SC 150 Messumformer. für magnetisch- induktive Durchflussmesser. der starke Ersatz für MID's mit Wechselfelderregung

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1 KROHNE 03/2000 D 31 SC15 02 D GR für magnetisch- induktive Durchflussmesser der starke Ersatz für MID's mit Wechselfelderregung nullpunktstabil, daher wartungsfrei stabile Messung von Flüssigkeiten mit hohen Feststoffanteilen Schwebekörper-Durchflussmesser Wirbelfrequenz-Durchflussmesser Durchflusskontrollgerät Magnetisch-Induktive Durchflussmesser Ultraschall-Durchflussmesser Masse-Durchflussmesser Füllstand-Messgeräte Kommunikationstechnik Engineering-Systeme & -Lösungen

2 für magnetisch- induktive Durchflussmesser Technik, die begeistert In dem modularen KROHNE-System finden Sie den messtechnisch und wirtschaftlich optimalen magnetisch-induktiven Durchflussmesser für ihre Applikation. Lieferbare Ausführungen Standard mit Display / Bedienelemente, aktive Strom-, Puls- und Statusausgänge MP Ausführung mit Magnetsensoren. Hierbei ist die Bedienung (Programmierung) ohne Öffnen des Gehäuses durch einen Magnetstift möglich... mit zusätzlichen Funktionen, Ein- und/oder Ausgängen, auf Anfrage. Kalibriert auf EN zertifizierten Kalibrierständen, Kalibriergenauigkeit besser 99,97 % vom Messwert. Der extrem große Dynamikbereich des neuen, patentierten A/D-Wandlers für die Elektrodensignale ermöglicht die kontinuierliche Auswertung auch verrauschter Elektrodensignale, ohne Übersteuerung. Der neue Hochleistungs-Feldstromtreiber liefert sehr hohe Ströme bei gleichzeitig hoher Feldfrequenz. Die neue Methode des periodischen Phasensprungs sichert auch bei hohen Feldfrequenzen, Genauigkeit, Nullpunkt, Langzeit- und Temperatur-Stabilität, wie bei einem magnetisch-induktivem Durchflussmesser mit niederfrequentem, geschaltetem Gleichfeld. Durch das einstellbare, nichtlineare Filter wird die Anpassung an schwierigste Applikationen realisiert. Komplette Standardausstattung Normierte Frequenzausgänge, Schleichmengen-unterdrückung, Bereichsautomatik, Messung in beiden Durchflussrichtungen (Vor- /Rückwärtsbetrieb) auch mit unterschiedlichen Messbereichen, Indikationsausgang (z.b. als Grenzwert einstellbar), Bootstraptechnik. durch einstellbare Parameter, wie Nennweite DN des Messwertaufnehmers, Messbereichsendwert Q 100% in metrischen oder US- Einheiten, Magnetfeldfrequenz, Messwertaufnehmerkonstante (GK), Zeitkonstante bis hinunter auf 0,2 Sekunden, einstellbares Verhalten bei Bereichsüberschreitung, usw. Große, kontrastreiche hinterleuchtete Anzeige Anzeige (max. 7stellig) von aktuellem Durchfluss, Volumen, Zählwert mit den dazu jeweils eingestellten physikalischen Einheiten. Einfache Bedienung ohne spezielle Kenntnisse lässt sich der in Betrieb nehmen oder einstellen. Klartext-Bedienerführung in verschiedenen Sprachen. Datensicherung über 10 Jahre ohne zusätzliche Hilfsenergie (Netz oder Batterie). Weitgehende Selbstüberwachung schließt Fehler bei der Inbetriebnahme und während der Messung aus. Automatischer Plausibilitätstest der wesentlich eingegebenen Betriebsdaten Galvanische Trennung der Ausgangskreise gegeneinander und vom Eingangskreis (Elektroden). 2

