Micro Motion Manuals & Guides: Aplicación de Densidad Mejorada Manual de Instrucciones-ENHANCED DENSITY MANUAL SPANISH|Micro Motion Manuals & Guides

Manual de Instrucciones

P/N 20002317, Rev. A
Octubre 2004

Aplicación de Densidad
Mejorada
de Micro Motion

®

Teoría, Configuración y Uso

Micro Motion

TM

Aplicación de Densidad
Mejorada
de Micro Motion

®

Teoría, Configuración y Uso

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Contenido

Capítulo 1 Antes de Comenzar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Propósito del manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Terminología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3 Interfaces de transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.4 Procedimientos descritos en este manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Capítulo 2 Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.1 Acerca de este capítulo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.2 Panorama de la aplicación de densidad mejorada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.3 Medición de densidad, gravedad específica y concentración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.3.1 Definición de densidad, gravedad específica y concentración . . . . . . . . . 3

2.3.2 Efectos de temperatura en la densidad, gravedad específica

y concentración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.3.3 Cálculo de la concentración a partir de la densidad . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.4 Definición de una curva de densidad mejorada de Micro Motion . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.5 Ejemplo de la aplicación de densidad mejorada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Capítulo 3 Carga de una Curva Estándar o Personalizada . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.1 Acerca de este capítulo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.2 Curvas estándar y personalizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.3 Procedimientos de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.1 Usando ProLink II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.2 Usando el indicador en los transmisores de la Serie 3000 de 4 hilos . . . 16

3.3.3 Usando el indicador en los transmisores de la Serie 3000 de 9 hilos . . . 17

Capítulo 4 Configuración de una Curva Definida por el Usuario . . . . . . . . . . . . 19

4.1 Acerca de este capítulo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.2 Unidades de medición. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3 Pasos de configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3.1 Usando ProLink II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3.2 Usando el indicador en los transmisores de la Serie 3000 . . . . . . . . . . . 24

4.4 Ajuste de la curva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Capítulo 5 Uso de una Curva de Densidad Mejorada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.1 Acerca de este capítulo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2 Especificación de la curva activa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2.1 Usando ProLink II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2.2 Usando el indicador en los transmisores de la Serie 3000 . . . . . . . . . . . 30

5.3 Uso de las variables de proceso de densidad mejorada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.4 Modificación de la curva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.5 Almacenamiento de una curva de densidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso i

Contenido continuación

Capítulo 6 Opciones Avanzadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.1 Acerca de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.2 Orden máximo durante el ajuste de la curva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.3 Ajuste de la curva de densidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.3.1 Ajuste (trim) de desviación (offset) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.3.2 Ajuste de pendiente y de desviación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Apéndice A Isotermas y Rangos de Curvas de Concentración . . . . . . . . . . . . . . 37

A.1 Acerca de este apéndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

A.2 Menos puntos en comparación con más puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

A.3 Menos puntos en comparación con más puntos, y rangos requeridos. . . . . . . . . . . 38

Apéndice B Registros de Configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

B.1 Acerca de este apéndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

B.2 Registros de configuración electrónicos vs registros de configuración en papel . . . 41

B.3 Variable derivada: Densidad a temperatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

B.4 Variable derivada: Gravedad específica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

B.5 Variable derivada: Mass Conc (Dens) (concentración de masa (densidad)) . . . . . . 43

B.6 Variable derivada: Mass Conc (SG) (concentración de masa

(gravedad específica)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

B.7 Variable derivada: Mass Conc (Dens) (concentración de volumen (densidad)) . . . . 45

B.8 Variable derivada: Volume Conc (SG) (concentración de volumen

(gravedad específica)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

B.9 Variable derivada: Conc (Density) (concentración (densidad)). . . . . . . . . . . . . . . . . 47

B.10 Variable derivada: Conc (SG) (concentración (gravedad específica)) . . . . . . . . . . . 48

Índice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

ii Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso

Capítulo 1

Antes de Comenzar

1.1 Propósito del manual

Este manual está diseñado para proporcionar dos tipos de información: cómo funciona la aplicación
de densidad mejorada, y cómo configurar y usar la aplicación de densidad mejorada

1.2 Terminología

• Curva de densidad mejorada – Una superficie tridimensional que describe la relación entre
temperatura, concentración y densidad

• Curvas estándar – Un conjunto de curvas que Micro Motion suministra como parte de la
aplicación de densidad mejorada, y son adecuadas para utilizarse en muchos procesos. Estas
curvas se listan y se describen en el Capítulo 3.

