Manual de Instruções de Operação e Manutenção. THP Transmissor de Posição Por Efeito Hall

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1 Manual de Instruções de Operação e Manutenção THP Transmissor de Posição Por Efeito Hall

2 1. INFORMAÇÕES GERAIS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS ESPECIFICAÇÕES FUNCIONAIS ESPECIFICAÇÕES DE PERFORMANCE ESPECIFICAÇÕES FÍSICAS DESENHO DIMENSIONAL DIMENSÕES THP ROTATIVO (SEM DISPLAY) DIMENSÕES THP LINEAR (SEM DISPLAY) DIMENSÕES THP ROTATIVO (COM DISPLAY) DIMENSÕES THP LINEAR (COM DISPLAY) IMÃ ROTATIVO IMÃ LINEAR 30 MM IMÃ LINEAR 50 MM IMÃ LINEAR 100 MM DESCRIÇÃO OPERAÇÃO DISPLAY INSTALAÇÃO IMÃ ROTATIVO E LINEAR MONTAGEM THP ROTATIVO MONTAGEM THP LINEAR CONEXÕES ELÉTRICAS CALIBRAÇÃO THP VERSÃO SEM DISPLAY THP VERSÃO COM DISPLAY LOCALIZAÇÃO DE DEFEITOS LISTA DE PEÇAS MANUTENÇÃO BORNEIRA MÓDULO ELETRÔNICO GARANTIA DIREITOS RESERVADOS 2015 SENSE ELETRÔNICA LTDA Sujeito a mudanças sem prévio aviso. Esta documentação técnica é protegida por direitos autorais. Tradução, fotocópias e reproduções de qualquer espécie ou edição de partes, especialmente reedição foto mecânicas ou reprodução eletrônica, armazenamento em sistemas ou redes, não são permitidas sem permissão do proprietário dos direitos autorais, o descumprimento estará sujeito a processos civis e criminais. Sense Eletrônica Ltda. Endereço: Rua Tuiutí, Tatuapé Cidade: São Paulo - SP CEP: Fone / Fax: (11) vendas@sense.com.br site: 2 / 18

3 1. Informações Gerais Este manual fornece instruções de operação, calibração e manutenção do transmissor de posição por efeito Hall - THP. O THP somente deve ser instalado, operado e reparado por pessoal qualificado com treinamento adequado. Para maiores esclarecimentos, contate um representante de vendas ou diretamente a Sense. retirar as tampas da carcaça no campo, pois cada abertura introduz mais umidade nos circuitos. O circuito eletrônico tem revestimento à prova de umidade, mas exposições constantes podem comprometer esta proteção. Use vedante adequado nas conexões elétricas de acordo com o método de selagem e a classificação de áreas perigosas para evitar a penetração de umidade. A modificação deste produto, a substituição de partes não originais e a utilização de procedimentos de manutenção fora do padrão determinado poderá afetar o funcionamento do equipamento e colocar em risco pessoas e equipamentos. Cuidado Utilize somente os procedimentos condizentes e peças originais descritas neste manual. Procedimentos não autorizados ou peças não originais podem afetar o funcionamento do produto. A precisão da medição e do controle depende de muitas variáveis. Embora o THP tenha um desempenho de alto nível, uma instalação adequada é necessária para aproveitar ao máximo os benefícios oferecidos. De todos os fatores que podem afetar a precisão do THP as condições ambientais são as mais difíceis de controlar. Entretanto, há maneiras de se reduzir os efeitos da temperatura, umidade e vibração. Os efeitos provocados pela variação da temperatura podem ser minimizados montando-se transmissor de posição em áreas protegidas de mudanças ambientais. O THP deve ser instalado de forma a evitar ao máximo a exposição direta aos raios solares ou ambientes quentes. Evite instalação próxima de linhas ou vasos com alta temperatura. Caso isso não seja possível, recomenda-se o uso do transmissor de posição com montagem remota do sensor de posição. Use isolação térmica para proteger o THP de fontes externas de calor se for necessário. A umidade é inimiga dos circuitos eletrônicos. Os anéis de vedação das tampas da carcaça devem ser colocados corretamente, principalmente nas áreas com alto índice de umidade relativa. Evite 3 / 18

