Espectrómetro láser de diodo sintonizable tipo sonda TDLS8200

El nuevo TDLS8200 de Yokogawa sigue albergando todas las características líderes de la industria del TDLS8000, pero ahora sólo requiere una instalación de brida única. La medición in situ con una sonda sigue eliminando la necesidad de extracción y acondicionamiento de la muestra y puede utilizarse en una gran variedad de condiciones de proceso agresivas.

El área de medición de 0,5 metros de la sonda proporciona una cierta mejora de la media en comparación con las tecnologías tradicionales de sensores puntuales, y cuenta con un posicionamiento flexible de dicha área de medición, ya que se ofrecen diferentes longitudes de inserción.

La medición con un sensor catalítico en un medidor de COe plantea problemas de durabilidad y adquisición de datos

El TDLS8200 está equipado con dos sistemas de láseres que pueden medir O2y CO o CH4en una sola unidad para superar estos retos.
Puede sustituir los dispositivos de muestreo existentes por cualquiera de ellos.

Basada en la segunda generación de analizadores TDLS de Yokogawa, la plataforma conserva su fiabilidad mejorada, facilidad de instalación y requisitos de mantenimiento reducidos, pero ahora lo hace con un menor coste total instalado para mediciones de O2, CO, CO o CH4, NH3, HCl.

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Vídeo general del TIPO REFLECTIVO TDLS8200

Alineación

Modelo TDLS8200
Método de instalación Tipo de sonda Celda de flujo /Tipo de celda de flujo corto Tipo reflectante
Características Compacto y fácil de instalar
- El diseño de una sola brida minimiza el espacio ocupado
Medición estable y de alta precisión
- minimiza la variación en entornos controlados
Fiable en espacios reducidos
- ideal para tuberías estrechas o aplicaciones de muestreo
Componentes de medición Multi O₂+CO y/o CH4
Único O2, CO, CH4, NH3, HCl
Diámetro de tubería aplicable 0,65 m o superior Todas las tuberías compatibles
(con dispositivo de muestreo)
0,25 m a 0,5 m

 

Características y Beneficios

Reduzca drásticamente los costes de instalación y mantenimiento

  • Su diseño compacto permite una instalación unilateral directamente en el conducto
  • No requiere sistema de muestreo, lo que permite ahorrar espacio y facilita la instalación
  • Funciones de diagnóstico integradas
  • Almacena hasta 50 días de datos de tendencias

Reduzca drásticamente los costes de instalación y mantenimiento

Medición rápida y muy precisa

  • La medición a alta velocidad elimina las interferencias de otros componentes
  • Mantiene la precisión incluso en condiciones ambientales variables (presión, temperatura, gases coexistentes).
  • La inserción directa garantiza una respuesta rápida
  • Medición precisa incluso de concentraciones de gases traza

Intuitivo y fácil de usar Operación

  • HMI de pantalla táctil compatible con 10 idiomas:
    Japonés, inglés, alemán, francés, español, portugués, ruso, húngaro, coreano y chino.
Intuitivo y fácil de usar Operación

Gases medidos

Medición simultánea de dos componentes con una sola unidad

  • Medición de O₂, CO, NH₃, HCl, etc.
  • Medición simultánea de O₂ + CO o CH₄.
  • Detectar gases con absorción en el infrarrojo cercano
Gases medidos

 

Principales Industrias y aplicaciones

Optimizado para el control de la combustión y la supervisión de la seguridad. Ideal para hornos y calderas de plantas de petróleo y gas, petroquímicas, energéticas, siderúrgicas, cerámicas y de semiconductores.


Acerca de OpreX

OpreX es la marca global para el negocio de automatización industrial (AI) y control de Yokogawa y representa la excelencia en la tecnología y soluciones relacionadas. Consta de categorías y familias dentro de cada categoría. Este producto pertenece a la familia OpreX Analyzers que se alinea bajo la categoría OpreX Measurement.

Detalles

Apto para entornos hostiles con certificación de seguridad SIL2 /SIL3

Cumple la norma internacional de seguridad funcional IEC 61508 (SIL2).
Un solo TDLS8200 cumple los requisitos de SIL2 y dos unidades los de SIL3. Garantiza un funcionamiento seguro incluso en condiciones exigentes.

