Vega VEGAPULS Air 42 Informação do produto

Tipo
Informação do produto

Este manual também é adequado para

Informação de produto
Radar
medição do nível de enchimento em líquidos autárquica em
produtos líquidos e sólidos
VEGAPULS Air 23
VEGAPULS Air 41
VEGAPULS Air 42
Document ID: 65343
2
Índice
Radar
65343-PT-210429
Índice
1 princípio de medição, alimentação de tensão e transmissão de valores de medição ................................................................................... 3
2 Vista sinóptica de tipos .........................................................................................................................................................................................4
3 Seleção do aparelho ..............................................................................................................................................................................................5
4 Montagem ............................................................................................................................................................................................................... 6
5 Exemplos de aplicações, arranjos de medição .................................................................................................................................................. 7
6 Transmissão de valores de medição ................................................................................................................................................................... 8
7 Conguração ..........................................................................................................................................................................................................9
8 Dimensões ............................................................................................................................................................................................................10
Observar as instruções de segurança para aplicações em áreas com perigo de explosão (áreas Ex)
Observe em aplicações Ex as instruções de segurança especícas, que podem ser baixadas em nossa homepage www.vega.com e que são
fornecidas com cada aparelho. Em áreas com perigo de explosão, têm que ser observados os respectivos regulamentos e certicados de
conformidade e de exame de tipo dos sensores e dos aparelhos de alimentação. Os sensores só podem ser usados em circuitos elétricos
com segurança intrínseca. Os valores elétricos admissíveis devem ser consultados no certicado.
3
princípio de medição, alimentação de tensão e transmissão de valores de medição
Radar
65343-PT-210429
1 princípio de medição, alimentação de tensão e transmissão de valores de medição
Princípio de medição
Os aparelhos enviam através de suas antenas um sinal de radar con-
tínuo. O sinal enviado é reetido pelo produto e captado pela antena
como eco.
A diferença de frequência entre o sinal enviado e recebido é proporcio-
nal à distância e depende da altura de enchimento. A distância assim
determinada é convertida em um respectivo sinal de saída e emitida,
sem o, como valor de medição.
Tecnologia 80 GHz
A tecnologia com 80 GH utiliizada permite uma focalização especial do
raio de radar e uma vasta área dinâmica dos sensores de radar. Quanto
maior da área dinâmica de um sensor de radar mais largo é o seu espec-
tro de utilização, e, assim sendo, maior a sua segurança de medição.
Grandeza de entrada
A medição ocorre, conforme o tipo de aparelho, através de uma tampa
de plástico fechada do reservatório ou de uma abertura da luva adequa-
da, no reservatório
grandeza de medição e, com isto, a grandeza de entrada do sensor
é a distância entre o nível de referência do sensor e da superfície do
produto.
2
1
Fig. 1: Dados sobre a grandeza de entrada VEGAPULS Air 23
1 Nível de referência
2 Grandeza de medição, faixa máxima de medição
2
1
Fig. 2: Dados sobre a grandeza de entrada VEGAPULS Air 42
1 Nível de referência
2 Grandeza de medição, faixa máxima de medição
Alimentação de tensão
Os aparelhos são abastecidos com energia por células primárias inte-
gradas. A célula de lítio usada para tal é uma memória compacta com
uma tensão e capacidade de célula altas que permitem uma vida útil
longa. Visto não ser necessária nenhuma alimentação de tensão com-
plementar sem Engineering e trabalhos com ação, o sensor autárquico
é uma solução especialmente rentável.
Envio de valores de medição em intervalos de tempo pre-
denidos
O ciclo de medição descrito antes é feito pelo relógio integrado contro-
lado pelo tempo. Quando o ciclo de medição está parado o aparelho en-
contra-se "inativo". Esta concepção de envio do valor medido controlado
pelo tempo e do modo inativo intermediário, dependendo do intervalo de
medição permite um funcionamento dos aparelhos por mais de 10 anos.
Transmissão de valores de medição
Estes aparelhos transmitem os seus valores de medição bem como
demais datos aos sistemas de gestão Asset, por ex. ao VEGA Inventory
System. Para tal eles oferecem os seguintes meios de transmissão:
telefonia celular NB-IoT (LTE-CAT-NB1)
telefonia celular LTE-M (LTE-CAT-M1)
Rede LoRaWAN
A telefonia celular por meio de LTE-M (Long Term Evolution for Machi-
nes) bem como por meio de NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) é
uma ampliação do padrão de telefonia celular LTE em aplicações IoT.