4 2. Especificações técnicas 2.1 Especificações funcionais Sinal de saída 4 a 20 ma Alimentação 24 Vdc (2 fios) Impedância 500 ohm Consumo 0.6W / 30 Vdc Tempo de atualização 150 ms 2.2 Especificações de performance Precisão 0.2% F.E (fundo de escala) Histerese 0.2% F.E Linearidade 0.4% F.E Repetibilidade 0.4% F.E efeito da temperatura ± 0.04% C do F.E efeito fonte alimentação ± 0.005% F.E calibrado por Volt efeito interferência EMI Projeto para atender diretiva europeia EMC 2004/108/EC Limites de temperatura -20 C a 70 C 2.3 Especificações físicas Indicação (Opcional) Indicador digital (LCD) de 4½-dígitos numéricos e 5 caracteres alfanuméricos (Display de Cristal Líquido) Material de construção invólucro eletrônica: alumínio pintura eletrostática invólucro do imã: alumínio anodizado invólucro do sensor: alumínio anodizado o rings: borracha nitrílica 4 / 18

5 Ajuste zero e span não interativo, por ajuste local Sensor de posição imã (sensor efeito Hall) Proteção invólucro IP 66 Conexão elétrica ½ NPT, M20 x 1.5 e Pg 13.5 DIN Peso rotativo/ linear sem display 1.1 Kg com display 1.5 Kg imã rotativo 0,25 Kg linear 30 mm 0,25 Kg linear 50 mm 0,3 Kg linear 100 mm 0,6 Kg. 5 / 18

6 3. Desenho dimensional 3.1 Dimensões THP Rotativo (sem display) Figura 1. Dimensional THP rotativo (sem display) 3.2 Dimensões THP Linear (sem display) Figura 2. Dimensional THP linear (sem display) 6 / 18

7 3.3 Dimensões THP Rotativo (com display) Figura 3. Dimensional THP rotativo (com display) 3.4 Dimensões THP Linear (com display) Figura 4. Dimensional THP linear (com display) 7 / 18

8 3.5 Imã rotativo Figura 5. Dimensões imã rotativo 3.6 Imã linear 30 mm Figura 6. Dimensões imã linear 30 mm 8 / 18

9 3.7 Imã linear 50 mm Figura 7. Dimensões imã linear 50 mm 3.8 Imã linear 100 mm Figura 8. Dimensões imã linear 100 mm 9 / 18

10 4. Descrição 4.1 Operação A figura 9 mostra o diagrama de blocos do THP. A alimentação de tensão é conectada ao terminal de entrada da carcaça, que por sua vez alimenta o circuito eletrônico. O sensor efeito Hall está conectado ao circuito eletrônico e fornece uma tensão de saída proporcional ao campo magnético criado pelo conjunto imã. Através da variação de posição do conjunto imã existe a variação de intensidade do campo magnético em torno do sensor efeito Hall, variando proporcionalmente a tensão de saída. O THP deve ser instalado em concordância com o local e os códigos nacionais vigentes. A montagem do THP depende do tipo de movimento: linear ou rotativo. Ela requer dois suportes: um para o imã e outro para o THP. Ambos serão fornecidos pela Sense, se especificados no código de pedido (consultar lista de codificação para especificar os suportes de montagens). As Figuras 10 (rotativo) e 11 (linear) mostram as quatro roscas ¼ 20UNC usadas para fixação do suporte de montagem. A face desses furos permite montagem para padrões de atuadores rotativos de acordo com VDI/VDE 3845 (NAMUR) e padrões de atuadores lineares de acordo com IEC (NAMUR). 4.2 Display Figura 9. Diagrama de Blocos O display digital LCD é necessário para sinalização e para operação no ajuste local. Durante a operação normal, o THP permanece em modo de monitoração e o display indica a posição porcentagem. O modo de programação local é ativado pela chave de fenda magnética quando aproximada das marcações indicadas pelas letras Z e S. Figura 10. Furação suporte rotativo O THP inicializa a indicação de posição no display após ser alimentado. 5. Instalação O THP somente deve ser instalado ou operado por pessoal qualificado com treinamento adequado. Caso necessite de assistência adicional ou soluções de questões ou dúvidas referentes às instruções, contate um representante de vendas ou diretamente a Sense. 10 / 18

