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Cómo cambiar el caudal máximo (Qmax) y ajustar el punto cero en un transmisor SITRANS MAG 5000 / 6000 con sensor MAG 5100 W

Para modificar el parámetro de caudal máximo (Qmax​) en un caudalímetro magnético Siemens SITRANS MAG 5100 W equipado con un transmisor MAG 5000 o MAG 6000, acceda al menú de servicio de la unidad mediante la combinación de teclas de nivel superior, navegue hasta la sección de ajustes básicos, desbloquee el parámetro y configure el nuevo valor dentro de los límites del diámetro nominal del sensor. Si la variable Qmax​ permanece bloqueada sin mostrar el icono de candado, la unidad corresponde a una versión aprobada para transferencia de custodia (CT) con precinto metrológico de hardware, o el valor ingresado excede los límites físicos de velocidad de flujo permitidos por el tubo de medida.

Tabla de contenido

Causa técnica: restricciones de modificación de Qmax y calibración de punto cero

El parámetro Qmax​ (caudal a escala completa) define el límite superior del rango de medición y asigna el valor de corriente de 20 mA en la salida analógica del transmisor MAG 5000 / MAG 6000. Existen tres razones técnicas principales por las cuales el menú de pantalla no permite alterar este valor:

  1. Límites de velocidad de flujo del sensor: El transmisor calcula los límites permisibles de Qmax​ en función del diámetro nominal (DN) almacenado en el chip de memoria SENSORPROM o configurado en la unidad. Si el valor introducido (por ejemplo, 80 m3/h) equivale a una velocidad de flujo fuera del rango dinámico operativo del sensor MAG 5100 W (normalmente entre 0,3 m/s y 10 m/s), el firmware rechaza la edición.
  2. Protección legal por Transferencia de Custodia (CT): En modelos con homologación metrológica para facturación o transferencia de custodia (como las variantes aprobadas bajo MID / OIML R49), las funciones que afectan la escala y la constante de calibración se inhabilitan mediante un puente físico (DIP switch o precinto de hardware) en la tarjeta de electrónica para evitar alteraciones no autorizadas.
  3. Nivel de acceso a menús: El menú estándar de usuario únicamente permite visualizar los parámetros operativos. La modificación de variables de escala requiere el acceso mediante la secuencia de clave del menú extendido de servicio.

Respecto al punto cero, los caudalímetros electromagnéticos SITRANS MAG realizan un ajuste de cero automático durante su funcionamiento dinámico mediante la excitación por corriente continua pulsada del campo magnético. Sin embargo, para compensar desviaciones causadas por ruido de instalación o depósitos en los electrodos, el transmisor incluye una rutina manual de calibración de cero que debe ejecutarse bajo condiciones estrictas de tubería llena y flujo nulo estático.

Requisitos previos

  • Caudalímetro electromagnético SITRANS MAG 5100 W conectado a un transmisor MAG 5000 o MAG 6000.
  • Acceso al teclado frontal del transmisor (teclas numeradas del 1 al 6 según su disposición en pantalla).
  • Tubería llena de fluido conductivo (agua) y válvulas de seccionamiento operativas para detener completamente el flujo durante la prueba de cero.
  • Conocimiento de la referencia exacta del transmisor (código MLFB, por ejemplo, 7ME6920-1AA10-1AA0) para identificar si es una versión estándar o de Transferencia de Custodia (CT).

Método 1: Modificación de Qmax desde el menú de servicio del transmisor

Se utiliza mejor cuando: El transmisor es una unidad estándar no precintada para transferencia de custodia y se requiere ajustar la salida de 4–20 mA para reflejar un aumento en el caudal de proceso (por ejemplo, elevar el rango de 20 m3/h a 80 m3/h).

Procedimiento

  1. Identifique la posición de los seis botones en la carátula del transmisor, divididos mentalmente en dos filas:

    • Fila superior (de izquierda a derecha): Botón 1, Botón 2, Botón 3.

    • Fila inferior (de izquierda a derecha): Botón 4, Botón 5, Botón 6.
      2. Mantenga presionado el Botón 1 hasta que en la pantalla aparezca la solicitud de código de acceso con el valor 0000.
      3. Presione el Botón 4 dos veces para cambiar el código de acceso al valor predeterminado de servicio 1000.
      4. Presione el Botón 6 para confirmar la contraseña e ingresar al menú extendido. La pantalla mostrará brevemente el encabezado Basic Settings (Ajustes Básicos).
      5. Presione el Botón 6 para entrar en la sección Basic Settings.
      6. Presione el Botón 2 repetidamente para desplazarse por el submenú hasta localizar la opción Q-Max.
      7. Presione el Botón 6 para desbloquear la edición del parámetro. Observe que el icono de candado cerrado situado en la esquina inferior derecha cambia a la posición de desbloqueado.
      8. Modifique el valor numérico cifra por cifra:

    • Presione el Botón 5 para desplazar el cursor hacia el dígito que desea ajustar.

