Vega VEGAPULS Air 41 Información del Producto

VEGAPULS Air 41
Marca
Vega
Modelo
VEGAPULS Air 41
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Información del Producto

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Información sobre el producto
Radar
Medición autónoma de nivel en líquidos y sólidos a granel
VEGAPULS Air 23
VEGAPULS Air 41
VEGAPULS Air 42
Document ID: 65343
2
Índice
Radar
65343-ES-210428
Índice
1 Principio de medición, tensión de alimentación y transmisión de valores de medición ............................................................................... 3
2 Resumen de modelos ............................................................................................................................................................................................4
3 Selección de equipo .............................................................................................................................................................................................. 5
4 Montaje ...................................................................................................................................................................................................................6
5 Ejemplosdeaplicación,conguracionesdemedición ..................................................................................................................................... 7
6 Transmisión del valor de medición ...................................................................................................................................................................... 8
7 Ajuste ......................................................................................................................................................................................................................9
8 Dimensiones .........................................................................................................................................................................................................10
AtenderlasinstruccionesdeseguridadparaaplicacionesEx
En caso de aplicaciones Ex tener en cuenta las instrucciones de seguridad especícas Ex, que están en nuestra sitio Web www.vega.com y
anexas en cada equipo. En áreas con peligro de explosión hay que atender las prescripciones, las certicaciones de conformidad y de com-
probación de modelos de construcción correspondientes de los sensores y los aparatos de alimentación. Los sensores solamente se pueden
operar en circuitos eléctricos con seguridad intrínseca. Los valores eléctricos certicados se toman de la certicación.
3
Principio de medición, tensión de alimentación y transmisión de valores de medición
Radar
65343-ES-210428
1 Principio de medición, tensión de alimentación y transmisión de valores de medición
Principio de medición
Los equipos emiten una señal de radar continua a través de sus antenas.
La señal enviada es reejada por el producto y captada en forma de eco
por la antena.
La diferencia de frecuencia entre la señal enviada y la señal recibida es
proporcional a la distancia y depende de la altura de llenado. La distan-
cia determinada de esta forma es convertida en una señal de salida co-
rrespondiente y entregada de forma inalámbrica como valor de medición.
Tecnologíade80GHz
La tecnología de 80 GHz empleada permite un enfoque exclusivo del
haz del radar y un gran rango dinámico de los sensores de radar. Cuanto
mayor el rango dinámico de un sensor de radar, tanto más amplio es su
gama de aplicación y tanto mayor su seguridad de medición.
Magnituddeentrada
Dependiendo del tipo de equipo, la medición tiene lugar a través de
la tapa de plástico cerrada del depósito o a través de una apertura de
tubuladura apropiada en el depósito.
El valor medido y con ello la variable de entrada del sensor es la distan-
cia entre el plano de referencia del sensor y la supercie del medio.
2
1
Fig. 1: Datos para la variable de entrada VEGAPULS Air 23
1 Plano de referencia
2 Magnitud medida, rango de medida máx.
2
1
Fig. 2: Datos para la variable de entrada VEGAPULS Air 42
1 Plano de referencia
2 Magnitud medida, rango de medida máx.
Alimentación de tensión
Los equipos son alimentados de energía por medio de celdas primarias
integradas. La batería de litio para ello empleada es un acumulador com-
pacto con una alta tensión y capacidad para un largo periodo de vida.
Como no se requiere ninguna tensión de alimentación adicional y se
prescinde con ello tanto de la ingeniería como del trabajo de cableado, el
sensor autónomo ofrece una solución particularmente económica.
Envíodevaloresdemedicióncontroladoportiempo
El ciclo de medición previamente descrito tiene lugar controlado por
tiempo a través del reloj integrado. Fuera de ese ciclo de medición, el
sensor se encuentra en estado de reposo. Este concepto del envío de
valores de medición controlado por tiempo y del estado de reposo entre
los ciclos de envío permite operar los equipos durante más de 10 años,
dependiendo del intervalo de medición.