• Curva personalizada – Una curva que Micro Motion ha construido de acuerdo a los
requerimientos del cliente.

• Curva definida por el usuario – Una curva construida por el cliente, usando la aplicación de
densidad mejorada.

Teoría y Antecedentes Curvas Definidas por el UsuarioCurvas Estándar o PersonalizadasAntes de Comenzar

1.3 Interfaces de transmisor

Dependiendo de su transmisor, una o más de las siguientes interfaces está disponible para la
aplicación de densidad mejorada:

• ProLink II – disponible para todos los transmisores excepto la Serie 3000 de 9 hilos

• PocketProLink – disponible para todos los transmisores excepto la Serie 3000 de 9 hilos

• El indicador (PPI) del transmisor de la Serie 3000 de 9 hilos (ALTUS)

• El indicador (PPI) del transmisor de la Serie 3000 de 4 hilos (MVD)

Este manual muestra la interfaz ProLink II y las interfaces de indicador de la Serie 3000. La interfaz
PocketProLink es similar a la interfaz ProLink II.

1.4 Procedimientos descritos en este manual

Hay dos procedimientos de configuración:

• Si usted compró las curvas estándar o una o más curvas personalizadas, todo lo que necesita
hacer es cargar la(s) curva(s) en una posición del transmisor. Las instrucciones para cargar una
curva en una posición se proporcionan en el Capítulo 3.

• Si usted no compró curvas estándar o personalizadas, puede configurar su(s) propia(s)
curva(s), usando sus propios datos de proceso. Las instrucciones para configurar una curva
definida por el usuario se proporcionan en el Capítulo 4.

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso 1

Antes de Comenzar continuación

Después de que se han cargado o definido todas las curvas, se debe especificar la curva activa. Es
posible personalizar un poco la curva. La aplicación de densidad mejorada está ahora disponible para
usarla en la configuración del transmisor. En el Capítulo 5 se proporcionan las instrucciones para
especificar la curva activa, modificar una curva y utilizar una curva.

El ajuste opcional de la curva de densidad se describe en el Capítulo 6

2 Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso

Capítulo 2

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada

2.1 Acerca de este capítulo

Este capítulo proporciona un panorama conceptual de la relación entre la densidad y la concentración
y de cómo se puede calcular la concentración a partir de la densidad. Además, este capítulo describe
cómo se implementa este cálculo en la aplicación de densidad mejorada. Finalmente, este capítulo
proporciona un ejemplo de densidad mejorada usada en una aplicación real.

Nota: este capítulo no proporciona instrucciones de configuración. Para obtener asistencia para
cargar una curva estándar o personalizada proporcionada por Micro Motion, vea el Capítulo 3.
Para las instrucciones sobre la configuración de una curva definida por el usuario, vea el Capítulo 4.

2.2 Panorama de la aplicación de densidad mejorada

Los sensores de Micro Motion proporcionan mediciones directas de densidad, pero no de
concentración. La aplicación de densidad mejorada calcula variables tales como concentración o
densidad a temperatura de referencia, a partir de los datos de proceso de densidad, compensados
adecuadamente para temperatura.

La variable derivada, especificada durante la configuración, controla el tipo de medición de
concentración que se producirá (vea la Sección 2.3.1). Cada variable derivada permite el cálculo de un
subconjunto de variables de proceso de densidad mejorada (vea la Tabla 2-1). Las variables de
proceso de densidad mejorada disponibles se pueden utilizar en el control de procesos, en la misma
forma en que se utiliza la masa, el volumen y otras variables de proceso. Por ejemplo, se puede definir
un evento con relación a una variable de proceso de densidad mejorada.

