manual de instalación, operación y calibración
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ML-DM03-001-ESP MANUAL DE INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y CALIBRACIÓN DETECTOR DE METALES PARA CORREA TRANSPORTADORA METALTRONIX Série DM03 ENGELETRO COMERCIAL LTDA. Rua Gabriela de Melo, 484 Olhos d’Água Norte 30390-080 Belo Horizonte MG Tel (31)3288-1366 Fax (31)3288-1099/1340 http://www.engeletro.ind.br [email protected] La ENGELETRO se reserva el derecho de alterar cualesquiera de las informaciones contenidas en este Manual sin previo aviso. Este documento no puede ser reproducido total o parcialmente, sin la autorización por escrito de la ENGELETRO. Derechos Reservados. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 1 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP ÍNDICE GARANTÍA ............................................................................................................................ 3 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................4 2. CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO ............................................................................... 5 2.1 UNIDAD ELECTRÓNICA .................................................................................................. 5 2.1.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS ...................................................................................... 5 2.1.2 CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS .................................................................................. 7 2.1.2.1 MÓDULO AS-DM03-110....................................................................................... 7 2.1.2.2 MÓDULO DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN AS-DM03-121....................................... 7 2.1.2.3 PANEL INTERNO AS-DM03-120 ............................................................................ 7 2.1.2.4 MÓDULO DE CONTROL DEL DETECTOR DE ENMIENDAS AS-DM03-510 (OPCIONAL) ..... 7 2.1.2.5 MÓDULO DE CONTROL DEL MARCADOR CON POLVO COLORANTE AS-DM03-410 ......... 7 2.1.3 CARACTERÍSTICAS GENERALES ................................................................................. 8 2.2 CAJA DE LIGACIONES .................................................................................................... 8 2.3 SISTEMA DE BOBINAS AS-DM03-300 ............................................................................... 9 2.4 ESTRUCTURA SUPORTE................................................................................................ 11 2.5 MARCADOR CON POLVO COLORANTE (OPCIONAL) ........................................................... 11 2.6 SENSOR DE ENMEINDAS METÁLICAS (OPCIONAL) ........................................................... 12 3. INSTALACIÓN ................................................................................................................. 13 3.1 GENERALIDADES ........................................................................................................ 13 3.2 DESEMBALAJE E INSPECCIÓN INICIAL ........................................................................... 13 3.3 INSTALACIÓN DE LA UNIDAD ELETRÓNICA ..................................................................... 13 3.4 SISTEMA DE BOBINAS Y ESTRUCTURA SUPORTE ............................................................. 13 3.2 CONEXIONES DE CAMPO .............................................................................................. 15 3.3 SENSIBILIDAD UTILIZABLE .......................................................................................... 15 4. INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Y AJUSTES ....................................................................... 16 4.1 GENERALIDADES ........................................................................................................ 16 4.2 DETECTOR DE ENMIENDAS METÁLICAS AS-DM03-500...................................................... 16 4.2.1 SECUENCIA DE AJUSTES ........................................................................................ 16 4.3 MARCADOR CON POLVO COLORANTE ............................................................................. 17 5. TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO........................................................................................... 18 5.1 PRINCIPIO FÍSICO....................................................................................................... 18 5.2 CIRCUITO ELECTRÓNICO ............................................................................................. 19 5.2.1 Circuito de Control ................................................................................................. 19 5.2.1.1 CI-5=COMPARADOR LM-311 .............................................................................. 19 5.2.1.2 CI-7=PLL CD4046 ............................................................................................ 20 5.2.1.3 CI-6=CONTADOR DE 12 BITS CD4040 ................................................................ 21 5.2.1.4 CI-8=MEMORIA EPROM 2716 ............................................................................. 21 5.2.1.5 "CI-10" Multivibrador Monoestable 74121 ............................................................ 22 5.2.1.6 "CI-9" Multivibrador Monoestable 74121 .............................................................. 22 5.2.1.7 "CI-10" Comparador Cuádruplo LM339 ................................................................ 22 5.2.2 Circuito de Detección.............................................................................................. 22 5.2.3 Circuito Detector.................................................................................................... 23 5.2.3.1 Amplificador .................................................................................................... 23 5.2.3.2 Circuito de Conmutación 1 ................................................................................. 23 5.2.3.3 Filtro pasa-bajas/ Amplificador "BF" .................................................................... 24 5.2.3.4 Circuito de Llaves 2 .......................................................................................... 24 5.2.3.5 Circuito de Accionamiento para Relé.................................................................... 24 6. AJUSTES ........................................................................................................................ 25 6.1 Ajuste del Circuito "PLL" (trimpot P8) ............................................................................. 25 6.2 Ajuste del Circuito Transmisor....................................................................................... 27 6.3 Ajuste del Circuito Detector .......................................................................................... 27 6.4 Patrón para Evaluación de Desempeño ........................................................................... 28 7. MANTENIMIENTO............................................................................................................. 