Apto para entornos hostiles con certificación de seguridad SIL2 /SIL3

 

Medición simultánea de varios componentes con una sola unidad

Mide simultáneamente oxígeno (O₂), monóxido de carbono (CO) y metano (CH₄).

Tradicionalmente, se necesitaban varios sensores para medir varios componentes; la gestión de varios sensores es complicada, aumenta las necesidades de mantenimiento y puede provocar discrepancias en el tiempo de respuesta. El TDLS8200 supera estos retos integrando cuatro lentes en una sola unidad para la medición simultánea de varios componentes.

Doble funcionalidad: Diseño modular para la medición multicomponente

Doble funcionalidad: Diseño modular para la medición multicomponente

 

Método de área de espectro patentado por Yokogawa para lograr una alta precisión

En el método convencional de modulación de la longitud de onda (método 2f), la forma de la absorción pico y la altura de la pico se ven afectadas por el gas de interferencia. Yokogawa 's proprietary método del área espectral prácticamente no se ve afectada por la interferencia de otros gases y puede medirse con gran precisión mediante la corrección de la temperatura y la presión.

高精度を実現する横河電機独自開発のスペクトラム面積法

Alta fiabilidad

Medición estable de bajas concentraciones con una célula de referencia

Al incorporar una célula de referencia, el sistema detecta continuamente el espectro de gas con gran precisión, lo que garantiza una medición fiable incluso a niveles de trazas. Puede medir de forma estable concentraciones que otros productos muestran como 0%.

 

Configuración del sistema

Configuración estándar del sistema

  • Conectable con FieldMate u otro software de gestión de dispositivos compatible con DTM/DD mediante comunicación HART

Configuración estándar del sistema.

  • Mini pantalla

Configuración estándar del sistema.

Configuración del sistema con YH8000 HMI remoto

  • Conecta hasta 4 analizadores simultáneamente
  • Puede utilizarse con el conducto transversal TDLS8000 y/o la sonda TDLS8200

Configuración del sistema con HMI remoto.

 

Interfaz de usuario perfecta

  • HMI intuitiva con pantalla táctil de 7,5" configurable en 10 idiomas diferentes
    ( japonés, inglés, alemán, francés, español, portugués, ruso, húngaro, coreano y chino )
  • Funcionamiento intuitivo
  • Equipado con función de tendencia, función de visualización mejorada
  • La clasificación de zona CID2/Z2 en la HMI permite la colocación local del primario Interfaz de usuario en la mayoría de las zonas de instalación
  • La instalación de nuestro software gratuito PC-HMI duplica la misma Interfaz de usuario que la HMI YH8000 para aplicaciones con un presupuesto más ajustado.

Pantalla táctil LCD en color de 7,5 pulgadas en HMI

Instalación unilateral - Tipo de sonda

Reduzca el espacio de instalación a más de la mitad

  • Su fácil instalación reduce los costes totales
  • Sólo requiere una brida de conexión, lo que simplifica la sustitución de los analizadores existentes
Reduzca el espacio de instalación a más de la mitad

Sustitución de analizadores de muestreo extractivo de gases

  • Sustitución sencilla desde analizadores de óxido de circonio u otros analizadores de inserción directa
  • Ya no es necesario un andamio de mantenimiento en ambos lados
  • No se requiere cableado cruzado para el cable dedicado al lanzador de luz/detector

Sustitución del analizador de muestreo de gases extractivos

  • Sólo hay que sustituir la sonda de muestreo de gas
  • No hay elementos fungibles como filtro, diafragma de bomba

Sustitución del analizador de muestreo de gases extractivos

No es necesario ajustar la luz

  • Al no haber lado lanzador de luz / lado detector de luz, la alineación óptica es innecesaria

No es necesario ajustar la luz

 

Un diseño robusto garantiza una medición estable a largo plazo

  • Diseñado para garantizar la estabilidad a largo plazo del eje óptico y la longitud de trayectoria teniendo en cuenta la óptica, la dinámica de fluidos, el calor y las vibraciones.
  • Medición estable incluso en entornos con mucho polvo
  • Ofrece una respuesta en tiempo real comparable a la del TDLS8000 de doble cara

Un diseño robusto garantiza una medición estable a largo plazo

Diseñado para garantizar la estabilidad a largo plazo del eje óptico y la longitud de trayectoria teniendo en cuenta la óptica, la dinámica de fluidos, el calor y las vibraciones.

