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| Lugar de origen | CANADÁ |
| Nombre de la marca | SIMENS |
| Certificación | CE ROHS |
| Número de modelo | 7ML5432-0GC20-1AA0 |
El Siemens 7ML5432-0GC20-1AA0 es el SITRANS LR250 configurado con una antena de lente con brida de polipropileno DN100 PN10/16 — un transmisor de nivel de radar de pulso de dos hilos de 25 GHz diseñado para la medición continua sin contacto de líquidos y lodos en recipientes de proceso y almacenamiento industrial.
Dentro de la línea de productos LR250, la variante de antena de lente de polipropileno es la especificación elegida cuando el medio de proceso es lo suficientemente químicamente agresivo como para atacar el acero inoxidable, pero no alcanza los extremos de temperatura que exigen materiales de lente de PTFE o TFM.
La amplia resistencia química del polipropileno a ácidos, álcalis y muchos disolventes orgánicos — combinada con su límite de servicio práctico alrededor de 80 °C — hace que esta configuración sea la herramienta adecuada para una amplia gama de aplicaciones de almacenamiento y proceso químico que caen fuera del rango seguro de los instrumentos metálicos estándar en contacto con el medio.
A 25 GHz, el SITRANS LR250 opera en la banda K, que proporciona un ángulo de haz más estrecho y un enfoque de señal más agudo que los instrumentos de radar de menor frecuencia.
El ángulo de haz de 10° de la antena de lente de polipropileno restringe el cono de radar emitido lo suficiente como para evitar obstrucciones internas del recipiente — agitadores, escaleras, serpentines de calentamiento, columnas de soporte — que causarían ecos falsos en instrumentos de haz más ancho, sin requerir las aperturas físicas estrechas de las antenas de dispositivos de onda milimétrica.
Esta geometría de haz práctica es una de las razones por las que la serie LR250 tiene una aplicación tan amplia en tanques que no fueron diseñados pensando en la medición por radar.
El diseño de bocina encapsulada encierra la antena de guía de ondas completamente dentro del cuerpo de polipropileno.
Esto elimina la exposición de la antena a vapores de proceso y condensación que atacarían una antena metálica sin encapsular en entornos agresivos, y evita que la presión del proceso actúe sobre la estructura de la antena — la cara de la brida presentada al proceso es una superficie plana de polipropileno sin geometría interna visible para el medio.
El resultado es una interfaz mecánicamente robusta que simplifica la limpieza, resiste el ataque químico y mantiene una medición precisa incluso en aplicaciones con condensación de vapor en la cara de la antena.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Medición | Radar de pulso de 25 GHz, sin contacto |
| Rango | Hasta 20 m (66 pies) |
| Tipo de antena | Lente con brida de polipropileno (PLA) |
| Conexión de proceso | Brida de cara elevada DN100 PN10/16 EN 1092-1 B1 |
| Material de la lente | Polipropileno (PP) |
| Ángulo del haz | 10° |
| Temperatura máxima del proceso | +80 °C (176 °F) |
| Comunicación | 4–20 mA HART (<3.6 mA al inicio) |
| Carcasa | Aluminio, 2 × M20×1.5 |
| Distancia mínima de supresión | 50 mm desde la cara de la antena |
| Aprobaciones | CE, UKCA, FM, CSA, FCC, RED, RCM |
| País de origen | Canadá |
La antena de lente de polipropileno LR250 y las variantes de lente de PTFE/TFM sirven a espacios de aplicación superpuestos pero distintos. La lente de polipropileno se extiende más hacia el interior del recipiente que la lente de PTFE empotrada, que mantiene su cara al ras con la cara de la brida.
Esta geometría le da a la variante de polipropileno su distancia de supresión de 50 mm medida desde la cara de la antena — la zona más cercana a la antena donde no se puede garantizar un procesamiento de eco confiable.
En la práctica, el parámetro crítico para la mayoría de los tanques de almacenamiento es el rango de medición útil, y la profundidad de medición de 20 m de esta configuración cubre la altura total de la mayoría de los recipientes de almacenamiento de líquidos a granel.