11 IMPORTANTE Verifique se a seta gravada no ímã está coincidindo com a seta gravada no THP quando a válvula está na metade do seu curso. A montagem do imã em relação ao sensor de posição deve ser tal que: 1. Não haja atrito entre a face interna do imã e a saliência do sensor de posição durante a sua excursão (rotativo ou linear), através do imã. 2. O imã e a saliência do sensor de posição não estejam distantes. Figura 11. Furação suporte linear Recomenda-se uma distância mínima de 2 mm e máxima de 4 mm entre a face externa do imã e a face do THP. 5.1 Imã rotativo e linear A Figura 12 mostra o imã rotativo para montagem em atuadores de movimento rotativo e o imã linear para montagens em atuadores com movimentação linear da haste. Figura 12. Imã rotativo e linear 5.2 Montagem THP rotativo A figura 13 mostra a montagem em atuadores rotativos tipo pinhão cremalheira, para válvulas borboleta ou esfera. Um adaptador do imã deve ser utilizado para acoplar o imã rotativo ao eixo de rotação do atuador. Se a montagem do THP ou do ímã forem alteradas no futuro, deve-se refazer o procedimento de calibração no THP. Figura 13. Montagem THP rotativo 1. Monte o suporte do ímã na extremidade do atuador (NAMUR). A ponta do eixo da válvula deve estar de acordo com o padrão Namur. Use o parafuso M6 para fixar o suporte. 2. Monte o imã no adaptador NAMUR. Não aperte completamente os parafusos permitindo a rotação do imã. 3. O THP pode ser montado em uma das quatro possíveis orientações de montagem. Determine a orientação desejada e siga para o 11 / 18

12 próximo passo. 4. Coloque os quatro parafusos M5 fixando o suporte rotativo no atuador. 5. Coloque os quatro parafusos ¼ 20UNC fixando o THP no suporte de montagem. A montagem do imã em relação ao sensor de posição deve ser tal que forma que não ocorra atrito entre a face interna do imã e a carcaça do sensor de posição durante a sua excursão do imã rotativo. 6. Posicione a válvula em 50% do curso. Verifique se a seta gravada no imã está coincidindo com a seta gravada no THP quando a válvula está na metade do curso (50%) e aperte o parafuso M6. 7. Verifique durante o curso do atuador se a seta do THP permanece entre as barras de limites máximos de indicação no imã. 5.3 Montagem THP linear Figura 14. Montagem suporte e imã linear As Figuras 14 e 15 mostram a montagem em atuadores lineares tipo diafragma e pistão, tipicamente para válvula globo, com a montagem feita através do suporte segundo a norma IEC (NAMUR). Se a montagem do THP ou do ímã forem alteradas no futuro, deve-se refazer o procedimento de calibração no THP. IMPORTANTE Verifique se a seta gravada no ímã está coincidindo com a seta gravada no Posicionador quando a válvula está na metade do seu curso. A montagem do imã em relação ao sensor de posição deve ser tal que: 1. Não haja atrito entre a face interna do imã e a saliência do sensor de posição durante a sua excursão (rotativo ou linear), através do imã. 2. O imã e a saliência do sensor de posição não estejam distantes. Recomenda-se uma distância mínima de 2 mm e máxima de 4 mm entre a face externa do imã e a face do Posicionador. Figura 15. Montagem THP linear 1. Monte o suporte do imã no eixo da válvula. Use os dois parafusos M6 para fixar o suporte. 12 / 18