Ejemplos de aplicación

Control de la combustión de la caldera y supervisión de la seguridad (medición de O₂/CO)

Desafíos Cuando se utilizan analizadores de O₂ de circonio y de CO por infrarrojos

  • El sistema de muestreo dificultaba el mantenimiento
  • Se produjeron retrasos en la respuesta al utilizar la concentración de CO para el control de la combustión
  • El uso de dos analizadores provocó discrepancias en el tiempo de respuesta, lo que dificultó un control fluido.
  • La medición se limitaba a un único "punto" en el sensor

Ex.1) Centrales de petróleo y GNL

Medición simultánea de dos componentes con un solo analizador

Ex.2) Centrales de carbón Energía

Funcionamiento continuo sin mantenimiento en entornos con mucho polvo

Instalaciones de calderas

Instalaciones de calderas

flecha

[Por qué se eligió el TDLS8200]

  • La medición directa sin muestreo simplifica el mantenimiento
  • O₂ y el tiempo de respuesta del CO es de sólo 2 segundos.
  • Medición simultánea de dos componentes con un solo analizador
  • Medición estable a largo plazo mediante la función de purga de chorro en entornos con mucho polvo
TDLS8200 O2+CO

 

Suprima las fluctuaciones para una medición precisa - Tipo de celda de flujo

TDLS8200 Espectrómetro láser de diodo sintonizable tipo sonda - tipo celda de flujo

  • Para aplicaciones en las que no se pueda instalar o insertar el TDLS8000, TDLS8200 debido al tamaño del proceso, etc., se puede construir un sistema de muestreo sustituyendo la parte de la sonda del TDLS8200 por una parte de célula de flujo . Póngase en contacto con Yokogawa.
Tipo de celda de flujo TDLS
  • Con una longitud de sonda más corta en comparación con los tipos Flowcell, facilita la construcción de sistemas de muestreo en espacios reducidos y simplifica la sustitución de los analizadores existentes.
TDLS8200 Espectrómetro láser de diodo sintonizable tipo sonda - Tipo de celda de flujo corta

 

Por qué se reducen los costes de mantenimiento

Mecanismo de detección del caudalímetro

Mecanismo de detección de la célula de flujo1・El sensor mide la concentración de gas sin
contacto directo, eliminando la necesidad de
componentes o sensores debido al desgaste

Mecanismo de detección de la célula de flujo2・Fuente láser estable y sin partes móviles significa
calibración rutinaria

Mecanismo de detección de la célula de flujo3・Mínimos consumibles garantizan
fiabilidad y eficacia a largo plazo

 

 

Compatible con una amplia gama de presiones dinámicas

  • Compensación activa de temperatura y presión disponible
  • Medición estable incluso en procesos con fluctuaciones dinámicas de presión

 

Reducir la complejidad del sistema

Sistema de muestreo sencillo con requisitos mínimos

No es necesario eliminar la humedad que requieren otros analizadores de gases, lo que simplifica el sistema de muestreo
Su configuración más sencilla reduce el esfuerzo de mantenimiento y mejora la eficiencia

Sistema de muestreo sencillo con requisitos mínimos

 

La célula de flujo calentada evita la condensación en la zona de medición

El diseño patentado garantiza una medición estable

El diseño patentado garantiza una medición estable
 

Estructura de doble tubo (pendiente de patente)

Iguala la distribución de la temperatura del gas de proceso para una medición estable

Estructura de doble tubo (pendiente de patente)

 

Ejemplos de aplicación

Prevención de explosiones en plantas de electrólisis de salmuera (IM) - Medición de O₂.

Medición precisa incluso en entornos de hidrógeno con interferencias mínimas de gases coexistentes

[Desafíos Uso de un analizador magnético de O₂ ]

  • Dificultad para medir con precisión el O₂ cuando el H₂ (paramagnético) está presente en el fondo.
  • Los analizadores magnéticos de O₂ están limitados a temperaturas de gas de hasta 50 °C, por lo que es imposible evitar la condensación mediante el calentamiento
  • Requiere mantenimiento frecuente

Electrólisis de salmuera

flecha

[Por qué se eligió el TDLS8200]

  • Medición precisa de O₂ que no se ve afectada por el hidrógeno u otros gases coexistentes.
  • Tuberías del cliente calentadas a 130°C para evitar la condensación
  • Reducción significativa del tiempo de mantenimiento
  • Experiencia probada en la sustitución de analizadores magnéticos de O₂ para la prevención de explosiones
Por qué se eligió el TDLS8200

 

Aplicaciones en tuberías de pequeño diámetro - Tipo reflectante

Medición directa en tuberías de hasta 0,25 m

Incluso para aplicaciones con diámetros de tubo de entre 0,25 m y 0,5 m, la configuración reflectante duplica la longitud del camino óptico, lo que permite realizar mediciones directas.