Donde los dos tipos de lentes divergen es en la temperatura. Las lentes de PTFE y TFM soportan temperaturas de proceso de hasta 170 °C y se especifican para vapor, fluidos de proceso calientes y reacciones químicas a temperaturas elevadas. El polipropileno está limitado a 80 °C, pero ofrece ventajas de costo y resistencia química en aplicaciones donde la temperatura no es la limitación.
Para el almacenamiento de ácidos, tanques cáusticos, cuencas de recolección de aguas residuales, recipientes de retención de productos químicos y la mayoría de las aplicaciones de fluidos de proceso a temperatura ambiente, la variante de polipropileno es la opción apropiada y rentable.
La salida HART de 4–20 mA combina la simplicidad de una señal analógica convencional de dos hilos con la capacidad de comunicación digital a través del mismo par de cables.
La salida de 4–20 mA impulsa la indicación de nivel principal directamente — las tarjetas de entrada analógica del PLC leen el nivel sin ninguna configuración — mientras que la capa digital HART proporciona acceso a todos los parámetros del transmisor, datos de diagnóstico y variables secundarias (intensidad del eco, relación señal/ruido, temperatura) al software de gestión de activos o a un comunicador portátil HART.
La configuración y parametrización se pueden realizar a través de la interfaz HART utilizando SIMATIC PDM de Siemens o software de gestión de dispositivos HART estándar, o localmente utilizando la pantalla integrada y los botones del transmisor.
La interfaz local es lo suficientemente sencilla como para que una instalación básica de nivel — establecer las distancias de vacío y lleno, seleccionar las unidades de medida y confirmar el rango de 4–20 mA — no requiera herramientas externas, lo que es importante durante la puesta en marcha inicial en lugares donde el acceso a un portátil es poco práctico.
El transmisor arranca a menos de 3.6 mA, por debajo de la salida de nivel cero de 4 mA, lo que garantiza que una condición de arranque en frío al principio de una secuencia de encendido no active una alarma de nivel bajo en el PLC o DCS conectado antes de que el transmisor haya completado su inicialización y comenzado a medir.
Una de las características más valiosas del SITRANS LR250 es su función de Supresión Automática de Ecos Falsos (AFES), parte del procesamiento de ecos Sonic Intelligence de Siemens.
Cuando un transmisor de nivel se instala en un recipiente que contiene estructuras internas fijas — tuberías de entrada, soportes, serpentines de calentamiento, conexiones de medidores de nivel — estas estructuras reflejan pulsos de radar hacia la antena y pueden ser identificadas erróneamente como la superficie del líquido.
En los instrumentos de radar convencionales, la gestión de estos ecos falsos requiere un posicionamiento cuidadoso de la antena y, a veces, modificaciones físicas del recipiente.
AFES funciona de manera diferente: durante la puesta en marcha, el operador registra el perfil de eco de interferencia del recipiente a un nivel de referencia.
El SITRANS LR250 mapea estos ecos fijos y los filtra de las mediciones posteriores, tratándolos como ruido de fondo en lugar de señales de nivel válidas.
El perfil registrado permanece estable independientemente del nivel real del líquido que cambie dentro del recipiente.
Esto significa que un recipiente con múltiples obstrucciones fijas — que desafiarían a un instrumento de radar más simple — puede ser puesto en marcha sin requisitos especiales de ubicación, y medirá de manera confiable incluso cuando la superficie del líquido esté cerca de una de las posiciones de obstrucción registradas.
P1: La brida DN100 PN10/16 es un estándar europeo (EN 1092-1). ¿Se puede montar este transmisor en boquillas con brida ASME B16.5?
No, no sin un adaptador. La brida de cara elevada DN100 PN10/16 EN 1092-1 Tipo B1 se atornilla directamente a bridas de contraparte estándar europeas. Las bridas ASME B16.5 de 4" Clase 150 tienen un diámetro de círculo de pernos y un número de agujeros de pernos diferentes.
