Turbimax CUS51D. Karta katalogowa

Transkrypt

1 Poziom Ciœnienie Przep³yw Temperatura Analiza cieczy Rejestracja Komponenty systemów Us³ugi Rozwi¹zania Karta katalogowa Turbimax CUS5D Czujnik mętności i stężenia zawiesiny (gęstości osadu), do pomiarów w zakresie niskich, średnich i wysokich stężeń dostosowany do pracy w armaturze zanurzeniowej oraz do zabudowy w instalacji technologicznej. Zastosowanie Czujnik Turbimax CUS5D jest przeznaczony do wszelkich zastosowań w gospodarce wodno-ściekowej. Pomiar mętności w kanale wylotowym oczyszczalni Pomiar stężenia zawiesiny w zbiornikach osadu czynnego oraz osadu recyrkulowanego Pomiar stężenia zawiesiny w przeróbce osadów ściekowych Cechy i zalety Głowica czujnika umożliwia wykonywanie pomiarów różnymi metodami (metodą światła rozproszonego pod kątem 90 oraz czterowiązkowego światła pulsacyjnego pod kątem 35 ), co umożliwia optymalne dostosowanie przyrządu do zadania pomiarowego Czujnik jest skalibrowany fabrycznie (wzorzec formazynowy). Wykonana jest również wstępna kalibracja dla wszystkich możliwych aplikacji (np. dla osadu czynnego), co umożliwia łatwe i szybkie uruchomienie przyrządu. Komunikacja w technologii Memosens z automatycznym rozpoznawaniem podłączonego czujnika ( plug and play ). Wbudowana inteligencja czujnika: wszystkie charakterystyki oraz parametry kalibracyjne są przechowywane w wewnętrznej pamięci. - do 5-punktowa kalibracja wykonywana przez klienta możliwość kalibracji w laboratorium lub na instalacji obiektowej. Ti6c/3/pl/03.0

2 Budowa systemu pomiarowego Zasada pomiaru Pomiar mętności Mętność oznaczana jest poprzez rozproszenie wiązki światła przez występujące w danym medium cząsteczki o większej gęstości optycznej, np. cząstki substancji stałych źródło światła Wiązka światła Cząstka substancji stałej Światło rozproszone Rozproszenie światła Padająca wiązka świetlna jest rozpraszana pod różnymi kątami. Z punktu widzenia pomiaru interesujące są dwa kąty rozproszenia: natężenie światła rozproszonego pod kątem 90 (w mniejszym stopniu zależy od rozmiarów cząstek stałych). natężenie światła rozproszonego pod kątem 35 (bardziej zależy od rozmiarów cząstek stałych) Zasada działania czujnika mętności źródło światła 2 Odbiornik światła umieszczony pod kątem 35 względem nadajnika 3 Odbiornik światła umieszczony pod kątem 90 względem nadajnika 2 Endress+Hauser

3 Jeżeli badane medium zawiera niewielką ilość cząstek stałych, większość światła ulegnie rozproszeniu pod kątem 90, natomiast mała ilość światła będzie rozpraszana pod kątem 35. Wraz ze wzrostem ilości cząstek stałych zależność ta ulega zmianie (więcej światła ulega rozproszeniu pod kątem 35, niż pod kątem 90 ). Ir FNU Rozkład sygnału w zależności od ilości cząstek stałych Ir Natężenie względne wiązki światła Czujnik mętności CUS5D jest wyposażony w dwie niezależne, ustawione równolegle ścieżki pomiarowe. Analiza obu sygnałów charakterystycznych dla danej aplikacji zapewnia stabilne wyniki pomiarów Rozmieszczenie źródeł światła oraz odbiorników,2 źródło światła i 2 3,5 Odbiorniki umieszczone pod kątem 35,6 Odbiorniki umieszczone pod kątem 90 Taki układ pozwala na optymalny pomiar mętności i zawiesiny cząstek stałych: Dla niskiej mętności wykorzystywany jest kanał pomiarowy pod kątem 90. Dla średnich i wysokich wartości mętności oraz zawiesiny cząstek stałych wykorzystywany jest kanał pomiarowy pod kątem 35. Technologia z użyciem dwóch ścieżek pomiarowych umożliwia kompensację błędów spowodowanych zanieczyszczeniem czujnika, np. w pomiarach zawiesiny w komorze osadu czynnego (metodą czterowiązkowego światła pulsacyjnego pod kątem 35 ). Zasada pomiaru zależy od aplikacji i jest automatycznie wybierana przez czujnik. Endress+Hauser 3

