Induktiver Durchflussmesser

Transkript

1 3.05 Wir behalten uns das Recht vor, unsere Produkte kontinuierlich zu verbessern und Änderungen in den und Abmessungen, ohne vorherige Ankündigung, vorzunehmen.

2 Allgemeines MagFlux Induktive Durchflussmesser liefern sehr stabile und höchst genaue Messwerte. MagFlux besitzen keine beweglichen Teile, die verschmutzen können; üben keinen hydraulischen Einfluss auf den Durchfluss aus; verfügen über eine bewährte Technologie und kommunizieren mittels eines Standard-Protokolls. MagFlux ist in den Nennweiten DN 3 bis DN 1200 verfügbar, mit standardisierten Baulängen und Anschlüssen. Die Installation der MagFlux kann wahlweise, mit der Elektronik direkt am Durchflusssensor, separat an einer Wand oder in einer Fronttafel, erfolgen. Anwendung Funktion MagFlux Durchflussmesser werden zur Messung und Summation des Durchflusses von leitfähigen Flüssigkeiten in Druck beaufschlagten, geschlossenen Rohrleitungen Das Messverfahren von MagFlux basiert auf dem Faradayschen Induktionsgesetz. Durchströmt eine leitfähige Flüssigkeit ein magnetisches Feld im Sensor, wird eine elektromagnetische Spannung zwischen den zwei Elektroden im Rohr des Durchflusssensors erzeugt. Diese Spannung (E) ist direkt proportional zu der Geschwindigkeit der Flüssigkeit. verwendet. MagFlux messen den Durchfluss in beiden Richtungen von z.b. Trinkwasser, Abwasser und Prozessflüssigkeiten. Bei bekanntem Innendurchmesser des Durchflusssensors wird das aktuelle Volumen im Messumformer berechnet. Die zwischen den Elektroden induzierte elektromagnetische Spannung entspricht: E = L x B x V mit: E: induzierte elektromagnetische Spannung L: Durchmesser Durchflusssensor B: Stärke des Magnetfeldes V: Geschwindigkeit der Flüssigkeit Die Spannung wird gemessen und dann in den volumetrischen Durchfluss umgerechnet. Flexibler Einbau Das modulare Design von MJK ist vielseitig. Das Anzeigemodul kann mit gewöhnlich verdrillten Leitungen bis zu 1000m entfernt vom Durchflusskonverter installiert werden. Weitere Optionen ermöglichen die Montage des Messumformers am zweckmäßigsten Ort für den elektrischen Anschluss. Ein An- Der MagFlux Umformer und das Anzeigemodul sind direkt am Durchflusssensor montiert. zeigemodul kann für bis zu 4 Messumformer und Durchflusssensoren verwendet werden, das bedeutet nicht nur einen ökonomischen Vorteil sondern auch Platzersparnis und einen verbesserten Überblick über die Vielzahl der Messwerte. Der MagFlux Umformer ist direkt am Durchflusssensor montiert und das Anzeigemodul separat. ➀ In störendem Umfeld werden verdrillte abgeschirmte Kabel empfohlen. Der MagFlux Umformer und das Anzeigemodul werden separat montiert, z.b. wenn der Sensor eingegraben oder eingetaucht wird. Max. 50 m Spezialkabel Max m verdrilltes ➀ Kabel Der MagFlux Umformer ist vom Durchflusssensor entfernt montiert und das Anzeigemodul separat vom Umformer, z.b. wenn der Sensor eingegraben wird. Max. 50 m Spezialkabel Max m verdrilltes ➀ Kabel Max m verdrilltes ➀ Kabel (insgesamt) Die MagFlux Umformer werden direkt an den Durchflusssensoren montiert, da das separat montierte Anzeigemodul mit 2 MagFlux Umformer und Durchflusssensoren kommuniziert. 2

