OPTIBATCH 4011 C Technisches Datenblatt

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1 OPTIBATCH 4011 C Technisches Datenblatt Masse-Durchflussmessgerät für Prozess-Abfüllungen Zuverlässige Dosier-Reproduzierbarkeit Hervorragende Nullpunktstabilität Hygienische Ausführung für Lebensmittel- und Pharma-Anwendungen KROHNE

2 INHALT OPTIBATCH 4011 C 1 Produkteigenschaften Übersicht Produkteigenschaften und Optionen Messprinzip Technische Daten Technische Daten Messgenauigkeit Druckverlust Abmessungen und Gewichte Abmessungen Gewichte Installation Bestimmungsgemäße Verwendung Einschränkungen für den Einbau Allgemeine mechanische Installation Installation auf Füllmaschinen Elektrische Anschlüsse Lumberg-Anschlüsse Hilfsenergie Schematische Darstellung (Pulsausgang) Notizen 22 2

3 OPTIBATCH 4011 C PRODUKTEIGENSCHAFTEN Übersicht Die neue OPTIBATCH-Serie wurde speziell für Anwendungen in Dosier- und Abfüllmaschinen entwickelt und erweitert damit die Produktpalette der OPTIMASS Masse- Durchflussmessgeräte. Auch die OPTIBATCH-Geräte gehören zu den Coriolis-Durchflussmessgeräten und bieten eine hervorragende Langzeitstabilität und-zuverlässigkeit für den Massedurchfluss. 1 Mikro-Steckverbinder (M12) für alle elektrischen Anschlüsse 2 Hygienische Flansch- und Clamp-Anschlüsse als Standard 3 Verschweißtes Gehäuse 3

4 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN OPTIBATCH 4011 C Highlights Kompakte Bauweise Integrierte Elektronik Hervorragende Zuverlässigkeit und Genauigkeit Hygienische Ausführung der Prozessanschlüsse Exzellente Reproduzierbarkeit Konstruktion komplett aus Edelstahl (316L) CIP / SIP bis max. 120ºC / 248ºF Verschweißtes Gehäuse; dicht nach IP67 Industrien Lebensmittel & Getränke Chemie Pharmazie Kosmetik Gesundheitswesen Anwendungen Abfüllmaschinen Kurze Dosierzeiten Demineralisiertes Wasser 4

5 OPTIBATCH 4011 C PRODUKTEIGENSCHAFTEN Produkteigenschaften und Optionen Produkteigenschaften Geringer Druckverlust. Optimiertes Signal/Druckverlust-Verhältnis. Zuverlässig und genau. Anschlussoptionen Aseptikflansch nach DIN oder eine Reihe hygienischer Clamp-Anschlüsse. Maßgeschneiderte Prozessanschlüsse entsprechend der Spezifikation des Kunden. Integrierte Elektronik Integrierte Elektronik. "Standalone" Signalverarbeitung. Keine Notwendigkeit eines separaten Messumformers. 5

6 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN OPTIBATCH 4011 C 1.3 Messprinzip Messgerät aus der Seitenansicht mit der Darstellung der Messrohranordnung 1 Messrohre 2 Erregerspule 3 Sensor 1 4 Sensor 2 Statisches Messgerät, nicht angeregt und ohne Durchfluss 1 Messrohre 2 Erregerspule 3 Sensor 1 4 Sensor 2 Ein Doppelrohr-Coriolis-Masse-Durchflussmessgerät besteht zwei Messrohren (1), einer Erregerspule (2) und zwei Messwertaufnehmern (3 und 4) an jeder Seite der Erregerspule. 6

7 OPTIBATCH 4011 C PRODUKTEIGENSCHAFTEN 1 Angeregtes Messgerät Messrohre 2 Schwingungsrichtung 3 Sinuskurve Wenn das Messgerät angeregt wird, lässt die Erregerspule die Messrohre vibrieren, wodurch eine Sinuskurve (3) erzeugt wird. Diese Sinuskurve wird von zwei Sensoren überwacht. Angeregtes Messgerät mit Durchfluss 1 Durchfluss 2 Sinuskurve 3 Phasenverschiebung Wenn eine Flüssigkeit oder ein Gas durch die Rohre fließt, bewirkt der Coriolis-Effekt eine Phasenverschiebung in der Sinuskurve, der von den beiden Sensoren erfasst wird. Diese Phasenverschiebung ist direkt proportional zum Massedurchfluss. Die Dichtemessung erfolgt anhand der Auswertung der Schwingungsfrequenz und die Temperaturmessung mithilfe eines Pt500-Sensors. 7

