Calibración in situ

Para calibrar transmisores de presión de seguridad intrínseca in situ se necesita equipos autorizados para el uso en áreas clasificadas, ya que con dispositivos convencionales no se puede garantizar la protección adecuada. Por este motivo WIKA ha desarrollado una nueva generación de calibradores portátiles multifunción, homologados para pruebas en ambientes con peligros de explosión.

En los procesos de la industria química, la seguridad y la eficiencia van siempre de la mano. Esta es la razón por la que las funciones de control de proceso se basan casi siempre en instrumentos de medición electrónicos como, por ejemplo, los transmisores de presión. El instrumento de seguimiento debe calibrarse regularmente para determinar si está realizando su función de la manera correcta y con la precisión necesaria. No obstante, incluso en los casos en que no se requiere que el instrumento de verificación cumpla con las directrices del Servicio de acreditación técnica alemán (Dakks), a menudo, los procesos de calibración pueden consumir mucho tiempo.  Realizar las inspecciones en un laboratorio externo implica períodos de inactividad todavía más notables porque, además, hay que enviar los instrumentos al laboratorio y recibirlos de vuelta.

Por este motivo, actualmente muchas empresas optan por la calibración de forma presencial. Una empresa alemana ha adoptado recientemente esta aplicación para unidades productivas de su departamento agrícola. Entre otras cosas, la planta, cuyas secciones pueden interconectarse de forma flexible en función del proceso, está equipada con más de 200 transmisores de presión. Dado que el operador lo alimenta con diferentes medios que cambian con frecuencia, los instrumentos de medición de presión requieren una calibración periódica. Estas verificaciones se realizan antes y después de cada proceso. Comparando parámetros clave es posible verificar la calidad de la medición a lo largo del proceso. En caso de que un proceso de producción se alargue durante mucho tiempo, los transmisores se calibran entre ellos actuando como control de funcionamiento.

Por lo general, se necesita una gran cantidad de equipamientos para realizar la calibración convencional in situ. Además del calibrador, se necesita un medio para producir la presión y, en el caso de los transmisores, una fuente de energía. Manejar tantos dispositivos, además de ser complicado, requiere tiempo y genera muchas incógnitas debido a las numerosas actividades manuales que hay que llevar a cabo.

Calibración in situ con un calibrador portátil multifunción 

Calibrador portátil para áreas clasificadas, modelo CPH7000

Calibrador portátil para áreas clasificadas, modelo CPH7000

Ante esta situación, la empresa mencionada antes decidió verificar los transmisores de presión utilizando el calibrador portátil multifunción CPH7000 de WIKA, que reúne en un instrumento el equipamiento necesario para realizar el proceso de calibración insitu.  Además de una referencia de alta precisión (0,025% FS), presenta tensión eléctrica y un módulo de alimentación de corriente, por lo que los valores pueden leerse de manera automática, así como una bomba de presión mecánica.

La versión de calibrador de seguridad intrínseca requerida para esta aplicación está aprobada por ATEX (clasificación Ex ib IIC T4 Gb). Esta descarta cualquier riesgo de explosión, con independencia de que se alcance la temperatura de ignición debido al sobrecalentamiento de una superficie, de que la chispa del encendido se produzca por una carga estática en la carcasa o de que se produzca un fallo durante la operación eléctrica.

Para obtener la aprobación fue necesario un diseño mucho más complejo en comparación con los calibradores manuales, sobre todo en lo que respecta a la batería. La capacidad de la «central eléctrica» del CPH7000 debe ser compatible con la multifuncionalidad del instrumento y permitir, como mínimo, ocho horas de funcionamiento. La celda de iones de litio está fundida de forma especial en una cubierta protectora, que evita el sobrecalentamiento en caso de cortocircuito u otro fallo, de forma que las celdas de la batería ni se destruyen ni sufren fugas.

Dispone de una función de interrupción de emergencia en caso de que la potencia aumentara de manera excesiva. En ningún caso la batería suministra más del máximo de 24 mA de corriente y 30 V de voltaje que se emiten a través del módulo electrónico integrado. Se ha instalado una función de desconexión de seguridad como condición para recibir la aprobación ATEX.