    • Presione el Botón 4 para incrementar el valor del dígito seleccionado (si sobrepasa el número deseado, continúe presionando hasta que el dígito vuelva a 0).
    • Repita la secuencia para cada dígito hasta formar el valor requerido (por ejemplo, 0080.00 m3/h).
      9. Presione el Botón 6 para validar y bloquear nuevamente el valor configurado.
      10. Presione el Botón 1 dos veces consecutivas para salir del menú de servicio y regresar a la pantalla principal de medición.

Resultado esperado: La pantalla de medición del transmisor muestra la nueva escala completa y la salida analógica de 20 mA queda reescalada al nuevo valor de 80 m3/h.

Verificación: Genere un flujo conocido o simule la señal de entrada y confirme que la lectura en porcentaje de escala y la corriente de salida de 4–20 mA respondan proporcionalmente al nuevo límite de 80 m3/h.

Limitación: Si el transmisor muestra un mensaje de rechazo o no conserva el valor al presionar la tecla de bloqueo, el número ingresado excede la capacidad de medición física calculada por el transmisor para el diámetro (DN) instalado.

Método 2: Verificación de bloqueo por Transferencia de Custodia (CT) o hardware

Se utiliza mejor cuando: Se ha ingresado al menú de servicio utilizando la clave 1000, pero la opción Qmax​ no muestra el icono de candado ni permite la edición de dígitos, comportándose como un campo de solo lectura.

Procedimiento

  1. Verifique la placa de características montada en el lateral del transmisor MAG 5000 / 6000 y localice la clave de producto (MLFB).
  2. Compruebe si el número de modelo contiene designaciones correspondientes a homologación legal de medida (por ejemplo, variaciones con sufijos específicos para aprobación MID u OIML R49).
  3. Inspeccione la cubierta electrónica del transmisor en busca de sellos de plomo, etiquetas holográficas de verificación metrológica o precintos físicos de calibración.

  4. Si la unidad cuenta con aprobación CT:

    • Desconecte la alimentación eléctrica del equipo respetando la normativa de seguridad de la planta.
    • retire la cubierta del módulo electrónico para acceder a la placa principal.
    • Inspeccione la posición del interruptor DIP de protección de memoria (Write Protect / CT Switch).
    • Para modificar parámetros en un equipo fiscal, se debe retirar el precinto legal y cambiar el interruptor a la posición de desbloqueo.

Resultado esperado: Al desactivar el bloqueo físico por hardware o confirmar que la unidad no es de tipo CT, la opción Qmax​ en el menú Basic Settings habilita la función de edición mediante el Botón 6.

Verificación: Ingrese nuevamente al menú con la clave 1000 y confirme que la opción Qmax​ muestre el símbolo de candado interactivo al presionar la tecla de desbloqueo.

Precaución: La rotura no autorizada de precintos metrológicos en caudalímetros destinados a facturación o transferencia de custodia invalida la certificación legal del sistema de medición ante las autoridades reguladoras.

Método 3: Ajuste de punto cero (Zero Point Adjustment)

Se utiliza mejor cuando: El caudalímetro indica una pequeña lectura de flujo no nula (por ejemplo, 0,2 m3/h) con las válvulas del tramo cerradas y la tubería completamente llena de agua en reposo.

Procedimiento

  1. Cierre las válvulas de seccionamiento situadas aguas arriba y aguas abajo del sensor MAG 5100 W.
  2. Verifique visualmente que la tubería permanezca 100 % llena de agua y sin burbujas de aire atrapadas en el tramo de medición.
  3. Deje reposar el fluido durante unos minutos para garantizar un estado de flujo cero estático absoluto (sin corrientes de convección ni turbulencias).
  4. En el transmisor, mantenga presionado el Botón 1 hasta acceder al menú de configuración.
  5. Introduzca el código de acceso (1000) utilizando los botones 4 y 6.
  6. Navegue con el Botón 2 dentro de los submenús hasta localizar la sección de servicio o calibración (Service Menu / Zero Adjust).
  7. Seleccione la función de calibración de cero (Zero Auto o Zero Point Adjustment).
  8. Presione el Botón 6 para iniciar la rutina. El transmisor iniciará un ciclo de promediado de la señal de offset durante varios segundos.
  9. Espere a que la pantalla confirme la finalización del proceso con el mensaje OK o Completed.
  10. Salga del menú presionando el Botón 1 hasta retornar a la pantalla de proceso.