Teoría y Antecedentes Curvas Definidas por el UsuarioCurvas Estándar o PersonalizadasAntes de Comenzar

2.3 Medición de densidad, gravedad específica y concentración

Densidad, gravedad específica y concentración son conceptos fundamentales en la aplicación de
densidad mejorada. Esta sección define estos términos y describe las características que son relevantes
a la aplicación de densidad mejorada.

2.3.1 Definición de densidad, gravedad específica y concentración

La densidad es una medida de masa por volumen unitario. Las mediciones de densidad se aplican a
substancias puras tales como el mercurio o la plata y a componentes como el aire y el agua. Las
unidades de densidad típicas incluyen:

•kg/cm

•g/cm

• lb (masa)/pies

• lb (masa)/gal

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso 3

3

3

3

3

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

La gravedad específica es la relación de dos densidades:

Densidad del Fluido de Proceso a Temperatura de Referencia T1
Densidad del Fluido de Referencia a Temperatura de Referencia T2

Generalmente se utiliza agua como fluido de referencia. Los valores de temperatura T1 y T2 pueden
ser diferentes. La gravedad específica no tiene unidades. Se utilizan las siguientes combinaciones de
temperatura de referencia frecuentemente para calcular la gravedad específica:

• SG20/4 – Fluido de proceso a 20 °C, agua a 4 °C (densidad = 1,0000 g/cm

• SG20/20 – Fluido de proceso a 20 °C, agua a 20 °C (densidad = 0,9982 g/cm

• SG60/60 – Fluido de proceso a 60 °F, agua a 60 °F (densidad = 0,9990 g/cm

La concentración describe la cantidad de una sustancia en un compuesto en relación al total, por
ejemplo, la concentración de sal en agua salada. La concentración se expresa generalmente como un
porcentaje. La concentración puede ser de acuerdo a la masa o al volumen:

Masa de Soluto

Masa Total de Solución

Volumen de Soluto

Volumen Total de Solución

3

)

3

)

3

)

Las unidades de concentración típicas incluyen:

•Grados Plato

• Grados Balling

•Grados Brix

• Grados Baume (ligero o pesado)

•Grados Twaddell

• % Sólidos/Masa

• % Sólidos/Volumen

• Proof (Graduación alcohólica)/Masa

• Proof (Graduación alcohólica)/Volumen

2.3.2 Efectos de temperatura en la densidad, gravedad específica y concentración

La densidad siempre cambia con la temperatura; a medida que la temperatura se incrementa, la
densidad disminuye (para la mayoría de las substancias). Vea la Figura 2-1. La cantidad de cambio es
diferente para diferentes substancias.

4 Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

Figura 2-1 Densidad afectada por la temperatura

Temperatura = 4 °C Temperatura = 25 °C

100 kilogramos
100,0 litros
Densidad a 4

°C = 1000 kg/m

3

100 kilogramos
100,3 litros
Densidad a 25

°C = 997 kg/m

3

La gravedad específica no varía con el cambio de temperatura, porque se define a temperaturas de
referencia.

Cuando se mide la concentración, el soluto y el solvente tienen generalmente diferentes respuestas a
la temperatura, es decir, uno se expande más que el otro a medida que la temperatura se incrementa.
Por lo tanto:

• Los valores de concentración que se miden de acuerdo a la masa no son afectados por la
temperatura. Este es el tipo más habitual de medición de la concentración. Vea la Figura 2-2.

• Los valores de concentración que se miden de acuerdo al volumen son afectados por la
temperatura. Estas mediciones de concentración se usan muy poco, con excepción de la
industria de bebidas espirituosas destiladas (la graduación alcohólica es una medición de
concentración de acuerdo al volumen).

