PRZEPŁYWOMIERZ ELEKTROMAGNETYCZNY

Transkrypt

1 PRZEPŁYWOMIERZ ELEKTROMAGNETYCZNY typ ENMAG INSTRUKCJA OBSŁUGI

2

3 SPIS TREŚCI 1. WSTĘP WSKAZÓWKI DOTYCZĄCE BEZPIECZEŃSTWA PRZEZNACZENIE ORAZ ZAKRES STOSOWANIA Przepływ cieczy Przewodność elektryczna cieczy Przepływ pełnym przekrojem KOMPLETNOŚĆ Identyfikacja DANE TECHNICZNE Przetwornik ENMAG Czujnik CP WARUNKI MONTAśU ORAZ EKSPLOATACJI Dobór czujników Dobór wykładziny czujnika Dobór elektrod Długość przewodów MontaŜ przetwornika MontaŜ czujnika Wyrównanie potencjałów OPIS PRZETWORNIKA PRZEPŁYWOMIERZA Część mikroprocesorowa przetwornika Część analogowa przetwornika przepływomierza ENMAG Tor pomiarowy Zasilanie Komunikacja z otoczeniem OBSŁUGA PRZETWORNIKA Ustawianie parametrów pomiarowych Przegląd menu Ustawianie parametrów oraz ich przeznaczenie Menu Ustawienia Podstawowe Jednostka objętości V Jednostka prędkości przepływu Q Zakres pomiarowy Gęstość medium Próg odcięcia Zerowanie stałej korekcyjnej SK Rodzaj pracy Menu Liczniki Menu Konfiguracja Wyświetlacz Alarmy Nazwa własna... 30

4 SPIS TREŚCI Dozowanie Impulsy (wyjście impulsowe) Długość impulsu Opóźnienie impulsu Wejście PIN Uśrednianie pomiaru Menu Wyjścia Wyjście prądowe Wyjście częstotliwościowe Wyjścia OUT1 i OUT Interfejs szeregowy Sygnały wyjściowe Test wyjść Menu serwisowe Rejestr alarmów Konfiguracja alarmów Kody serwisowe Menu Raporty Raport godzinowy Raport dzienny Menu Drukarka Konfiguracja wydruku Menu Zaniki zasilania Menu data, czas Odczyt wskazań przyrządu Zakresy pomiarowe Sygnalizacja braku medium w czujniku Błędy i ostrzeŝenia INTERFEJS SZEREGOWY RS Ustawianie parametrów linii transmisyjnej: Dane techniczne interfejsu MODBUS Uruchomienie interfejsu Modbus Blokada edycji parametrów Opis rejestrów przepływomierza Obsługa błędów Współpraca przepływomierza z drukarką Praca terminalowa DIAGNOSTYKA SPOSÓB ZAMAWIANIA Szablon zamawiania ATESTY i CERTYFIKATY ZAŁĄCZNIKI... 46