3 Kalibrierung und Messprinzip Highlights Bevorzugte Anwendungen Einführung exzellente Messgenauigkeit, hohe Nullpunkt- und Langzeitstabilität, kein Wartungsaufwand. komplette Standardausstattung, wie normierte Puls-, Strom- und Statusausgänge, Bootstraptechnik, Grenzwerte, usw. Applikationen: Erzgewinnung und Erzaufbereitung, Bergbau, Papier- und Zellstoffherstellung, Messung von Wasser-Sandgemischen auf Baggerschiffen, usw. Safety First! Berührungsgeschützte Klemmen und Sicherungen in getrennten Anschlußräumen, Bedienung über Tasten auf der Frontplatte, optional über Magnetsensoren ohne Öffnen des Gehäuses Abwasser Wasser Abrasive, Berührungslos korrosive und messen, heiße Medien κ 0.05 µs/cm Nahrung, Getränke, Pharmazie geschaltete Gleichfelderregung, dynamisch und leistungsstark, ersetzt die bisher übliche Wechselfeldtechnik weitgehende Selbstüberwachung schließt Fehler aus kompatibel zu den ALTOFLUX Messwertaufnehmern IFS 2005 und IFS 4005 Hochdruck, spezielle Anschlüsse kompakt und getrennt getrennt Auswahl- und Installationshinweise Bestellnummern 3

4 Die Verantwortung hinsichtlich Eignung und bestimmungsgemäßer Verwendung unserer Geräte liegt allein beim Besteller Technische Daten Messbereichsendwert Durchfluss Q = 100% Einheit Vor-/Rückwärtsmessung (V/R) einstellbar von 2,1 bis m 3 /hr, entsprechend Fließgeschwindigkeit v = 0,3 bis 12 m/s m 3, Liter oder US-Gallonen pro Sekunde, Minute oder Stunde und 1 frei wählbare Einheit z.b. Hektoliter pro Stunde Q 100% für beide Richtungen getrennt einstellbar Stromausgang I (Kl. 5/6) galvanisch getrennt, Betriebsdaten einstellbar Strom I 0% für Q = 0% 0 bis 16 ma } in 1 ma-schritten einstellbar I 100% für Q = 100% 4 bis 20 ma Schleichmengenunterdrückung (SMU) Einschaltschwelle 1 bis 19% } von Q 100%, in 1%-Schritten einstellbar, unabhängig vom Frequenzausgang Ausschaltschwelle 2 bis 20% Vor-/Rückwärtsmessung (V/R) wählbares Verhalten, Richtungskennung über Indikations- oder Frequenzausgang Bereichsautomatik (BA) im Verhältnis 1:20 bis 1:1,25 (entsprechend 5 bis 80% von Q 100% ) in 1%-Schritten einstellbar Zeitkonstante 0,2 bis 3600 Sekunden, in 1 bzw. 0,1 Sekundenschritten einstellbar max. Bürde bei I 100% 20 V I 100% [ma] in kω (z.b. 1 kω bei 20 ma, 4 kω bei 5 ma) Frequenzausgänge F galvanisch getrennt, Betriebsdaten einstellbar Pulsrate (bei Q = 100%) 10 bis Pulse pro Stunde 0,167 bis Pulse pro Minute 0,0028 bis Pulse pro Sekunde (= Hz) wahlweise in Pulse pro m 3, Liter oder US-Gallonen 12-Volt Ausgang für elektronische Zähler (EC) Anschlussklemmen Amplitude 12 Volt, umstellbar auf 5 Volt Bürde (Zählerwiderstand) min. 1 kω 24-Volt-Ausgang für elektromechanische (EMC) oder elektronische (EC) Zähler Anschlussklemmen Amplitude 24 Volt Belastbarkeit s. u., Tabelle Pulsbreite Pulsbreite Frequenz f = F100% Laststrom (24 Volt) Bürde (24 Volt) 30 oder 50 ms Hz < f 10Hz 200mA 120Ohm 100 ms Hz < f 5Hz 200mA 120Ohm 200 ms Hz < f 2.5Hz 200mA 120Ohm 500 ms Hz < f 1Hz 200mA 120Ohm Tastverhältnis 1:1 10Hz < f 1000Hz 50mA 500Ohm 160 µs 1000Hz < f 2547Hz 50mA 500Ohm 50 µs 2547Hz < f 10000Hz 50mA 500Ohm Schleichmengenunterdrückung Einschaltschwelle 1 bis 19% } von Q 100%, in 1%-Schritten einstellbar, unabhängig vom Stromausgang Ausschaltschwelle 2 bis 20% Vor-/Rückwärtsmessung (V/R) wählbares Verhalten, Richtungskennung über Indikations- oder Stromausgang Zeitkonstante 0,2 Sekunden oder wie Stromausgang (s.o.) Indikationsausgänge Stromausgang Frequenzausgang Indikationsausgang I F S Anschlussklemmen Spannung U 35 Volt DC U = 24 Volt DC U = 24 Volt DC Strom I Last 22 ma I Last 200 ma I Last 30 ma einstellbar Bürde (Relais) R Spulel = U/I max R Spule 150 Ohm R Spule 1 Ohm Galvanische Trennung von... Stromausgang I ja ja Frequenzausgang F ja nein Indikationsausgang S ja nein Funktion nur Richtungskennung nur Richtungskennung nur Richtungskennung für F (V/R-Betrieb für I (V/R-Betrieb) für I und/oder F, oder Betriebsanzeige) Grenzwert für I oder F, Selbstüberwachung (Fehlermeldung), Schleichmengenunterdrückung SMU, Zählerüberlauf, Betriebsanzeige oder Bereichsautomatik BA 4