Este é o meio mais fácil de enviar os dados diretamente sem equipa-
mentos de transmissão complementares, no mundo inteiro ao VEGA
VEGA Inventory System.
VEGA Inventory System
Fig. 3: transmissão de valores de medição sem o por meio de telefonia celular
Uma outra possibilidade é a transmissão de dados em uma rede privada
existente LoRaWAN-Netz. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)
é um protocolo da rede para a transmissão do sinal sem o. Para tal é
necessário um respectivo Gateway. Aqui os dados são transmitidos em
um banco de dados do usuário.
A combinação de telefonia celular e LoRaWAN permite também
estabelecer uma "Concepção Fall-Back": comutação automática para
LoRaWAN em caso de falhas na transmissão por telefonia celular.
VEGA Inventory System
O VEGA Inventory System foi especialmente desenvolvido para o contro-
le de estoque em reservatórios de produtos líquidos e silos de produtos
sólidos.
Fig. 4: VEGA Inventory System
O software trabalha junto com instrumentos de medição que detectam
contínuamente o nível de enchimento de diferentes líquidos (por ex.
água, produtos químicos, combustíveis, lubricantes, aditivos e gás li-
quefeito) bem como produtos sólidos (por ex. cimento, cereais, produtos
em pó, ganulados e peletes).
Além disso os dados estão disponíveis através de respectivos interfaces
API também para avaliações de dados efetuadas pelo usuário.
4
Vista sinóptica de tipos
Radar
65343-PT-210429
2 Vista sinóptica de tipos
VEGAPULS Air 23 VEGAPULS Air 41 VEGAPULS Air 42
Aplicações reservatórios de plástico, contentor IBC Silos móveis, reservatórios e tanques de todos os tipos
Faixa máx. de medição 3 m (26.25 ft) 15 m (49.21 ft) 30 m (98.42 ft)
Antena/material Sistema de antena integrado/PVDF blin-
dado
Sistema de antena integrado/PVDF blin-
dado
Sistema de antena integrado/PVDF blin-
dado
Ângulo de radiaçãol
Antena Integrado Integrado Integrado
Conexão do processo
Material
-/
PVDF
G1½, 1½ NPT, R1½
PVDF
ange de capa DN 80/3", ange adapta-
dor a partir de DN 100/4"
PVDF
Tecnologia de montagem Montagem scom substância adesiva,
montagem no teto e montagem à cinta de
amarração
Luva roscada Flange
Temperatura do processo -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F) -20 … +60 °C (-4 … +140 °F)
Pressão do processo - -1 … +2 bar/-100 … +200 kPa
(-14.5 … +29.00 psi)
-1 … +2 bar/-100 … +200 kPa
(-14.5 … +29.00 psi)
Diferença de medição ≤ 5 mm ≤ 2 mm ≤ 2 mm
Faixa de freqüência Banda W Banda W Banda W
Saída de sinal
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
Interface de comunicação NFC NFC/Bluetooth NFC/Bluetooth
Indicação/Conguração Sem Smartphone/Tablet (VEGA Tools-App,
PC/Notebook PACTware/DTM, VEGA In-
ventory System
Smartphone/Tablet (VEGA Tools-App,
PC/Notebook (PACTware/DTM, VEGA In-
ventory System
Alimentação de tensão Células de lítio integradas 2 x 3,6 V (não
substituível)
Células de lítio integradas 2 x 3,6 V (subs-
tituível)
Células de lítio integradas 2 x 3,6 V (subs-
tituível)
Tempo de utilização
1)
> 10 anos > 10 anos > 10 anos
Homologações - - -
1)
Dependendo do intervalo de medição, qualidade da rede e das condições de uso
5
Seleção do aparelho
Radar
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3 Seleção do aparelho
Área de aplicação
Os sensores de radar das séries VEGAPULS Air 23, 41, 42 são utiliza-
dos para medição do nível de enchimento autárquica, sem contato de
produtos líquidos e produtos sólidos.
Neste caso eles podem ser empregues tanto em produtos líquidos sim-
ples como também agressivos. Os sensores medem também produtos
sólidos leves e pesados com absoluta segurança, tanto quando há alta
formação de pó e ruídos como também quando há incrustações ou
formação de condensado.