3 Einfache Bedienung Einfacher Menü- Aufbau Registrierung des Durchflusssensors Zähler für den Durchfluss in beide Richtungen Vorwärts- und rückwärts Durchflussmessung und -summation Datenlogger Flexible Ein- und Ausgänge Automatische Elektrodenreinigung Benutzerdefinierter Text Modbus Kommunikation Das MagFlux Anzeigemodul hat viele einzigartige und intelligente Funktionen. Es verfügt über eine einfache, dem Mobiltelefon vergleichbare, Menüstruktur und kann Text in verschiedenen wählbaren Sprachen anzeigen sowie metrische oder englische Maßeinheiten. Der MagFlux PC-Anschluss erlaubt das Herunterladen von Konfigurationen und erfassten Daten auf den PC sowie das Aufspielen von neuer Software und kundenspezifischen Geräteanpassungen. All dies in intuitiven Arbeitsschritten über einen normalen USB-Anschluss. Das MagFlux System meldet den Durchflusssensor am Umformer an, indem es eine eindeutig codierte sechsstellige Seriennummerntechnik verwendet. Es legt die Kalibrier-daten, den nominalen Durchmesser und die Sensorkonfiguration fest das MagFlux System ist sofort messbereit. Dies vermeidet komplizierte und anfällige Kalibrierarbeiten im Feld ebenso wie empfindliche Elektronik im Sensor und ermöglicht den unbegrenzten Austausch von MagFlux Umformern und Durchflusssensoren. Der MagFlux Umformer hat rücksetzbare und nicht-rücksetzbare Zähler für den Durchfluss in beiden Richtungen. MagFlux hat zwei Chargenzähler für intelligente Chargenerfassung. Das MagFlux System misst den Durchfluss in beiden Richtungen und ist in der Lage, den Nettodurchfluss für beide zu summieren. Eine einfache Auswahl im Menü bestimmt die normale Durchflussrichtung. Der im MagFlux integrierte 256kB Datenlogger kann Einträge mit Zeit und Datum registrieren. Die Daten werden graphisch angezeigt, können aber auch an einen PC über den USB-Anschluss des Anzeigemoduls exportiert werden. Der MagFlux Umformer hat einen analogen 4-20 ma Ausgang, zwei digitale Ausgänge und einen digitalen Eingang. Der digitale Eingang kann die Zähler anhalten und auf Null setzen oder die Chargenzähler manuell steuern. Jeder Alarm kann als sofortige Meldung angezeigt werden, die erst nach Rücksetzung gelöscht wird. Das in MagFlux eingebaute elektronische Elektrodenreinigungssystem ist immer aktiv. Die MagFlux Anzeige kann vom Anwender für einen maximal fünfzeiligen Text konfiguriert werden. Die graphische Darstellung wird automatisch auf die größtmöglichen Buchstaben angepasst. Das Anzeigemodul verwendet als Verbindung zum MagFlux Umformer oder einer SPS das Modbus Kommunikationsprotokoll. 3

4 Konverter und Anzeigemodul Anzeigemodul Schutzart Gehäuse Staub- u. Spritzwasser geschützt IP 67, NEMA 6 (bei Montage am Umformer) Gehäuse Material Polycarbonat, glasfaserverstärkt Schutzdeckel Transparentes Polycarbonat Anzeige Weißer, von hinten beleuchteter, LCD-Bildschirm (64 x 128 Pixel) mit Folientastatur Statusmeldung Durchfluss, Durchflussrichtung, Volumen, Summen, Konfiguration, Graphik Uhr Echtzeit Uhr mit eingebautem Netzausfallschutz Kommunikation MODBUS RTU-Betriebsart, 9600 Baud, 2-Draht RS 485, Master-Modus Schnittstelle RS 485 Speicher 256 KB Flash Speicher, Einträge mit Datum, Zeit und Wert Schnittstelle USB 1,1 Typ mini B, Buchse Temperaturbereich C Umformer Genauigkeit +/- 0,1% des Messwertes Messbereich Kleinster Bereich = 0-0,2 m/sek. Größter Bereich = 0-10 m/sek. Leitfähigkeit der Flüssigkeit mindestens 5 ms Analoge Ausgänge ein aktiver 4-20 ma, galvanisch getrennt (max. Last 800 Ω) Digitale Ausgänge ein spannungsfreies elektromechanisches Relais (max. 50 V DC / 1 A) ein optisch isoliertes MOSFET Relais (max. 50 V AC / V DC / 120 ma) programmierbar für: Summenzähler, Chargenzähler, Hoch-/Niedrigdurchfluss, Systemfehler, leeres Rohr und Durchflussrichtung. Digitale Eingänge einer, max. 30 V DC, < 5 V DC = 0 (niedrig), > 10 V DC = 1 (hoch), Impulslänge > 100 ms Kommunikation MODBUS RTU-Betriebsart, 9600 Baud, 2-Draht RS 485, Slave-Modus Schnittstelle Stromversorgung Gehäuse Material Schutzart Gehäuse IP 67, NEMA 6 Temperaturbereich C Gewicht RS 485 für den Anschluss von Anzeigemodul oder SPS 24 V AC, 50 / 60 Hz ± 10 % oder 115 V AC, 50 / 60 Hz ± 10 % oder 230 V AC, 50 / 60 Hz ± 10 % Energieverbrauch max. 10 W Polycarbonat, glasfaserverstärkt 1,0 kg CE Zulassungen EN :2001, EN :2001 Anschlussdose Schutzart Gehäuse Gehäuse Material Temperaturbereich C IP 68, NEMA 6X (bei Verwendung des Gel-Verguss-Kits, Teilenr ). Der Durchflussmesser widersteht dauerhaft einer Eintauchtiefe bis zu 10m Wasser. Polycarbonat, glasfaserverstärkt Mechanische Abmessungen Umformer und Anzeigemodul M20 4

