GE Sensing OptiSonde Data sheet

GE

Sensing

Principales ventajas

Su interfaz digital (RS-232) garantiza la integridad

•
de los datos.

Los higrómetros de espejo frío se utilizan en
laboratorios de metrología y normalización, así
como en aplicaciones industriales que requieren
un alto grado de precisión y reproducibilidad en
el control y medida de la humedad. La estabilidad
a largo plazo y la precisión inherentes al sistema
presentan muchas ventajas sobre otras tecnologías
que también miden la humedad.

Su diseño compacto y resistente facilita la

•
instalación y prolonga la vida útil.

El registrador de datos integrado permite

•
registrar datos históricos.

El sensor se conecta fácilmente en un chasis

•
montado en la pared de la planta, lo que hace
innecesario el tendido de cables.

Los sensores se pueden conectar mediante

•
cables a distancias de hasta 91 m para
operaciones remotas.

Muestra y transmite un gran número de

•
parámetros como el punto de rocío, la humedad
relativa, la temperatura de bulbo seco y húmedo,
la humedad absoluta, la relación de volumen y
la relación de masa, garantizando así la máxima
flexibilidad de uso.

El ciclo patentado PACER

•
el espejo para garantizar la integridad de la medida.

El software PanaViewTM transfiere los datos del

•
medidor a un ordenador para su almacenamiento
y visualización gráfica.

El panel delantero facilita la configuración y

•
operación.

Las medidas de la humedad están homologadas

•
por el National Institute of Standards and
Traceability (NIST).

®

limpia automáticamente

Aplicaciones

Cámaras de pruebas ambientales

•

Celdas de prueba de motores

•

Salas limpias

•

Pruebas de serpentines de intercambio térmico y

•
aire acondicionado

Laboratorios de metrología

•

OptiSonde™

Higrómetro de espejo frío
de General Eastern

General Eastern Instruments se ha unido a otras
divisiones de sensores de alta tecnología de
GE bajo un nuevo nombre: GE Sensing.

GE

Sensing

El higrómetro de espejo frío OptiSonde es un aparato
de gran calidad y homologado por el National Institute
of Standards and Technology (NIST) para medir y
transferir valores de humedad. Es un analizador
compacto y resistente que se conecta a un sensor de
espejo frío de una o dos fases y PRTD. Los espejos fríos
son los mejores sensores de humedad para medidas de
laboratorio y de procesos que requieren una precisión
elevada y sin deriva a largo plazo. Una pantalla LCD
muestra simultáneamente dos parámetros configurados
por el usuario. OptiSonde ofrece también dos salidas
analógicas (4 a 20 mA) configuradas por el usuario.
Las teclas del panel delantero y la pantalla permiten
configurar el analizador de forma rápida y sencilla.

OptiSonde registra fácilmente datos de humedad y
temperatura de una gran variedad de aplicaciones.
El analizador cuenta con un registrador de datos capaz
de grabar durante 100 días con un tiempo de muestreo
de 1 segundo y está equipado con un reloj interno de
tiempo real. Los datos guardados se transfieren a un
ordenador como texto ASCII delimitado usando software
de terminal, lo que permite utilizar Excel® y otros programas
de hojas de cálculo para reducir los datos, representarlos
gráficamente o realizar análisis estadísticos.

Principio de funcionamiento

En general, los espejos fríos miden la temperatura
del punto de rocío o de escarcha controlando una
superficie reflectante a una temperatura de equilibrio
entre la formación y evaporación de rocío/escarcha y
midiendo con precisión la temperatura del espejo en ese
punto. Los espejos fríos de GE consisten en un pequeño
espejo pulido hexagonal de rodio o platino adherido a
un módulo de enfriamiento termoeléctrico (TEC).
El servocontrolador de OptiSonde aplica corriente al TEC,
lo que hace que el espejo se enfríe. El espejo se ilumina
con un transmisor regulado de arseniuro de galio (GaAs)
que transmite luz en el espectro infrarrojo y un foto­detector recibe la luz reflejada por el espejo. Cuando en
el espejo se condensa vapor de agua en forma de agua
o escarcha (cristales de hielo), la cantidad de luz que
recibe el fotodetector se reduce debido a la dispersión.
Esto hace que el servocontrolador reduzca la potencia,
lo que causa un ligero calentamiento del espejo.
El sistema de control de OptiSonde modula la cantidad
de corriente que circula por el TEC para mantener una
temperatura a la que el índice de condensación y
evaporación de moléculas de agua y la masa de agua
en el espejo sean constantes. La temperatura del espejo
en ese momento es, por definición, igual a la temperatura
del punto de rocío o de escarcha. La temperatura se mide
mediante un RTD de platino de cuatro hilos integrado en
el espejo. Se ha verificado una precisión en la medida
de ±0,2º C del punto de rocío/escarcha.

La temperatura de bulbo seco se mide con un RTD de
platino de cuatro hilos con una resistencia de 100Ω.
El monitor de OptiSonde acondiciona y amplifica las
señales de resistencia del RTD para mostrar y transmitir
el punto de rocío/escarcha y la temperatura de bulbo
seco.

Las medidas básicas del punto de rocío/escarcha y de
la temperatura de bulbo seco, junto con las constantes
de presión y peso molecular, se utilizan para calcular
mediante ecuaciones psicométricas otros parámetros de
humedad como son la humedad relativa, la temperatura
de bulbo húmedo, la relación de volumen (ppmv), la rela­ción de masa (ppmw), la humedad absoluta y la presión
de vapor de agua.

