencias armónicas, se pueden activar los interruptores de sobrecorriente. El disyuntor se activará prematuramente incluso si el valor RMS de la corriente y la duración del estado de carga parecen estar en el intervalo del dispositivo.

3.- Calentamiento excesivo del transformador

Las altas frecuencias armónicas son la causa del incremento de pérdidas que dan como resultado el aumento de la temperatura de los transformadores. Las pérdidas en el transformador incluyen pérdidas en el núcleo y en los bobinados. Las mayores pérdidas en el núcleo están asociadas con corrientes de Foucault y son proporcionales al cuadrado de la frecuencia. Sin embargo, las mayores pérdidas en los bobinados se asocian con mayores pérdidas térmicas en el conductor. Los dos efectos anteriores causarán un incremento adicional en la temperatura del transformador, lo que podría conducir a su sobrecalentamiento y, en casos extremos, a la destrucción.

#TipMideBien: Puedes monitorear el calentamiento del transformador con la cámara termográfica de Sonel que te permite realizar mediciones de temperatura sin contacto.  

4.- Corta vida del motor

En los motores, la tensión deformada puede causar vibraciones excesivas y mayores pérdidas térmicas a través de la creación de corrientes de Foucault de la misma manera que en los transformadores. También se producen pérdidas térmicas y vibraciones adicionales debido a la generación de campos con la frecuencia de las señales armónicas en el estator.

Cada frecuencia armónica gira el motor a una velocidad diferente. Adicionalmente, la rotación del motor en la dirección nominal, brindada por el fabricante, es causada por armónicos de secuencia positiva, por ejemplo, la primera, la cuarta, la séptima, etc. A su vez, la rotación en la dirección opuesta es causada por armónicos de secuencia negativa del orden de la segunda, quinta, octava, etc. Esta situación puede ser comparada con la conducción de un automóvil, durante la cual el conductor acelera y frena simultáneamente.

Por lo tanto, la presencia de armónicos a niveles por arriba del umbral para un motor dado contribuirá a vibraciones indeseables y calentamiento excesivo, dando como resultado, acorta la vida del motor.

Pasos para realizar diagnósticos y mediciones de armónicos con Sonel

Conecta cualquier analizador de la serie PQM de Sonel de acuerdo a la recomendación del fabricante y pon el modo de medición de amplitudes armónicas, parámetros THD, TID y TDD.

Durante la medición, verifica el nivel de los parámetros THQ, TID y TDD y después, el nivel de cada uno de los armónicos para la corriente y la tensión.

Si el nivel del parámetro excede el umbral de EN 50160, IEEE 519 u otras normas relacionadas, también indicadas por el fabricante, actúa.

Análisis de resultados de mediciones armónicas

Lee los valores medidos por los parámetros THD, TID y TDD y compáralos con los valores límites.

Muestra el conjunto de los valores de amplitudes armónicas como una gráfica de barras, en la forma de valor relativo porcentual a la frecuencia fundamental (ver la figura 2).

Compara con los límites de las amplitudes armónicas para los requisitos brindados, por ejemplo, EN50160.

Figura 2. Pantalla del analizador PQM-707 de Sonel. El espectro representa el porcentaje de señales armónicas en relación con la señal de frecuencia fundamental.

Referencia: Sonel, Power quality analysis. "Harmonic distortions - Effects, measurements, analysis" [documento en línea  acceso: https://www.sonel.pl/en/knowledge-centre/press-articles/power-quality-analysis/harmonic-distortions-effects-measurements-analysis/ acceso: octubre de 2018].

 

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Balanza de pesos muertos vs. Calibrador de presión digital

       
   

No sabes si elegir un calibrador digital o una balanza de pesos muertos. En esta nota te decimos lo que debes considerar antes de tomar una decisión.

 

 

Cuando hablamos de elegir instrumentos para la calibración de presión, existen dos opciones bastante populares, por un lado, tenemos las balanzas de pesos muertos y por el otro los calibradores de presión digital con un comparador de presión. Cada una de estas opciones tienen sus ventajas y desventajas que debemos tomar en cuenta al momento de decidirnos por alguna de las dos opciones. A continuación, revisaremos algunos puntos que debes considerar.