8 2 TECHNISCHE DATEN OPTIBATCH 4011 C 2.1 Technische Daten Die nachfolgenden Daten berücksichtigen allgemeingültige Applikationen. Wenn Sie Daten benötigen, die Ihre spezifische Anwendung betreffen, wenden Sie sich bitte an uns oder Ihren lokalen Vertreter. Zusätzliche Informationen (Zertifikate, Arbeitsmittel, Software,...) und die komplette Dokumentation zum Produkt können Sie kostenlos von der Internetseite (Download Center) herunterladen. Messsystem Messprinzip Anwendungsbereich Gemessener Wert Berechneter Wert Coriolis Massedurchfluss Messung von Flüssigkeiten in Dosier- und Abfüllmaschinen Masse Volumen Design Allgemein Das System besteht aus einem Messwertaufnehmer und einem integrierten Messumformer für die Verarbeitung des Ausgangssignals Produkteigenschaften Vollverschweißter, wartungsfreier Messwertaufnehmer mit einem U- förmigen Doppelmessrohr Varianten Kompakt-Ausführung Messgenauigkeit Masse Integrierter Messumformer Q nom x 0,1 Q ±0,15% vom Messwert Q < Q nom x 0,1 ±0,1% vom Messwert + Nullpunktstabilität Volumen Q nom x 0,1 Q 0,2% des gemessenen Durchflusses Q < Q nom x 0,1 ±0,15% vom Messwert + Nullpunktstabilität Nullpunktstabilität Edelstahl Wiederholbarkeit (unter Referenzbedingungen) Abfüllzeit 1,5 s < Abfüllzeit 3 s 0,13% 3 s < Abfüllzeit 5 s 0,07% 5 s < Abfüllzeit 0,04% Referenzbedingungen Warmlaufzeit Messstoff Temperatur Betriebsdruck Akkreditierung 0,005% des Nenndurchflusses Standardabweichung 15 Minuten Wasser +20 C / +68 F 1 barg / 14,5 psig UKAS nach EN

9 OPTIBATCH 4011 C TECHNISCHE DATEN 2 Betriebsbedingungen Nenndurchflüsse S08 10 kg/min / 22 lb/min S10 22 kg/min / 48,4 lb/min S15 72 kg/min / 158,4 lb/min Umgebungstemperatur Kompakt-Ausführung C / F Prozesstemperatur Betriebstemperatur C / F SIP/CIP Maximal +120 C / +248 F Maximal 1h Dauer Nenndruck bei 20 C / 68 F Messrohr Edelstahl barg / -14,5 580 psig Flüssigkeitseigenschaften Zulässiger Aggregatzustand Flüssigkeiten Zulässiger Gasanteil (Volumen) Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an den Hersteller. Zulässiger Feststoffgehalt (Volumen) Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an den Hersteller. Schutzart (nach EN60529) IP67, NEMA 6 Einbaubedingungen Einlaufstrecken Auslaufstrecken Nicht erforderlich Nicht erforderlich Werkstoffe Messgerät aus Edelstahl Messrohr Edelstahl 316L (1.4404) Oberflächenbeschaffenheit (medienberührte Teile) Standard Ra 0,8 μm Optional Ra 0,5 μm Prozessanschlüsse Edelstahl 316L (1.4404) Gehäuse Edelstahl 316 (1.4401), standardmäßig hermetisch dicht Optional: Polieren aller äußeren Flächen Prozessanschlüsse Hygienisch Tri-clover Tri-clamp DIN Tri-clamp ISO 2852 Clamp-Anschluss IDF DIN Form A DIN11851 Außengewinde SMS Außengewinde RJT Außengewinde ½...1 DN A DN20 DN

10 2 TECHNISCHE DATEN OPTIBATCH 4011 C Elektrischer Anschluss Anschluss Elektrische Anschlüsse Spannungsversorgung Spannung 24 VDC ±20% Leistungsaufnahme Art der Hilfsenergie Puls-/Frequenzausgang Pulsrate für Q = 100% PULSBREITE Anschluss Mikro-Steckverbinder (M12), 8-polig (Lumberg PRSFM 8/0.5M) 3W Schutzkleinspannung (PELV) Maximal 10 khz Werkseitig entsprechend den kundenspezifischen Anforderungen eingestellt 1 khz oder 10 khz symmetrische Pulse auswählbar Werkseitig entsprechend den kundenspezifischen Anforderungen eingestellt Externe Spannung: U ext 30 VDC / 24 VAC Belastung: I max = 20 ma Parametrierung Funktion Typ MODBUS-Anschluss für die Programmierung und Konfiguration aller Prozessparameter mit Hilfe der mitgelieferten Software Hinweis: Der MODBUS- und Puls-/Frequenzausgang können nicht gleichzeitig verwendet werden RS485 Modbus RTU Zulassungen Mechanisch Elektromagnetische Verträglichkeit NAMUR NE 21/5.95 (EMV) nach CE 2004/108/EG (EMV) 2006/95/EG (Niederspannungsrichtlinie) Hygienisch 3A ASME BPE 2005 Entspricht den FDA-Richtlinien EHEDG Vibration IEC