Medición directa en tuberías de hasta 0,25 m

Ideal para plantas químicas y fábricas de semiconductores con numerosas tuberías de pequeño diámetro
Ejemplos:

  • Control de la combustión de calderas y supervisión de la seguridad en plantas químicas (medición simultánea de O₂ y CO).
  • Ajuste de las proporciones de gas bruto en las plantas químicas (O₂)
  • Control de la seguridad en la prevención de explosiones en fábricas de semiconductores (O₂)
  • Supervisión de la seguridad en plantas químicas y fábricas de semiconductores (CH₄)

 

Ejemplo de configuración del sistema

Medición de gases de escape de incineradores y calderas en plantas químicas de tamaño pequeño a mediano (medición simultánea de O₂ y CO)

Dado que el O₂ y el CO pueden medirse simultáneamente sin muestreo, esta configuración es ideal para mejorar el tiempo de respuesta y reducir el mantenimiento.

Ejemplo de configuración del sistema

 

Ejemplo de aplicación

Proceso de oxicloración en la producción de monómeros de PVC
- Ajuste de la proporción de gas bruto y prevención de explosiones (medición de O₂)

La medición sin contacto elimina las preocupaciones sobre la corrosión del sensor y permite la medición con presencia de humedad

[Desafíos Antes de la aplicación (con analizador paramagnético de O2) ]

  • Incluso con filtros en el sistema de muestreo, los sensores se contaminaban con gases corrosivos, lo que obligaba a sustituirlos con frecuencia.
  • La insuficiente eliminación de humedad durante el muestreo requirió la recalibración del analizador
  • La lentitud de respuesta suponía un riesgo de explosión

flecha

[ Por qué se eligió el tipo reflectante TDLS8200 ]

  • Medición directa sin muestreo
  • La medición sin contacto elimina los problemas de corrosión
  • Mide gases con presencia de humedad
  • El tiempo de respuesta de sólo 2 segundos mejora la seguridad de la planta
  • El mantenimiento mínimo tras la instalación reduce significativamente los costes de funcionamiento

Por qué se eligió el tipo reflectante TDLS8200

 

Soluciones y casos prácticos

Supervisión de procesos

En diversos procesos químicos, la monitorización en línea de alta velocidad es esencial para la supervisión de la seguridad, por ejemplo para evitar explosiones. La medición O₂ de los gases de proceso mediante un analizador de gases láser de tipo sonda proporciona una supervisión precisa y rápida con una instalación sencilla.

Seguridad en la combustión de calefactores y gestión del ciclo de vida

  • Mejora de la eficiencia de la combustión
  • Mejora de la seguridad
  • Mayor vida útil de las bobinas y los colgadores de bobinas
  • Mayor rendimiento gracias a la optimización del calentamiento

 

Control de la combustión

La mejora de la eficiencia de la combustión en hornos y calderas requiere una medición continua, estable y rápida del oxígeno y el monóxido de carbono en los gases de combustión. El analizador láser de gases tipo sonda lo consigue con una instalación sencilla. No necesita sistema de muestreo, lo que reduce los requisitos de mantenimiento.

Concentración limitada de O2

  • Análisis de respuesta rápida
  • Análisis sin interferencias (tecnología de medición TruePeak)
  • Celda de referencia interna para el bloqueo de picos durante la medición de trazas

 

Mayor Industrias

Petróleo y gas, petroquímica, química, energía eléctrica, siderurgia y cerámica

Aplicaciones

Control de la combustión y supervisión de la seguridad de hornos y calderas de calefacción