5 Schutzart IP 68 Wird der MagFlux Sensor eingegraben oder unter Wasser montiert, müssen Umformer und Anzeigemodul separat montiert werden und der elektrische Anschluss des Sensors muss mit Hilfe des Gel-Verguss-Kits (Teilenr ) vergossen werden. Bestellnummern MagFlux Umformer, Anzeige und Zubehör MagFlux Umformer MagFlux Umformer (mit Blende) für Sensor Montage 230 V AC, optional 115 V AC MagFlux Umformer (mit Blende) für Sensor Montage 24 V AC MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Sensor Montage 230 V AC, optional 115 V AC MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Sensor Montage 24 V AC MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Wandmontage 230 V AC, optional 115 V AC MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Wandmontage 24 V AC Zubehör MagFlux Wandmontagenbausatz MagFlux Fronttafel Montageplatte MagFlux Anzeigemodul MagFlux Gel-Verguss-Kit MagFlux Sensorkabel MagFlux USB Kabel MJK-Field Link Software für Kommunikation zwischen MagFlux und PC , MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Sensor Montage , MagFlux Wandmontagensatz , MagFlux Fronttafel Montageplatte MagFlux montiert in eine Frontplatte Elektrische Anschlüsse am Umformer Anschluss für Durchflusssensor Für angebautes Anzeigemodul Für separates Anzeigemodul Digitaler Eingang V DC Rot Weiss Schwarz Blau Braun elektronisches Relais Max. 50 V DC 120 ma DI 1 Digitaler Ausgang DO 1 Digitaler Ausgang DO ma-ausgang Spannungsversorgung elektromec. Relais Max. 50 V AC / 1 A 4-20 ma max. 800 Sicherung: 100 mat bei 115 V AC 63 mat bei 230 V AC 5

6 Beispiel 1 Umformer und Anzeigemodul, direkt am Durchflusssensor montiert Bestellnummern 207xxx MagFlux Durchflusssensor MagFlux Umformer mit Anzeigemodul, 230/115 V AC Beispiel 2 Separater Umformer, Anschlusskasten am Durchflusssensor Wird der MagFlux Sensor eingegraben oder unter Wasser montiert, müssen Umformer und Anzeigemodul separat montiert werden und die elektrischen Anschlüsse am Durchflusssensor müssen mit Hilfe des Gel- Verguss-Kits, Teilenr , vergossen werden. MagFlux Sensorkabel Teilnr (max. 50 m) Umformer und Anzeigemodul in einem Wand/ Fronttafelgehäuse Bestellnummern 207xxx MagFlux Durchflusssensor MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Wandmontage, 230/115 V AC MagFlux Sensorkabel MagFlux Gel-Verguss-Kit IP68 6

7 Beispiel 3 Separates Anzeigemodul und Verdrahtung mehrerer Umformer Die Datenübertragung zwischen dem Anzeigemodul und den Umformern erfolgt mittels eines zweiadrigen Kabels, unter Verwendung der ModBus Kommunikation auf den RS-485 Übertragungsleitungen. Zweiadriges Kabel (max.1000 m). Verdrilltes abgeschirmtes Kabel wird empfohlen. Zwei zusätzliche Adern versorgen das Anzeigemodul mit Strom aus einem der Umformer. Vieradriges Kabel (max m). Verdrilltes abgeschirmtes Kabel wird empfohlen. Anzeigemodul mit Wandmontage-Einbausatz. Mit dem Anzeigemodul können bis zu vier Umformer gesteuert werden. Bestellnummern 2 St. 207xxx MagFlux Durchflusssensoren 1 St MagFlux Umformer (mit Blende) für Montage am Sensor, 230/115 V AC 1 St MagFlux Umformer mit Anzeigemodul für Wandmontage, 230/115 V AC 7