5 Kalibrierung und Messprinzip Weitere Funktionen und Ausführungen Standard Option Magnetprogrammierung MP letzten Wert der Ausgänge während der Einstellung halten oder auf Null setzen Codierung für Eintritt in Einstellebene (abschaltbar) MP, Einstellung mit Magnetstift von außen ohne Öffnen des Gehäuses Bevorzugte Anwendungen Einführung Örtliche Anzeige Anzeigefunktionen 3zeilige, hinterleuchtete LCD-Anzeige aktueller Durchfluss, Vorwärts-, Rückwärts- und Summenzähler (7-stellig), jede als Daueranzeige oder im Wechsel programmierbar, und Ausgabe von Fehlermeldungen Anzeige-Einheiten aktueller Durchfluss m 3, Liter oder US-Gallonen pro Sekunde, Minute oder Stunde, 1 frei einstellbare Einheit (z.b. Hektoliter pro Stunde) und Prozent vom Messbereichsendwert Zähler m 3, Liter oder US-Gallonen und 1 frei einstellbare Einheit (z.b. Hektoliter), Zähldauer bis zum Überlauf min. 1 Jahr Sprache der Klartexte deutsch, englisch, französisch, finnisch, weitere in Vorbereitung Anzeige: 1. Zeile 8stellige, 7 Segment Ziffern- und Vorzeichen-Anzeige, Symbole für Tastenquittierung 2. Zeile 10stellige, 14 Segment-Textanzeige 3. Zeile 6 Marker zur Kennzeichnung der aktuellen Anzeigefunktion und Status für Indikationsausgang und Schleichmengenunterdrückung (SMU) Feldstromversorgung Anschlussklemmen 7/8 Strom/Spannung Frequenz Hilfsenergie Spannung Leistungsaufnahme für Messwertaufnehmer IFS 2005 und IFS 4005, andere auf Anfrage 0.75 A pp /max. 250 V 1/2, 1/6 oder 1/16 der Netzfrequenz, nach den Kalibrierdaten des Messwertaufnehmers programmierbar V AC, 50/60 Hz ca. 50 VA Feldgehäuse Werkstoff Aluminium-Druckguss mit elektrostatischer Pulverbeschichtung Schutzart (IEC 529 / EN ) IP 65 Umgebungstemperatur Betrieb Lagerung Abmessungen und Gewicht Gewicht ca. 4 kg 25 bis +50 C 40 bis +60 C Abwasser Wasser Abrasive, Berührungslos korrosive und messen, heiße Medien κ 0.05 µs/cm Nahrung, Getränke, Pharmazie Hochdruck, spezielle Anschlüsse kompakt und getrennt getrennt Auswahl- und Installationshinweise Bestellnummern 5

