Controlador y medidor másico de rápida respuesta serie 4800

La Serie 4800 de Brooks Instrument está compuesta por controladores y medidores térmicos de caudal másico diseñados para aplicaciones industriales y OEM que requieren medición y control rápido de gases. La serie incorpora tecnología de sensor MEMS (Micro Electro Mechanical System) que permite tiempos de respuesta significativamente más rápidos que los sistemas térmicos convencionales.

Modelos disponibles

• 4850: Controlador de caudal másico.
• 4860: Medidor de caudal másico.

Principio de medición

La serie utiliza un sensor térmico basado en tecnología MEMS, donde el gas circula directamente sobre el elemento sensor. Esta configuración permite:

• Respuesta ultrarrápida.
• Alta estabilidad de medición.
• Menor caída de presión.
• Dimensiones reducidas respecto a tecnologías térmicas tradicionales.

Características principales

• Sensor MEMS de respuesta rápida.
• Diseño compacto de aproximadamente 25 × 76 × 101 mm.
• Caída de presión reducida a través del sensor.
• Entradas y salidas analógicas y digitales integradas.
• Comunicación RS-232 estándar.
• Compatible con sistemas modulares de distribución de gases.
• Cumplimiento RoHS.
• Opción de interfaz local de operación (LOI).

Gases compatibles

• Aire.
• Nitrógeno (N₂).
• Oxígeno (O₂).
• Argón (Ar).
• Helio (He).
• Hidrógeno (H₂).
• Dióxido de carbono (CO₂).
• Monóxido de carbono (CO).
• Óxido nitroso (N₂O).
• Metano (CH₄).
• Propano (C₃H₈).
• Propileno (C₃H₆).

También se encuentran disponibles calibraciones para otros gases bajo pedido.

Rangos de medición

• Desde 50 sccm hasta 40 slpm equivalentes de nitrógeno.

Desempeño metrológico

Rango de control

• 2 % a 100 % del fondo de escala.

Precisión

• Estándar: ±3 % del fondo de escala.
• Opcional: ±1 % del fondo de escala.

Repetibilidad

• ±0,15 % del fondo de escala.

Tiempo de respuesta

• Señal de flujo: menor a 0,3 segundos.
• Tiempo de estabilización del controlador: menor a 0,75 segundos para cambios de 0 a 100 % del fondo de escala.
• Típicamente menor a 0,5 segundos para la mayoría de los cambios de consigna.

Coeficiente de temperatura

• ±0,1 % del fondo de escala por °C para N₂.

Condiciones de operación

Presión

• 0 a 10 barg (0 a 150 psig).

Temperatura de operación

• 0 °C a 50 °C.

Humedad relativa

• 5 % a 95 %.

Presión diferencial

Para los modelos controladores:

• Mínima: 0,35 bar (5 psid).
• Máxima: 10 bar (150 psid).

Integridad de fugas

• Máximo 1 × 10⁻⁹ atm·cm³/s de helio.

Materiales de construcción

Partes mojadas:

• Acero inoxidable.
• Elastómeros fluorados.
• Sensor basado en silicio.

Conexiones de proceso

Opciones disponibles:

• Rosca 9/16″-18 UNF.
• Compresión para tubo de 1/8″.
• Compresión para tubo de 1/4″.
• Compresión para tubo de 3/8″.
• Conexiones VCR de 1/4″.
• Conexiones VCO de 1/4″.
• Rosca NPT hembra de 1/4″.
• Conexiones métricas de 6 mm y 10 mm.
• Versiones downport para sistemas modulares de distribución de gases.

Interfaces eléctricas

Conector principal

• D-Sub de 15 pines.

Alimentación

• +15 VDC ±10 %.
• +24 VDC ±10 %.
• Corriente de irrupción menor a 1 A.

Consumo eléctrico

Modelo 4850

• Típico: 130 mA a 15 VDC.
• Máximo: 160 mA a 15 VDC.
• Típico: 150 mA a 24 VDC.
• Máximo: 200 mA a 24 VDC.

Modelo 4860

• Típico: 30 mA.
• Máximo: 60 mA.

Entradas y salidas

Analógicas

• 0-5 VDC.
• 4-20 mA.
• Configuraciones mixtas disponibles.

Digitales

• RS-232 estándar en todas las configuraciones.

Función Valve Override (4850)

Control externo de válvula:

• Menor a 0,3 V: válvula cerrada.
• Mayor a 4,8 V: válvula abierta.

Interfaz local opcional (LOI)

Módulo opcional montado directamente sobre el instrumento que incorpora:

• Pantalla LCD retroiluminada.
• Indicadores LED de estado.
• Control mediante perilla giratoria.
• Visualización de variables de proceso.
• Configuración local del equipo.
• Alimentación mediante adaptador externo o conexión remota.

Características de la LOI

• Área visible de 28 × 11 mm.
• Pantalla matriz de puntos de 8 × 2 caracteres.
• Temperatura de operación: 0 °C a 50 °C.
• Humedad relativa: 5 % a 95 %.
• Carcasa de plástico ABS con recubrimiento cobre-níquel.

Certificaciones

• Cumplimiento RoHS según Directiva 2011/65/EU.
• Certificación ATEX Zona 2.
• Certificación CSA Clase I División 2.
• Clasificación Clase I Zona 2.
• Cumplimiento EMC según EN 61326.
• Directiva de Equipos a Presión conforme a prácticas de ingeniería aceptadas.

Aplicaciones

• Sistemas OEM analíticos.
• Procesos de deposición física de vapor (PVD).
• Procesos térmicos industriales.
• Tratamientos térmicos.
• Soldadura y corte.
• Sistemas modulares de distribución de gases.
• Control de gases de protección.
• Equipos de laboratorio e instrumentación de procesos.