8 Durchflusssensor 7100/ /135 D Size d L Durchflusssensor 7100 Gehäuse: Auskleidung: PTFE DN Druck D L Gewicht Bestellnr. PN ➁ [mm] [mm] [kg] , , , ➁ PN Fragen Sie das Werk. Montage Flansch EN Werkstoffe Gehäuse ➅ Flansche ➅ Auskleidung PTFE Elektroden ➂ ➄ 1,4571 (ANSI 316 TI) Genauigkeit ➃ besser als ± 0,25 % Prozesstemperatur C Umgebungstemperatur Umformer am Sensor C Umformer separat C Schutzart IP67 / 68 ➂ Hastelloy C4, Platin und Titan. Fragen Sie das Werk. ➃ des gemessenen Wertes. ➄ ab DN 50 mit integrierter Erdungselektrode. ➅ Auch erhältlich in Edelstahl 304/316. Fragen Sie das Werk. Durchflusssensor 7200 Gehäuse: Auskleidung: Hartgummi DN Druck D L Gewicht Bestellnr. PN ➁ [mm] [mm] [kg] , , , ➁ PN Fragen Sie das Werk. Montage Flansch EN Werkstoffe Gehäuse ➅ Flansche ➅ Auskleidung Hartgummi Elektroden ➂ ➄ 1,4571 (ANSI 316 TI) Genauigkeit ➃ besser als ± 0,25 % Prozesstemperatur C Umgebungstemperatur Umformer am Sensor C Umformer separat C Schutzart IP67 / 68 ➂ Hastelloy C4, Platin und Titan. Fragen Sie das Werk. ➃ des gemessenen Wertes. ➄ ab DN 50 mit integrierter Erdungselektrode. ➅ Auch erhältlich in Edelstahl 304/316. Fragen Sie das Werk. 8

9 Durchflusssensor 7300/7400 A 140/145 DN L Durchflusssensor 7300 Gehäuse: Auskleidung: PTFE DN Druck A L Gewicht Bestellnr. PN [mm] [mm] [kg] , , , , , , , , Montage Zwischenflanschen Werkstoffe Gehäuse ➅ Auskleidung PTFE Elektroden ➂ ➄ 1,4571 (ANSI 316 TI) Genauigkeit ➃ besser als ± 0,25 % Prozesstemperatur C Umgebungstemperatur Umformer am Sensor C Umformer separat C Schutzart IP67 ➂ Hastelloy C4, Platin und Titan. Fragen Sie das Werk. ➃ des gemessenen Wertes. ➄ ab DN 50 mit integrierter Erdungselektrode. ➅ Auch erhältlich in Edelstahl 304/316. Fragen Sie das Werk. Durchflusssensor 7400 Gehäuse: Auskleidung: Hartgummi DN Druck A L Gewicht Bestellnr. PN [mm] [mm] [kg] , , , , , , , , Montage Zwischenflanschen Werkstoffe Gehäuse ➅ Auskleidung Hartgummi Elektroden ➂ ➄ 1,4571 (ANSI 316 TI) Genauigkeit ➃ besser als ± 0,25 % Prozesstemperatur C Umgebungstemperatur Umformer am Sensor C Umformer separat C Schutzart IP67 ➂ Hastelloy C4, Platin und Titan. Fragen Sie das Werk. ➃ des gemessenen Wertes. ➄ ab DN 50 mit integrierter Erdungselektrode. ➅ Auch erhältlich in Edelstahl 304/316. Fragen Sie das Werk. 9

10 Durchflusssensor /135 D Size d L Durchflusssensor 7600 Gehäuse: Auskleidung: Weichgummi DN Druck D L Gewicht Bestellnr. PN ➁ [mm] [mm] [kg] , , , ➁ PN Fragen Sie das Werk. Montage Flansch EN Werkstoffe Gehäuse ➅ Flansche ➅ Auskleidung Weichgummi Elektroden ➂ ➄ 1,4571 (ANSI 316 TI) Genauigkeit ➃ besser als ± 0,25 % Prozesstemperatur C Umgebungstemperatur Umformer am Sensor C Umformer separat C Schutzart IP67 / 68 ➂ Hastelloy C4, Platin und Titan. Fragen Sie das Werk. ➃ des gemessenen Wertes. ➄ ab DN 50 mit integrierter Erdungselektrode. ➅ Auch erhältlich in Edelstahl 304/316. Fragen Sie das Werk. Erdungsringe Erdungsring d D b DN D d b Gewicht Bestellnr. [mm] [kg] , , , , , , , , , , , DN D d b Gewicht Bestellnr. [mm] [kg] , , , , , , , Werkstoff Edelstahl AISI 316 SS Draht 2,5 mm 2 10