Transmisión del valor de medición
Los equipos transmiten sus valores de medición y otros datos de forma
inalámbrica a sistemas de gestión de recursos, como por ejemplo el
VEGA Inventory System. Para ello ofrecen las siguientes vías de trans-
misión:
•
Telefonía móvil NB-IoT (LTE-CAT-NB1)
•
Telefonía móvil LTE-M (LTE-CAT-M1)
•
Red LoRaWAN
La telefonía móvil a través de LTE-M (Long Term Evolution for Machines)
y a través de NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) es una extensión
a aplicaciones IoT del estándar de telefonía móvil LTE.
Este es el modo más sencillo para enviar los datos en todo el mundo
al VEGA Inventory System, directamente y sin dispositivos adicionales
para la transmisión.
VEGA Inventory System
Fig. 3: Transmisión inalámbrica de valores de medición a través de telefonía móvil
Otra posibilidad es la transmisión de datos a una red LoRaWAN privada
ya existente. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) es un porto-
colo de red de comunicación para la trasmisión inalámbrica de señales.
Para ello se necesita una correspondiente puerta de enlace o gateway.
Los datos son transmitidos aquí a una base de datos del usuario.
La combinación de telefonía móvil pública y LoRaWAN permite también
la implementación de un " concepto de segunda opción" (fallback):
Cambio automático a LoRaWAN en caso de fallos en la transmisión por
telefonía móvil.
VEGAInventorySystem
El VEGA Inventory System ha sido desarrollado especialmente para la
monitrización de inventario en tanques de líquidos y en silos de sólidos
a granel.
Fig. 4: VEGA Inventory System
El software trabaja con equipos de medición que registran de forma
continua el nivel de los líquidos más diversos (p. ej. agua, productos
químicos, combustibles, lubricantes, aditivos y gas líquido) y de sólidos a
granel (p. ej. cemento, cereales, polvo, granulado y pellets).
Además, los datos están a disposición a través de las correspondientes
interfaces API para análisis por parte del usuario.
4
Resumen de modelos
Radar
65343-ES-210428
2 Resumen de modelos
VEGAPULSAir23 VEGAPULSAir41 VEGAPULSAir42
Aplicaciones Depósito de plástico, contenedor IBC Silos portátiles, depósitos y tanques de todo tipo
Rangodemediciónmáx. 3 m (26.25 ft) 15 m (49.21 ft) 30 m (98.42 ft)
Antena/Material Sistema de antena integrado/encapsula-
do en PVDF
Sistema de antena integrado/encapsula-
do en PVDF
Sistema de antena integrado/encapsula-
do en PVDF
Ángulodeapertura 8° 8° 4°
Antena de radio Integrada Integrada Integrada
Conexiónaproceso
Material
-/
PVDF
G1½, 1½ NPT, R1½
PVDF
Brida de compresión DN 80/3", bridas
adaptadoras a partir de DN 100/4"
PVDF
Técnica de montaje Montaje mediante pegado, en el techo y
con cinta tensora
Racores roscados Brida
Temperatura de proceso -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F)
Presión de proceso - -1 … +2 bar/-100 … +200 kPa
(-14.5 … +29.00 psi)
-1 … +2 bar/-100 … +200 kPa
(-14.5 … +29.00 psi)
Error de medición ≤ 5 mm ≤ 2 mm ≤ 2 mm
Rangodefrecuencia Banda W Banda W Banda W
Salida de señal
•
NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-
CAT-M1)
•
LoRa WAN
•
NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-
CAT-M1)
•
LoRa WAN
•
NB-IoT (LTE-Cat-NB1), LTE-M (LTE-
CAT-M1)
•
LoRa WAN
Interfase de comunicación NFC NFC/Bluetooth NFC/Bluetooth
Visualización/Ajuste Sin Smartphone/tableta (VEGA Tools app),
PC/notebook (PACTware/DTM, VEGA In-
ventory System)
Smartphone/tableta (VEGA Tools app),
PC/notebook (PACTware/DTM, VEGA In-
ventory System)
Alimentación de tensión Baterías de litio integradas 2 x 3,6 V (no
recambiables)
Baterías de litio integradas 2 x 3,6 V (re-
cambiables)
Baterías de litio integradas 2 x 3,6 V (re-
cambiables)
Duración de empleo
1)
> 10 años > 10 años > 10 años
Homologaciones - - -
1)
En función del intervalo de medición, de la calidad de la red inalámbrica y de las condiciones de empleo
5
Selección de equipo
Radar
65343-ES-210428
3 Selección de equipo
Campo de aplicación
Los sensores de radar de las series VEGAPULS Air 23, 41, 42 se
emplean para la medición de nivel autónoma sin contacto de líquidos y
sólidos a granel.