Calibración in situ en áreas clasificadas

Industria petroquímica. Calibraciones en establecidos intervalos son imprescindibles para asegurar la seguridad y la productividad de los procesos.

La presión de prueba necesaria para la calibración solo puede producirse usando una bomba manual, puesto que las alternativas eléctricas no cumplirían con los requisitos ATEX de protección contra explosiones. Hubo otras dos razones por las que se integró el componente eléctrica, estas fueron la siguientes: la alimentación de la batería está protegida y el valor final se alcanza más rápido al ser mayor el trazado. La bomba manual presenta una conductividad que cumple con las directrices ATEX: todas las partes metálicas están conectadas entre sí de forma permanente, de modo que no pueden cargarse. Esto evita simultáneamente los efectos de los fósforos debido a la fricción de las partículas atrapadas, como por ejemplo, las virutas.

Asimismo, el sistema de pistón/cilindro de la bomba está ajustado para que no se caliente durante el proceso de bombeo.

El modelo CPH7000 y los procesos de calibración se realizan siguiendo unos parámetros y se controlan en una pantalla táctil intuitiva similar a un teléfono inteligente. Gracias a su amplitud, la interfaz gráfica de usuario hace sencilla la navegación. Está hecha de vidrio de seguridad porque, de lo contrario, podría romperse si el instrumento cayera, lo que daría lugar a que los cables eléctricos quedaran expuestos en las áreas clasificadas. Si esta sufriera impactos más fuertes que una simple caída, la pantalla podría fragmentarse, pero aún así formaría una superficie cerrada.

Los transmisores de presión de la planta multifunción se calibran con el calibrador portátil modelo CPH7000: los instrumentos de medición se integran en el proceso mediante monobridas con un acoplamiento Ermeto como conexión de prueba. Un sensor de referencia externo CPT7000 se instala al acoplamiento durante la prueba. Este es suministrado con la misma presión que el transmisor y transfiere el valor al calibrador en forma de señal digital. Es posible reconocer el resultado de la calibración al instante: si el elemento de prueba cumple con la precisión de la categoría, aparece en un cuadro verde, si no lo hace, aparece en un cuadro rojo.

Calibración de voltaje y corriente 

Si bien es cierto que la función principal del modelo CPH7000 es calibrar la presión de los instrumentos de medición, este dispositivo portátil también realiza otras pruebas en un solo paso, por ejemplo, las relacionadas con el voltaje y la corriente en relación con el módulo eléctrico. Las pruebas del interruptor y las simulaciones de sensores son solo dos de sus opciones. También es posible verificar los puntos de medición de temperatura con la ayuda de un sensor Pt100 aprobado por ATEX. Además, un módulo atmosférico externo y un barómetro integrado proporcionan información sobre la presión atmosférica, la humedad relativa y la temperatura ambiente. Gracias a su pequeña superficie, este módulo en miniatura no requiere un diseño de seguridad intrínseca.

Un registrador de datos almacena todos los valores y parámetros medidos a efectos de documentación. El registrador de datos, asimismo, muestra los ciclos de presión y temperatura en una gráfica a tiempo real, de forma que cualquier variación es detectable al momento. Por lo tanto, el modelo CPH7000 es igualmente adecuado para realizar pruebas de fugas.

Los datos registrados por el calibrador pueden enviarse a un ordenador central de manera inalámbrica o un ordenador portátil para su posterior procesamiento. En sentido opuesto, las rutinas de calibración pueden cargarse de esta forma, logrando que los procesos de prueba en zonas delicadas sea todavía más seguro. Si el dispositivo “asociado” al  CPH7000 está dentro del alcance del Bluetooth, los operarios pueden transmitir toda la información relevante sin siquiera abandonar la área clasificada.

Vídeo: ¿Cómo calibrar un transmisor de presión in situ con un calibrador portátil CPH7000? (Inglés) 



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