31 7.1 ANÁLISIS INICIAL ....................................................................................................... 31 7.2 SÍNTOMAS ................................................................................................................. 31 7.2.1 SÍNTOMA #1......................................................................................................... 31 7.2.2 SINTOMA #2......................................................................................................... 31 LISTA DE PRODUCTOS ......................................................................................................... 32 ANOTACIONES .................................................................................................................... 33 Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 2 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP GARANTÍA La ENGELETRO garantiza que el equipamiento suministrado estará libre de defectos de los componentes y de fabricación. Tal garantía no se aplica a los acessórios, piezas y materiales comprados por la ENGELETRO de terceros al menos que sean fabricados de acuerdo con proyecto de la ENGELETRO, pero será válida para la mano de obra incorporada en la instalación de estos ítem en el equipamiento completo. Para los acessórios, piezas y materiales que tengan garantías de los fabricantes, estas garantías serán repasadas por la ENGELETRO al comprador. La garantía de la ENGELETRO está condicionada al equipamiento con defecto puesto en su fábrica en Belo Horizonte MG BRASIL, con flete de ida y vuelta por cuenta del comprador. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 3 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 1. INTRODUCCIÓN Los procesos de transporte de materiales sólidos a granel, en instalaciones de minería, siderúrgicas, puertos de embarque etc. deben asegurar, al final del proceso, que la cualidad de los productos atienda a las especificaciones de normas preestablecidas. En la mayoría de los casos, el transporte de piezas metálicas misturadas indebidamente al material del proceso podrá influir en la calidad del producto final o provocar daños a los procesos y/o equipamientos. Tornase por tanto extremamente importante, que durante el proceso de transporte, la detección y la consecuente remoción de objetos metálicos indeseables, indebidamente misturados al material de proceso, sea hecha con un alto grado de confiabilidad. Los procesos de detección de piezas metálicas se han basado en la medición de la variación de la impedancia de un sistema de bobinas sensoras o en la medición de la variación de factor de mérito de un circuito oscilador LC, causada por el paso de las piezas metálicas a ser detectadas. Estos métodos se tornan ineficaces cuando el propio material del proceso posee características magnéticas, que provocaran variaciones en las magnitudes arriba, ocasionando falsas detecciones que hacen inviable el funcionamiento del equipamiento. La ENGELETRO desenvolvió el Detector de Metales METALTRONIX de la Série DM03, con base en la medición de la conductividad eléctrica del material de proceso, tornándolo indiferente a las características magnéticas o no de los materiales de proceso, además de detectar todo tipo de metal que este indebidamente misturado al material de proceso: cobre, aluminio, latón, acero, hierro, acero manganeso (no-magnético), etc.. Las dimensiones mínimas de las piezas metálicas a ser detectadas son función de la instalación, ancho de la correa, fluidez del material de proceso, etc., teniendo como valor típico una esfera de acero de 25 mm de diámetro. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 4 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 2. CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO 2.1 UNIDAD ELECTRÓNICA 2.1.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS La unidad electrónica del Detector de Metales DM03 está abrigada en una caja de acero vitola 16, con techo protector, conforme Fig. 2.1. Ø1 5 540 760 690 813 DETECTOR DE METAIS MD-M-03 ENERGIZADO REARME MANUAL METAL DETECTADO DETALHE A 480 200 271 216 Figura 2.1 Unidad Electrónica Vistas Externas La caja es suministrada normalmente en color gris RAL 7032 con grado de protección IP-65. En la puerta frontal, están instalados 2 (dos) lámparas de señalización: - Color verde: Equipamiento conectado; - Color Rojo: Metal detectado. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 5 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP Abriéndose la puerta frontal, tenemos acceso a los módulos electrónicos y demás partes del equipamiento, conforme Figura 2.2 RB2 RB1 2 VCA 1 2 3 1 T1 3 4 5 120-3A 220V-1,5A 120V-0,5A 220V-0,25A 6 T2 F1 F2 7 8 +20VCC 5A -20VCC 5A 9 F3 F4 10 11 12 F3 F4 120V LIGA 220V DESL. 120/220V ATRASO AÇÃO PLACA DE CIRCUITO SENSIBILIDADE IMPRESSO AS-DM03-121 DENS. MARCADOR POR PÓ CORANTE ATRASO AÇÃO AS-DM03-410 (OPCIONAL) DETECTOR DE EMENDAS AS-DM03-510 (OPCIONAL) PLACA DE CIRCUITO RELÉ DE SAÍDA IMPRESSO AS-DM03-110 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 RB3 RESERVA RELÉ DO MARCADOR POR PÓ CORANTE (OPCIONAL) RÉGUA DE BORNES PARA FIAÇÃO DE CAMPO Figura 2.2 Unidad Electrónica Vista Interna En la parte superior tenemos la Fuente de Alimentación AS-DM03-120, constituida por una caja con fusibles, llave conecta-desconecta y bornes de alimentación. Dentro de la caja, están localizados los transformadores y el filtro de línea. El circuito electrónico de la Fuente de Alimentación está constituido por un módulo en circuito impreso (AS-DM03-121), montado fuera de la caja. En el centro de la caja tenemos el módulo en circuito impreso AS-DM03-110 que contiene el circuito principal del detector, con conectadores para los módulos opcionales: - Módulo de Control del Detector de Enmienda Metálicas (AS-DM03-510); - Módulo de Control del Marcador con Polvo Colorante (AS-DM03-410). En la parte inferior de la caja tenemos la regla de terminales para recibir los cables de campo. Una brida removible en la faz inferior de la caja, contiene los agujeros necesarios para recibir los electroductos que abrigarán los cables de campo. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 6 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 2.1.2 CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS 2.1.2.1 MÓDULO AS-DM03-110 El módulo AS-DM03-110 contiene los circuitos transmisores, detector y de control lógico bien como sirve de base para la conexión de los módulos de controle del Detector de Enmiendas Metálicas y del Marcador con Polvo Colorante. Está confeccionado con fibra de vidrio, doble cara, con filetes de cobre con tratamiento especial de estaño-plomo y máscara de soldadura en tinta epóxi. Datos de la Alimentación del Módulo AS-DM03-110 TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE 24VCC/1 +15VCC/1 +5VCC/1 0VCC/1 -15VCC/1 +20VCC/2 0VCC/2 -20VCC/2 90mA 50mA 100mA 50mA 50mA 50mA /1= tierra #1 /2= tierra #2 2.1.2.2 MÓDULO DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN AS-DM03-121 El módulo AS-DM03-121 está constituido por 2 (dos) fuentes de alimentación aisladas, siendo una de ± 20 VCC, para el circuito transmisor y una de +24 VCC, ±15 VCC e +5 VCC para os circuitos de detección y de control. Esta fuente recibe 2 (dos) alimentaciones diferentes: a. 19 VCA para los circuitos de detección y de control; b. 15,6 VCA para el circuito transmisor. Datos de la Alimentación del Módulo AS-DM03-121 TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE TENSIÓN CORRIENTE 24VCC/1 +15VCC/1 +5VCC/1 0VCC/1 -15VCC/1 +20VCC/2 0VCC/2 -20VCC/2 900mA 80mA 50mA 50mA 80mA 80mA /1= tierra #1 /2= tierra #2 2.1.2.3 PANEL INTERNO AS-DM03-120 El Panel Interno abriga y proporciona blindaje para los transformadores y contiene los comandos de la energía, selección 110/220VCA, fusibles y enchufes o tomas de servicio. Está confeccionada en aluminio en las dimensiones 110 x 210 x 155 mm. Especificaciones de los Fusibles: Fuente ±20 VCC: 2 fusibles de 0,5A (∅5mmx20mm); Fuente de +24 VCC, +15 VCC, -15 VCC: 1 fusible de 0,5A (110 VCA) o 0,25A (220 VCA) (∅5mmx20mm); Toma de Servicio: 1 fusible de 3A (∅5mmx20mm). 