Conceptos básicos

  • Un capacitor es un componente eléctrico capaz de almacenar energía de forma de campo eléctrico
  • Se compone de dos placas aisladas separadas entre si mismas, separación que es dada por un elemento denominado “dieléctrico”
  • A la capacidad de almacenar de energía se le denomina “capacitancia”
  • La capacitancia es expresada en las unidades conocidas como “Faradios”

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El valor del capacitor esta definido por tres variables:

  • El tamaño de las placas…. “área”
  • La distancia entre las mismas….”distancia”
  • La“constante dieléctrica” del material ocupando el espacio entre las placas….”epsilon” (e)

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C = (eo * er * A) / d

C es la capacitancia, eo es un factor constante, er es la constante dieléctrica del producto, A es la superficie de las placas y d la distancia entre ellas.

¿Qué es entonces una sonda capacitiva?

  • Una sonda capacitiva es una placa montada en un tanque
  • Se encuentra aislada de la pared del tanque
  • Requiere una referencia (que en este caso es la segunda placa del capacitor)
  • Esta referencia puede ser la misma pared del tanque o un elemento adicional

Existen diferentes tipo de sonda disponibles:

  • Varilla Rigida
  • Cable Flexible

Cada una de estas presentaciones tiene una variante:

  • Completamente aislada
  • Parcialmente aislada

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Tipos de Sondas Capacitivas

Completamente Aisladas:

  • Completamente recubiertas por material aislante
  • Usualmente presentan mejor compatibilidad química
  • Electricamente aislado del material de proceso
  • Puede ser utilizado en productos conductivos sin generar un corto-circuito

Parcialmente Aisladas:

  • Ofrecen una mayor sensibilidad (mejor detección)
  • Se recomienda su uso en productos con baja constantedieléctrica
  • Comunmente conocidas como sondas“desnudas”

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Tipos de Servicio o Medición

  • Puntual

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FTI51/FTI52

  • Continuo

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FMI51/FMI52

Puntos importantes a considerar….

  • Sonda parcialmente recubierta con producto no conductivo…..OK
  • Sonda totalmente recubierta con producto no conductivo, la distancia de la sonda y la pared del tanque debe de ser mayor al recubrimiento de la sonda
  • Sonda totalmente recubierta con producto conductivo…..OK
  • OJO….. Sonda totalmente recubierta con producto parcialmente conductivo (mezcla de productos)……. No se recomienda la medición continua ya que cualquier variación de conductividad o composición afectarán de gran manera el resultado final de la medición.
  • Los productos conductivos tienen una conductividad > 100mS y los no conductivos una conductividad < 0.1mS
  • Si se conoce la constante dieléctrica del producto y ésta es mayor a 20, se puede considerar que el producto es conductivo.

Importancia de una buena referencia

  • Incrementa la sensibilidad del sistema capacitivo (reduciendo “D”)
  • Proporciona indiciacion lineal de nivel en tanques no lineales
  • Proporciona la segunda placa del capacitor en tanques NO metálicos

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Formas de obtener la referencia metálica

Placa Secundaria Externa

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Tubo de Aterrizamiento

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Longitud Inactiva de Medición

  • Una longitud inactiva en la sonda de medición es una sección que es insensible a cualquier variación externa de proceso.

Existen básicamente dos razones por las cuales utilizar una longitud inactiva:

  • La sonda sera instalada en una boquilla donde existe la posibilidad de que se formen depósitos de producto

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  • Dado que la condensación generalmente se forma en la parte superior del tanque, la sonda con una longitud inactiva puede ayudar a evitar falso contactos generados por condensación de producto.

Tubo de Aterrizamiento

Aplicaciones:

  • Mejorar la sensibilidad en productos con baja constante dieléctrica
  • Como referencia en tanques no metálicos
  • Para mejorar la estabilidad lateral en tanques con agitadores
  • Para medición continua en tanques horizontales, cilíndricos o esféricos

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Liquicap M FMI51 & FMI52

  • Longitud de sonda: 0.1…4m varilla; 0.4…10m cuerda
  • Material de la sonda: Varilla: 316L con PTFE, aislamiento PFA, Cable: 316L with FEP, PFA insulation
  • Presion de Proceso: max. 100 bar
  • Temperatura de Proceso: -80…+200°C
  • Temperatura ambiente: -50…+70°C
  • Tiempo de respuesta: 0.3 sec
  • Repetibilidad: 0.1%
  • Salida de control: 2-wire 4…20mA Hart, PFM
  • Voltaje de Alimentacion: 12V…36V
  • Aprobaciones: ATEX, CSA, FM, WHG, EHEDG

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Liquicap M FTI51 & FTI52

  • Longitud de Sonda: 0.1…4 m varilla; 0.4…10 m cuerda
  • Material de la Sonda: Varilla: 316L con PTFE, aislamiento PFA, Cuerda: 316L con FEP, aislamiento PFA
  • Presión de proceso: Max. 100 bar
  • Temperatura de proceso: -80 °C … +200 °C
  • Temperatura ambiente: -50 °C … +70 °C
  • Tiempo de conmutacion: 0.3…10 seg ajustable
  • Repetibilidad: 0.1%
  • Salidas de Control: Relay, PFM, DC-PNP, 8/16mA, 3-wire
  • Aprobaciones: ATEX, CSA, FM, WHG, EHEDG 3A, TIIS

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Conmutación con unidades de control remoto

Liquicap/Solicap M con electronica FEI53 3-hilos 3…12 V

  • Para conectarse al Nivotester FTC325
  • Comisionamiento desde el cuarto de control

Liquicap/Solicap M con electronica FEI57S 2-wire PFM

  • Para conectarse al Nivotester FTC325
  • Comisionamiento desde el cuarto de control

Liquicap/Solicap M con electronica FEI55 2-wire 8/16mA

  • Para conectarse a una fuenta de alimentacion RNN221,RNS221, RMA42 o directamente a la entrada analogica del PLC
  • Comisionamiento en sitio mediante push-buttons

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¿Qué hacer en caso de que exista build-up?

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Medición de Interfase de Líquidos
Con sondas capacitivas– no hay problema

Ventajas de la varilla capacitiva

  • Sin problema con capas de emulsión debido a que su “valor promedio“ es medido
  • Independiente del grosor de las capas emulsión
  • No afectado por los cambios de densidad
  • Fácil de instalar y de simple comisionamiento
  • Tecnología probada con excelente relación precio-beneficio

Limitaciones (en interfase) de las sondas capacitivas

  • Medios Conductivo y No-conductivo son requeridos (en caso de 2 medios no-conductivos: DK > 25)
  • Formación de adherencias (Build-up) en la sonda

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