6 Fehlergrenzen gesamte Anlage bei Referenzbedingungen Frequenzausgang F Fehler (±) in % vom Durchfluss (Messwert) v Durchflussgeschwindigkeit in m/s Referenzbedingungen Messstoff Wasser bei 10 bis 30 C und > 300 µs/cm Hilfsenergie (Nennspannung) U N (± 2%) Umgebungstemperatur 20 bis 22 C Warmlaufzeit 60 min. Maximalfehler der Kalibrieranlage 10 x kleiner als F Ein-/Auslaufstrecke 5 DN/2 DN Messwertaufnehmer einwandfrei geerdet und zentriert Messwertaufnehmer Nennweite Fehlergrenzen DN v 1 m/s v < 1 m/s Kurve mm Zoll % of MW % of MV + mm/s IFS ± 0.4% ± (0.3% + 1 mm/s) A IFS ± 0.4% ± (0.3% + 1 mm/s) A > 2000 > 80 ± 0.5% ± (0.4% + 1 mm/s) B Stromausgang wie o.a. Fehlergrenzen für den Frequenzausgang, zuzüglich... allgemein: ± 0.05% x 20 ma I 100% I 0% } jeweils vom Messbereichsendwert 0 bis 20 ma: ± 0.05% 4 bis 20 ma: ± 0.062% Äußere Einflüsse Umgebungstemperatur Frequenzausgang ± 0.01% Stromausgang ± 0.025% } vom Messwert pro 1K Temperaturänderung Hilfsenergie ± 0.05% vom Messwert bei 10% Änderung Bürde ± 0.02% vom Messwert bei max. Bürde (s. Angabe bei Stromausgang) 6

7 Nahrung, Getränke, Pharmazie Hochdruck, spezielle Anschlüsse Kalibrierung und Messprinzip Ausgänge EC elektronischer Zähler EMC elektromechanischer Zähler F 24 F 12 S I GND Stromausgang I 1 Durchflussrichtung 24 V-Frequenzausgang für elektromechanischen (EMC) oder elektronischen Zähler (EC) 12 V-Frequenzausgang für elektronischen Zähler (EC) Indikationsausgang Stromausgang Bezugspunkt, erdfrei Elektrische Daten oder Ausgänge sind auf den Seiten 4 und 6 ausführlich beschrieben. Frequenzausgang F 1 Durchflussrichtung Abwasser Bevorzugte Anwendungen Einführung Wasser Abrasive, Berührungslos korrosive und messen, heiße Medien κ 0.05 µs/cm Indikationsausgang S V/R-Messung Umschaltung über S Stromausgang I mit BA-Umschaltung über S kompakt und getrennt getrennt F/R Relais: R Spule 1kOhm 24 Volt = / max. 30 ma (z.b. Siemens-Relais D1) großer Bereich BA Relais: R Spulel 1kOhm 24 Volt = / max. 30 ma (z.b. Siemens-Relais D1) kleiner Bereich Auswahl- und Installationshinweise Bestellnummern 7