Pueden emplearse tanto en líquidos sencillos como en líquidos agresi-
vos. Los sensores miden también sólidos a granel ligeros y pesados de
forma absolutamente segura, tanto con una fuerte producción de polvo
y de ruido como también independientemente de adherencias y de
condensación.
Sinopsis de los equipos
VEGAPULSAir23
El VEGAPULS Air 23 es el sensor ideal para la medición de nivel en de-
pósitos IBC y de plástico. El equipo mide a través de la tapa cerrada del
depósito y es apropiado para prácticamente todos los uidos y sólidos a
granel.
El equipo monta rápidamente de forma segura mediante pegado, en el
techo o con cinta tensora.
La carcasa del sensor con mayor tipo de protección IP69 permite una
operación continua también en exteriores o durante la limpieza del
depósito.
VEGAPULSAir41,42
VEGAPULS Air 41, 42 son sensores ideales para todas las aplicaciones
autónomas con sólidos a granel y líquidos. Son especialmente apropia-
dos para la medición de nivel con silos de sólidos portátiles para mortero
seco, hormigón y yeso, así como para depósitos de líquidos de todo tipo.
Los equipos permiten un montaje seguro a prácticamente cualquier
depósito mediante variadas conexiones roscadas o de brida.
La carcasa del sensor con un alto tipo de protección IP66/IP68 (0,2 bar)
permite una operación continua sin mantenimiento también en exterio-
res.
Estructura
Los sensores de radar de las series VEGAPULS Air 20 y 40 están dis-
ponibles en diferentes formas constructivas y con diferentes técnicas de
montaje. Las siguientes guras ofrecen una visión general.
4
5
2
3
1
Fig. 5: Componentes del sensor VEGAPULS Air (versión con unión adhesiva como
ejemplo)
1 Antena de radar
2 Anillodemontajedesenroscableconsupercieadhesiva
3 Armellas para el aseguramiento de transporte
4 Tapa de la carcasa
5 SuperciedecontactoparalaactivaciónmediantecomunicaciónNFCoimán
4
2
3
1
5
Fig. 6: Componentes del sensor de radar VEGAPULS Air 41 (ejemplo versión con
rosca G1½)
1 Antena de radar
2 Conexión a proceso
3 SuperciedecontactoparalaactivaciónmediantecomunicaciónNFCoimán
4 Tapa de la carcasa
5 Ventilación
4
2
3
1
5
Fig. 7: Componentes del sensor de radar VEGAPULS Air 42 (ejemplo versión con
bridadecompresiónDN80)
1 Antena de radar
2 Brida suelta
3 SuperciedecontactoparalaactivaciónmediantecomunicaciónNFCoimán
4 Tapa de la carcasa
5 Ventilación
6
Montaje
Radar
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4 Montaje
PosicióndemontajeVEGAPULSAir23
Uniónadhesiva
La versión del equipo para la unión adhesiva tiene un anillo de montaje
con supercie adhesiva en la parte inferior de la carcasa.
El montaje del equipo, p. ej. en el lado superior de un depósito IBC, se
lleva a cabo en una de las áreas representadas a continuación:
100 mm
(3.94")
50 mm
(1.97")
150 mm
(5.91")
480 mm
(18.90")
130 mm
(5.12")
300 mm
(11.82")
1
2 3 4 5
Fig.8:Posicióndemontajesobrelatapadeldepósito
1 Posición de montaje recomendada
2 Área de montaje permitida
3 Oriciodellenado
4 Travesaño
5 Borde del depósito
Soporteexiblerecambiable
La versión del equipo con soporte exible recambiable se ja al depósito
por medio de una cinta tensora.