Figura 2-2 Concentración no afectada por la temperatura

Teoría y Antecedentes Curvas Definidas por el UsuarioCurvas Estándar o PersonalizadasAntes de Comenzar

++

55 kg de sacarosa 45 kg de agua 100 kg de solución de sacarosa

55 ° Brix concentración

a todas las temperaturas

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso 5

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

Debido a estos efectos de temperatura, no hay una relación uno a uno entre la densidad y la
concentración (vea la Figura 2-3). Se requiere una superficie tri-dimensional – concentración,
temperatura y densidad. Esta superficie tri-dimensional es la curva de densidad mejorada. Diferentes
fluidos de proceso tienen diferentes curvas de densidad mejorada. Una curva típica de densidad
mejorada se muestra en la Figura 2-4.

Figura 2-3 Relación entre la densidad y la concentración a dos temperaturas diferentes

1,8

1.8

1,6

1.6

)

3

1,4

1.4

1,2

1.2

Densidad (g/cm

1,0

1

Temp 1

Temp 2

Temperatura 1

Temperatura 2

0,8

0.8

0 50 100

0 50 100

Concentración (%)

Figura 2-4 Ejemplo de curva de densidad

1,6

1,5

1,4

1,3

Eje Y:

Densidad

1,2

1,1

100

20

60

Eje Z:
Temperatura

1,0

12

16

20

24

28

32

Eje X:
Concentración

6 Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso

36

40

44

48

52

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

2.3.3 Cálculo de la concentración a partir de la densidad

Hay dos pasos principales en el cálculo de la concentración (vea la Figura 2-5):

1. Aplicación de corrección de temperatura a los datos de proceso de densidad. En este paso se
hace una correspondencia del punto actual de la superficie de densidad mejorada con el punto
equivalente en la isoterma de temperatura de referencia, produciendo un valor de densidad a
temperatura de referencia.

2. Conversión del valor de densidad corregida a un valor de concentración. Debido a que se han
corregido todos los valores de densidad para temperatura, cualquier cambio en la densidad
debe ser resultado de cambio en la composición del fluido de proceso, y se puede aplicar una
conversión uno a uno.

Los datos de la curva de densidad mejorada almacenados en el transmisor contienen los coeficientes
requeridos para colapsar la superficie a la curva de densidad a temperatura de los coeficientes
referencia, para mapear requeridos para colapsar la superficie esa curva al aje de concentración.

Figura 2-5 Cálculos de densidad mejorada

1,6

Teoría y Antecedentes Curvas Definidas por el UsuarioCurvas Estándar o PersonalizadasAntes de Comenzar

1,5

1,4

1,3

Eje Y:

Densidad

1,2

1,1

1,0

Eje X:
Concentración

12

16

20

24

28

32

36

40

44

2.4 Definición de una curva de densidad mejorada de Micro Motion

Esta sección proporciona un panorama conceptual del proceso de definición de una curva de densidad
mejorada. Las instrucciones de configuración específicas para curvas estándar o personalizadas se
proporcionan en el Capítulo 3, y para las curvas definidas por el usuario en el Capítulo 4.

Hay cinco pasos en la definición de una curva de densidad mejorada:

• Especificación de la variable derivada

• Especificación de los valores de referencia requeridos

• Definición de la superficie de densidad mejorada

• Mapeo de densidad a temperatura de referencia con respecto concentración

•Ajuste de curva

48

52

100

Isoterma de
temperatura
de referencia

20

60

Eje Z:
Temperatura

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso 7

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

Paso 1 Especificación de la variable derivada

La aplicación de densidad mejorada puede calcular la concentración utilizando cualquiera de varios
métodos diferentes, por ejemplo, concentración de masa derivada de la densidad de referencia, o
concentración de volumen derivada de la gravedad específica. El método utilizado, y por lo tanto la
medición de concentración en efecto, se determina con la “variable derivada” configurada.

Dependiendo de la variable derivada especificada, diferentes variables de proceso de densidad
mejorada están disponibles para utilizarlas en el control de procesos. La Tabla 2-1 muestra las
variables derivadas y las variables de proceso disponibles para cada variable derivada. Asegúrese de
que la variable derivada que escoja proporcionará las variables de proceso de densidad mejorada que
su aplicación requiere, y de que se pueda calcular a partir de los datos que usted tiene.