8 Signalleitungen Die Signale, die vom Elektrodenkreis des Messwertaufnehmers zum gelangen, leigen im mv-bereich und sind empfindlich gegenüber magnetischen und elektrostatischen Einstreuungen von benachbarten Starkstromleitungen, elektrischen Antrieben usw. Um auch bei ungünstigen elektrischen Betriebsverhältnissen einwandfreie Funktion der Anlage zu gewährleisten, empfiehlt KROHNE den Einsatz von Signalleitungen mit Folienschirm und zusätzlicher magnetischer Abschirmung (Mumetall), die speziell für diese Anwendung entwickelt wurden. Vorteile keine getrennte Verlegung von Signal- und Feldstromversorgungs-leitungen, ebenso keine Trennung von anderen elektrischen Leitungen mehr erforderlich einfache und zeitsparende Anschlusstechnik, da die Schirme über Beilauflitzen anzuschließen sind. wasser- und erdverlegbar Isoliermaterial flammwidrig nach IEC 332.1/VDE 0472 halogenarm, weichmacherfrei flexibel auch bei Kälte auch mit blauem Mantel für eigensicheren Elektrodenkreis erhältlich Signalleitung A (Typ DS) 2-fach abgeschirmt 1 Kontaktlitze 1. Schirm, 1,5 mm 2 2 Aderisolation 3 Leiter 0,5 mm 2 4 Spezialfolie 1. Schirm 5 Innenmantel 6 Mumetallfolie 2. Schirm 7 Kontaktlitze 2. Schirm, 0,5 mm 2 8 Außenmantel Signalleitung B (Bootstrap, Typ BTS) 3-fach abgeschirmt Bei dieser Leitung werden die Einzeladerschirme (3) vom automatisch immer exakt auf gleiche Spannung gesteuert, wie sie auf den Signaladern (5) anliegt. Weil daher zwischen Signalader und Einzelschirm keine Spannungsdifferenz auftritt, fließt über die Leitungskapazität zwischen Signalader und Schirm kein Strom. Die Leitungskapazität wird dadurch scheinbar zu Null. Bei niedrigen elektrischen Leitfähigkeiten des Messstoffes sind dadurch erheblich größere Leitungslängen zulässig. 1 Füllelement 2 Elementmantel 3 Spezialfolie 1. Schirm 4 Aderisolation 5 Leiter 0,5 mm 2 6 Kontaktlitze 1. Schirm, 0,5 mm 2 7 Spezialfolie 2. Schirm 8 Kontaktlitze 2. Schirm, 1,5 mm 2 9 Innenmantel 10 Mumetallfolie 3. Schirm 11 Kontaktlitze 3. Schirm, 0,5 mm 2 12 Außenmantel 8

9 Abstand Messwertaufnehmer-, max. zulässige Leitungslängen Abkürzungen + Erklärungen zu den folgenden Tabellen, Diagrammen und Anschlussbildern: A Signalleitung A (Typ DS), 2fach abgeschirmt, max. Länge (L max. ) siehe Diagramm B Signalleitung B (Typ BTS), 3fach abgeschirmt, max. Länge (L max. ) siehe Diagramm C Feldstromleitung, Mindestquerschnitt (A F ) und max. Länge siehe Tabelle A F Querschnitt der Feldstromleitung C in Cu, siehe Tabelle L Leitungslängen κ elektrische Leitfähigkeit des Messstoffes Signalleitungen A + B: Länge L A oder L B ist abhängig von der elektrischen Leitfähigkeit κ des Messstoffes und dem Querschnitt A F der Feldstromleitung C. Feldstromleitung C: Länge ist abhängig vom Leitungsquerschnitt A F. Signalleitungslänge Messwert- Nennweite Signalaufnehmer DN mm Zoll leitung IFS bis bis 6 A1 oder B1 200 bis bis120 A2 oder B2 IFS bis bis 10 A2 oder B2 Abwasser Bevorzugte Anwendungen Einführung Wasser Abrasive, Berührungslos korrosive und messen, heiße Medien κ 0.05 µs/cm Nahrung, Getränke, Pharmazie Feldstromleitung C Länge L Querschnitt A F 0 bis 150 m 2 x 0.75 mm 2 Cu 150 bis 300 m 2 x 1.50 mm 2 Cu 300 bis 500 m 2 x 2.50 mm 2 Cu 500 bis 800 m 2 x 4 mm 2 Cu Hochdruck, spezielle Anschlüsse kompakt und getrennt getrennt Anschlussbilder Auswahltabelle für Anschlussbilder I bis IV auf der Seite 10 für den Anschluss der Hilfsenergie und die elektrische Verbindung zwischen Messwertaufnehmer und. Messwertaufnehmer Anschlussplan Typ Nennweite Signalleitung DN mm Zoll A B IFS I II IFS III IV Kalibrierung und Messprinzip Auswahl- und Installationshinweise Bestellnummern 9

10 Anschlussbilder Die in Klammern stehenden Zahlen kennzeichnen die Kontaktlitzen der Abschirmungen, siehe Schnittzeichnungen der Signalleitungen A und B, siehe Seite 8. Elektrischer Anschluss nach EN / IEC I II III IV 10