Diapositiva 1 - Silos y Camiones SA

Mapeo de Superficie en 3D
Medición Exacta de Volúmen en
Aplicaciones Difíciles
UNA EMPRESA DE GRUPO INDUSTRIAL TELLERÍA
Silos y Camiones S..A de C.V.
APM Bindicator
Aplicaciones
• Operación en ambientes difíciles (polvo y humedad) y
con todos los materiales (baja densidad aparente y
dieléctrico bajo)
• Medición continua y precisa de volúmen (inventario)
• Display gráfico 3D de superficie de material
¿cuando podemos cargar material?
• Identificación rápida de adhesión de material en las
paredes de los silos
• Autolimpieza (bajo mantenimiento)
Limitaciones de equipos actuales
• Los sensores ultrasónicos no son aptos para
ambientes con polvo, y los sensores tipo Radar no
aplican para algunos plásticos.
• Medición de nivel basada a un solo punto.
• No proveen de medición precisa de volúmen y no
generan una imagen del material en el interior del
silo en 3D.
• No identifican adhesión de en las paredes del silo
(ejemplo: cemento, harina).
• No miden volúmen de material almacenado en
recipientes abiertos.
Ángulo de Haz vs Frecuencia
¿Cómo funcionan los sensores estándar (radar / ultrasonidos / etc.)?
El ángulo del haz es inversamente proporcional a la Frecuencia
Baja frecuencia = Mayor ángulo del rayo
¿Donde está el nivel?
¿Cómo funcionan los sensores estándar (radar / ultrasonidos / etc.)?
¿está aqui?
¿Donde está el nivel?
¿Cómo funcionan los sensores estándar (radar / ultrasonidos / etc.)?
¿está aqui?
Ángulo de Haz vs Frecuencia
¿Cómo funcionan los sensores estándar (radar / ultrasonidos / etc.)?
El tiempo estándar de respuesta de esta tecnología no es suficiente
Ejemplos de Autolimpieza
• Libre de Mantenimiento
La Dimensión de Alta
Dirección
La Dimensión de Alta Dirección
• Tradicionalmente los sensores
con un simple transductor son
solo capaces de medir un simple
punto de la superficie de
material.
• El APM implementa una
formación circular de tres
transductores para la
conformación del haz tanto en
la recepción y transmisión
(triangulación).
La Dimensión de Alta Dirección
• Mediante la recopilación de todos los ecos
devueltos de la superficie, el algoritmo
patentado de la 3DLevelScanner ™ es capaz
de detectar:
– La distancia con el material (tiempo de vuelo
para cada eco)
– La ubicación de cada eco de retorno a la
superficie (mediante el cálculo del ángulo de
llegada del eco con la diferencia de tiempo
entre el eco recibido en cada antena).
La Dimensión de Alta Dirección
•
•
•
•
Asignación de puntos - son los ejes X, Y y Z
coordenadas de cada medida eco, el 0,0,0 de
coordenadas en el centro superior del silo.
Distancia R – La "distancia R" es la distancia
absoluta diagonal medida desde el nivel de la
posición de montaje del 3DLevelScanner .
Distancia Z (X,Y,Z coordinar)– la distancia en línea
recta a partir de un determinado desplazamiento x,
y en el techo.
Todas las tecnologías competidoras sin contacto dan
la “Distancia R", que podría ser igual o mayor que la
distancia "Z" (dependiendo del ángulo en el que
está instalado el dispositivo). El APM ofrece la
“distancia Z“ medida para los valores de cada punto
(que es la distancia correcta / nivel de material en el
silo).
R
Distance
(26)
Z Distance
(17.3)
La Dimensión de Alta Dirección
• La baja frecuencia usualmente sugiere:
– ancho de haz de alta y poca capacidad para evitar los ecos de las
paredes del silo.
– antenas grandes, con amplias zonas muertas.
¡Pero!
• Con la triangulación obtenemos dirección.
• Tres escáner transductores APM y algoritmos habilitados para el uso de
pulsos de baja frecuencia con cancelación de eco de las paredes y
pequeñas zonas muertas.
• Uno transmite y dos escuchan inmediatamente.
• Mapeo de eco falso.
Volúmen
Volúmen
• Mediante la recopilación de todos los ecos
devueltos de la superficie, el algoritmo
patentado de la 3DLevelScanner ™ es capaz
de detectar :
– La distancia con el material (tiempo de vuelo para
cada eco).
– La ubicación de cada eco de retorno a la superficie
(mediante el cálculo del ángulo de llegada del eco
con la diferencia de tiempo entre el eco recibido
en cada antena).
– Los ecos se convierten en puntos de la
cartografía y construye la imagen en 3D
de la superficie utilizando software
APM 3DLevelManager ™.
Volúmen
El dispositivo procesador de señales digitales
muestrea y análiza las señales recibidas para
proporcionar medidas muy precisas del nivel de
puntos múltiples. El volumen y la masa de los
contenidos almacenados se calcula con base en
estas mediciones de nivel y las dimensiones físicas
del silo.
Mapa de Superficie 3D
Mapa de Superficie 3D
¿Qué tan exacto es?
Volumen vs Nivel
Comparación del volumen (%) de exactitud de los
3DLevelScanner de un solo punto (MV ó Vs):
• Dimensiones del silo son: Ancho=10m, Alto=20m.
• Cono inclinado con 4°, a 10m.
• Presición del 3DLevelScanner = 1.55%
• Presición de volúmen con = 16%
10
20
Si el nivel se toma en la pared el resultado es de 50% de
su capacidad, pero en realidad es 2/3 x 50% (área
cónico), más del 50% = 84% o 34% error.
Si el nivel se toma en el centro el resultado está vacío
pero en realidad es del 84% o 16% error.
¿Qué tan exacto es?
Volumen vs Nivel
Comparación del volumen (%) de exactitud de los
3DLevelScanner de un solo punto (MV ó Vs):
• Dimensiones del silo son: Ancho=10m, Alto=20m.
• Cono inclinado con 4°, a 10m.
• Presición del 3DLevelScanner = 1.55%
• Presición de volúmen con = 16%
10
20
Almacenes no-tradicionales
Mediciones prácticamente para una variedad ilimitada de contenedores :
● Grandes contenedores abiertos
● Pisos de almacenamiento a granel sólido
● Almacenes
Gama de
Productos
Equipo tipo S/M/MV
3DLevelScanner S
• Ángulo de 30 º haz de apertura - abarca más área que
otros dispositivos tradicionales de medición de nivel
• Baja frecuencia – penetrando el polvo
• Respuesta rápida - conveniente para silos pequeños
o silos proceso de rápida evolución/una vía rápida
• Proporcionar media distancia / Nivel
• Proporciona Promedio de volumen (4 … 20 mA)
• Modo lineal activado (para silos no estándar y
segmentados)
Equipo tipo S/M/MV
3DLevelScanner M
• 70 º ángulo de apertura del haz - cubre una amplia
superficie
• Baja frecuencia – penetrando el polvo
• Conveniente para los silos grandes que requieren una alta
precisión y control de inventario
• Proporciona mínimo/máximo y la distancia promedio
• Proporciona Promedio de volumen (4 … 20 mA) .
• Mapeo 3D - detecta los puntos de la cartografía de la
superficie
• Visualización deshabilitada.
Equipo tipo S/M/MV
3DLevelScanner MV
• 70 º ángulo de apertura del haz - cubre una amplia
superficie
• Baja frecuencia – penetrando el polvo
• Conveniente para los silos grandes que requieren una alta
precisión y control de inventario
• Proporciona mínimo/máximo y la distancia promedio
• Proporciona Promedio de volumen (4 … 20 mA) .
• Mapeo 3D - detecta los puntos de la cartografía de la
superficie
• Visualización de 3DMapping habilitada
Sistema Multi-Scanner
Para Silos > 45’diémetro
•System Controller
•Multiple 3DLevelScanners
Type MVL (minimum 2 units)
•3D Vision Software (setup and
visualization)
•3DLinkPro for remote wireless
access(Optional )
Sistema Multi-Scanner
Un algoritmo especial combina los datos de los
escáneres en el sistema y genera una
representación en 3D del producto real en el silo,
depósito o almacén para su visualización en
pantallas de PC remota.
Sistema Multi-Scanner
Todo tipo 3DLevelScanners MVL en el sistema están
conectados a través de conexión en cadena al
controlador multi-escáner con el cable RS485.
La salida de los datos (volumen, min / nivel máximo, la
masa, la visualización, la temperatura) desde el
controlador puede ser entregado por los siguientes
métodos :
• 4… 20 mA – Solo Volúmen
• RS485 / Modbus / Profibus (via converter)
• GSM / GPRS (using APM 3DLinkPro)
¿Resultados?
• Precisión, sin contacto, medición de volumen constante y
el cálculo de la masa.
• Medidas de prácticamente cualquier tipo de material en
cualquier tipo de almacenamiento.
• Visualización 3D - "lo que ves es lo que tienes".
¿Resultados?
• Volúmen total -control de inventario-, nivel mínimo, nivel
máximo, peso (con linealización de densidad
aparente).
• Los datos históricos, incluyendo la trazabilidad de la señal.
• Monitoreo remoto.
• Apoyo a distancia, calibración y actualizaciones de
software.
• Manejo automático de materiales.
• Libre de mantenimiento.
Conectividad
Comunicación remota
3DLinkPro
• El 3DLinkPro se utiliza para la asistencia
remota y medidas de seguimiento.
• Tarjeta SIM con SMS (texto) y GPRS /
GSM habilitado se requiere.
• Restablecimiento automático de energía
cuando pierde la señal celular.
• Actualización de Firmware
• Solución de problemas a distancia y
mapeo falso de eco
Protocolos de Comunicación
• 4 - 20 mA,
• HART
• Modbus
• GSM / GPRS
• TCP IP
Consideraciones y Certificaciones
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Temperatura de proceso: -40° – 85°C (-40 – 185 °F)
Presión de proceso: -0.2 – 1 bar
Protección:
IP 67
ATEX II 1/2D, 2G (Head-zone 21, Antenna-zone 20)
CE EMC
EN 61326
CE Safety IEC
EN 61010-1
FCC
47CFR part 15 subpart B
ISO 9001 2000
Características de Medición
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Frecuencia:
Ángulo del haz:
Precisión (vertical):
Rango de medición:
Zona muerta:
2.6- 7 KHz
30-70 degrees
15 mm (0.6”)
0.5-70 m (1.6’-230’)
20 cm (8”)
Resúmen
Resúmen
El 3DLevelScanner APM ™ utiliza señal de baja frecuencia de 2 a 7 KHz.
Amplia cobertura - a más baja es la frecuencia mayor será el ángulo de haz
(70) .
Penetración de polvo - a baja frecuencia los resultados de desempeño son
buenos ambientes polvorientos, húmedos.
•
•
•
Sound Attenuation due to Moisture concentration in air
120
80
0%
20%
60
50%
100%
40
20
frequency(Hz)
40000
20000
16000
12500
10000
6300
4000
2000
1250
800
630
400
200
100
63
50
40
0
20
Attenuation(dB)
100
Resúmen
• Autolimpieza
• El sensor más preciso en el mercado.
• Herramienta de visualización 3D Mapping para ayudar a decidir
dónde llenar (en múltiples llenados de silos).
• Rango de medición de hasta 70 metros.
• Trabaja con materiales de baja constante dieléctrica.
• La combinación de sensores pueden trabajar en un silo sin
problemas de interferencia.
• Fiabilidad - 3 transmisores y receptores independientes.
• Banda muerta muy pequeña (10 "desde la punta de la antena).
• 3D fiabilidad sin precedentes de falsos ecos.
Resúmen
• El único dispositivo de medición de volumen (inventario) para
silos.
• Apto para la medición de todos los materiales sólidos.
• Opera en condiciones de mucho polvo y la humedad.
• Alerta temprana sobre la adhesión de materiales en las paredes
de los silos.
• Único dispositivo que mide el volumen, así como el nivel mínimo
y máximo.
• Monitoreo remoto por celular.
• Instalación simple.
¿Mercado objetivo?
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Plantas de energía.
Almacenamiento de flyash.
Grandes silos de almacenamiento de maíz para fabricar etanol.
Silos de gran tamaño escorias y otros en las plantas de fabricación de
cemento.
Silos de gran almacenamiento de granos de soya para la producción
de aceite de semilla.
Grandes contenedores abiertos de alimento de animales.
Grandes almacenes, contenedores abiertos y cúpulas almacenar
fertilizantes (fosfatos, potasio, etc) .
Pilas de almacen de piedras de cal, cobre, hierro y otros minerales.
Grandes cúpulas de fertilizantes
Grandes contenedores de almacenamiento de sal.
Muy grandes silos de almacenamiento de diversos granos.