4 Metody pomiaru Metoda czterowiązkowego światła pulsacyjnego Metoda ta bazuje na wykorzystaniu dwóch źródeł światła oraz czterech fotoodbiorników. Jako źródła światła monochromatycznego stosowane są diody LED. W celu wyeliminowania zakłóceń pochodzących od zewnętrznych źródeł światła, stosowane są impulsowe diody LED. Po wygenerowaniu każdego impulsu światła, dwa sygnały pomiarowe wykrywane są przez cztery fotoodbiorniki. Uzyskujemy w ten sposób osiem sygnałów pomiarowych, które są przeliczane na jednostki mętności i stężenie zawiesiny. Metoda ta pozwala na kompensację błędów spowodowanych zanieczyszczeniem czujnika oraz starzeniem się podzespołów optycznych. Liczba sygnałów pomiarowych zależy od aplikacji. S E -35 E -90 S 2 E 2-35 E 2-90 Metoda czterowiązkowego światła zmiennego S, S 2 E 90 E 35 źródła światła Odbiornik światła umieszczony pod kątem 90 względem nadajnika Odbiornik światła umieszczony pod kątem 35 względem nadajnika Metoda światła rozproszonego pod kątem 90 Zgodnie z normą ISO 7027 / EN 27027, w pomiarze wykorzystuje się światło o długości fali 860 nm. Emitowana wiązka zostaje rozproszona poprzez cząstki substancji stałych występujące w medium. Rozproszone składowe wiązki światła wykrywane są przez odbiorniki usytuowane pod kątem 90 względem nadajników światła. Mętność oznaczana jest na podstawie natężenia światła rozproszonego. E S = Nadajnik E = Odbiornik P = Cząstka substancji stałej P Zasada metody światła rozproszonego pod kątem 90 S Endress+Hauser

5 Metoda światła rozproszonego odwrotnie pod kątem 35 Emitowana wiązka zostaje rozproszona poprzez cząstki substancji stałych występujące w medium. Odbite składowe rozproszonej wiązki światła wykrywane są przez odbiorniki usytuowane obok nadajników. Mętność oznaczana jest na podstawie natężenia światła rozproszonego odwrotnie. Metoda ta jest wykorzystywana do pomiaru mediów o dużym zmętnieniu. E I s =I 0 C A f( ) I S P I 0 = Natężenie emitowanego światła I S = Natężenie rozproszonego światła A = Współczynnik geometrii C = Stężenie P = Cząstka substancji stałej f(α) = Korelacja kątowa I 0 S Zasada metody odbitego światła rozproszonego (rozproszenie w kierunku odwrotnym) Monitorowanie czujnika Sygnały optyczne są ciągle monitorowane i sprawdzane pod kątem niezawodności Błędy są sygnalizowane przez przyrząd za pomocą komunikatów. System diagnostyki czujników przetwornika Liquiline M CM2 sygnalizuje następujące stany awaryjne: Nietypowo wysokie lub niskie wartości mierzone Zakłócenia pracy wskutek błędnych wartości mierzonych Endress+Hauser 5

6 Układ pomiarowy Kompletny układ pomiarowy składa się z: czujnika mętności Turbimax CUS5D przetwornika pomiarowego Liquiline M CM2 armatury: uniwersalnej CYA2 wraz z uchwytem Flexdip CYH2 lub wysuwalnej, np. Cleanfit CUA Układ pomiarowy z armaturą zanurzeniową (przykład) Uchwyt Flexdip CYH2 Armatura uniwersalna CYA2 2 Przetwornik pomiarowy Liquiline M CM2 5 Czujnik mętności Turbimax CUS5D 3 Osłona pogodowa 6 Endress+Hauser

7 3 2 5 Układ pomiarowy z armaturą zanurzeniową (przykład montażu) Przetwornik pomiarowy Liquiline Armatura uniwersalna CYA2 2 Osłona pogodowa 5 Czujnik mętności Turbimax CUS5D 3 Uchwyt Flexdip CYH2 2 3 Układ pomiarowy z armaturą wysuwalną (przykład) Czujnik mętności Turbimax CUS5D 2 Przetwornik pomiarowy Liquiline M CM2 3 Armatura wysuwalna Cleanfit CUA5 Kierunek przepływu Endress+Hauser 7