TDLS8200 ESPECIFICACIONES ESTÁNDAR

Objeto de medición O2+CO, O2+CO o CH4, O2, CO, CO o CH4, NH3, HCl
Sistema de medición Espectroscopia láser de diodo sintonizable
Componente medido Alcance mín. Alcance máx.
O2 0-1% 0-25%
CO (ppm) 0-200 ppm 0-10.000 ppm
CO o CH4 CO 0-200 ppm 0-10.000 ppm
CH4 0-5%
NH3 0-30 ppm 0-5.000 ppm
HCl 0-50 ppm 0-5.000 ppm
  Tipo de sonda Tipo de celda de flujo Tipo de celda de flujo corto Tipo reflectante
Longitud de la sonda 0,7 m, 1,0 m, 1,5 m, 2,0 m - - -
Longitud del camino óptico 1 m 1 m 0.4 m Diámetro interior del tubo × 2 (*depende del tubo)
Diámetro de tubería aplicable 0,65 m o superior Sólo para líneas de muestreo Sólo para líneas de muestreo 0,25 m - 0,5 m
Señal de salida analógica 5 puntos, 4-20 mA CC (salida aislada, carga máxima 550 Ω)
Tipos de salida: concentración de gas, transmitancia, etc.
Comunicación digital HART, Ethernet
Salida digital 2 puntos, tensión de contacto 24 V DC, 1 A
DO : Función: Activar en condiciones de Advertencia / Calibración /Validación / Calentamiento / Mantenimiento
Fallo: Función: Se activa en condiciones de fallo o cuando el sistema está apagado.
Energía suministro 24 V CC ±10
Grado de protección IP66/NEMA 4X
Condición del gas de proceso Temperatura del gas de proceso: Máx. 850°C
Presión del gas de proceso: de 90 a 500 kPa abs.
Velocidad del flujo de gas de proceso: de 1 a 30 m/seg.
Estado de la instalación Temperatura ambiente de funcionamiento: -20 a +55°C
Temperatura de almacenamiento: de -30 a +70°C
Humedad: 0 a 95%RH a 40°C (sin condensación)
Seguridad funcional IEC61508 SIL2 (SC3)
Clasificación de las zonas peligrosas División1, Zona1: A prueba de explosiones
FM (EE.UU., Canadá), IECEx, ATEX/UKEX, NEPSI, Corea, Japón

 

RENDIMIENTO

Componente medido Repetibilidad Linealidad
O2 ±1% de lectura o ±0,01% de O2, lo que sea mayor ±1% E.F.
CO (ppm) ±2% de lectura o ±1 ppm de CO, lo que sea mayor ±1% E.F.
CO o CH4 CO ±2% de lectura o ±1 ppm de CO, lo que sea mayor ±2% E.F.
CH4 ±4% de lectura o ±0,02% de CH4, el valor que sea mayor ±4% E.F.
NH3 Lectura de ±2% o ±1 ppm NH3, lo que sea mayor ±2% E.F.
HCl ±1% de lectura o ±2,5 ppm de HCl, lo que sea mayor ±2% E.F.

Condiciones de medición: 25°C, 0,1 MPa abs., longitud del camino óptico 1 m

 

Productos relacionados y piezas de mantenimiento

[Productos relacionados]

Célula de calibración

[Piezas de mantenimiento]

Junta tórica

Recursos

Descripción General:

Los tanques de almacenamiento se utilizan en una variedad de industrias que van desde el almacenamiento de petróleo crudo hasta el almacenamiento de materias primas para el monómero de cloruro de vinilo (VCM).

Descripción General:

La medición de O2 se utiliza para recuperar de forma segura los gases de combustión que contienen una alta concentración de CO de un horno convertidor. Con los analizadores de oxígeno paramagnéticos convencionales, las concentraciones de O2 se obtienen mediante un sistema de muestreo para recuperar los gases de combustión. Por lo tanto, existen problemas con el mantenimiento y los costes de funcionamiento del sistema de muestreo, así como retrasos en la medición.

Descargas

Vídeos

Descripción General:

El tipo de sonda TDLS8200 es la última incorporación a la gama de productos de espectrómetros láser de diodo sintonizable de Yokogawa. Ahora con la capacidad de medir O2, CO, y CH4con un solo dispositivo y desde un solo punto de instalación. Los desarrolladores hablan de ello.

Descripción General:

Yokogawa ofrece una nueva solución de medición que migra a los analizadores de gases tradicionales con sistema de acondicionamiento de muestras. Los modelos de células de flujo TDLS8200 permiten realizar análisis de gases a alta velocidad con un mantenimiento mínimo.

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