13 2. Monte o imã linear no suporte do imã. Use os dois parafusos M6 para fixar o imã. 3. Monte o suporte linear sobre a torre do atuador usando o parafuso M8 com arruela. Não aperte completamente o parafuso permitindo o ajuste fino da posição do suporte. A alimentação de tensão chega a borneira através de conexão elétrica, mostrado na figura 16. São disponibilizados dois pontos de terminais de terra, um ponto interno e outro ponto externo. Conecte o sinal positivo ao terminal marcado com + e o negativo ao terminal marcado com - como mostra a figura Coloque os quatro parafusos ¼ 20UNC fixando o THP no suporte de montagem. A montagem do imã em relação ao sensor de posição deve ser tal que forma que não ocorra atrito entre a face interna do imã e a carcaça do sensor de posição durante a excursão do imã linear. 5. Posicione a válvula em 50% do curso. Verifique se a seta gravada no imã está coincidindo com a seta gravada no THP quando a válvula está na metade do curso (50%) e aperte o parafuso M8. 6. Verifique durante o curso do atuador se a seta do posicionador permanece entre as barras de limites máximos de indicação no imã. 5.3 Conexões Elétricas Figura 16. Conexões Elétricas 6. Calibração O acesso dos cabos de sinal aos terminais de ligação pode ser feito por uma das passagens na carcaça podendo ser conectadas a um eletroduto ou prensa-cabo. ATENÇÃO Em caso de opção do usuário por proteção contra ruídos induzidos por descargas atmosféricas, sobrecargas, máquinas de solda e máquinas em geral, será necessário instalar um protetor de transiente. (Protetor adquirido separadamente). É recomendável o uso dos cabos tipo par trançado de 22 AWG de bitola ou maior. Antes da entrega, todos os transmissores de posição THP são testados e inspecionados. Para assegurar a continuidade da precisão do THP, é sugerido que a calibração seja verificada após longos períodos. A calibração requer uma fonte de tensão de 24 Vdc e também um amperímetro para leitura do sinal de 4 a 20 ma, com impedânica máxima 500 ohms. A Figura 17 mostra a localização do ajuste de zero e span para THP versão sem display. A Figura 18 mostra a localização do ajuste de zero e span para o THP versão com display. Evite a passagem da fiação de sinal por rotas onde tenha cabos de potência ou comutadores elétricos. Atenção A instalação correta do eletroduto deve evitar a penetração de água ou outra substância no interior da carcaça. Se o cabo for blindado, recomenda-se o aterramento da blindagem em apenas uma das extremidades. A extremidade não aterrada deve ser cuidadosamente isolada. 13 / 18

14 de terminais. 3. Conecte um amperímetro em série com a fonte de tensão 24 Vdc para leitura de corrente 4 a 20 ma. 4. Sem a presença do imã na posição de montagem no sensor efeito Hall, a leitura de corrente deve ser 12 ± 0.5 ma. Caso isto não esteja ocorrendo, o transmissor THP está apresentando problemas que impossibilitam a calibração. O produto deve ser reparado antes de proceder a calibração. 5. Movimente o imã até a posição inicial do movimento. Posição inicial correspondente a 4 ma. Figura 17 Ajuste Zero e Span (sem display) 6. Aproxime a chave magnética sob a marcação Z (Zero) e aguarde por 3 segundos até que a luz verde começar a piscar. 7. Afaste a chave magnética da posição Z. 8. Aproxime a chave magnética sobre a marcação S (Span) e aguarde até que a luz verde se apague e a luz amarela começar a piscar. 9. Afaste a chave magnética da posição S. 10. Movimente o imã até a posição final do movimento. Posição final correspondente a 20 ma. 11. Aproxime a chave magnética sobre a marcação S (span) e aguarde até que a luz amarela se apague. Figura 18 Ajuste Zero e Span (com display) 12. Afaste a chave magnética da posição S. IMPORTANTE Sem o imã na posição de montagem junto ao sensor efeito Hall, a leitura de corrente deve ser 12 ± 0.5 ma. 6.1 THP versão sem display 1. Remova a tampa do compartimento de terminais. 2. Conecte a fonte de tensão de 24 Vdc ao bloco 6.2 THP versão com display 1. Remova a tampa do compartimento de terminais. 2. Conecte a fonte de tensão de 24 Vdc ao bloco de terminais. 3. Conecte um amperímetro em série com a fonte de tensão 24 Vdc para leitura de corrente 4 a 20 ma. 4. Sem a presença do imã na posição de 14 / 18

15 montagem no sensor efeito Hall, a leitura de corrente deve ser 12 ± 0.5 ma. Caso isto não esteja ocorrendo, o transmissor THP está apresentando problemas que impossibilitam a calibração. O produto deve ser reparado antes de proceder a calibração. 5. Movimente o imã até a posição inicial do movimento. Posição inicial correspondente a 4 ma. 6. Aproxime a chave magnética sob a marcação Z (Zero) e aguarde por 3 segundos até aparecer a mensagem WAIT 4 ma. 7. Afaste a chave magnética da posição Z. 8. Aproxime a chave magnética sobre a marcação S (Span) e aguarde até aparecer a mensagem WAIT 20 ma no display. 9. Afaste a chave magnética da posição S. 10. Movimente o imã até a posição final do movimento. Posição final correspondente a 20 ma. 11. Aproxime a chave magnética sobre a marcação S (span). 12. Afaste a chave magnética da posição S. 15 / 18