Vista geral do aparelho
VEGAPULS Air 23
O VEGAPULS Air 23 é o sensor ideal para a medição do nível de en-
chimento em reservatórios IBC e de plástico. O aparelho mede através
da tampa do reservatório fechada e é apropriado para quase todos os
líquidos e produtos sólidos.
O aparelho pode ser instalado rapidamente devido à montagem simples
e segura com substância adesiva, à montagem no teto e à montagem
com cinta de amarração.
A caixa do sensor com alto grau de proteção IP69 permite um funcio-
namento contínuo sem necessidade de manutenção, mesmo em áreas
externas ou quando é realizada limpeza do reservatório.
VEGAPULS Air 41, 42
O VEGAPULS Air 41, 42 são os sensores ideais para todas as aplica-
ções com autonomia em produtos sólidos e líquidos. Ele é apropriado
sobretudo para a medição do nível de enchimento em silos de produtos
sólidos móveis para argamassa seca, concreto e reboco bem como para
reservatórios de líquidos de todo o tipo.
Os aparelhos permite uma montagem simples por meio de conexões
roscadas e com ange em quase todos os reservatórios.
A caixa do sensor com alto grau de proteção IP66/IP68 (0,2 bar) permite
um funcionamento contínuo sem necessidade de manutenção, também
em áreas externas.
Construção
Os sensores de radar das séries VEGAPULS Air 20 e 40 estão disponí-
veis em diferentes formas e técnicas de montagem. As guras a seguir
dão uma vista geral.
4
5
2
3
1
Fig. 5: Componentes do sensor VEGAPULS Air (exemplo modelo para ligação com
substância adesiva)
1 Antena de radar
2 Anel de montagem desaparafusável com ligação com substância adesiva
3 Olhais para a segurança do transporte
4 Tampa da caixa
5 Superfície de contato para ativar por comunicação NFC ou imã
4
2
3
1
5
Fig. 6: Componentes do sensor de radar VEGAPULS Air 41 (exemplo modelo com
rosca G1½)
1 Antena de radar
2 Conexão do processo
3 Superfície de contato para ativar por comunicação NFC ou imã
4 Tampa da caixa
5 Ventilação
4
2
3
1
5
Fig. 7: Componentes do sensor de radar VEGAPULS Air 42 (exemplo modelo com
ange de capa DN 80)
1 Antena de radar
2 Flange de capa
3 Superfície de contato para ativar por comunicação NFC ou imã
4 Tampa da caixa
5 Ventilação
6
Montagem
Radar
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4 Montagem
Posição de montagem VEGAPULS Air 23
ligação com substância adesiva
O modelo de aparelho para ligação com substância adesiva possui um
anel de montagem com uma superfície para a substância adesiva na
parte inferior da caixa.
A montagem do aparelho, por ex. no lado superior de um reservatório
IBC, é feito em uma das áreas a seguir expostas:
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: posição de montagem sobre o teto do reservatório
1 Posição de montagem recomendada
2 Área de montagem admissível
3 Abertura de enchimento
4 Escora transversal
5 Borda do reservatório
Suporteexívelsubstituível
O modelo do aparelho com suporte substituível exível é xado através
de uma cinta de amarração no reservatório.
Para que o aparelho não deslize da sua posição de montagem ele pos-
sui no lado inferior uma camada de espuma que impede o deslize.
montagem no teto
O modelo de aparelho para a montagem no teto dispõe de abas de
montagem (braçadeiras de montagem) na tampa da caixa. A montagem
é feita com auxílio de parafusos adequados e buchas, a serem disponibi-
lizados pelo usuário.
Posição de montagem VEGAPULS Air 41, 42
Montar o aparelho numa posição distante pelo menos 200 mm (7.874 in)
da parede do reservatório. Se o aparelho for montado no centro de tam-
pas côncavas ou redondas, podem surgir ecos múltiplos, que podem ser
suprimidos através de uma devida calibração.
> 200 mm
(7.87
")
Fig. 9: Montagem do sensor de radar em teto de reservatório redondo
Líquidos
Em reservatórios com fundo cônico, pode ser vantajoso montar o apare-
lho no centro do reservatório, pois assim é possível uma medição até o
fundo.
Fig. 10: Montagem do sensor de radar em reservatórios com fundo cônico
Produtos sólidos
Para que todo o volume do reservatório possa ser detectado da melhor
forma possível, o aparelho deve ser alinhado de tal modo que o sinal de
radar atinja o nível mais baixo do reservatório. Em um silo cilíndrico com
saída cônica, a montagem deve ser realizada por fora (vide desenho a
seguir) em uma luva, que deve ser posicionada em um terço até a meta-
de do raio do reservatório.
r
rr...