2.1.2.4 MÓDULO DE CONTROL DEL DETECTOR DE ENMIENDAS AS-DM03-510 (OPCIONAL) El Módulo de Control del Detector de Enmiendas AS-DM03-510 está montado en posición vertical sobre el Módulo AS-DM03-110, apoyado lateralmente por 2 (dos) guías-cartas. Está confeccionado en circuito impreso en fibra de vidrio, doble cara, con filetes de cobre tratados con aleación estaño-plomo y máscara de soldadura en resina epóxi. En la parte superior se localiza un pequeño panel en aluminio, con 3 (tres) potenciómetros para los siguientes ajustes: - (P1) Ajuste del Retardo en la respuesta (0-25 segundos); - (P2) Ajuste del Tiempo de Actuación (0-5 segundos); - (P3) Ajuste de la Sensibilidad (0-50% de la sensibilidad normal) Posee también un LED para monitorear el tiempo de actuación. Alimentación: 15 VCC. 2.1.2.5 MÓDULO DE CONTROL DEL MARCADOR CON POLVO COLORANTE AS-DM03-410 (OPCIONAL) El Módulo de Control del Marcador con Polvo Colorante AS-DM03-410 está montado en posición vertical sobre el Módulo AS-DM03-110, apoyado lateralmente por 2 (dos) guías-carta. Está confeccionado en circuito impreso en fibra de vidrio, doble cara, con filetes de cobre tratados con aleación estaño-plomo y máscara de soldadura en resina epóxi. En la parte superior se localiza un pequeño panel en aluminio, con 2 (dos) potenciómetros para los siguientes ajustes: - (P1) Ajuste del Retardo en la actuación (0-25 segundos); - (P2) Ajuste del tiempo de Actuación (0-5 segundos) Posee también un LED para monitorear el tiempo de actuación. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 7 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP Alimentación: 15 VCC. 2.1.3 CARACTERÍSTICAS GENERALES Peso total: 32 kg; Alimentación Eléctrica: 110/220 V 60 Hz; Consumo: 25 VA; Temperatura ambiente de operación: 0-70 ºC; Contactos disponibles para accionamiento externo: - Metal Detectado: 2 x SPDT, 250 V 10 A; - Comando del Marcador con Polvo Colorante: 1 x SPDT, 250 V 6 A. 2.2 CAJA DE LIGACIONES Es suministrada en aluminio fundido para fijación en superficie vertical, pesando 1 kg. Asegura la inmunidad del sistema de bobinas contra interferencias electromagnéticas externas por la conexión de las bobinas receptoras con polaridad de substractiva para señales externas y aditiva para el campo generado por la bobina transmisora. Debe ser instalada próxima al Sistema de Bobinas. La Figura 2.3 muestra las dimensiones y vistas externas de esta caja de ligaciones. 202 VISTA FRONTAL 154 145 125 232 VISTA LATERAL 224 VISTA SUPERIOR Figura 2.3 Caja de Ligaciones Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 8 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 2.3 SISTEMA DE BOBINAS AS-DM03-300 El Sistema de Bobinas está constituido por 1 (una) Bobina Transmisora y 2 (dos) Bobinas Receptoras. La Figura 2.4 muestra una instalación típica de un Sistema de Bobinas. Figura 2.4 Sistema de Bobinas y Suporte de Fijación Vista Lateral Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 9 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP La Bobina Transmisora está instalada sobre el transportador, paralela a él, en cuanto las bobinas receptoras son instaladas debajo de él, paralelas entre si y perpendiculares a la dirección del transporte de material, conforme mostrado en la Figura 2.5. Figura 2.5 Sistema de Bobinas y Suporte de Fijación Vista Frontal Las dimensiones de cada una de estas bobinas serán determinadas de acuerdo con las dimensiones del transportador en cuestión. La dimensión del sistema de bobinas es hecho caso a caso. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 10 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 2.4 ESTRUCTURA SUPORTE Es suministrada una estructura suporte para el Sistema de Bobinas en fibra de vidrio reforzada con tornillos de nylon. Esta estructura posee agujeros de ajuste de la altura de la Bobina Transmisora en relación con la correa transportadora para quedarse localizada en la posición de distancia mínima, llevando en cuenta la altura del material transportado por la correa. 2.5 MARCADOR CON POLVO COLORANTE (OPCIONAL) Es alimentado por aire comprimido. Es utilizado para señalar la región donde fue detectado el metal, misturado al material de proceso, para agilizar su retirada por el operador, después de parada la correa. La figura 2.6 muestra el Marcador con Polvo Colorante. Para mayores informaciones al respecto de este accesorio, solicitar catálogo específico. Figura 2.6 (a) Conjunto Pulverizador de Polvo Colorante (b) Pico Pulverizador Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 11 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 2.6 SENSOR DE ENMEINDAS METÁLICAS (OPCIONAL) Es utilizado en los casos en que la correa transportadora posee enmiendas metálicas. El sensor detecta la enmienda metálica, provocando una reducción momentánea de la sensibilidad del Detector para evitar que el Detector provoque la parada de la correa por la detección de la propia enmienda. Después del pasaje de la enmienda metálica, la sensibilidad vuelve a lo normal. La Figura 2.7 muestra la localización del Sensor de Enmiendas Metálicas. Figura 2.7 Sensor de Enmiendas Metálicas Localización Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 12 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 3. INSTALACIÓN 3.1 GENERALIDADES Consideraciones generales y instrucciones de instalación del Detector de Metales DM03 son presentadas en esta sección. Las figuras de este manual contiene informaciones típicas. Para casos específicos, deben ser considerados los diseños certificados suministrado por la ENGELETRO para cada configuración y local de instalación en particular. 3.2 DESEMBALAJE E INSPECCIÓN INICIAL Cada Detector DM03 es exhaustivamente testado antes del embarque y empaquetado convenientemente para evitar daños durante el transporte. El equipamiento debe ser inspeccionado inmediatamente después del recibimiento para evitar perdida de tiempo y si fuese el caso, utilizar la cobertura del seguro referente al transporte desde la fábrica hasta el destino. Esta inspección es muy importante si la embalaje tuviese indicios de daños. Todas las reclamaciones referentes a daños durante el transporte deben ser hechas inmediatamente a la empresa transportadora. 