Nota: en todas las variables de proceso “netas” se asume que los datos de concentración se basan en
porcentaje. Esto incluye caudal másico neto, caudal volumétrico neto y los totales e inventarios
relacionados. Si usted utilizará variables de proceso “netas” para medición del proceso, asegúrese
de que sus valores de concentración se basan en porcentaje de sólidos

Tabla 2-1 Variables derivadas y variables de proceso disponibles

Variables de proceso disponibles

Variable derivada –
Etiqueta ProLink II y definición

Density @ Ref

Densidad a temperatura de referencia

Masa/volumen unitario, corregida a una
temperatura de referencia dada

SG

Gravedad específica

La relación de la densidad de un fluido de
proceso a una temperatura dada con
respecto a la densidad del agua a una
temperatura dada. Las dos condiciones de
temperatura dadas no necesitan ser iguales

Mass Conc (Dens)

Concentración de masa derivada de la
densidad de referencia

La masa porcentual de soluto o de material
en suspensión en la solución total, derivada
de la densidad de referencia

Mass Conc (SG)

Concentración de masa derivada de la
gravedad específica

La masa porcentual de soluto o de material
en suspensión en la solución total, derivada
de la gravedad específica

Volume Conc (Dens)

Concentración de volumen derivada de la
densidad de referencia

El volumen porcentual de soluto o de
material en suspensión en la solución total,
derivado de la densidad de referencia

Volume Conc (SG)

Concentración de volumen derivada de la
gravedad específica

El volumen porcentual de soluto o de
material en suspensión en la solución total,
derivado de la gravedad específica

Densidad
a tempe­ratura de
referencia

✓✓

✓✓✓

✓✓ ✓✓

✓✓✓✓✓

✓✓✓✓

✓✓✓✓ ✓

Caudal
volumé­trico
estándar

Gravedad
específica

Concen­tración

Caudal
másico
neto

Caudal
volumé­trico neto

8 Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

Tabla 2-1 Variables derivadas y variables de proceso disponibles (continuación)

Variables de proceso disponibles

Variable derivada –
Etiqueta ProLink II y definición

Conc (Dens)

Concentración derivada de la densidad de
referencia

La masa, volumen, peso o número de moles
de soluto o de material en suspensión en
proporción a la solución total, derivados de
la densidad de referencia

Conc (SG)

Concentración derivada de la gravedad
específica

La masa, volumen, peso o número de moles
de soluto o de material en suspensión en
proporción a la solución total, derivados de
la gravedad específica

Densidad
a tempe­ratura de
referencia

✓✓ ✓

✓✓✓✓

Caudal
volumé­trico
estándar

Gravedad
específica

Concen­tración

Paso 2 Especificación de los valores de referencia requeridos

Dependiendo de la variable derivada, se requieren diferentes valores de referencia para el cálculo de
densidad mejorada. La Tabla 2-2 muestra y define los valores de referencia que es posible que se requie­ran. La Tabla 2-3 muestra las variables derivadas y los valores de referencia que requiere cada una.

Caudal
másico
neto

Caudal
volumé­trico neto

Teoría y Antecedentes Curvas Definidas por el UsuarioCurvas Estándar o PersonalizadasAntes de Comenzar

Tabla 2-2 Definiciones de valores de referencia

Valor de referencia Definición

Temperatura de referencia del fluido de
proceso

Temperatura de referencia del agua El valor de temperatura T2 que se utilizará en el cálculo de la gravedad

Densidad de referencia del agua La densidad del agua a la temperatura de referencia T2

La temperatura a la cual se corregirán los valores de densidad

específica

Tabla 2-3 Variables derivadas y valores de referencia requeridos

Valores de referencia

Temperatura de
referencia del fluido

Variable derivada

Density @ Ref (densidad a referencia) ✓

SG (gravedad específica) ✓✓✓

Mass Conc (Dens) (concentración de
masa (densidad))

Mass Conc (SG) (concentración de
masa (gravedad específica))

Volume Conc (Dens) (concentración de
volumen (densidad))

Volume Conc (SG) (concentración de
volumen (gravedad específica))

Conc (Dens) (concentración (densidad)) ✓

Conc (SG) (concentración (gravedad
específica))

de proceso

✓

✓✓✓

✓

✓✓✓

✓✓✓

Temperatura de
referencia del agua

Densidad de
referencia del agua

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso 9

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

Paso 3 Definición de la superficie de densidad mejorada

La superficie de densidad mejorada proporciona la información que se requiere para realizar
corrección por temperatura en los datos de proceso de densidad, es decir, para hacer una
correspondencia de los valores de densidad de proceso con la densidad a temperatura de referencia.
Para definir la superficie de densidad mejorada:

1. Especifique de 2 a 6 valores de temperatura que definirán las isotermas de temperatura

2. Especifique de 2 a 5 valores de concentración que definirán las curvas de concentración

3. Para cada punto de datos (intersección de una isoterma de temperatura con una curva de
concentración), especifique la densidad del fluido de proceso a la temperatura y concentración
correspondientes. Por ejemplo, para definir la superficie de densidad mejorada que se muestra
en la Figura 2-6, con 6 isotermas de temperatura y 5 curvas de concentración, usted debe
especificar la densidad del fluido de proceso a la Concentración A y a la Temperatura 1, a la
Concentración A y la Temperatura 2, y continuando así hasta la Concentración E y
Temperatura 6.

Figura 2-6 Ejemplo de curva de densidad

Curvas de concentración A–E

Eje Y:

Densidad

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

Eje X:
Concentración

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

100

20

60

Isotermas de
temperatura 1–6

Eje Z:
Temperatura

Micro Motion recomienda:

• Especificar la temperatura de referencia como una de las isotermas de temperatura

• Seleccionar un rango de valores de temperatura que incluya y sea un poco mayor que el rango
de las temperaturas de proceso esperadas

• Seleccionar un rango de valores de concentración que incluya y sea un poco mayor que el
rango de las concentraciones de proceso esperadas

Los datos de muchos fluidos de proceso se pueden obtener en tablas publicadas. Los datos para el
cloruro de sodio se muestran en la Tabla 2-4.

10 Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

Tabla 2-4 Densidad del cloruro de sodio (NaCl) en agua (H

% de
Concentración 0 °C 10 °C 25 °C 40 °C 60 °C 80 °C 100 °C

1 1,00747 1,00707 1,00409 0,99908 0,9900 0,9785 0,9651

2 1,01509 1,01442 1,01112 1,00593 0,9967 0,9852 0,9719

4 1,03038 1,02920 1,02530 1,01977 1,0103 0,9988 0,9855

8 1,06121 1,05907 1,05412 1,04798 1,0381 1,0264 1,0134

12 1,09244 1,08946 1,08365 1,07699 1,0667 1,0549 1,0420

16 1,12419 1,12056 1,11401 1,10688 1,0962 1,0842 1,0713

20 1,15663 1,15254 1,14533 1,13774 1,1268 1,1146 1,1017

24 1,18999 1,18557 1,17776 1,16971 1,1584 1,1463 1,1331

26 1,20709 1,20254 1,19443 1,18614 1,1747 1,1626 1,1492

O) a diferentes temperaturas y concentraciones

2

Paso 4 Mapeo de densidad a temperatura de referencia con respecto a la concentración

Nota: si se especificó la densidad a temperatura de referencia o gravedad específica como la variable
derivada, no se requiere conversión a concentración porque estas dos variables no son medidas de
concentración. Por lo tanto, se omite este paso.

La aplicación de densidad mejorada debe ser capaz de hacer una correspondencia de la curva de
densidad a temperatura de referencia con respecto a la concentración. Esto se logra haciendo lo
siguiente:

• Especificar 2 a 6 valores de concentración. Micro Motion recomienda utilizar los mismos
valores que se utilizaron en el Paso 3.

• Para cada valor de concentración, especificar la densidad correspondiente del fluido de
proceso a la temperatura de referencia.