Para boquillas con brida ASME, la variante apropiada en el rango de antena de polipropileno SITRANS LR250 utiliza conexiones con brida ASME B16.5 4" Clase 150 — un código de pedido diferente dentro de la familia 7ML5432.
Confirme el estándar de la brida de la boquilla antes de especificar el transmisor.
P2: ¿Cuál es la constante dieléctrica mínima (εr) requerida para una medición confiable con este transmisor?
El SITRANS LR250 requiere una constante dieléctrica superior a 1.6 al medir desde encima de la superficie de un líquido en un recipiente abierto, o cuando se instala en una tubería de estabilización (que concentra la señal y mejora el rendimiento en medios de baja constante dieléctrica).
Para la instalación directa en un recipiente de proceso sin tubería de estabilización, se recomienda una constante dieléctrica superior a 3 para un procesamiento de eco confiable. La mayoría de las soluciones a base de agua, ácidos, álcalis y disolventes orgánicos con alta polaridad tienen constantes dieléctricas muy superiores a 3.
Los hidrocarburos ligeros y algunos disolventes caen por debajo de este umbral y pueden requerir instalación en tubería de estabilización o una tecnología de medición alternativa.
P3: La distancia de supresión es de 50 mm desde la cara de la antena. ¿Esto limita el nivel máximo que se puede medir?
Sí — la zona de supresión (también llamada banda muerta de zona cercana) representa la región inmediatamente debajo de la antena donde el procesamiento de la señal no es confiable. Cualquier superficie de líquido dentro de los 50 mm de la cara de la antena no se puede medir.
En la mayoría de las aplicaciones de recipientes de almacenamiento, el transmisor se instala por encima del punto de alarma de nivel alto máximo, por lo que la superficie del líquido nunca se acerca a la zona de supresión durante la operación normal.
Sin embargo, en tanques poco profundos o recipientes con altura de boquilla muy limitada, este parámetro debe tenerse en cuenta en la ingeniería de instalación para garantizar que el nivel de medición máximo quede fuera de la zona de supresión.
P4: La lente de polipropileno tiene un límite de temperatura de 80 °C. ¿Qué sucede si la temperatura del proceso excede ocasionalmente este límite?
El polipropileno se ablanda y pierde integridad mecánica por encima de aproximadamente 80 °C bajo la combinación de temperatura y presión del proceso.
Breves excursiones térmicas ligeramente por encima de 80 °C pueden ser toleradas sin daños dependiendo de la presión a esa temperatura, pero la operación sostenida por encima de la temperatura nominal presenta el riesgo de deformación del cuerpo de la lente, pérdida del sello de presión en la brida y degradación de la precisión de la medición debido al cambio dimensional en la geometría de la antena.
Para aplicaciones con temperaturas de proceso regularmente superiores a 80 °C, la variante de bocina encapsulada con lente de PTFE o TFM 1600 — clasificada hasta 170 °C — es la especificación apropiada.
P5: ¿Puede el SITRANS LR250 medir el nivel de lodos que contienen partículas sólidas, o solo líquidos claros?
El radar no se ve afectado por la claridad óptica del medio medido — mide la interfaz dieléctrica en la superficie del líquido, no la luz o el sonido transmitido a través del medio. Para lodos, el parámetro relevante es si la superficie presenta una interfaz dieléctrica consistente para la reflexión del radar.
Los lodos bien mezclados con una superficie razonablemente plana (no violentamente agitada) generalmente pueden ser medidos por el SITRANS LR250. Los lodos con formación de espuma pesada en la superficie pueden presentar un desafío, ya que las capas de espuma pueden atenuar la señal de radar o reflejar desde la superficie de la espuma en lugar del nivel real del líquido debajo de ella.
En aplicaciones con espuma, los diagnósticos de procesamiento de eco — accesibles a través de HART — ayudan a evaluar si el eco de medición es estable y sigue la superficie correcta.
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