3.3 INSTALACIÓN DE LA UNIDAD ELETRÓNICA La unidad electrónica puede ser abrigada en varios tipos de cajas de protección, de acuerdo con las especificaciones de ingeniaría. Para cada tipo de caja, es suministrado un diseño de dimensiones para facilitar el planeamiento de la instalación. La distancia en cable entre la Unidad Electrónica y las Bobinas Detectoras no debe exceder 100 (cien) metros. 3.4 SISTEMA DE BOBINAS Y ESTRUCTURA SUPORTE El Sistema de Bobinas debe ser instalado en la línea del centro entre 2 caballetes del transportador. La distancia entre los caballetes del transportador no debe ser menor que 1,20m entre los ejes. Si los caballetes no pudiesen ser espaciados en esta distancia como mínimo, esta distancia podrá ser reducida entonces hasta 1,1m desde que las roldanas sean substituidas por roldanas del tipo "impacto" de borracha, con núcleo metálico, con diámetro como máximo de 45 mm. Estas dimensiones no son absolutas, pudiendo variar para alguna aplicación específica. Deben ser removidas chapas colectoras de polvo y cualesquiera otras piezas metálicas que estén montadas en la abertura donde está montado el Sistema de Bobinas. Las chapas colectoras de polvo pueden ser substituidas por chapas de plástico, de madera o fibra de vidrio (material noconductor). Las roldanas de retorno de la correa o las piernas de suporte del transportador deben ser posicionados en alineación de los caballetes superiores. Caso el transportador posea pequeñas guías laterales metálicas de contención del material de proceso, en la región del Sistema de Bobinas, estas deberán ser substituidas por material plástico, madera o fibra de vidrio. En el caso de cobertura metálica del transportador a través de tejas metálicas, estas también deberán ser removidas y/o substituidas por tejas plásticas, fibra de vidrio o de amianto. Los alimentadores o silos metálicos deberán estar a una distancia mínima de 2,5 m del local de instalación del Sistema de Bobinas. Los separadores electromagnéticos de metales ferrosos (electroimanes) deberán estar alejados a por lo menos 10 m. Los cables eléctricos de energía (de cobre o de aluminio) no deberán pasar próximos al Sistema de Bobinas. Deberán ser mantenidos a una distancia mínima de 3 m de estas. La estructura suporte del Sistema de Bobinas está fabricada en madera o fibra de vidrio. El Sistema de Bobinas es fijado a la Estructura Suporte por medio de tornillos, tuercas y arandelas de "nylon". La Bobina Transmisora, hecha de PVC de alto impacto, está suspendida arriba de la correa de tal manera que permite el pasaje normal del material de proceso. Caso ocurra el pasaje de carga con altura excepcional chocando con la Bobina Transmisora, esta se dislocará dando paso a la carga sin damnificarse, volviendo a la posición normal después del paso de esta carga extraordinaria. Si la Bobina Transmisora es suspendida muy alto con relación a la correa, ocurrirá una disminución de la sensibilidad en la detección de piezas metálicas. Así como con una separación excesiva entre la Bobina Transmisora y las Bobinas Receptoras, mismo con la Unidad Electrónica ajustada para la sensibilidad máxima, el Detector no puede detectar piezas con las dimensiones especificadas. Las columnas laterales de la Estructura Suporte poseen agujeros para facilitar el ajuste a la altura de la Bobina Transmisora, después de la estabilización del proceso y de un mejor conocimiento de la altura de la carga del material de proceso en la correa. La Bobina Transmisora deberá estar como mínimo 900 mm de las estructuras del transportador. Los puntos mas externos de las 2 (dos) roldanas mas próximas deben estar a una distancia mínima de 600mm de las bobinas receptoras. Debe ser instalada una viga protectora entre 1,5 a 2,5 m antes del Sistema de Bobinas para Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 13 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP garantizar la altura máxima del material de la correa (Figura 2.6). Las Bobinas Receptoras son localizadas por debajo de la correa a una distancia de aproximadamente 2,5 cm, de manera que la correa no las toque. Las dimensiones, posición y separación de las Bobinas Receptoras son especificadas por la ENGELETRO. Distancias a ser observadas para el Sistema de Bobinas: - Motores eléctricos: 15 m; - Equipamientos portátiles de telecomunicación: 25 m; - Máquinas de Soldadura Eléctrica: 40 m; - Separadores electromagnéticos de metales ferrosos: 10 m. En el caso de la correa ser enmendada con ganchos o clips metálicos es necesario la utilización del Detector de Enmiendas Metálicas. Este Detector de Enmiendas Metálicas es posicionado en el tramo de caballetes anterior al de las Bobinas Detectoras conforme diseño suministrado por la ENGELETRO. El sistema de bobinas no puede ser sometido a vibraciones excesivas. Estas instrucciones generales pueden ser modificadas en el campo de manera de acomodar las diversas circunstancias especiales encontradas en el campo. La Figura 3.1 muestra una instalación típica de un Sistema de Bobinas. Figura 3.1 Sistema de Bobinas Instalación Típica Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 14 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 3.2 CONEXIONES DE CAMPO RB1 3 2 F N T RESERVA 1 RELÉ DE SAÍDA RELÉ DE SAÍDA PARAR O TRANSPORTADOR METAL DETECTADO UNIDADE ELETRÔNICA RELÉ DE SAÍDA MD-M-03 EQUIPAMENTO ENERGIZADO DETECTOR DE METAIS INDICADOR POR PÓ CORANTE (OPCIONAL) La Figura 3.2 muestra el diagrama de la conexiones de campo. Recomendase no utilizar cables de controle y de aimentación de energía en el mismo electroducto. Atención especial debe ser prestada a la polaridad de las bobinas receptoras: si la polaridad fuese invertida, el equipamiento puede tener su sensibilidad aumentada pero se quedará aumentada también, y en proporción mucho mayor, a la incidencia de falsas alarmas. REARME MANUAL BOBINA TRANSMISSORA RB3 1 2 1 ALIMENTAÇÃO FASE 120/220VCA-60Hz NEUTRO (NOTA 1) TERRA F 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 8 2 RESERVA C1 8 9 CAIXA DE LIGAÇÕES BOBINAS RECEPTORAS C2 N T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 C3 NF SAÍDA 2 x SPDT-10A-220VCA (CARGA RESISTIVA) C NA NF C NA 18 19 C6 20 21 C5 22 2 3 5 6 8 9 23 C7 C4 18 19 20 21 22 23 11 12 14 15 Figura 3.2 Esquema Típico de Ligaciones 3.3 SENSIBILIDAD UTILIZABLE La sensibilidad del Detector de Metales DM-03 es ajustada a través de un potenciómetro en Módulo AS-DM03-110 y determina la mínima pieza a ser detectada. La sensibilidad máxima utilizable es el valor además del cual el propio transportador y el material de proceso transportado por la correa presentan para el circuito una respuesta superior a la de la pieza a ser detectada. En testes de laboratorio, en la ausencia de vibraciones o piezas metálicas próximas y a una distancia entre bobinas de 400 mm, la menor pieza detectada fue una esfera de acero de 2,5cm de diámetro (Figura 6.6). Este limite teórico es bien definido toda vez que la sensibilidad varia con a la cuarta potencia del diámetro de la esfera: así, para una esfera de 20 mm de diámetros tendríamos una sensibilidad resultante de cerca de 2,5 veces menor de que para una esfera de 25 mm de diámetro. Otros factores que afectan la sensibilidad son: - Formato de las piezas a ser detectadas; - Vibración de las bobinas; Debido al gran número de variables envueltas, recomendamos que el punto de operación sea determinado empíricamente, conforme secuencia de calibración del item 4.1. El Capítulo 6 analiza la respuesta del circuito a las variaciones dimensional, orientación y material de las piezas a ser detectadas. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 15 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 4. INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Y AJUSTES 4.1 GENERALIDADES La Sensibilidad es el único ajuste a cargo del usuario. Recomendase la siguiente guía para colocar el Detector de Metales DM-03 en operación: a. Ejecutar las conexiones de campo conforme el esquema de ligaciones; b. Seleccionar, en Panel Interno, la tensión de Alimentación: 110 o 220 VCA; c. Definir la opción de programa posicionando los puentes W1/W2. Ver el cuadro del item 5.2.1.4. En caso de duda, iniciar por el puente W1. d. Conectar el equipamiento. Observar el encendimiento de la lámpara Verde en la puerta frontal. e. Aguardar un mínimo de 5 (cinco) minutos para la ecualización térmica del equipamiento antes de iniciar los testes. f. Escoger una pieza metálica para calibración. Esta pieza representará el menor objeto a ser detectado. g. Ajustar el potenciómetro de la Sensibilidad para la posición 0 (cero); h. Pase la pieza en el centro del Sistema de Bobinas, aumentando la sensibilidad en pequeños incrementos hasta que la pieza sea detectada. i. Con el transportador en funcionamiento, transportando material de proceso, pase la pieza ahora presa a un hilo de nylon, y obtenga una posición de ajuste del potenciómetro de la sensibilidad que atienda a los siguientes requisitos: - Detecte la pieza de teste en todos las pesajes; - No presente falsas alarmas. Una vez definido el punto de operación, observar el funcionamiento durante un mínimo de 30 minutos a fin de confirmar el ajuste o proceder a pequeñas alteraciones, trabando enseguida el potenciómetro. 4.2 DETECTOR DE ENMIENDAS METÁLICAS AS-DM03-500 (OPCIONAL) En el caso de la correa ser enmendada con enmiendas metálicas, es necesario la instalación de un sistema capaz de sentir el pasaje de la enmienda y avisar al Detector para evitar que esta enmienda provoque la parada de la correa indebidamente. En el caso también de correas con alma de acero, es probable que, en las enmiendas de la correa, algunos hilos de acero se unan formando "loops" que tienden a ser detectados como se fuesen piezas metálicas. En estos casos, tornase necesaria la instalación de pequeñas chapas de acero, con mínimas dimensiones de 60 x 60 mm, para accionar el sensor de enmiendas. (Figura 2.6). El Sensor de Enmiendas Metálicas AS-DM03-520 es instalado antes del Sistema de Bobinas. En la Unidad Electrónica es instalado el Módulo de Control de Enmiendas Metálicas AS-DM03-510 que esta ligado al Sensor de Enmiendas y es responsable como temporizador del retardo y de la actuación. El Módulo de Control de Enmiendas Metálicas AS-DM03-510 es un circuito impreso, tipo "plugin", conteniendo un pequeño panel frontal con 3 (tres) potenciómetros de ajuste y un LED. El 1º potenciómetro (P1) ajusta el tiempo transcurrido entre el paso de la enmienda metálica en el Sensor de Enmiendas y la entrada de la misma en el Sistema de Bobinas: este tiempo está en función de la distancia de instalación del Sensor de Enmiendas en el transportador y la velocidad de la correa. El 2º potenciómetro (P2) ajusta el tiempo durante el cual el Detector debe quedarse con su sensibilidad reducida, para que pueda dejar pasar la enmienda metálica sin detectarla; El 3º potenciómetro (P3) ajusta la sensibilidad del Detector para un valor tal que no detecte esta enmienda. 4.2.1 SECUENCIA DE AJUSTES a. Para un buen funcionamiento del Detector de Enmiendas Metálicas, es imprescindible que el "offset" del CI-2 en el Módulo de Control AS-DM03-110 este ajustado. Este ajuste es obtenido colocándose en actividad un P5 hasta que la diferencia de potencial entre el punto "0" y cualquier terminal de R42 sea inferior a 50 mVCC. b. Con la correa en la velocidad normal, cronometrar el tiempo transcurrido entre el paso de la enmienda en el Sensor de Enmiendas y su pasaje en el eje del Sistema de Bobinas; c. Girar los potenciómetros de tiempo de actuación para la posición máxima y el de sensibilidad para la posición mínima; d. Active en el potenciómetro "Tiempo de Acción" en el sentido ant-ihorario, continuando los testes, hasta un punto debajo del cual la enmienda comience a ser detecta. Anote la posición del potenciómetro; Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 16 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP e. A través de nuevos testes, verifique si el tiempo de acción pode ser reducido sin que la enmienda sea detectada. Tente ajustar con mayor precisión el tiempo de atraso. El objetivo de ese ajuste final es mantener el tiempo de acción en la menor duración posible; f. Observe la operación del sistema. Para que el mismo sea confiable, la enmienda no debe ser detectada en hipótesis alguna. Caso contrario, actué en el sentido de disminuir el tiempo de atraso y aumentar el tiempo de acción; g. Aumente la sensibilidad del módulo Detector de enmiendas hasta el punto en que la enmienda comience a ser detectada. Retroceda en ese ajuste hasta obtener la posición ideal, en la cual se encuentre la máxima sensibilidad posible sin detección. h. Haga con que la correa pase a operar con material y verifique se será necesario novo ajuste. Después de esta fase, trabe los potenciómetros. 4.3 MARCADOR CON POLVO COLORANTE (OPCIONAL) El módulo marcador con polvo colorante es un conjunto temporizador que permite, mediante instalación de un sistema electromecánico externo, identificar visualmente la región de la correa que contiene la pieza metálica. Está compuesto por dos temporizadores – tiempo de atraso y tiempo de acción – como en el módulo Detector de enmiendas. El comando externo es generado por un contacto "SPDT" (para mayores informaciones, vide el esquema de ligaciones). Los ajustes necesarios son definidos abajo: a. El tiempo de atraso y el tiempo transcurrido entre la detección del metal y el inicio de la actuación del sistema marcador. Debe ser igual al tiempo gastado por la pieza para llegar hasta el marcador; b. Durante el tiempo de acción, el "LED" en el módulo se enciende y un contacto de relé comandará el accionamiento del sistema marcador, que despejará polvo colorante sobre la correa. Después de los ajustes, trabe los potenciómetros. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 17 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 5. TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO 5.1 PRINCIPIO FÍSICO La conductividad de un material puede ser determinada midiéndose la intensidad de las corrientes parásitas inducidas en este material cuando es sometido a un campo electromagnético variable en el tiempo. La operación del Detector de Metales DM03 se fundamenta en este principio. Sus sensores, llamado de Sistema de Bobinas, son constituidos de 1 (una) Bobina Transmisora y 2 (dos) Bobinas Receptoras. La Bobina Transmisora recibiendo pulsos cíclicos de corriente, genera un campo electromagnético variable en el tiempo, llamado de campo principal, que será aplicado al material bajo inspección. Este material, sometido a este campo electromagnético variable en el tiempo, influenciará el campo principal de la siguiente manera: - Si este material fuese de baja conductividad eléctrica, el campo principal tendrá su amplitud determinada por la permeabilidad magnética de este material (µ); - Si este material tuviese una alta conductividad eléctrica (caso de los metales), el campo principal será afectado por el campo generado por las corrientes parásitas cuyo campo resultante estará desfasado con relación al campo principal original. En las Bobinas receptoras será inducida una tensión dependiente de este campo resultante modificado por las características del material. En condiciones normales, o sea, sin la presencia de metales conductores misturados al material de proceso, la tensión inducida en las bobinas receptoras estará en cuadratura con la tensión aplicada a la bobina transmisora. La presencia de metales hace con que la tensión inducida en las bobinas receptoras permita la detección de una sustentación anormal del pulso transmitido, caracterizando la presencia de piezas metálicas conductoras de corriente eléctrica en el material de proceso. La comparación entre los componentes en fase y fuera de fase provocará el accionamiento del relé de salida del Detector, indicando la presencia de metal. En algunos materiales del proceso tales como la magnetita y los sulfatos de hierro pueden circular corrientes parásitas inducidas, pero debido a su baja conductividad eléctrica no interfieren significativamente en el proceso de detección. La característica inductiva de los sensores del Detector de Metales DM03 puede, en un primer análisis, llegar a la conclusión de que el equipamiento es sensible a campos electromagnéticos externos. Uno de los cuidados tomados en el desarrollo de este proyecto fue la obtención de la inmunidad a las interferencias externas de origen electromagnética. Por tanto, fue adoptada la recepción de 2 (dos) canales paralelos, representados por las 2 (dos) Bobinas Receptoras. Estas bobinas son montadas de modo para presentar la polaridad de substracción para señales electromagnéticas externas y aditivos para el campo principal generado por la Bobina Transmisora y modificado por las corrientes inducidas en el metal. Esta configuración asegura un alto grado de inmunidad a las interferencias externas tornando su operación posible y confiable en ambientes industriales sujetos a interferencias en todo el espectro electromagnético. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 18 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 5.2 CIRCUITO ELECTRÓNICO El Detector de Metales DM03 está constituido electrónicamente por 3 (tres) bloques básicos: - Circuito de Control; - Circuito de Detección; - Circuito Transmisor. La Figura 5.1 da una visión general de como se conectan estos bloques, que son descritos a seguir. Figura 5.1 Diagrama de Bloques 5.2.1 Circuito de Control El circuito de control tiene por finalidad generar, dentro de la secuencia adecuada, los pulsos para (las llaves) de los circuitos de transmisor y de detección. La frecuencia-base de 7.200Hz a partir de la cual son generadas las señales de control está sincronizada con la rede (60Hz), por medio de un circuito integrado (CI) denominado de PLL (CI7=CD4046) excepto para el programa R+1 (ver ítem 5.2.1.4). Este método anula gran parte de las interferencias eléctricas sobre el sistema. En casos especiales en que la rede eléctrica no presente estabilidad de frecuencia adecuada, este sincronismo es eliminado. Los pulsos son producidos por una memoria EPROM (CI-8), cuyo encaminamiento es comandado por el CI-6 (CD4040 = contador de 12 bits). Estas señales son enseguida conformados por los CI-12 (LM339= comparador cuádruplo) e Q-13. La función de cada circuito integrado (CI) y componentes asociados es descrita a seguir: 5.2.1.1 CI-5=COMPARADOR LM-311 El comparador recibe través de R6 una muestra de la señal de la rede proveniente de la Fuente de Alimentación. Un circuito limitador D5 y D6 es utilizado para la protección de las entradas. La "histeresis", dada por R52, asegura la inmunidad a ruidos y R53 polariza la salida que es del tipo "colector abierto". Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 19 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 5.2.1.2 CI-7=PLL CD4046 La Figura 5.2 muestra el funcionamiento básico del CD4046 como multiplicador de frecuencia, función por la cual es utilizado en los programas "N" e "R+1S". Figura 5.2 Funcionamiento del "PLL" como multiplicador de Frecuencia En el programa R+1N el sincronismo es eliminado y el CD4046 opera como simples oscilador. El circuito integrador opera normalmente en una frecuencia de libre oscilación (pin 14) dada por R1 e C1, pudiendo ser alterada a través de una tensión de controle en la pin 9. Cuando conectamos un circuito RC a la pin 2 (o 13) filtrando la tensión para la pin 9, estamos condicionando la frecuencia de salida a la diferencia entre las frecuencias de las pins 14 y 3. De esta forma, la frecuencia de salida solamente se estabilizará para el valor que produzca frecuencias iguales en la entrada. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 20 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP Así que (f de salida)/N=(f de entrada o (f de salida en la pin 4)=(f de entrada en la pin 14) x N. En el circuito del DM03 utilizamos el Comparador de Fase I por su mayor inmunidad a los ruidos. El ajuste del VCO debe ser hecho de manera cuidadosa pues el Comparador de Fase I produce sincronismo del VCO con harmónicos de la frecuencia de entrada. 5.2.1.3 CI-6=CONTADOR DE 12 BITS CD4040 El Contador CD4040 es utilizado para encaminar la memoria EPROM, alimentado por la frecuencia-base de 7.200Hz. El retorno a cero es comandado por el bit D0 de la memoria EPROM. 5.2.1.4 CI-8=MEMORIA EPROM 2716 En la programación de la EPROM, cada bit es considerado como un dato independiente. La Figura 5.3 muestra la forma de onda en cada salida, de acuerdo con las abreviaturas a seguir: Figura 3.3 Señales de Control (Programación de la Memoria) DO-RST – Retorno a cero; D1-RXN – Habilitación de "Q12". Cuando fuese igual a cero, permite el paso de señal por "Q12"; D2-RXP – Habilitación de "Q11". Cuando fuese igual a cero, permite el paso de señal por "Q11"; D3-TXN – Transmisor negativo. Cuando fuese igual a cero emite un pulso de –20V en la bobina transmisora. D4-TXP – Transmisor positivo. Cuando fuese igual a cero emite un pulso de +20V en la bobina transmisora. D5-EST – Estabilización. Antes de recibir los pulsos, carga los capacitores "C4" ye "C7" con el inverso de la tensión de "Offset" del amplificador. D6-SINC – Frecuencia de "clock" dividida por 120, para la utilización en el "PLL" (CI-7). Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 21 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP Están disponibles tres configuraciones de programas: Las configuraciones tienen efectos diferenciados en el desempeño del detector. En cada caso, siempre será posible encontrar la mas adecuada. 5.2.1.5 "CI-10" Multivibrador Monoestable 74121 El circuito suministra, a cada impulso del "clock" del contador, un pulso de corta duración (10us) para inhibir (colocar en alta impedancia) la salida de "EPROM". Este procedimiento tiene por finalidad impedir que la "EPROM" presente salidas erróneas durante las mudanzas de estado del contador "CD4040", que es asincrónico, y de baja velocidad. 5.2.1.6 "CI-9" Multivibrador Monoestable 74121 El monoestable "CI-9" es utilizado para garantizar el "RESET" para cero, manteniendo el pulso por 10us. 5.2.1.7 "CI-10" Comparador Cuádruplo LM339 Convierte la señal de entrada 0/5VCC para 0/-15VCC, invirtiendo el sentido de los pulsos, con función semejante a la de "Q13". 5.2.2 Circuito de Detección El circuito transmisor recibe los comandos del generador de pulsos y excita alternadamente los transistores de potencia (Q19 e Q20) para alimentar la bobina transmisora. En la entrada del circuito tenemos los dos transistores conmutando los opto-acopladores "CI13" y "CI-14". Los foto-transistores son alimentados con fuente aislada +/- 20V. Los transistores de potencia tienen sus salidas acopladas con diodos a la practica amortiguadora (D18, R88, D19, R89, R90, R91 y C52), que evita el aparecimiento de transitorios de alta tensión en la bobina. La Figura 5.5 muestra las formas de onda de tensión y corriente en la bobina transmisora. Figura 5.5 Principio de Funcionamiento Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 22 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 5.2.3 Circuito Detector El circuito Detector está compuesto por un amplificador, dos circuitos de conmutación, filtro pasa-bajas y circuito de accionamiento del relé. Presentamos, a seguir, la descripción de cada uno de esos bloques: 5.2.3.1 Amplificador El Circuito es un amplificador operacional formado por componentes discretos, con características de alta frecuencia muy superiores a los amplificadores operacionales de uso general, como el 741, 301, etc. (Gráfico, Figura 5.4). Posee ganancia igual a 1000, y permite ajustes de polarización y balance (P3, P4 y P7). Los "trimpots" deben ser ajustados para que la forma de onda tenga máxima amplitud y perfecta simetría (ver capítulo 6). El amplificador está compuesto por los transistores Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q9 y Q10 y tiene sus tensiones de Alimentación suministradas por "CI-15" y "CI-1" ("CI-1" es ajustado para aproximadamente 10V). Figura 5.4 Amplificador de Recepción Respuesta de Frecuencia 5.2.3.2 Circuito de Conmutación 1 Compuesto por Q11 y Q12, y comandado por las señales RXP y RXN, respectivamente, es el principal responsable por la función de detección de metales. El circuito muestra la señal recibida poco después del fin del pulso de transmisión. Habiendo pieza metálica en el campo de las bobinas, el flujo magnético será sustentado después de la extinción del pulso transmitido. La tensión mostrada es recogida y acumulada en el filtro pasa-bajas. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 23 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 5.2.3.3 Filtro pasa-bajas/ Amplificador "BF" El filtro pasa-bajas está compuesto por Q8, R21, R22, C13 y C14 e integra la señal de metal detectado, transformándolo en tensión continua. Enseguida, tenemos un amplificador para baja frecuencia (CI-2) cuyo ajuste de ganancia es el propio control de sensibilidad del Detector (P6). 5.2.3.4 Circuito de Llaves 2 El circuito tiene a finalidad de realimentar periódicamente, y de manera inversa, la tensión de "Offset" del circuito receptor, estabilizándolo contra variaciones de temperatura. Está compuesto por Q1 y Q2, y comandado por la señal "EST". 5.2.3.5 Circuito de Accionamiento para Relé. Después del amplificador "BF", la señal pasa por un comparador doble con limites de +/- 0,8V, formado por el circuito integrado amplificador operacional doble LM747. Cuando la señal de entrada exceda los limites de +/-0,5V, un pulso de nivel alto será enviado a "CI-11" (LM555). "CI-11" es un monoestable ligado a un disparador positivo, con "Q" normalmente en nivel 1, temporizado en cero y desconectando K1, cuando haya metal detectado. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 24 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 6. AJUSTES Los ajustes del Detector de Metales DM03 son ejecutados normalmente en fábrica. En campo, los ajustes, excepto sensibilidad, son necesarios tan solo cuando haya cambio de componentes. Para ajustes de sensibilidad, vide capítulo 4. El principio físico utilizado afecta la forma de onda recibida cuando hay pasaje de metal. De esta forma, tornase imprescindible para los ajustes, el uso de un osciloscopio con sensibilidad igual o mejor que 50mV/div. Figura 6.1 Puntos de Teste 6.1 Ajuste del Circuito "PLL" (trimpot P8) Para ajustar "P8", observe en osciloscopio los puntos "B", "C", y siga las etapas abajo: Etapa 1: Con el circuito fuera de sincronismo, o sintonizado con harmónicos, tendremos dos frecuencias diferentes y estables en "B" y "C". Actuar en "P8" para pasar a la etapa 2. Etapa 2: Al entrar en la "Franja de Captura" (punto en que el circuito comienza a ser influenciado por el control), la señal "C" se presenta completamente inestable. Em esos puntos, el "LED1" comienza a pestañar. Continuar actuando en "P8" en el mismo sentido. Etapa 3: Habiendo sincronismo, los dos puntos presentarán la misma frecuencia (60Hz), siendo que la imagen en "C" no será completamente estable, con las bordas de los pulsos variando ligeramente de posición (como efecto de un muelle). Esto significa que el oscilador está siendo continuamente corregido, a fin de mantener el sincronismo. "P8" debe ser ajustado de forma para minimizar esa variación. Etapa 4: Después de ajustar "P8" para mínima la variación en la forma de onda, desconecte y conecte la Alimentación. El circuito deberá volver sincronizado. Caso esto no ocurra, retroceder en el ajuste de "P8", repitiendo la experiencia. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 25 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP Completando el ajuste, tendremos en la pin 4 la frecuencia de 7200 Hz (120 x 60 Hz). Una vez ajustado "P8", podemos verificar las formas de onda "A" a "I" (Figura 6.1 y 6.2) en relación al común de la fuente principal (punto 0). Figura 6.2 Puntos de Teste Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 26 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 6.2 Ajuste del Circuito Transmisor Los únicos ajustes necesarios en el circuito transmisor son las polarizaciones de "Q17" y "Q18", para esta finalidad fueron previstos los trimpots P8 e P9 Ajuste estos trimpots hasta que la forma de onda entre puntos "L" y "M" corresponda al indicado en la Figura 6.3. Figura 6.3 Puntos de Teste 6.3 Ajuste del Circuito Detector Verifique si las bobinas receptoras están instaladas con distancia y polaridad correctas. Enseguida, ajuste "P1" para que tengamos, en la pin 1 de "CI-1", la tensión de 10Vcc. Ajuste enseguida P2, P3 y P4 para que se obtenga en los puntos "P" y "Q", las formas de onda de la figura 6.3. Observe el punto "R" y ajuste "P7" para obtener la forma de onda adecuada, también según la figura 6.3. Elimine el "Offset" de "CI-2" a través de "P5", hasta que la tensión entre el punto "o" y cualquier resistor R42 tenga valor medio cero. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 27 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 6.4 Patrón para Evaluación de Desempeño Las formas de onda en los puntos "S" y "T", en la figura 6.4, son funciones de la pieza metálica que está pasando debajo de la bobina. Figura 6.4 Puntos de Teste Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 28 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP La Figura 6.5 y la Tabla 6.1 suministran un patrón para evaluación del desempeño de todo el conjunto del Detector. Figura 6.5 Patrón para Evaluación de Desempeño Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 29 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP Tensiones (V) Pieza Tarugo Latón 15mm(d) 60mm(h) Tarugo Latón 15mm(d) 60mm(h) Tarugo Latón 15mm(d) 60mm(h) Esfera de acero 2,54mm Chapa de aluminio 0,5mm (60x90) mm Chapa de aluminio 0,5mm (60x90) mm Tornillo de acero 20mm(d) 100mm (h) Tornillo de acero 20mm(d) 100mm (h) Tornillo de acero 20mm(d) 100mm (h) Tornillo de acero 15mm(d) 70mm (h) Tornillo de acero 15mm(d) 70mm (h) Tornillo de acero 15mm(d) 70mm (h) Tornillo de acero 8mm(d) 75mm (h) Tornillo de acero 8mm(d) 75mm (h) Tornillo de acero 8mm(d) 75mm (h) Orientación A B C X Y Z Plano XZ Plano YZ X Y Z X Y Z X Y Z 0,3 0,8 0,8 1,2 12,0 8,0 6,4 3,2 1,6 2,4 1,1 0,6 1,1 0,3 0,2 1,4 1,0 1,6 1,0 12,0 4,8 12,5 12,5 6,4 3,2 6,4 1,6 1,9 4,0 0,3 1,4 0,8 1,6 0,5 3,2 3,2 6,4 12,5 6,4 6,4 6,4 1,6 0,6 4,0 0,3 Tabla 6.1 Observaciones: 1. Una variación de +/- 20% en las tensiones es considerada normal. 2. Valores obtenidos en laboratorio, con sensibilidad máxima. La tabla 6.2 relaciona tamaño y separación entre bobinas y mínima esfera de acero detectada, en laboratorio. (diámetro 1mm). Ancho de la Correa Separación entre bobina transmisora y bobina receptora. 30 cm 40 cm 50 cm 60 cm 70 cm 24" 42" 64" 84" 19 25 38 50 70 25 25 35 45 65 28 28 38 55 65 32 40 50 60 70 Tabla 6.2 Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 30 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP 7. MANTENIMIENTO El Detector de Metales para Correa Transportadora DM03 está proyectado para operación continua, requiriendo un mínimo de Servicios de mantenimiento. Los servicios de mantenimiento deben ser ejecutados por personal calificado. La ENGELETRO tiene especial interés en la operación satisfactoria de sus productos. Así, la ENGELETRO coloca a la disposición de sus clientes personal calificado para los servicios de supervisión de montaje de campo, calibración y colocación en operación bien como para dar entrenamiento en el equipamiento para el personal técnico del cliente se torne calificado a operar, calibrar e mantener el equipamiento en perfectas condiciones operacionales. Además de eso, la ENGELETRO está siempre a disposición de los clientes para atender cualesquiera cuestiones referentes al equipamiento y sus aplicaciones no cubiertas por este manual. 7.1 ANÁLISIS INICIAL Antes de analizar los defectos mas probables, solicitamos la verificación de: a. Tensión de Alimentación: 120/220V (verifique también la selección de tensión); b. Estados de los fusibles; c. Tensiones CA en la Fuente: en J3 Terminal 1 2 3 4 5 7 8 9 Tensión 0V -15V +5V +15V +24V N/REG. 0V +20V -20V Relativa al Punto O O O O O M M M Tabla 7.1 7.2 SÍNTOMAS Analizaremos los dos síntomas mas probables en el caso de mal funcionamiento, suministrando las alternativas de localización del problema 7.2.1 SÍNTOMA #1 El equipamiento no detecta metales, o solamente lo hace con piezas muy grandes. a. Fuente del circuito receptor con baja tensión o componentes sin Alimentación en el circuito de recepción; b. Bobinas en circuito abierto (transmisora o recepción); c. Bobinas receptoras con polaridad invertida; d. Defecto en el amplificador de recepción: Trimpots desajustados o transistores con fuga; e. Problemas en la conmutación de la señal, transistores "Q11" y "Q12" (verifique la tensión en la puerta de cada uno). f. Baja sensibilidad ("CI-2" o componentes asociados con defecto). 7.2.2 SINTOMA #2 El detector se dispara constantemente, mismo sin la presencia de metal. a. Fuente del circuito de transmisión, con "ripple" y/o sensibles a las oscilaciones de amplitud de la rede de energía eléctrica (tensión de Alimentación CA muy baja); b. Perdida de sincronismo (no considerar esta posibilidad para el programa R+1) – diferencia de frecuencia entre los puntos "B" y "C". Este problema puede ser debido a "CI-7", "CI-8", "CI-9" y "CI-10", toda vez que el circuito es totalmente realimentado y no permite individualizar los componentes. También puede ser provocado por desajuste en "P8". Es posible aislar el defecto a través del siguiente procedimiento: Retire el "CI-CD4046" y inyecte en lugar de la pin 14, una onda cuadrada 0-5V, 7,2KHz. b1. Verifique si a cada transición positiva de esta forma de onda, la salida de "CI-10" presenta un pulso de 10us; b2. Verifique si los pulsos de "RST" pin 9 de "CI-8") ocurren siempre dentro de los mismos intervalos de tiempo. Haga lo mismo en la pin 11 e "CI-6"; b3. Verifique si la salida "16" de la "EPROM" presenta una onda cuadrada de aproximadamente 60Hz. Si el equipamiento funciona bien en "B3", el problema es "CI-7" o ajuste de "P8". Habiendo problema en "B2", la causa más probable es la existencia de ruido debido al mal filtraje de las salidas de la "EPROM". El problema en "B1" es solucionado con la substitución del 74121. c. "Ripple" en la Fuente del circuito receptor. Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 31 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP LISTA DE PRODUCTOS ENGELETRO® - Sistemas Integrados de Control de Procesos Y Automación Industrial; - Balanzas Dinámicas para Correas Transportadoras MICROCONT® Serie 2010; - Alimentadores Dosificadores de Correa; - Sistemas de Pesajes especiales bajo encomienda; - Detectores de Metales para Correas Transportadoras; - Pesaje Industrial Estático con Controlador MICROCONT® Serie 15LC; - Conversores Sonoros para Control de Alimentación de molinos de bolas / barras; - Balanzas de Carreteras y de Plataforma; ® - Sistemas de Comunicación Industrial en Alta Voz MODCOM ; - Ingeniería de Automación Industrial y Control de Procesos Industriales; - Manutención y Asistencia Técnica permanente a nuestros productos; - Mantenimiento y Asistencia Técnica a equipamientos y instrumentos de automación industrial; - Ingeniería de Campo para calibración y colocación en funcionamiento; - Entrenamiento. ®=Marcas Registradas de la ENGELETRO Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 32 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales ML-DM03-001-ESP ANOTACIONES Traducido para el español por NÉSTOR Hunt Por Ing. MARCELO Ribeiro da Silva Revisado en 22/01/2007 Página 33 de 33 Alta Tecnología en Detección Dinámica de Metales