11 OPTIBATCH 4011 C TECHNISCHE DATEN Messgenauigkeit X Durchflussrate [%] Y Messfehler [%] Messfehler Der Messfehler ergibt sich aus der Kombination der Effekte von Genauigkeit und Nullpunktstabilität. Referenzbedingungen Produkt Temperatur Betriebsdruck Wasser +20 C / +68 F 1 barg / 14,5 psig 11

12 2 TECHNISCHE DATEN OPTIBATCH 4011 C 2.3 Druckverlust Metrisches System X Massedurchfluss [kg / min] Y Druck [barg] 1 S08 2 S10 3 S15 Referenzbedingungen Messgerät Messstoff Temperatur OPTIBATCH S08 Wasser 20ºC OPTIBATCH S10 OPTIBATCH S15 12

13 OPTIBATCH 4011 C TECHNISCHE DATEN 2 Englisches Maßsystem 1 X Massedurchfluss [lb / min] Y Druck [psig] 1 S08 2 S10 3 S15 Referenzbedingungen Messgerät Messstoff Temperatur OPTIBATCH S08 Wasser 68ºF OPTIBATCH S10 OPTIBATCH S15 13

14 2 TECHNISCHE DATEN OPTIBATCH 4011 C 2.4 Abmessungen und Gewichte Abmessungen Hygienischer Flanschanschluss Messgerät S08 S10 S15 Anschluss DN20 DIN DN20 DIN DN20 DIN [mm] [Zoll] [mm] [Zoll] [mm] [Zoll] A 15 0, , ,59 B , , ,6 C 112 4, , ,4 D 189 7, , ,44 E 59,5 2,34 59,5 2,34 59,5 2,34 14

15 OPTIBATCH 4011 C TECHNISCHE DATEN 2 Hygienischer Clamp-Anschluss Messgerät S08 / S10 S15 Anschluss DN10 Clamp-Anschluss DIN32676 DN15 Clamp-Anschluss DIN32676 DN10 IDF Clamp-Anschluss (Typ A) DN15 Tri-Clover DN15 Clamp-Anschluss DIN32676 DN20 Clamp-Anschluss DIN32676 DN25 Clamp-Anschluss DIN32676 DN15 IDF Clamp-Anschluss (Typ A) DN20 Tri-Clover DN25 Tri-Clover DN25 Clamp-Anschluss ISO2852 DN25 RJT DN25 SMS [mm] A B C D 59,5 59,5 [Zoll] A 13,1 13,1 B 5,7 5,7 C 7,44 7,44 D 2,34 2, Gewichte Messgerät S08 S10 S15 [kg] [lb] [kg] [lb] [kg] [lb] 2,9 6,38 2,9 6,38 2,9 6,38 15

16 3 INSTALLATION OPTIBATCH 4011 C 3.1 Bestimmungsgemäße Verwendung Dieses Durchflussmessgerät wurde eigens für die Messung von Masse oder Volumen bei der Schnelldosierung und insbesondere für den Einsatz in Abfüllmaschinen entwickelt; für kundenspezifische Applikationen kann es auch maßgeschneidert werden. 3.2 Einschränkungen für den Einbau Allgemeine mechanische Installation Abbildung 3-1: Allgemeine Einschränkungen für die Montage 1 Aufgrund seines Gewichts sollte das Messgerät abgestützt werden. Hierzu können Schellen bei den Anschlussflanschen angebracht werden. 2 Vermeiden Sie extreme Reduzierungen in den Prozessrohrleitungen. 3 Stellen Sie sicher, dass die Prozessrohrleitungen stets gefüllt sind. 4 Achten Sie darauf, dass der Durchfluss in den Prozessrohrleitungen nicht abfällt. Ein zu niedriger Durchfluss führt zu Messfehlern. 5 Wenn das Durchflussmessgerät mit einem Fallrohr mit offenem Ende installiert wurde, bauen Sie eine Messblende oder eine Reduzierung (1) ein um sicherzustellen, dass die Rohrleitungen während der Messung stets gefüllt sind. Nach dem Durchflussmessgerät sollte darüber hinaus ein schnell schließendes Dosier- oder Absperrventil (2) installiert werden. 6 Es wird empfohlen, das Durchflussmessgerät NICHT an der höchsten Stelle der Rohrleitungen zu montieren, da anderenfalls die Gefahr besteht, dass sich Luft / Gas im Gerät ansammelt. 16