El sensor RTD, que va integrado en el espejo frío, nunca
entra en contacto con el entorno de proceso o de prueba.
Las partes que se humedecen son el espejo de platino o
de rodio, la barrera de vapor de acero inoxidable o Mylar®
y el sellador epóxico. El resultado es una medida de la
humedad sin deriva y que mantiene durante muchos años
el grado de precisión especificado.

Los espejos fríos requieren que circule un determinado
caudal nominal por el espejo para alcanzar niveles
óptimos de formación de rocío/escarcha y de tiempo de
respuesta. El sensor debe estar instalado en un conducto
con aire en movimiento o equipado con una bomba de
muestreo. El caudal óptimo oscila entre 0,5 y 2,5 SCFH
(0,25 y 1,2 L/min). GE suministra sistemas de muestreo
que permiten acondicionar la temperatura, regular la
presión y filtrar el aire de proceso antes de que llegue
al espejo frío. Nuestros ingenieros de aplicaciones
estarán encantados de discutir en detalle su aplicación
y le recomendarán el sistema que mejor se adapte a sus
necesidades.

Equilibrio óptico

OP
AMP

Flujo de gas

Regulación de LED

Fuente de alimentación

PRTD de platino de cuatro hilos

Precision 4-wire PRTD

Diodos emisores
de luz (LED)
Fotodetectores

Módulo de

Thermo

enfriamiento

Cooling Module

tric

termoeléctrico

Espejo de rodio

Rhodium or

o platino

Platinum Mirror

Control termoeléctrico
de la bomba de calor

GE

Sensing

Control de contaminación y
espejos con autolimpieza

En entornos con contaminantes físicos como polvo,
niebla de aceite o polen se recomienda usar un sistema
de muestreo con algún medio filtrante. Este medio tiene
que ser hidrofóbico para que no absorba ni libere vapor
de agua en el flujo de prueba. Las partículas pueden
dañar o desgastar el espejo con el paso del tiempo,
modificando así sus características de dispersión de
la luz. Los espejos de GE se pueden sustituir in situ y el
espejo estándar de rodio se puede cambiar por otro
de platino para aplicaciones industriales. Los sensores
de dos fases también utilizan superficies húmedas de
acero inoxidable.

GE ha desarrollado un sistema patentado denominado
PACER (Program Automatic Error Reduction) para com­pensar el efecto de la contaminación. El ciclo PACER se
puede iniciar de forma manual o bien programando un
ciclo cronometrado. El ciclo comienza con la captura de
datos (durante el ciclo PACER se puede transmitir un valor
constante a través de las salidas analógicas) y con el
enfriamiento del espejo hasta muy por debajo del punto
de rocío, de manera que sobre él se forme una gruesa
capa de rocío.

A continuación se somete el espejo a un rápido
calentamiento durante el cual se evapora una cantidad
importante de la contaminación soluble y una parte de
la no soluble. La contaminación que queda en el espejo
tiende a acumularse en “islas secas” o “manchas” (como
cuando se saca un vaso del lavavajillas). Este proceso
deja limpio aproximadamente un 85% del espejo.
La señal luminosa que recibe el fotodetector se compara
con la de un LED/fotodetector de referencia y ambas
señales se “equilibran”, lo que en la práctica cancela el
efecto de la contaminación residual que queda en el
espejo.

Ajuste automático
del sistema óptico

Optical system

a la reflectancia correcta

automatically adjusts

(5 segundos)

for correct reflectance
(5 seconds)

End

Fin

of Cycle

del ciclo

Mirror returns
to dew point
(60 seconds)

Vuelta del espejo
al punto de rocio
(60 segundos)

Calentamiento

Cooling

Punto de

Prevailing

rocío

dew point

dominante

Heating

Enfriamiento

Inicio
del ciclo

Start

of Cycle

Mirror cools

and coalesces

(30 seconds)

Enfriamiento y
unificación del
espejo
(30 segundos)

Calentamiento del

espejo hasta

secarse

Mirror heats to dry

(90 segundos)

state (90 seconds)

Data is sampled

Muestreo y

s)

retención de datos
(3 minutos)

Ciclo PACER tipico

El ciclo PACER funciona muy bien, pero antes o después
puede ser necesario proceder a una limpieza manual.
Todos los espejos fríos de GE son de fácil acceso para
este proceso. La limpieza consiste simplemente en
frotar el espejo con un bastoncillo de algodón humede­cido en una solución limpiadora o en agua destilada.

Servicios de calibración

Una buena calibración es fundamental para garantizar
la precisión de las medidas efectuadas con el equipo.
La comparación y correspondiente ajuste de la salida
de un dispositivo o sensor con un estándar de referencia
es la mejor garantía de precisión, fiabilidad y reproduci­bilidad.

Disponemos de servicios integrales de puesta en servicio,
programación y verificación, así como calibraciones
planificadas. La frecuencia de calibración depende de
los requisitos de cada aplicación, por lo que le ofrecemos
un contrato adaptado a sus necesidades durante varios
años.

Antes del Después del
ciclo PACER ciclo PACER

Realizamos calibraciones in situ para que no tenga que
sacar el equipo de sus instalaciones y pueda reducir al
mínimo el tiempo de parada. Si dispone de más de un
equipo, una buena alternativa puede ser enviar uno de
ellos a alguno de nuestros avanzados centros para que
lo calibremos en un ambiente más controlado y homo­logado por el NIST.