8 Wielkości wejściowe Wartości mierzone Mętność Stężenie zawiesiny Zakres pomiarowy CUS5D-**C Mętność CUS5D-**D Mętność Stężenie zawiesiny FNU FNU g/l % Zasilanie Możliwe sposoby podłączenia czujnika do przetwornika: za pomocą wtyku M2 (wersja CUS5D-xxxxBxxx) lub za pomocą przewodu stałego z zarobionymi końcówkami (wersja CUS5D-xxxxAxxx): N L PK - różowy GY - szary GN - zielony YE - żółty Czujnik Podłączenie czujnika Maksymalna długość przewodu: 00 m. 8 Endress+Hauser

9 Cechy metrologiczne Maksymalny błąd pomiaru Długość fali światła Kalibracja fabryczna Aplikacje < 2 % wartości mierzonej lub 0. FNU (większa z wartości) 860 ± 30 nm FNU, FTU i stężenie zawiesiny zgodnie z tabelą aplikacji Standardowo: kalibracja 3-punktowa Czujnik jest skalibrowany fabrycznie zgodnie ze wzorcem formazynowym (FNU). Inne wstępnie skalibrowane aplikacje są optymalizowane dla odpowiedniego medium. Kalibracja może być wykonywana dla maks. 5 punktów. Aplikacja Kalibracja fabryczna zgodnie ze wzorcem formazynowym Aplikacja: osad czynny Aplikacja: osad zagęszczony Aplikacja: osad wstępny Wzorzec: dwutlenek tytanu Wzorzec: kaolin Aplikacja: osad recyrkulowany Zalecane zakresy pomiarowe FNU g/l g/l g/l g/l g/l g/l Endress+Hauser 9

10 Warunki montażowe Wskazówki montażowe Sposoby montażu: z wykorzystaniem armatury wysuwalnej Cleanfit W CUA5 z wykorzystaniem armatury uniwersalnej Flexdip CYA2 oraz uchwytu Flexdip CYH2 z wykorzystaniem armatury przepływowej Flowfit W CUA250 Strzałka wskazuje kierunek przepływu. Kąt odchylenia α nie może być większy od 90. Zalecany montaż prostopadły. Okna optyczne czujnika muszą być ustawione równolegle do kierunku przepływu (α = 90 ) ustawione w kierunku przepływu (α < 90 ). W przypadku armatury zanurzeniowej z ręcznym wysuwaniem czujników, ciśnienie medium nie może być większe od 2 bar. Montaż z wykorzystaniem armatury wysuwalnej Strzałka wskazuje kierunek przepływu. Kąt odchylenia wynosi 5 (zalecany) lub opcjonalnie 90. W przypadku użycia czujnika w kanałach lub zbiornikach otwartych, należy montować go w taki sposób, aby wokół okien optycznych nie gromadziły się pęcherzyki powietrza. Montaż z wykorzystaniem armatury uniwersalej Kąt odchylenia wynosi 90. Montaż z wykorzystaniem armatury przepływowej 0 Endress+Hauser

11 Montaż w rurociągu Na poniższym rysunku pokazano różne pozycje montażowe w rurociągu i wskazano, czy są one dopuszczalne, czy nie Pozycja pracy i pozycja montażowa (z wykorzystaniem armatury wysuwalnej CUA5) Jeśli rurociąg jest wykonany z materiałów odbijających światło (np. stali kwasoodpornej), jego średnica powinna wynosić co najmniej 00 mm. Zalecana jest kalibracja na instalacji obiektowej. Montować czujnik w miejscach, gdzie przepływ jest ustalony. Najlepszym miejscem montażu jest pionowo wznoszący się odcinek rury (poz. ). Możliwy jest również montaż na poziomym odcinku rury z boku (poz. 5). Nie należy montować czujnika w miejscach, w których może gromadzić się powietrze lub pęcherzyki piany (poz. 3), ani w miejscach osadzania się zawiesiny (poz. 2). Należy unikać montowania na pionowo opadających odcinkach rury (poz. ). W rurociągach nie należy wykonywać pomiarów, gdy mętność jest < 200 FNU. Należy unikać montowania za punktami redukcji ciśnienia, ze względu na możliwość wydzielania się gazów. Temperatura otoczenia C Warunki pracy: środowisko Temperatura składowania C Stopień ochrony IP 68 (słup wody o wysokości m przez 60 dni) Proces Temperatura procesu C maks. 80 C przez krótki okres ( h) Ciśnienie pracy Przepływ minimalny bar ciśnienia absolutnego Brak wymagań określających min. wartość przepływu Należy upewnić się, czy występuje odpowiedni poziom turbulencji dla cząstek stałych z tendencją do tworzenia osadów. Endress+Hauser