17 OPTIBATCH 4011 C INSTALLATION Installation auf Füllmaschinen Abbildung 3-2: Installation auf Füllmaschinen 1 Einbaubeispiel 2 Bei dieser Installation beträgt der maximale Versatzwinkel 12º von der vertikalen Ebene Wenn das Durchflussmessgerät in einem bestimmten Winkel installiert werden muss, achten Sie dabei darauf, den maximalen Versatzwinkel NICHT zu überschreiten. Anderenfalls kann das Durchflussmessgerät nicht automatisch leerlaufen. 17

18 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE OPTIBATCH 4011 C 4.1 Lumberg-Anschlüsse Elektrische Anschlüsse und Signalanschlüsse zum Durchflussmessgerät werden über einen 8- poligen Lumberg -Steckverbinder hergestellt. Verwenden Sie für den Anschluss zum Durchflussmessgerät einen (geraden) Lumberg RKT 8-282/2 M Stecker oder RKWT 8-282/2 M (90 Winkel-) Stecker und einen freien Anschluss. Alternativ hierzu kann auch ein Steckverbinder mit der gleichen Pin-/Keilnutkonfiguration verwendet werden. Lumberg -Steckverbinder Lumberg -Stecker und freier Anschluss Stecker-/PIN-Anschlüsse Stift Funktion Farbe 1 PSU + 24 V Weiß 2 RS485 A Braun 3 RS485 B Grün 4 PSU + 0 V Gelb 5 Puls + Grau 6 Puls - Pink 7 N / C Blau 8 N / C Anzeige Die in der Tabelle angeführten Pin-/Farbkonfigurationen gelten für den freien Lumberg - Anschluss. Andere Hersteller verwenden möglicherweise eine andere Pin-/Farbkonfiguration. Wenn Sie nicht den freien Lumberg -Anschluss verwenden, weisen Sie jedem Pin mithilfe der ersten beiden Spalten in der Tabelle die korrekte Funktion zu. 18

19 OPTIBATCH 4011 C ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE Hilfsenergie 1 Anschlussstecker Pin 1 2 Anschlussstecker Pin 4 3 Messgerät 4 Schutzkleinspannung (PELV) 19

20 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE OPTIBATCH 4011 C 4.3 Schematische Darstellung (Pulsausgang) Zählereingang (auf Signalmasse bezogen) A Eingang B Erdung 1 Anschlussstecker Pin 5 2 Anschlussstecker Pin 6 3 Galvanisch getrennter Pulsausgang des Messgeräts 4 Bürdenwiderstand. Typische Werte siehe Tabelle. 5 Batch-Prozessor oder SPS-Zählereingang (auf Signalmasse bezogen) mit einer Impedanz von mehr als 10 kω Typische Werte für den Bürdenwiderstand Eingang 5 V TTL Eingang 330 Ω V Eingang 1kΩ Bürdenwiderstand 20

21 OPTIBATCH 4011 C ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE V Zählereingang (auf externe Hilfsspannung bezogen) A V+ B Eingang 1 Anschlussstecker Pin 5 2 Anschlussstecker Pin 6 3 Galvanisch getrennter passiver Pulsausgang des Messgeräts 4 Bürdenwiderstand. Typischer Wert: 1 kω 5 SPS-Zählereingang (auf externe Hilfsspannung bezogen) mit einer Impedanz von mehr als 10 kω 21

22 5 NOTIZEN OPTIBATCH 4011 C 22

23 OPTIBATCH 4011 C NOTIZEN 5 23

24 KROHNE - Änderungen ohne vorherige Ankündigungen bleiben vorbehalten. KROHNE Produktübersicht Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte Schwebekörper-Durchflussmessgeräte Ultraschall-Durchflussmessgeräte Masse-Durchflussmessgeräte Wirbelfrequenz-Durchflussmessgeräte Durchflusskontrollgeräte Füllstandmessgeräte Temperaturmessgeräte Druckmessgeräte Analysenmesstechnik Produkte und Systeme für die Öl- und Gasindustrie Messsysteme für die Schifffahrtsindustrie Hauptsitz KROHNE Messtechnik GmbH Ludwig-Krohne-Str Duisburg (Deutschland) Tel.: Fax: [email protected] Die aktuelle Liste aller KROHNE Kontakte und Adressen finden Sie unter: