CONVERTIDOR DE CORRIENTE A

PRESIÓN

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Objetivos:

Al finalizar la sesión, el participante estará en condiciones de identificar y comprender correctamente el funcionamiento, calibración y configuración de los Convertidores de Corriente a Presión.

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CONCEPTO : Instrumento que recibe una señal estándar y la envía modificada en forma de señal de salida estándar. Se diferencia de un transmisor o transductor, en que el convertidor no mide variables en forma directa, sino que solamente manipula señal de corriente a presión, es similar a un transmisor electrónico de presión y los rangos de señal estándar son los mismos (3-15 psi y 4-20 mA)

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DEFINICION: Es un dispositivo electro neumático que reduce el suministro de presión, a una salida regulada de presión directamente proporcional a la entrada de señal eléctrica.

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FUNCIONAMIENTO DEL CONVERTIDOR I/P

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FuncionamientoEl aparato está compuesto de una unidad convertidora I/P, que funciona según el sistema de compensación de fuerzas y un amplificador de caudal volumétrico conectado a continuación.La corriente continua de entrada (4) pasa por la bobina móvil (2) situada en el campo de un imán permanente (3). En la palanca basculante (1) se contrarresta la fuerza de la bobina móvil, proporcional a la corriente eléctrica, con la fuerza de la presión dinámica, producida por el choque del chorro de aire que sale por la tobera (7) contra la placa de rebote (6).

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• El aire de la tobera se toma de la salida neumática (OUTPUT 36). Gracias al resorte Offset se dispone ya de una presión de salida de aprox. 100 mbar con una señal de entrada de 0 mA.

El aire de alimentación (Supply 8) fluye hacia la cámara inferior y un volumen determinado hacia la salida.

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• Si la corriente aumenta, la placa de rebote se acerca a la tobera. La fuerza de la presión dinámica resultante presiona la membrana (10) y el casquillo del obturador (9) hacia abajo. Con ello puede llegar más aire a la cámara inferior. El volumen de aire que pasa aumenta hasta que las fuerzas en la membrana estén equilibradas.

• Si la corriente disminuye, se invierte el sentido de actuación.

La presión dinámica producida por la tobera y la placa de rebote baja. La membrana es presionada hacia arriba, libera el casquillo del obturador y abre la desaireación (EXHAUST) hasta que las fuerzas en la membrana vuelvan a estar en equilibrio.

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CONVERSIONES DE UNIDADES DEL CONVERTIDOR I/P

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En la siguiente tabla se encuentran los valores estandarizados, para una determinada corriente hay una salida de presión estándar:

3 psi 6psi 9psi 12psi 15psi

4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA

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Podemos de esta tabla sacar una pequeña fórmula, la fórmula sería :

y (psi) = 3 psi . x (mA) 4 mA

Donde :

y = incógnita x = valor a convertir

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CURVA CARACTERISTICA DEL CONVERTIDOR CORRIENTE A

PRESION

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3 psi

0

6 psi

9 psi

4 mA 12 mA8 mA 16 mA 20 mA

Psi

mA

12 psi

15 psi

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APLICACIONES

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Mando de cilindros posicionadores en la industria papelera e impresora

El convertidor electroneumático I/P transforma la señal eléctrica de un regulador, SPS o PLC (i) en una señal neumática (p).Esta señal manda un cilindro posicionador, el cual mueve un rodillo para mantener el papel con una determinada tensión.

Mando de válvulas

Las válvulas con accionamiento neumático pequeño pueden pilotarse directamente mediante un convertidor I/P. El convertidor I/P recibe la señal eléctrica de un regulador, SPS o PLC. Con el convertidor I/P puede pilotarse igualmente un posicionador.

Llenado de líquidos en la industria de bebidas y cerveceras

El convertidor I/P transforma una señal eléctrica en una señal neumática. Esta controla cilindros posicionadores, que introducen los tubos de llenado más o menos en las botellas según el nivel de llenado e impulsan al mismo tiempo las bebidas o los líquidos de limpieza.

Mando de Booster

Los Booster amplifican el caudal de aire comprimido. En lugar de pilotarlos con un volante manual pueden mandarse también con un convertidor I/P, que recibe la señal de un regulador, PLC.

Aplicación de pegamento o cola

Debe aplicarse cola o pegamento a distintas bases. De acuerdo con la velocidad de la cinta transportadora debe aplicarse una cantidad distinta. El convertidor I/P recibe una señal eléctrica, que varía con la velocidad y la transforma en una señal de presión. Esta presión hace que la bola de un dosificador libere la abertura adaptada al pegamento o a la cola, para asegurar así una aplicación uniforme.

PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION DE LOS CONVERTIDORES CORRIENTE A PRESION

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PRIMER PASO: Colocar suministro de presión de aire dentro del rango que indica el instrumento

SEGUNDO PASO: Colocar manómetro en la salida del convertidor. (manómetro ideal de a 0 a 30 Psi)

TERCER PASO: Colocar el calibrador de procesos en la entrada del convertidor. (Generar señal de 4- 20 mA)

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CUARTO PASO : Generar la señal de corriente en los siguientes valores :

0 % 25% 50% 75% 100%

4 mA 8 mA 12 mA

16 mA

20 mA

QUINTO PASO : Registrar los valores de salida del convertidor correspondiente a cada valor de entrada

0% 25% 50% 75% 100%

3 psi 6psi 9psi 12psi 15psi

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SEXTO PASO: Si se encontrara con una desviación se realiza el ajuste respectivo (si el valor de salida mínimo es el que esta desviado se ajusta el zero y en el caso que sea el máximo se ajusta el span)

SEPTIMO PASO : Como ultimo paso repetir los pasos 4 y 5 ……

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CALIBRACION DE UN CONVERTIDOR FOXBORO : MODELO: E69F-B12RS

DATOS TÉCNICOS DE EQUIPOS USADOS EN LA CALIBRACION DE UN CONVERTIDOR CORRIENTE-PRESIÓN  FLUKE 717-100G CALIBRADOR DE PRESIÓN-Temperatura de salida de termopar -Corriente de Lazo -Presión, el 0,05% del fondo de escala -Temperatura de salida de IDT -Presión a 10.000 mPa psi/69 -Presión, el 0,05% del fondo de Escala con sensor interno 100 psi.

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REGULADOR DE PRESIÓN-Marca: Nullmatic-Modelo: 4215-Carga máxima de aire: 100 PSI-Temperatura de trabajo: 40°C a 82°C

CALIBRADOR DE PROCESOS -Marca: FLUKE-Modelo: 725    

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CALIBRACION DE UN CONVERTIDOR CORRIENTE-PRESIONInstrumentos: Un filtro reguladorManómetro – 0 – 30 psi.Un convertidor de presión a corrienteCalibrador de procesos FLUKE-725Calibrador de presión FLUKE 717

CONVERTIDOR CORRIENTE-PRESION Modelo: E69F-B12RS. Marca: Foxboro. Entrada: 4 a 20 mA. Salida: 3 a 15 PSI. Alimentación: de 19 a 23 PSI

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Convertidor I/P

Calibrador de procesos

Alimentación de 19 -29 psi

Calibrador de procesos

RECONOCIMIENTO DE LOS EQUIPOS USADOS PARA ESTA CALIBRACION :

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Aquí observamos la salida del convertidor I/P de 3 a 15 psi

Tuerca de ajuste de span

Salida de 3 a 15 psi

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AQUÍ ESTA EL TORNILLO DE AJUSTE DE ZERO QUE LUEGO SE USARA PARA LA CALIBRACION:

Tuerca de ajuste de ZERO

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Alimentación de presión

Alimentación de corriente

Ajuste de SPAN

Salida de 3 a 15 psi

Indica la presión de salida

Indica la presión de entrada

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PASOS PARA LA REALIZACIÓN DE LA CALIBRACIÓN

Realizar la siguiente conexión.

• Alimentar con una presión constante de 19 a 23 Psi.• Conectar a la salida de nuestro convertidor I/P el calibrador

de presión para así poder medir la presión de salida que en nuestro caso será de 3 a 15 Psi.

• Conectar a las entradas de corriente nuestro calibrador de procesos y programarlo para que genere corriente.

(Respetando la polaridad) • Generar 4 mA, para esta cantidad de corriente, el

convertidor en su salida nos dará una presión de salida de 3 Psi.

• De lo contrario empezamos a ajustar el ZERO hasta obtener 3 Psi.

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• Con el calibrador de procesos generar 20 mA, y con esta corriente, el convertidor entregará una presión de 15 Psi, de lo contrario regularemos la tuerca del SPAN, hasta conseguir nuestro valor deseado.

• Finalmente después de varias pruebas y varias mediciones podremos decir que nuestro convertidor CORRIENTE – PRESION está CALIBRADO.

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PROCEDIMIENTO DE CAMBIO DE ACCIÓN DE LOS CONVERTIDORES

CORRIENTE A PRESION

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La inversión de las características del instrumento (pasar de acción directa a acción inversa) se obtiene comprimiendo el resorte de ajuste de cero, girando el tornillo e invirtiendo las conexiones eléctricas de los terminales del convertidor.Suministrar un valor de corriente equivalente al valor inferior del rango, por ejemplo 4 mA, y girar el tornillo de ajuste de cero hasta que se obtenga el valor de salida que se requiera (por ejemplo 16 Psi). Suministrar un valor de corriente equivalente al valor superior del rango, por ejemplo 20 mA, y comprobar que se obtenga el valor de salida que se requiera (por ejemplo 2 Psi). Si el valor no es el deseado, ajustar con el potenciómetro de SPAN hasta que se aproxime al valor. A continuación, repetir el procedimiento de ajuste del “ZERO"

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