Calibração de um Caudalímetro Electromagnético

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1 INSTRUMENTAÇÃO II Engenharia de Automação, Controlo e Instrumentação 2006/07 Trabalho de Laboratório nº 7 Calibração de um Caudalímetro Electromagnético Realizado por Paulo Alvito 7 de Novembro de Objectivos Pretende-se calibrar um sensor de caudal electromagnético através da variação e medição do caudal de saída de um tanque. 2. Introdução O Modelo 8712C da Rosemount enquadra-se na classe dos transmissores de caudal electromagnéticos baseados num microprocessador (ver Figura 1). O transmissor, em conjunção com o elemento sensor, forma um sistema completo de medição de caudal electromagnético. Fig. 1 Transmissor de Caudal Electromagético O Modelo 8712C faz parte da Série 8700, que medem o caudal volumétrico de líquidos condutores através da detecção da velocidade de passagem do fluído através de um campo magnético. Bobines alimentadas pelo transmissor, localizadas em lados opostos do tubo do elemento sensor, produzem um campo magnético, e o fluído condutor do processo ao moverse através do campo induz uma força electromotriz proporcional ao caudal. Dois eléctrodos colocados em contacto como o fluído detectam a voltagem enviando-a para o transmissor. EACI 06/07 Trabalho de Laboratório nº 7 1

2 O transmissor converte o sinal de pouca amplitude proveniente do elemento sensor para um sinal de 4-20 ma e também para uma saída em frequência. O Modelo 8712C também produz um sinal de saída digital que poderá ser lido pelo Modelo 268 SMART FAMILY ou pelo sistema de controlo Rosemount HART. O Modelo 8712C permite a ligação de elementos sensores com diferentes características (Figura 2). Cada elemento sensor é calibrado na fábrica e marcado com um número de calibração. Por forma a combinar o transmissor com o elemento sensor, basta inserir o número de calibração no transmissor, não sendo necessária qualquer calibração adicional. O número de calibração específica ãs características individuais do elemento sensor previamente determinadas em testes laboratoriais. Fig. 2 Caudalímetros Electromagnéticos Neste trabalho será utilizado um elemento sensor da família 8711 instalado horizontalmente de acordo com a Figura 3. Fig. 3 Instalação Horizontal de um Caudalímetro Electromagnético 3. Material 1 Transmissor Rosemount 8712C 1 Caudalímetro Rosemount multímetro 4. Procedimento Experimental Para suporte a esta experiência é utilizado o Banco de Perdas de Carga representado na Figura 4. EACI 06/07 Trabalho de Laboratório nº 7 2

3 Fig. 4 Banco de Perdas de Carga Comece por encher o depósito 6 até aproximadamente ¾ da sua capacidade. Verifique o nível de enchimento na escala 9. Verifique se as válvulas 48 e 50 se encontram fechadas. Feche a válvula 11 e abra a válvula 10 no máximo. A válvula 11 será usada para controlar o caudal nas várias situações. As medições do caudal de saída do depósito serão efectuadas através da observação da quantidade de água descarregada num intervalo de tempo. Deverá repôr o nível de água no depósito sempre que necessário 4.1. Ligue o amperímetro à saída do transmissor e verifique o valor medido. Verifique a indicação no transmissor. O que conclui quanto à calibração do mínimo do transmissor? 4.2. Abra ligeiramente a válvula 11. Ligue a bomba. Meça a corrente de saída, a indicação de caudal no transmissor e o caudal de saída do depósito. Desligue a bomba Repita três vezes o procedimento anterior, abrindo um pouco mais a válvula 11 entre cada conjunto de medições Trace no Gráfico 1 em anexo a relação entre a corrente de saída do transmissor e o caudal de saída do depósito. O que conclui quanto à linearidade do sensor? 4.5. Trace no Gráfico 2 em anexo uma curva de erro entre o caudal de saída do depósito e o caudal indicado no transmissor Abra a válvula 11 no máximo. Ligue a bomba. Meça a corrente de saída e a indicação de caudal no transmissor. Através da variação de nível determine o caudal de saída do depósito. Desligue a bomba. EACI 06/07 Trabalho de Laboratório nº 7 3

4 4.7. Ajuste de máximo. Ajuste a gama do transmissor para que aos 20 ma de saída corresponda o caudal calculado - ANALOG OUTPUT RANGE Volte a repetir o ponto 4.6. e comente a calibração efectuada através da medição da corrente de saída e da indicação de caudal no transmissor Ajuste de mínimo. Ajuste a gama do transmissor para que aos 4 ma de saída corresponda um caudal de 5 l/min AUX FUNCTION - ANALOG OUTPUT ZERO Com a válvula 11 fechada qual a indicação no amperímetro. Confirma a nova calibração? Ligue a bomba. Abra a válvula 11 até que o amperímetro meça 4 ma. Qual a indicação no transmissor? Através da variação de nível determine o caudal de saída do depósito. O valor calculado confirma o valor indicado no transmissor. EACI 06/07 Trabalho de Laboratório nº 7 4

5 Gráfico 1 Estudo da linearidade I (ma) Q (l/min) Gráfico 2 Erro Erro Q (l/min) EACI 06/07 Trabalho de Laboratório nº 7 5