5 3 1. WSTĘP Dziękujemy za wybór i zakup naszego urządzenia. Pragniemy zapewnić Państwa, Ŝe dokładamy wszelkich starań aby nie zawieść zaufania jakim zostaliśmy obdarzeni. Instrukcja obsługi przeznaczona jest dla instalatorów oraz uŝytkowników przepływomierza elektromagnetycznego typu ENMAG. Instrukcja obsługi zaznajamia uŝytkownika z zasadami montaŝu oraz eksploatacji, konstrukcją przepływomierza, zasadą działania i pomiaru a takŝe z podstawowymi parametrami technicznymi. Prosimy o dokładne zapoznanie się z niniejszą instrukcją przed zainstalowaniem urządzenia w celu zapewnienia jego prawidłowej instalacji oraz uŝytkowania zgodnego z przeznaczeniem. Przepływomierz spełnia wymagania normy PN-EN 61326:2006 WyposaŜenie elektryczne do pomiarów, sterowania i uŝytku w laboratoriach - Wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) KaŜdy wyprodukowany przepływomierz jest sprawdzany i wzorcowany na stanowisku pomiarowym posiadającym aktualną ekspertyzę i dopuszczenie Głównego Urzędu Miar. Producent zastrzega sobie moŝliwość zmian w konstrukcji wyrobu bez powiadamiania. 2. WSKAZÓWKI DOTYCZĄCE BEZPIECZEŃSTWA Przepływomierz został zaprojektowany i wyprodukowany w oparciu o aktualny stan wiedzy tak aby zapewnić bezpieczne uŝytkowanie oraz obsługę. Spełnia w tym zakresie wymagania normy PN-EN Wymagania bezpieczeństwa elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych.! Symbol "OstrzeŜenie" zwraca Państwa uwagę na czynności lub procedury, których nie przestrzeganie moŝe spowodować zagroŝenie bezpieczeństwa. W celu zapewnienia bezpieczeństwa w trakcie montaŝu przepływomierza naleŝy stosować się do wskazówek zawartych w niniejszej instrukcji obsługi. Ponadto naleŝy zwrócić uwagę na: zapewnienie odpowiedniej przestrzeni, wolnej od przeszkód i innych elementów mogących stanowić zagroŝenie dla osób dokonujących montaŝu urządzenia naleŝy zachować szczególną ostroŝność w trakcie napełniania rurociągu po dokonaniu montaŝu czujnika, poniewaŝ mogą wystąpić nieszczelności na połączeniach z instalacją zaleca się dokonanie pierwszego napełnienia rurociągu cieczą nie agresywną np. zimną wodą w celu uniknięcia ewentualnych zagroŝeń spowodowanych przez wyciek gorących lub agresywnych mediów. zachowanie ostroŝności w trakcie przemieszczania czujnika przepływomierza, czujniki od Dn 150 są wyposaŝone w uchwyty przeznaczone do ich transportu. podłączenia elektryczne muszą być wykonane przez pracowników posiadających odpowiednie uprawnienia w przypadku wykonywania prac spawalniczych instalacji nie moŝna uziemiać urządzeń spawalniczych poprzez czujnik przepływomierza w przypadku demontaŝu urządzenia w celu sprawdzenia lub naprawy naleŝy przed wysłaniem dokładnie oczyścić czujnik przepływomierza z resztek substancji stanowiących zagroŝenie dla bezpieczeństwa i zdrowia, np.: substancje łatwopalne, toksyczne, Ŝrące, itp. 3. PRZEZNACZENIE ORAZ ZAKRES STOSOWANIA. Przepływomierz elektromagnetyczny typu ENMAG jest przyrządem pomiarowym przeznaczonym do pomiaru przepływu cieczy w zamkniętych instalacjach rurociągowych. Mierzy przepływ cieczy prądo-przewodzących czystych i zanieczyszczonych, agresywnych i obojętnych chemicznie oraz prądo-przewodzących mieszanin i pulp, na przykład: wody pitnej, ścieków i osadów ściekowych mleka, soków, piwa, wina kwasów, alkaliów

6 Przepływ cieczy. Przepływomierz elektromagnetyczny typu ENMAG mierzy z zadaną klasą dokładności przepływ cieczy o prędkości liniowej od 0,1 [m/s] do 10 [m/s] w wykonaniu standardowym. Pomiar dokonywany jest w dwóch kierunkach: do przodu (F) i do tyłu (R). Przepływy (zakresy pomiarowe) dla wszystkich wielkości czujnika przepływomierza podaje Tab Przewodność elektryczna cieczy Przepływająca przez czujnik przepływomierza ciecz powinna posiadać przewodność właściwą >5 [µs/cm]. W przypadku pomiaru wody zdemineralizowanej minimalna przewodność powinna wynosić 20 [µs/cm]. Przykładowe przewodności cieczy [µs/cm]: woda pitna mleko soki piwo kwasy - 10x x10 4 zasady - 8x x Przepływ pełnym przekrojem Sposób zabudowy czujnika przepływomierza na instalacji powinien zapewnić przepływ pełnym przekrojem rury czujnika. Przepływomierz elektromagnetyczny mierzy objętościowy strumień przepływającej cieczy łącznie ze znajdującymi się w niej ciałami stałymi. 4. KOMPLETNOŚĆ Na komplet przepływomierza elektromagnetycznego składają się elementy ujęte w tabeli 1 Tabela 1 Lp Nazwa elementu Ilość Uwagi 1. Czujnik CP 1 szt. 2. Przetwornik ENMAG 1 szt. 3. Przewód sygnałowy YPMY ekoŝ, ekow 3 x 0,35 mm 2 10 mb lub zgodnie z zamówieniem (w przypadku wykonania kompaktowego przewodu nie dostarcza się) 4. Kołnierz potencjału odniesienia 1 szt. na zamówienie 5. Instrukcja obsługi 1 szt. 6. Karta gwarancyjna 1 szt. 7. Protokół sprawdzenia 1 szt. na Ŝyczenie