Las balanzas de pesos muertos tienen mucho tiempo utilizándose como patrón en las calibraciones de presión. No obstante, los avances en tecnología han llevado al desarrollo de patrones digitales dignos de consideración en lugar de una balanza. Por lo tanto, entender las diferencias entre estas dos tecnologías es clave para seleccionar la herramienta adecuada.

Exactitud

Las balanzas de pesos muertos son sistemas que generan físicamente una presión conocida y adicional a la calibración, también pueden usarse como medidores para realizar una medición exacta de sistemas de presión. Estos equipos no requieren una pantalla, dado que usan una combinación de masas para determinar la salida de presión. Las balanzas de pesos muertos funcionan bajo la fórmula de que una presión es igual a la fuerza aplicada sobre un área conocida. La salida de presión de las balanzas de pesos muertos normalmente es muy exacta, incluso en sus intervalos más pequeños y están disponibles con una exactitud de ±0.015 % de la lectura.

Por el contrario, los patrones de presión digitales deben combinarse con una fuente de presión para generar una presión conocida. Sin la capacidad de producir presión, los patrones digitales son técnicamente solo medidores. Sin embargo, en el mercado son llamados calibradores digitales de presión para distinguirlos de los medidores digitales de clase mucho más baja.

Los instrumentos digitales normalmente están disponibles en exactitudes en función de su escala completa, como ±0.050 % de la escala completa (FS). Sin embargo, los avances en la tecnología han dado lugar a algunos instrumentos especificados en la función de lectura como los pesos muertos con exactitudes disponibles tan bajas como ±0.025 % de la lectura.


Correcciones en sitio

Cuando comparas exactitud o incertidumbre, un factor importante que se debe considerar son las correcciones en sitio. Dado que los pesos muertos son patrones físicos están sujetos a efectos que los patrones digitales no. Un efecto principal es la gravedad.

La fuerza de la gravedad en las masas de una balanza de pesos muertos puede variar dependiendo la distancia y elevación del Ecuador. Por ejemplo, una balanza de pesos muertos usando la misma masa puede generar una presión diferente en Houston que en Denver. El efecto es lo suficientemente sustancial como para que pueda alterar la salida a un valor que está fuera de la tolerancia de la balanza.

Los usuarios tienen dos opciones para corregir esto, pueden tener el equipo calibrado de acuerdo con su gravedad local o de acuerdo con la gravedad media internacional (980.665 gals) y calcular el factor de corrección para el sitio de trabajo. Por otro lado, los patrones digitales no son afectados por la gravedad, por lo que esta corrección no es necesaria.

Un segundo factor por considerar es la temperatura. Mientras que el efecto de temperatura en una balanza de pesos muertos no es tan considerable, el error adicional debe calcularse y contabilizarse. Muchos calibradores y medidores digitales son sujetos a los efectos de la temperatura, los cuales son significativos. Las especificaciones del fabricante deben proporcionar esta información, permitiendo a los usuarios calcular el error total para sus condiciones locales. Es importante mencionar que los patrones digitales de alta calidad cuentan con la función de compensación de temperatura, de tal manera que no exista algún efecto en la exactitud del dispositivo.

Los instrumentos digitales normalmente cuentan con otras funciones que son de gran ayuda al completar ciertas tareas. Estas funciones pueden incluir la habilidad de medir mA en un lazo, medir y generar un lazo o medir la temperatura. Las funciones de firmware pueden incluir modos especiales para pruebas de alivio o pruebas de válvulas de seguridad, registro de picos de medición, escala, cálculo de errores o registro de datos.


Además de las funciones incluidas, los fabricantes pueden añadir el software para grabaciones automatizadas de los resultados de pruebas, generación de registros de calibración o para la revisión o análisis de datos. Mientras que las balanzas de pesos muertos no ofrecen esas funciones adicionales por lo que es necesario adquirir equipo adicional para completar esas tareas.