Para que el equipo no se resbale de su posición de montaje, en la parte
inferior dispone de un revestimiento de espuma que evita el deslizamien-
to.
Montajeeneltecho
La versión del equipo para el montaje en techo dispone de soportes de
montaje en la tapa de la carcasa. El montaje se lleva a cabo por medio
de tornillos y tacos apropiados de parte de la obra.
PosicióndemontajeVEGAPULSAir41,42
Monte el equipo en una posición alejada por lo menos 200 mm (7.874 in)
de la pared del depósito. En caso de un montaje centrado del equipo
dentro de depósitos con bóvedas o con tapas redondas, pueden apare-
cer ecos múltiples que pueden ser sin embargo compensados mediante
un ajuste correspondiente.
> 200 mm
(7.87
")
Fig. 9: Montaje del sensor en tapas de depósito redondas
Líquidos
En caso de depósitos de fondo cónico, puede resultar ventajoso montar
el equipo en el centro del depósito, ya que así es posible la medición
hasta el fondo.
Fig.10:Montajedelsensorderadarendepósitoconfondocónico
Sólidosagranel
Para registrar en la medida de lo posible la totalidad del volumen del
depósito, hay que alinear el equipo de forma tal que la señal de radar al-
cance el nivel más bajo del depósito. En caso de silo cilíndrico con salida
cónica, el montaje se realiza en una posición que se corresponde con
entre un tercio y la mitad del radio del depósito (ver el dibujo siguiente).
r
rr...
/
1
3
/
1
2
Fig. 11: Posición de montaje y alineación
7
Ejemplos de aplicación, conguraciones de medición
Radar
65343-ES-210428
5 Ejemplosdeaplicación,conguracionesdemedición
Las ilustraciones siguientes muestran ejemplos de montaje y posibles
conguraciones de medición.
Depósito IBC
Fig. 12: Medición de nivel con VEGAPULS Air 23 en depósito IBC
Depósito de residuos
Fig. 13: Medición de nivel con VEGAPULS Air 23 en depósito de residuos
Tanquedelíquido
Fig. 14: Medición de nivel con VEGAPULS Air 41 en tanque de líquido
Silo de materiales de construcción
Fig. 15: Medición de nivel VEGAPULS Air 42 en silo de materiales de construcción
8
Transmisión del valor de medición
Radar
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6 Transmisión del valor de medición
6.1 Resumen
Se transmiten los siguientes valores de medición o datos:
•
Distancia hasta la supercie del medio
•
Temperatura de la electrónica
•
Posición geográca determinada por el GNSS
•
Posición de montaje
•
Duración residual baterías de litio
•
Estado del equipo
Las series de equipos VEGAPULS Air 20, 40 ofrecen varios métodos
para la transmisión de datos. Junto a las versiones de equipo con tele-
fonía móvil NB-IoT (LTE-CAT-NB1)/LTE-M (LTE-CAT-M1) más LoRa hay
disponibles también versiones exclusivamente con LoRa. En este caso,
los datos permanecen en la red de comunicación LoRaWAN propia del
cliente y no son enviadas/alojadas a través de un servidor de red VEGA.
Las posibilidades de transmisión se describen a continuación.
6.2 NB-IoT/LTE-MplusLoRa–VEGAInventory
System
Con NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) y LTE-M (Long Term
Evolution for Machines) se da importancia a tasas de datos bajas y a
altos alcances de transmisión. También es importante la posibilidad de
atravesar obstáculos de la propagación, como por ejemplo edicios,
para lo cual es bien apropiada la señal de onda larga.
API
VEGA Inventory System
Customer
Customer Database
Fig.16:TransmisióninalámbricadevaloresdemediciónatravésdeNB-IoTy
LTE-MalVEGAInventorySystem
El envío de datos tiene lugar a través de una tarjeta eSIM integrada en
el sensor. Ésta envía los datos a través de la red de telefonía móvil di-
rectamente al VEGA Inventory System. Si no hay disponible ninguna red
de telefonía móvil, se recurre automáticamente a LoRa (ver más abajo)
como segunda opción.