Otra vez, los datos de muchos fluidos de proceso se pueden obtener en tablas publicadas. Por ejemplo,
si el fluido de proceso es cloruro de sodio en agua, y la temperatura de referencia especificada es
25 °C, la tercer columna de datos de la Tabla 2-4 proporciona los valores requeridos.

Teoría y Antecedentes Curvas Definidas por el UsuarioCurvas Estándar o PersonalizadasAntes de Comenzar

Paso 5 Ajuste de curva

Cuando se ha terminado de introducir los datos, el transmisor genera automáticamente la curva de
densidad mejorada. Hay dos medidas para saber si una curva de densidad es buena:

• El resultado del algoritmo de ajuste de la curva. La concentración será calculada a partir de los
datos de entrada sólo si los resultados de ajuste de la curva son
de ajuste de la curva son

Poor (deficiente) o Fail (fallido), usted debe repetir el proceso con

Good (bueno). Si los resultados

datos modificados. Las opciones incluyen:

– Corrección de datos introducidos no precisos

– Reconfiguración de la curva utilizando menos isotermas de temperatura o curvas de

concentración

Si los resultados de ajuste de la curva son

Empty(vacío), el cálculo de ajuste de la curva no se

ha completado o ha fallado. Espere otro minuto, o vuelva a introducir sus datos.

• El error de ajuste de la curva. Este valor es de acuerdo al error promedio del ajuste de la curva
y no incluye valores de error utilizados para definir la curva de densidad, ni algún error en las
mediciones de densidad o temperatura.

Nota: la determinación de la precisión general del cálculo de concentración es compleja y puede ser
laboriosa. Si se requiere esta información, contacte con el departamento de servicio al cliente de
Micro Motion

Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso 11

Teoría y Antecedentes de Densidad Mejorada continuación

El error de ajuste de la curva se reporta en la unidad de concentración que esté activa
actualmente. Se puede representar como un valor como se muestra a continuación:

8.4337E-5

En este ejemplo, si la unidad de concentración para la curva de densidad es % de sólidos, el
error promedio de ajuste de la curva es 0,000084337 % de sólidos.

2.5 Ejemplo de la aplicación de densidad mejorada

Una planta utiliza una solución limpiadora cáustica (NaOH en H
agua de la ciudad. Para cumplir con los estándares de emisiones, la concentración total de NaOH en el
agua de desperdicio no puede exceder el 5%. El estándar de concentración se define con respecto a la
masa (en lugar de con respecto al volumen).

Sin la aplicación de densidad mejorada

De acuerdo a las pruebas, se asume que la solución limpiadora fluye hacia el tanque de descarga a una
concentración de 50%. Por lo tanto, para cumplir con los estándares de emisiones, se debe diluir una
unidad de solución limpiadora con 19 unidades de agua. Periódicamente, se prueban muestras en el
laboratorio para supervisar el cumplimiento.

Este enfoque tiene los siguientes inconvenientes:

• La concentración de la solución limpiadora puede ser diferente de la muestra original.

• La concentración de la solución limpiadora puede variar más allá de las tolerancias.

• Las pruebas de laboratorio son lentas y costosas, y es posible que no capturen variaciones
importantes: algunos lotes podrían estar violando los estándares, mientras otros lotes
contienen más agua que la requerida, lo cual es un gasto innecesario.

• El procesamiento de residuos un lote por vez es ineficiente.

• No hay provisiones para el manejo de lotes malos.

O) y la descarga en el sistema de

2

Con la aplicación de densidad mejorada

Se implementa un proceso de mezclado continuo. Se configura un medidor de caudal ubicado aguas
abajo con la aplicación de densidad mejorada para medir la concentración (masa). A través de un
PLC, el medidor de caudal controla una válvula ubicada aguas arriba que controla el caudal de agua
hacia el mezclador estático.

Al usar esta tecnología:

• Cualquier variación en la concentración de la solución limpiadora que fluye hacia el tanque de
descarga es compensada, inmediata y automáticamente.

• No se requieren pruebas de laboratorio.

• Se elimina el procesamiento de lotes, junto con los lotes malos.

12 Aplicación de Densidad Mejorada: Teoría, Configuración y Uso