11 Auslegung Durchflusssensor Min.- und Max.-Durchfluss Qmin Qmax Qmin Qmax Qmin Qmax DN 0,2 m/sek. 10 m/sek. DN 0,2 m/sek. 10 m/sek. DN 0,2 m/sek. 10 m/sek. [l/std.] [l/std.] [l/std.] [l/std.] [m 3 /Std.] [m 3 /Std.] 3 5, , , , , , , , Min.- 15 und Max.-Durchfluss ,7 636 Qmin Qmax Qmin Qmax Qmin Qmax DN 0,2 m/sek. 10 m/sek. DN 0,2 m/sek. 10 m/sek. DN 0,2 m/sek. 10 m/sek. [m 3 /Std.] [m 3 /Std.] [m 3 /Std.] [m 3 /Std.] [m 3 /Std.] [m 3 /Std.] , , , , , Auslegung Durchflusssensor Um die richtige Nennweite eines Durchflusssensors zu errechnen, muss die empfohlene Durchflussgeschwindigkeit zwischen 1 und 3 m/sek. liegen, damit die höchstmögliche Genauigkeit erreicht werden kann. Die Durchflusskurven- und graphiken unten veranschaulichen, wie die Nennweite des Durchflusssensors berechnet werden muss, um die erforderliche Messgenauigkeit zu erhalten. Beispiel Ein Volumen von 50 m³/std. strömt durch ein Rohr mit 100 mm Innendurchmesser. Um den richtigen MagFlux Durchflusssensor auszuwählen, sollte die Geschwindigkeit der Flüssigkeit zwischen 1 und 3 m/sek. bei einer Durchflussmenge von 50 m³/std. liegen. Wird ein MagFlux Durchflusssensor mit demselben Innendurchmesser wie das Rohr (100 mm) gewählt, liegt die Durchflussgeschwindigkeit bei 1,5 m/sek. bei einer Durchflussmenge von 42 m³/std. Das Diagramm unten zeigt auch, dass ein Durchfluss zwischen 5,65 m³/std. und 283 m³/std. gemessen werden kann Geschwindigkeit der Flüssigkeit [m/sek.] DN 3-1/8" DN 6-1/4" DN 8-5/16" DN 10-3/8" DN 15-1/2" DN 20-3/4" DN 25-1" DN /4" DN /2" DN 50-2" DN /2" Nominaldurchmesser des MagFlux Durchflusssensors 100 DN 80-3" DN 100-4" DN 125-5" DN 150-6" DN 200-8" DN " DN " DN " DN " DN " DN " DN " DN " DN " DN " DN " DN " 3 1,5 2 0,9 1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0, Durchfluss [m³/std.]

12 Messgenauigkeit Beispiel: Das Diagramm zeigt für einen 100 mm MagFlux Durchflusssensor die mögliche Messgenauigkeit zwischen 0,2-10 m/sek. (hier: 0,25%). Genauigkeit [%] ,1 0,2 0, m/s Reduzierung der Nennweite des Durchflusssmessers Wird die Nennweite des Durchflussmessers reduziert, um eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen, führt dies zu einem Druckverlust, der anhand des Druckverlust-Diagramms rechts berechnet werden kann. Ist der MagFlux Sensor kleiner als der nominale Rohrdurchmesser, kann der Druckverlust mit Hilfe des Druckverlust-Diagramms überprüft werden. [bar] Druckverlust Graphik Beispiel: Ein MagFlux mit einem Innendurchmesser von 80 mm wurde gewählt und die Rohrleitung hat Nennweite 100 mm. Folglich steigt die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit bei einem Durchfluss von ca. 50m 3 /Std. auf ca. 3m/Sek. an (s. Graphik S. 11). 0,003 Die Nutzung eines DN80 mm MagFlux führt zu einem kleineren Messbereich (3,62m 3 /Std m 3 /Std.), s. Graphik auf S. 11. Das Diagramm rechts zeigt, dass eine Reduzierung der Nennweite von 100 auf 80 mm zu einem Druckverlust von 3 mbar (0,003 bar) führt. α < 7,5 DO DN Sensor Einbauempfehlung Eine genaue Durchflussmessung erfordert einen geraden Zulauf von mindestens drei (3) Rohrdurchmessern und einen geraden Ablauf von mindestens zwei (2) Rohrdurchmessern, vom Zentrum des Durchflusssensors gemessen. Minimum Rohrdurchmesser Entfernungen für genaue MagFlux Durchflussmessungen: Min. 3 x Durchmesser im Zulauf Min. 2 x Durchmesser im Ablauf Distributed by: 12 MJK offices Denmark [email protected] Norway [email protected] The Netherlands [email protected] Sweden [email protected] North America [email protected] Australia [email protected]