Después del envío de datos a través de la red de telefonía móvil, los
sensores son dados a conocer automáticamente en el VEGA Inventory
System a través de su número de serie. En cuanto los sensores han sido
enlazados allí, los datos están disponibles para la visualización.
6.3 LoRa-WAN(Fallback)–VEGAInventory
System
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) es el modo de transmisión
que está disponible en caso de un fallo de la red de telefonía móvil. Para
ello se requiere una correspondiente puerta de enlace o gateway. Esta
puerta de enlace toma los datos de los sensores a través de LoRa y los
transmite por telefonía móvil al servidor LoRa propio de VEGA.
VEGA Inventory System
LoRa
10 – 15 km
VEGA
LoRa Gateway
API
LoRa Sever
Customer
Customer Database
Cellular
or LAN
Fig.17:TransmisióninalámbricadevaloresdemediciónatravésdeLoRa-WAN,
servidor LoRA al VEGA Inventory System
Allí están registrados tanto los equipos como también las gateways con
sus datos. Los sensores y las gateways tienen así llamados Device EUIs,
a través de los cuales pueden ser identicados unívocamente. El servi-
dor LoRa transmite los datos seguidamente al VEGA Inventory System.
6.4 NB-IoT/LTE-M–VEGA-Cloud(interfaseAPI)
El envío de datos tiene lugar por medio de una tarjeta eSIM integrada
en el sensor. Ella envía los datos a la nube VEGA a través de la red de
telefonía móvil.
API
LoRa Sever
Customer
Customer Database
Fig.18:TransmisióninalámbricadevaloresdemediciónatravésdeNB-IoTy
LTE-MalanubeVEGA
Desde allí pueden ser transferidos a la base de datos del usuario a
través de una interfase API.
6.5 LoRa-WAN-Redesprivadas
La otra posibilidad consiste en el envío de los datos a través de la red
privada LoRa-WAN del usuario. Para ello es necesario dar a conocer el
sensor dentro de esa red.
Customer
Customer Database
Fig. 19: Transmisión de valor inalámbrica
Para ello, el usuario registra en su interfaz el sensor con sus valores
característicos (DevEUI, AppKey y JoinEUI). Después de que se ha dado
lugar a un "Join", el sensor aparece en la interfaz del usuario. El payload
- es decir, los bytes enviados - se describe en el manual de instrucciones
del sensor correspondiente y se descodica correspondientemente en el
sistema de aplicación.
9
Ajuste
Radar
65343-ES-210428
7 Ajuste
7.1 VEGAPULSAir23–Ajusteenelequipo
En el estado de entrega, el equipo se encuentra desactivado. Existen las
siguientes posibilidades para su activación:
•
Mediante smartphone con VEGA Tools app a través de NFC
•
Mediante imán
ACTIVATION
Magnet
Fig.20:Activacióndelsensor-Imán
1 Sensor de radar
2 Superciedecontactoparaelimán
3 Imán
Después de la activación se lleva a cabo una única medición y se da
inicio al intervalo cíclico de medición. El valor de medición es enviado
una vez a través de LoRaWAN o de la telefonía móvil.
En caso de una repetición de la activación, se lleva a cabo de nuevo una
medición única. El VEGAPULS Air 23 ofrece con ello la posibilidad de
comprobar la comunicación en la red correspondiente.
Además de ello no existe ninguna posibilidad de conguración en el
equipo.
7.2 VEGAPULSAir41,42–Ajusteenelequipo
En el estado de entrega, el equipo se encuentra desactivado. Existen las
siguientes posibilidades para su activación:
•
Mediante smartphone con VEGA Tools app a través de NFC
•
Mediante imán
1
2
Fig.21:Activacióndelsensor–TécnicaNFC
1 Herramientadeconguración,p.ej.smartphone
2 SuperciedecontactoparalacomunicaciónNFC
Después de la activación se lleva a cabo una única medición y se da
inicio al intervalo cíclico de medición. El valor de medición es enviado
una vez a través de LoRaWAN o de la telefonía móvil.
En caso de una repetición de la activación, se lleva a cabo de nuevo una
medición única. Los VEGAPULS Air 41, 42 ofrecen con ello la posibilidad
de comprobar la comunicación en la red correspondiente.
Los equipos disponen de un módulo Bluetooth integrado y pueden con-
gurarse a distancia mediante herramientas de conguración estándar:
•
Smartphone/tableta (sistema operativo iOS o Android)
•
PC/notebook con adaptador Bluetooth-USB (sistema operativo
Windows)
1
3
2
Fig.22:Conexióninalámbricacondispositivosdeconguraciónestándarmediante
Bluetooth
El ajuste se realiza por medio de una app gratuita que se obtiene de de "
Apple App Store", " Google Play Store" o " Baidu Store". Alternativamen-
te, el ajuste también se puede realizar a través de PACTware/DTM y un
PC con Windows.
Fig. 23: Ajuste mediante PACTware o app
7.3 VEGAPULSAir23,41,42–Ajustemediante
acceso remoto
El VEGA Inventory System ofrece la posibilidad de modicar parámetros
en el sensor mediante acceso remoto a través de telefonía móvil (canal
de retorno).
VEGA Inventory System
Fig.24:AccesoremotodelVEGAInventorySystemalsensoratravésdeNB-IoTo
LTE-M
Con ello es posible modicar los parámetros siguientes:
•
Altura del depósito/rango de trabajo
•
Intervalo de medición y de transmisión
Además es posible ejecutar las acciones siguientes:
•
Determinación de la ubicación
10
Dimensiones
Radar
65343-ES-210428
8 Dimensiones
VEGAPULSAir23
ø 96 mm
(3.78")
ø 110 mm
(4.33")
ø 106 mm
(4.17")
ø 140 mm
(5.49")
50,5 mm
(1.99")
ø 96 mm
(3.78")
ø 110 mm
(4.33")
ø 106 mm
(4.17")
51 mm
(2.00")
ø 96 mm
(3.78")
46 mm
(1.81")
1 2
3
Fig. 25: Medidas VEGAPULS Air
1 Unión adhesiva
2 Montaje en el techo
3 Soporteexiblerecambiable
VEGAPULSAir41
22 mm
(0.86")
25,3 mm
(0.99")
102 mm
(4.01")
ø 102 mm
(4.02")
ø 35,5 mm
(1.40")
ø 90 mm
(3.54")
1 2 3
G 1½
1½ NPT
R 1½
Fig. 26: Medidas VEGAPULS Air
1 Rosca G1½
2 Rosca1½NPT
3 Rosca R1½
VEGAPULSAir42
108 mm
(4.25")
123 mm
(4.84")
18,5 mm
(0.73")
ø 76 mm
(2.99")
ø 91 mm
(3.58")
ø 102 mm
(4.02")
ø 115 mm
(4.53")
ø 156 mm
(6.14")
ø 200 mm
(7.87")
1
2
126 mm
(4.96")
36,5 mm
(1.44")
20 mm
(0.79")
17,5 mm
(0.67")
ø 76 mm
(2.99")
ø 98 mm
(3.86")
Fig. 27: Medidas VEGAPULS Air
1 Versión con brida de compresión
2 Versión con brida adaptadora
Los dibujos aducidos representan solo una parte de las versiones posi-
bles y de las posibilidades de montaje existentes.
Hay disponibles más dibujos en nuestro sitio web y en " myVEGA".
11
Notes
Radar
65343-ES-210428
VEGA Grieshaber KG
Am Hohenstein 113
77761 Schiltach
Alemania
65343-ES-210428
Las informaciones acera del alcance de suministros, aplicación, uso y condiciones de funcionamiento de los sensores y los sistemas de análisis corresponden con los
conocimientos existentes al momento de la impresión.
Reservado el derecho de modicación
© VEGA Grieshaber KG, Schiltach/Germany 2021
Teléfono +49 7836 50-0
E-Mail: [email protected]
www.vega.com
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