/
1
3
/
1
2
Fig. 11: Posição de montagem e alinhamento
7
Exemplos de aplicações, arranjos de medição
Radar
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5 Exemplos de aplicações, arranjos de medição
As guras a seguir mostram exemplos de montagem e possíveis disposi-
ções para a medição.
Reservatório IBC
Fig. 12: Medição do nível de enchimento com VEGAPULS Air 23 em reservatório
IBC
Recipientes de lixo
Fig. 13: Medição do nível de enchimento com VEGAPULS Air 23 em reservatório
de lixo
tanque de líquidos
Fig. 14: Medição do nível de enchimento com VEGAPULS Air 41 em tanques de
líquidos
Silo de material de construção
Fig. 15: Medição do nível de enchimento VEGAPULS Air 42 em silo de material de
construção
8
Transmissão de valores de medição
Radar
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6 Transmissão de valores de medição
6.1 Vista geral
São transmitidos os seguintes valores de medição e dados:
Distância até à superfície do produto
Temperatura do sistema eletrônico
Posição geográca denida por GNSS
posição de montagem
Tempo restante células de lítio
Status do aparelho
As séries de aparelhos VEGAPULS Air 20, 40 oferecem diversos meios
de transmissão de dados. Além dos modelos do aparelho com telefonia
celular NB-IoT (LTE-CAT-NB1)/LTE-M (LTE-CAT-M1) plus LoRa estão
disponíveis também aparelhos apenas com LoRa. Neste caso os dados
permanecem na rede LoRaWAN própria do cliente e não serão transmiti-
dos/reencaminhados através de um servidor de rede da VEGA.
As possibilidades de transmissão estão descritas a seguir.
6.2 NB-IoT/LTE-M plus LoRa – VEGA Inventory
System
Em NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) e em LTE-M (Long Term
Evolution for Machines) o foco encontra-se em uma velocidade baixa
de dados e altos alcances de transmissão. Um outro foco encontra-se
na passagem de obstáculos da dispersão, como por ex. causados por
prédios, para isto o sinal longo é bem apropriado.
API
VEGA Inventory System
Customer
Customer Database
Fig. 16: transmissão de valores de medição sem o por meio de NB-IoT e LTE-M
ao VEGA Inventory System
O envio dos dados ocorre por meio de um cartão SIM integrado no
sensor. Este envia os dados por meio da rede de telefonia celular direta-
mente na direção do VEGA Inventory System. Caso não haja nenhuma
rede de telefonia celular, é feito automaticamente em Fallback noLoRa
(vide abaixo)
Após o envio dos dados por meio da rede de telefonia celular os senso-
res passam a ser conhecidos através do seu número de série automati-
camente no VEGA Inventory System. Assim que os sensores estiverem
incluídos, os dado estarão disponíveis para serem visualizados.
6.3 LoRa-WAN (Fall back) – VEGA Inventory
System
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) é o modo de transmissao
de dados, que está disponível em caso de falha da rede telefonia celular.
para tal porém é necessário um respectivo Gateway. Este Gateway tem
acesso aos dados por meio de LoRa dos sensoresvon den sensores e
os transmiste para o próprio servidor LoRa Vega.
VEGA Inventory System
LoRa
10 – 15 km
VEGA
LoRa Gateway
API
LoRa Sever
Customer
Customer Database
Cellular
or LAN
Fig. 17: transmissão de valores de medição sem o por meio de LoRa-WAN, servi-
dor LoRA-Server ao VEGA Inventory System
Lá encontram-se armazenadas tanto os terminais como também os
Gateways com os seus dados. Os sensores e os Gateways possuem o
assim denominado Device EUls, através dos quais eles podem ser clara-
mente identicados. Em seguida o servidor LoRa transmitte os dados ao
VEGA Inventory System.
6.4 NB-IoT/LTE-M – VEGA-Cloud (interface API)
O envio dos dados ocorre por meio de um cartão eSIM-Karte integrado
no sensor. Eles enviam os dados por meio de uma rede de telefonia
celular diretamente na direção do VEGA Cloud
API
LoRa Sever
Customer
Customer Database
Fig. 18: transmissão de valores de medição sem o por meio de NB-IoT e LTE-M à
VEGA Cloud
De lá é possível aceitar através do interface API o banco de dados do
usuário.