12 Budowa mechaniczna Wymiary 69 NPT ¾ G mm Wymiary System czyszczenia System czyszczenia sprężonym powietrzem Zużycie powietrza: 50 l/min Ciśnienie bar Podłączenie: 6/8 mm lub 6.35 mm (¼") Czujnik CUS5D z systemem czyszczenia Masa Materiały Przyłącza technologiczne ok. 0.7 kg bez przewodu Czujnik pomiarowy Stal kwasoodporna.0 (AISI 36 L) Okna optyczne Szafir Pierścienie uszczelniające O-ring EPDM G'' i NPT ¾'' 2 Endress+Hauser

13 Certyfikaty i dopuszczenia Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Emisja zakłóceń i odporność na zakłócenia zgodna z EN 6326: 2005, Namur NE 2:2007 Kod zamówieniowy Kod zamówieniowy Dopuszczenie AA Do stref niezagrożonych wybuchem Zastosowanie C D Pomiar mętności Pomiar mętności oraz stężenia zawiesiny Przewód A B Przewód stały z zarobionymi końcówkami Przewód stały, wtyk M2 Długość przewodu 2 3 m 3 7 m 5 m CUS5D- Kod zamówieniowy Kod zam. akcesoriów Akcesoria wbudowane IA System czyszczenia sprężonym powietrzem, przyłącze 6/8 mm IB System czyszczenia sprężonym powietrzem, przyłącze 6.35 mm (/") Wskazówka! Kompletny kod zamówieniowy obejmuje również kod akcesoriów, który należy wpisać na końcu. W razie wątpliwości należy skontaktować się z przedstawicielem Endress+Hauser. Zakres dostawy W zakres dostawy wchodzą: czujnik Turbimax CUS5D w wersji zgodnej z zamówieniem Instrukcja obsługi Ba6c/3/pl Endress+Hauser 3

14 Akcesoria Armatury System uchwytów System czyszczenia Armatura wysuwalna Cleanfit CUA5 armatura wysuwaina z zaworem kulowym dla czujników mętności; materiał: stal kwasoodporna zamawiać podając kod zamówieniowy (patrz: Karta katalogowa Ti369c/3/pl) Armatura uniwersalna Flexdip CYA2 modułowy system montażu czujników w kanałach i zbiornikach otwartych, zbiornikach procesowych wykonanie ze stali kwasoodpornej lub PCV zamawiać podając kod zamówieniowy (patrz: Karta katalogowa Ti32c/3/pl) Armatura przepływowa Flowfit CUA250 do czujników CUS3/CUS/CUS5D zamawiać podając kod zamówieniowy (patrz: Karta katalogowa Ti096c/3/pl) Uchwyt uniwersalny Flexdip CYH2 do armatury uniwersalnej Flexdip CYA2 modułowy system uchwytów do czujników i armatury w kanałach i zbiornikach otwartych, zbiornikach procesowych system uchwytów CYH2 umożliwia zamocowanie czujników w dowolnym miejscu: do podłogi, na ścianie lub na barierce. materiał: stal kwasoodporna zamawiać podając kod zamówieniowy (patrz: Karta katalogowa Ti30c/3/pl) System czyszczenia sprężonym powietrzem podłączenie: 6/8 mm lub 6.35 mm (/") materiały: POM/VA kod zamówieniowy wersji z podłączeniem 6/8 mm: kod zamówieniowy wersji z podłączeniem 6.35 mm (/"): A B mm Ø50 Ø 0. System czyszczenia A Wersja z podłączeniem 6 mm B Wersja z podłączeniem 6.35 mm (/") Kompresor Do systemu czyszczenia czujnika Kod zamówieniowy wersji 230 V AC: Kod zamówieniowy wersji 5 V AC: Endress+Hauser

15 Przetwornik pomiarowy Liquiline CMx Wielokanałowy przetwornik pomiarowy do podłączenia czujników cyfrowych z technologią Memosens Zasilanie: V AC, V DC lub V AC (nie CM8) Łatwa rozbudowa sprzętowa o dodatkowe moduły funkcjonalne Czytnik kart SD Przekaźnik alarmowy Stopień ochrony: IP 66/IP 67 Kod zamówieniowy (Karta katalogowa Tic/3/pl) Endress+Hauser 5

16 Polska Endress+Hauser Polska sp. z o.o. Ti6c/3/pl/03.0