BRPI0804213B1

BRPI0804213B1 - Dispositivo portátil para teste e calibração do sistema de medição de posição linear

Info

Publication number: BRPI0804213B1
Application number: BRPI0804213-6A
Authority: BR
Inventors: Pires Alvim Patrick
Original assignee: Usinas Siderúrgicas De Minas Gerais S.A - Usiminas
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2018-06-12
Also published as: BRPI0804213A2

Abstract

dispositivo portátil para teste e calibração do sistema de medição de posição linear. o dispositivo (1), portátil, foi desenvolvido para calibrar e testar o sistema de medição de posição linear, que em função do local de operação, toma-se difícil executar uma diagnose de falha com precisão, podendo ser confeccionado com componentes elétricos ou eletrônicos. este dispositivo (1) e seu acessório de teste (16) permite calibrar e testar cabos e os transdutores de posição linear (10) e monitorar as seguintes variáveis: tensão de alimentação elétrica do transdutor de posição linear (10); resistência de féed-back (resistência do circuito original da rede); resistência entre os cabos de alimentação, feed-back, zero e span, para identificação de possível curto-circuito entre os cabos. este dispositivo (1) proporciona as seguintes vantagens: elimina erro de calibração que venha ocorrer caso a calibração seja feita pela caixa de ligação; reduz consideravelmente o tempo de parada (aproximadamente 90 %) devido ao fato de não ser necessário a abertura de caixas de ligação; confiabilidade na identificação específica do problema (transdutores de posição linear (10) ou cabos de alimentação elétrica; reduz a substituição de transdutores de posição linear (10) retirados devido a falhas não identificadas.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE

POSIÇÃO LINEAR (51) Int.CI.: G01L 25/00; G01B 7/00 (73) Titular(es): USINAS SIDERÚRGICAS DE MINAS GERAIS S.A - USIMINAS (72) Inventor(es): PATRICK PIRES ALVIM

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DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR

A presente invenção aplica-se a todo o ramo de atividade industrial que utiliza o transdutor de posição linear como dispositivo de monitoramento de posição linear, que devido à dificuldade de se testar e calibrar o mesmo in loco, toma-se difícil realizar uma diagnose de falha, de forma rápida, precisa e confiável, podendo o defeito se apresentar no cartão analógico, no transdutor de posição linear ou no cabo, que é constituído de 6 vias, sendo duas de alimentação elétrica com 24VCC, duas de feed back com saída analógica e duas de calibração.

Atualmente, a forma de se testar e calibrar o transdutor de posição linear é através dos terminais de ligação elétrica que ficam na caixa de ligação próxima aos equipamentos. Porém, no caso de equipamentos siderúrgicos, a dificuldade de abertura da mesma é grande, pois na maioria dos casos esta fica sobre o laminador, em locais com intempéries e difícil acesso, e é vedada com silicone e parafusos, exigindo uma parada da linha de produção de aproximadamente 90 minutos para a execução do serviço. Também, não é possível monitorar os valores medidos diretamente no transdutor, não podendo determinar a condição do transdutor retirado, nem do que seria montado. Outro problema que ocorre, são erros no momento de efetuar os jumpers na caixa de ligação, para calibrar o transdutor.

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Normalmente os transdutores são retirados e enviados para os respectivos fabricantes para avaliação das condições dos mesmos, porém, a resposta é demorada e com custos elevados.

Em vista das dificuldades e dos problemas apresentados, foi desenvolvido um dispositivo para solucionar tais situações, uma vez que não existe no mercado um aparelho portátil para se testar e calibrar os transdutores de posição linear.

O sistema de medição de posição linear é uma malha fechada, que monitora e corrige a posição de cilindros hidráulicos que necessitam desse tipo de controle.

O dispositivo desenvolvido é mostrado na figura 1, onde:

1. Dispositivo

2. Chave seletora

3. Botão de span (ponto máximo)

4. Voltímetro

5. Terminal de ligação elétrica

6. Botão de zero (ponto mínimo)

7. Fonte de alimentação elétrica

8. Conector do cabo

9. Cabo de alimentação.

O dispositivo (1) é composto de uma fonte de alimentação elétrica (7) cuja entrada deve ser alimentada por uma tensão de 110 a 240VCA (monofásico ou bifásico), e a tensão gerada pela fonte é de 24VCC, que é a tensão utilizada, podendo ser substituída por uma fonte recarregável de corrente contínua para

3/6 energizar o transdutor de posição linear (10), o qual é mostrado na figura 2, onde:

10. Transdutor de posição linear

11. Haste do sensor

12. Imã

13. Cabo de conexão

14. Conector

15. Cilindro hidráulico

O dispositivo (1) possui ainda uma chave seletora (2), o botão de span (ponto máximo) (3), o botão de zero (ponto mínimo) (6), que são utilizados para a calibração do transdutor de posição linear (10) e um voltímetro (4) que é responsável pela medição do feed-back do transdutor de posição linear (10). Possui também dois conjuntos de cabos de conexão (13) e conectores (14) que são utilizados para a conexão em transdutores de posição linear (10), e um terminal de ligação elétrica (5), por onde é possível a monitoração do transdutor de posição linear (10) através de multiteste.