6.5 LoRaWAN - rede privadas
A outra possibilidade é o envio de dados por meio da rede particular
LoRa do usuário. Para tal o sensor precisa ser conhecido nesta rede.
Customer
Customer Database
Fig. 19: Transmissão sem o dos valores de medição
Para tal o usuário congura na sua superfície o sensor com os seus valo-
res característicos (DevEUI, AppKey e JoinEUI). Após um "Join" ter sido
ativado, surge o sensor na superfície do usuário. O Payload - isto é, os
Bytes enviados- estão descritos no manual de instruções do respectivo
sensor e são respectivamente descodicados no sistema de aplicação.
9
Conguração
Radar
65343-PT-210429
7 Conguração
7.1 VEGAPULSAir23–Conguraçãonoaparelho
Existem as seguintes possibilidades para ativar o aparelho e desativá-lo
do estado de fornecimento:
Por Smartphone com App VEGA Tools através de NFC
Por imã
ACTIVATION
Magnet
Fig. 20: Ativar o sensor - imã
1 Sensor de radar
2 Superfície de contacto por imã
3 imã
Após ter sido ativado é executada apenas uma medição e é dado partida
ao intervalo de medição cíclico. O valor medido é enviado uma única vez
por telefonia celular ou LoRaWAN:
Ativando-se mais uma vez será executada novamente uma única medi-
ção. O VEGAPULS Air 23 oferece a possibilidade de testar da comunica-
ção na respectiva rede.
Além destas não existem outras possibilidades de conguração no
aparelho.
7.2 VEGAPULSAir41,42–Conguraçãono
aparelho
Existem as seguintes possibilidades para ativar o aparelho e desativá-lo
do estado de fornecimento:
Por Smartphone com App VEGA Tools através de NFC
Por imã
1
2
Fig. 21: Ativar sensor – Tecnologia NFC
1 Ferramenta de conguração, por ex. Smartphone
2 Superfície de contato para ativação por meio de NFC
Após ter sido ativado é executada apenas uma medição e é dado partida
ao intervalo de medição cíclico. O valor medido é enviado uma única vez
por LoRaWAN ou telefonia celular.
Ativando-se mais uma vez será executada novamente uma única
medição. O VEGAPULS Air 41, 42 oferecem a possibilidade de testar a
comunicação na respectiva rede.
Os aparelhos dispõem de um módulo Bluetoogh integrado e podem ser
congurados sem o com ferramentas de conguração padrões com
Bluetooth:
Smartphone/tablete (sistema operacional iOS ou Android)
PC/Notebook com adaptador Bluetooth-USB (sistema operacional
Windows)
1
3
2
Fig. 22: Conexão sem o com com aparelhos de conguração padrões por meio de
Bluetooth
A conguração ocorre através de um app gratuito do "Apple App Store",
do "Google Play Store" ou do "Baidu Store". Como alternativa, a con-
guração pode ser realizada através de PACTware/DTM e um PC com
Windows.
Fig. 23: conguração através de PACTware ou App
7.3 VEGAPULSAir23,41,42–Conguraçãopor
acesso à distância
O VEGA Inventory System oferece a possibilidade de alterar, por acesso
à distância por meio de telefonia celular, parâmetros no sensor (canal de
retorno).
VEGA Inventory System
Fig. 24: Acesso à distância do VEGA Invetory System por meio de NB-IoT ou
LTE-M ao sensor
Com isto os seguintes parâmetros podem ser alterados:
Altura do reservatório/Área de trabalho
Intervalo de medição e de transmissão
Além disso podem ser ativados com isto as seguintes ações:
Determinação do local
10
Dimensões
Radar
65343-PT-210429
8 Dimensões
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: Dimensões VEGAPULS Air
1 ligação com substância adesiva
2 montagem no teto
3 Suporte exível substituível
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: Dimensões 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: Dimensões VEGAPULS Air
1 Modelo e ange de capa
2 modelo com ange adaptador
Os desenhos aqui apresentados mostram somente uma parte dos possí-
veis modelos e possibilidades de montagem.
No nosso iste bem como em "myVEGA" encontram-se mais desenhos à
disposição.
11
Notes
Radar
65343-PT-210429
VEGA Grieshaber KG
Am Hohenstein 113
77761 Schiltach
Alemanha
65343-PT-210429
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Telefone +49 7836 50-0
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Vega VEGAPULS Air 42 Informação do produto

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