16 7. Localização de defeitos Muitos problemas com os transmissores de posição THP podem ser prevenidos pela verificação do perfeito fechamento das tampas dos compartimentos da borneira e do módulo eletrônico. O módulo eletrônico é completamente encapsulado para evitar corrosões, umidade ou descargas eletrostáticas. Em áreas sujeitas a alta umidade relativa, o operador deve certificar-se de que o anel de vedação para a tampa do compartimento do circuito eletrônico esteja corretamente instalado. Uma lista de localização de problemas para o transmissor de posição THP é encontrada na tabela 1. Tabela 1 Localização de problemas PROBLEMA POSSÍVEL CAUSA AÇÃO SUGERIDA Instrumento não responde a fonte de tensão Voltagem disponível insuficiente Cabo do módulo eletrônico não conectado corretamente Fiação incorreta no campo Corrosão na borneira Verifique a tensão de alimentação na borneira. A tensão deve ser entre 12 e 45 Vdc. Verifique as ligações e faça a conexão do cabo do módulo eletrônico corretamente Verifique a polaridade da fiação e a integridade das conexões Substitua a borneira. Instrumento não Calibra Falha no módulo eletrônico Alimente a borneira com tensão de 24 Vdc. Com o auxílio de um amperímetro em série com a alimentação, verifique a corrente de sáida sem a presença do conjunto imã próximo ao sensor efeito Hall. Substitua o módulo eletrônico se a corrente não estiver entre 11.5 e 12.5 ma 16 / 18

17 8. Lista de Peças Figura 19. Lista de Peças Item Qtd Descrição 1 1 Tampa da borneira 2 1 O ring 3 3 Suporte rotativo THP 4 1 Imã rotativo Imã linear 6 1 Suporte linear THP 7 2 O ring 8 3 O ring 9 1 Carcaça THP com borneira 10 1 O ring 11 2 Arruela de pressão 12 2 Parafuso 13 1 Parafuso 14 1 Módulo eletrônico THP 15 3 Parafuso 16 1 Tampa da carcaça 9. Manutenção Esta seção descreve os principais componentes, montagem e desmontagem do transmissor de posição THP. Modificações, substituições por partes não originais ou a utilização de procedimentos de manutenção não descritos neste manual, podem afetar a performance e causar riscos a pessoas e equipamentos. Cuidado Utilize somente de procedimentos e peças originais referenciadas neste manual. Procedimentos não autorizados e peças não originais podem afetar o desempenho do produto. 17 / 18

18 9.1 Borneira A Figura 20 mostra o compartimento do borneira. Utilize os seguintes passos para remover e substituir o borneira: 1. Remova a tampa do compartimento da borneira. 2. Desconecte os fios da borneira. 2. Verifique se há contaminação, quebra ou corrosão do borneira e substitua-a se necessário. 3. Monte novamente e verifique o funcionamento. Figura 21. Módulo eletrônico 10. Garantia Figura 20. Borneira 9.2 Módulo eletrônico A Figura 21 mostra o módulo eletrônico. Utilize os seguintes passos para remover e substituir o módulo: 1. Remova a tampa do compartimento do módulo eletrônico. 2. Desconecte o cabo da carcaça. 3. Remova os três parafusos que prendem o módulo à carcaça. 4. Puxe o módulo eletrônico direto para fora da carcaça. Seja cuidadoso para não danificar os dois fios elétricos. 5. Remova o parafuso que prende o sensor efeito Hall a carcaça. A Sense garante os equipamentos e reparos por ela executados e vendidos sob sua marca como livres de defeitos de materiais e de manufatura em condições normais de serviço e com utilização adequada de acordo com: 1. A garantia de produtos novos é de 12 meses da data de embarque da fábrica da Sense e se aplica para qualquer parte do equipamento aqui descrito e vendido pela Sense. 2. A garantia para produtos revisados é de 6 meses após os reparos realizados na fábrica da Sense ou por seus autorizados. 3. Os equipamentos deverão ser retornados para Sense com frete pré-pago. 4. A Sense não assumirá garantia por mau uso por parte do comprador, seus empregados ou outros. 5. Se possível, informe as razões do retorno (por exemplo: código de erro, sintoma da falha, ambiente da instalação etc.) 6. A garantia será anulada se o reparo for executado por pessoal não autorizado pela Sense. 18 / 18