Para se fazer o teste nos transdutores de posição linear (10) através do dispositivo (1), utiliza-se o imã (12) próprio para o transdutor de posição linear (10); conecta-se o cabo de alimentação (9) elétrica do dispositivo (1) à tomada; conecta-se o cabo de conexão (13) no conector do cabo (8) do dispositivo (1) e logo após, no conector (14) do transdutor de posição linear (10). O transdutor de posição linear (10), quando energizado, passa a informar a medição da

4/6 posição conforme a posição do imã (12) sobre a haste do sensor (11). Esta posição é informada através da corrente de feed-back que varia de OmA (para o valor de mínimo) a 20mA (para o valor máximo). Esta corrente, ao passar pelo resistor de 500Ω, gera uma queda de tensão, variando de 0 a 10V, que é informada no voltímetro (4).

A calibração do transdutor de posição linear (10) in loco, utilizando o dispositivo (1), é realizada da seguinte forma: o imã (12), original do transdutor de posição linear (10), já vem pré-montado no cilindro hidráulico (15) montado no campo; encaixa-se o transdutor de posição linear (10) no cilindro hidráulico (15); conecta-se o cabo de alimentação (9) elétrica do dispositivo (1) à tomada; conecta-se o cabo de conexão (13) no conector do cabo (8) do dispositivo (1) e, logo após, no conector (14) do transdutor de posição linear (10); desloca-se o cilindro hidráulico (15) para a posição mais próxima à base do transdutor de posição linear (10) (posição de recolhido); posiciona-se a chave seletora (2) no modo calibrar e pressiona-se o botão de ZERO (ponto mínimo) (6). Logo após a calibração, o valor medido no voltímetro (4) será 0 V. Em seguida, desloca-se o cilindro hidráulico (15) para a posição mais distante à base do transdutor de posição linear (10) (posição de expandido); pressiona-se o botão de SP AN (ponto máximo) (3). Logo após a calibração, o valor medido no voltímetro (4) será 10 v.

Após a calibração do transdutor de posição linear (10) é possível observar a linearidade da medição do mesmo, no intervalo entre os pontos inicial (zero) e final (span).

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Outra função deste dispositivo (1) é permitir o teste dos cabos de alimentação dos transdutores de posição linear (10), com a adaptação de um acessório de teste (16), conforme figura 3, onde:

16. Acessório de teste

17. Conector do acessório

18. Terminal de ligação elétrica

19. Cabos de teste.

No conector do acessório (17), conecta-se o cabo original da linha de alimentação dos transdutores de posição linear (10).

Os terminais do conector do acessório (17) estão ligados a um terminal de ligação elétrica (18), que através de multiteste, utilizando os cabos de teste (19), é possível monitorar as seguintes variáveis: tensão de alimentação elétrica do transdutor de posição linear (10); resistência de feed-back (resistência do circuito original da rede); resistência entre os cabos de alimentação, feed-back, zero e span, para identificação de possível curto-circuito entre os cabos.

O dispositivo (1) pode também ser confeccionado em tamanho reduzido e portátil, com a utilização de componentes eletrônicos e com alimentação portátil recarregavel de corrente contínua.

Este dispositivo (1) proporciona as seguintes vantagens: elimina erro de calibração que venha ocorrer caso a calibração seja feita pela caixa de ligação; reduz consideravelmente o tempo de parada (aproximadamente 90 %) devido ao fato de não ser necessário a abertura de caixas de ligação; confiabilidade na

6/6 identificação específica do problema (transdutores de posição linear (10) ou cabos de alimentação elétrica; reduz a substituição de transdutores de posição linear (10) retirados devido a falhas não identificadas.

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Claims

REIVINDICAÇÃO

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FIGURA 2

1. DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR desenvolvido para calibrar e testar cabos de alimentação elétrica e transdutores de posição linear (10) montados nos cilindros hidráulicos (15), caracterizado pelo fato de o dispositivo (1) ser composto de uma fonte de alimentação elétrica (7), uma chave seletora (2), um botão de span (ponto máximo) (3), um botão de zero (ponto mínimo) (6), um voltímetro (4), conector do cabo (8), terminal de ligação elétrica (5) e acessório de teste (16).

2 - DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR conforme reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo (1) poder ser produzido com componentes elétricos ou eletrônicos.

3 - DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR conforme reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a alimentação do dispositivo (1) poder ser através de uma fonte de corrente contínua ou corrente alternada.

4 DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR conforme reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a fonte de alimentação elétrica (7) gerar uma tensão de 24 VCC.

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5 - DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR conforme reivindicações 1 e 4, caracterizado pelo fato de a fonte de alimentação elétrica (7) gerar uma tensão de 1 a 100 VCC.

6 DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA TESTE E CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO LINEAR conforme reivindicação 1, caracterizado por ser o acessório de teste (16) dos cabos de alimentação do dispositivo (1) constituído

10 de conector do acessório (17), terminal de ligação elétrica (18) e cabos de teste (19).

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FIGURA 3