Resultado esperado: El transmisor registra el desfase de tensión de los electrodos como la nueva referencia de cero, mostrando una lectura exactamente igual a 0,00 m3/h en condiciones de fluido estático.

Verificación: Monitoree la pantalla principal durante 5 minutos con las válvulas cerradas. Confirme que el caudal instantáneo permanezca en cero y no se generen pulsos erróneos en el totalizador.

Limitación: La rutina fallará o generará un error de desviación si existe movimiento real del fluido en la tubería, si los electrodos están fuertemente incrustados o si la tubería está parcialmente vacía.

Verificación

El procedimiento de configuración y calibración en el conjunto SITRANS MAG 5100 W / MAG 5000 / 6000 se considera exitoso cuando:

  • El parámetro Qmax​ en el menú Basic Settings indica el nuevo valor deseado (por ejemplo, 80 m3/h).
  • La corriente medida con un multímetro en los bornes de salida analógica es de exactamente 4 mA cuando el caudal es cero, y escala linealmente alcanzando 20 mA al llegar a 80 m3/h.
  • La prueba de punto cero ejecutada con fluido en reposo ajusta el caudal instantáneo a 0,00 m3/h sin presentar oscilaciones en la señal.

Limitaciones y precauciones operativas

  • Límites de velocidad en la tubería: Asegúrese de que el diámetro de la tubería y del sensor MAG 5100 W sea técnicamente adecuado para manejar un caudal de 80 m3/h. La velocidad del fluido v debe mantenerse preferentemente entre 1 m/s y 3 m/s para lograr la máxima precisión, sin superar los 10 m/s para evitar erosión en el revestimiento del tubo.
  • Calidad de la tierra eléctrica: Los caudalímetros electromagnéticos requieren una conexión de puesta a tierra de baja impedancia vinculada al fluido (mediante anillos de toma de tierra o tubería metálica) para prevenir desvíos en el punto cero causados por corrientes parásitas en la planta.
  • Validez del certificado de calibración: A diferencia del ajuste de cero, la recalibración completa de la constante del sensor (factor de calibración) solo requiere realizarse si lo exigen las normas de calidad del sitio o si se reemplaza el módulo de memoria SENSORPROM. En operaciones normales, el ajuste de cero es el único procedimiento de mantenimiento de señal requerido.

Preguntas frecuentes para ingenieros

¿Por qué el transmisor no me permite guardar un valor de Qmax de 80 m³/h aunque entre al menú con la clave 1000?

Esto ocurre principalmente cuando el valor introducido excede el rango dinámico de velocidad del sensor configurado en la SENSORPROM. Si el diámetro asignado es demasiado pequeño, 80 m3/h implicaría una velocidad superior al límite del firmware (aproximadamente 10–12 m/s), bloqueando la aceptación del dato.

¿Se pierde la calibración de fábrica del sensor MAG 5100 W al modificar el valor de Qmax?

No. Modificar el parámetro Qmax​ únicamente cambia la escala de la salida de 4–20 mA y los rangos de visualización. Los datos primarios de calibración de fábrica (constante de flujo y offset del tubo) están almacenados en la memoria SENSORPROM montada en el sensor y no se alteran al cambiar la escala.

¿Con qué frecuencia se debe realizar la calibración del punto cero en un SITRANS MAG 5100 W?

Siemens indica que no es necesario realizar el ajuste de cero de forma periódica en condiciones normales de trabajo. Solo se recomienda ejecutarlo durante la primera puesta en marcha, tras realizar tareas de mantenimiento en la tubería o si se detectan derivas de medición a caudal cero motivadas por la acumulación de sedimentos en la pared interna del tubo.

¿Qué ocurre si ejecuto la rutina de ajuste de cero con agua fluyendo por la tubería?

El transmisor tomará la señal generada por el caudal en movimiento como la nueva referencia de velocidad cero. Esto introducirá un error sistemático negativo en todas las mediciones futuras, provocando submedición grave cuando la planta entre en operación normal.

Referencias técnicas

  • Siemens Industry Online Support (SIOS): Manual de usuario de transmisores SITRANS F M MAG 5000 / 6000.
  • Siemens Industry Online Support (SIOS): Manual de instrucciones del sensor electromagnético SITRANS F M MAG 5100 W.

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