Por otra parte, los medidores de presión digitales normalmente ofrecen la capacidad de cambiar las unidades de ingeniería de forma fácil (por ejemplo; psi, bar, kPa, mmH2O). Esto es particularmente útil en talleres o configuraciones de laboratorio en donde varios dispositivos deben ser probados usando diferentes unidades de ingeniería. Dado que las balanzas de pesos muertos utilizan masas específicas para producir una salida, esas masas están diseñadas para unidades específicas de ingeniería, mientras que otros conjuntos de masas se requieren para producir valores utilizables de otras unidades de ingeniería.

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Patrones primarios vs. Patrones secundarios

Las balanzas de pesos muertos son patrones primarios, esto es debido a que se basan únicamente en parámetros físicos y la medición de presión no se transmite a una señal electrónica o analógica. Debido a que son patrones físicos, se pueden hacer a medida para cubrir amplios intervalos de presión usando diferentes masas y componentes de área efectivos.

Por el contrario, estas unidades son más voluminosas y mucho más pesadas que la mayoría de los patrones digitales y a menudo son más difíciles de configurar y requieren de mayor capacitación para usar eficientemente el equipo en comparación a un sistema de calibración de presión digital.

Los medidores de presión digitales son patrones secundarios dado que la presión es traducida a una señal electrónica usando un transductor. Estos equipos también pueden considerarse como un patrón de transferencia ya que son usados en sitio y después verificados por un patrón primario sobre una base regular.

Al contrario de las balanzas de pesos muertos, los patrones digitales tienen intervalos limitados debido al sensor usado en su fabricación. Por lo que se necesitan múltiples dispositivos para cubrir amplios intervalos de presión. Incluso si se necesitarán múltiples unidades, el tamaño y peso promedio del sistema digital seguirá siendo mucho menor que una balanza de pesos muertos. Así que, aunque estos equipos no son capaces de generar presión si brindan una gran ventaja en cuestión de portabilidad.

Si la fuente de presión es una bomba manual o una bomba hidráulica se debe tener cuidado para asegurar que se aplique una presión estable al instrumento bajo prueba y al patrón de referencia. Además, se requiere capacitación para que el técnico identifique y comprenda las indicaciones del sistema tales como, cambio de temperatura, efectos adiabáticos y aire atrapado.

Costo de adquisición y otros factores

Finalmente debemos considerar el costo total de adquisición de estos equipos y el beneficio económico que nos pueden dar a largo plazo. Las balanzas de pesos muertos normalmente son más caras que los sistemas de presión digitales. Además del costo inicial de adquisición, el costo de calibración de una balanza de pesos muertos también es más elevado. A pesar de esto, en general, una balanza de pesos muertos puede durar más tiempo que un instrumento digital y su alta exactitud puede resultar en menos errores. Esta reducción de errores deriva en un beneficio monetario mayor. Cuando se considere el cambio de una tecnología a otra, se deben evaluar todos los factores, incluyendo el soporte técnico y los programas de capacitación para los técnicos y entender las especificaciones de exactitud/incertidumbre de las unidades.

Un cambio de un medidor digital a una balanza de pesos muertos puede incrementar la estabilidad y la exactitud y cubrir un amplio intervalo de presión. Sin embargo, se deben aplicar las correcciones de gravedad y temperatura.

Si realizamos el cambio de una balanza de pesos muertos a un calibrador digital incrementará la portabilidad, reducirá costos de adquisición y de operación además de añadir la capacidad de leer directamente en diferentes unidades de presión, se eliminará el ajuste de gravedad y puede contar con una compensación de temperatura completa con funciones y características verdaderamente útiles. Pero no será tan exacto, puede que no dure tanto tiempo y no contará con un patrón primario.



Referencia: 

 

Magazine CalLab, 2018

Author: Sean Nielson, Marketing Manager, AMETEK Sensor, Test & Calibration, sean.nielson@ametek.com 

https://www.callabmag.com/wp-content/uploads/2018/06/apr18_web-1.pdf#page=23 

 


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