7 Identyfikacja Przepływomierz ENMAG składa się z: czujnika przepływu typu CP-650, CP-660 lub CP-665 przetwornika pomiarowego typu ENMAG 600 lub ENMAG 610*, ENMAG 611*, ENMAG 620*, ENMAG 630*. Przepływomierz moŝe być wykonany w wersji rozdzielnej lub kompaktowej. W wersji rozdzielnej czujnik i przetwornik są instalowane oddzielnie i są połączone ze sobą przewodami elektrycznymi. Natomiast w wersji kompaktowej tworzą mechanicznie jedną całość. Tabliczka znamionowa przetwornika Numer fabryczny PRZEPŁYWOMIERZ ELEKTROMAGNETYCZNY ENMAG Przetwornik typ ENMAG 600 Nr fabr / 2008 Rok produkcji Stopień ochrony Wejścia / wyjścia RS 485; PIN 24 VDC I OUT 0/4 20 ma f OUT 0 1/5/10 khz OUT1 REL 2A/25VDC IP 65 o -25 < t < 55 C Zakres temperatury otoczenia Napięcie zasilania Pobór mocy OUT2 OC 40 ma/30v Zasilanie 230 VAC 10VA Tabliczka znamionowa czujnika Maksymalny zakres pomiarowy Numer fabryczny Ilość elektrod / materiał elektrod Maksymalna temperatura medium Stopień ochrony PRZEPŁYWOMIERZ ELEKTROMAGNETYCZNY ENMAG Czujnik typ CP 650 DN 150 PN-ISO 16 bar q max 600 m 3 /h Nr fabr / 2008 wykładzina elektrody guma twarda HR 2 / 0H22N24M4TCu t max 80 C WSP 1,234 IP 68 R o F Rok produkcji Materiał wykładziny czujnika Współczynnik kalibracji Kierunek przepływu Przepływomierz jest sprzedawany w komplecie. Czujnik i przetwornik są oznaczone tym samym numerem fabrycznym. Przetwornik jest zaprogramowany do pracy z danym czujnikiem, aby mógł pracować z innym egzemplarzem czujnika naleŝy go przeprogramować. KaŜdy czujnik posiada określony współczynnik czułości WSP z przedziału od 0,1 do 10, który jest ustalany w czasie procesu wzorcowania. Wymiana czujnika lub przetwornika na nowy wymaga wpisania nowej wartości WSP do przetwornika przepływomierza. Współczynnik jest zapisany pod indeksem WSP na płytce zaciskowej w czujniku oraz na jego tabliczce znamionowej. Istnieje moŝliwość zastosowania przetwornika, do pracy z czujnikami innego typu (wykonane przez innego producenta), których praca opiera się na zasadzie pomiaru z uŝyciem wolnozmiennego pola elektromagnetycznego (przepływomierz elektromagnetyczny). *Wersje w przygotowaniu

8 6 5. DANE TECHNICZNE 5.1. Przetwornik ENMAG ENMAG 600 ENMAG 610, 611 ENMAG 620 ENMAG 630 Rodzaj obudowy naścienna naścienna panelowa kompaktowa materiał obudowy poliwęglan PC stop aluminium noryl stop aluminium rozmiar [mm] 188x160x x150x75 96x96x x225 waga [kg] 1,0 1,7 0,5 4,0 stopień ochrony IP65 IP65 IP40 (IP65 od czoła) IP67 Dokładność pomiaru w zakresie przepływu 0,1 0,5 m/s ±1% aktualnego przepływu w zakresie przepływu 0,5 10 m/s ±0,5% aktualnego przepływu (±0,25% wykonanie specjalne) dla przepływu < 0,1 m/s ±0,02% maksymalnego zakresu pomiarowego Zasilanie Temperatura otoczenia Wyświetlacz Funkcje Liczniki objetości Wyjście prądowe aktywne Wyjście cyfrowe aktywne Wyjścia OUT1, OUT2 Wejście cyfrowe PIN Komunikacja Izolacja galwaniczna Język komunikacji Zegar V AC; < 9 VA opcja 24 V AC/DC (18 36 V DC, V AC); 5VA opcja 12 V AC/DC (9 18 V DC, 7 13,5 V AC); 5VA w czasie eksploatacji C w czasie magazynowania C podświetlany, alfanumeryczny, dwie linie po 16 znaków (konfigurowalne dla wskazań natęŝenia przepływu, stanu liczników oraz funkcji dodatkowych) wskazanie przepływu, kierunek przepływu, pomiar jedno lub dwukierunkowy, sześć liczników objętości, sygnalizacja pustego rurociągu, raporty, dozowanie, alarmy, wyjścia impulsowe, błędy pracy, rejestracja zaników zasilania, zegar, wydruki (współpraca z drukarką) 9 cyfr, 3 liczniki dublowane (główne i bieŝące) dla pomiaru w przód, w tył i róŝnicy 0-20 ma lub 4 20 ma (konfigurowalne); rezystancja obciąŝenia < 800 Ω częstotliwość 0 1/5/10 khz (konfigurowalne); impulsy o szerokości 15µs i amplitudzie 5V; rezystancja obciąŝenia > 1 kω przekaźnikowe 2A / 25V DC lub tranzystorowe (opcja) 40 ma / 30 V DC, charakter obciąŝenia bezindukcyjny, 5 24 VDC, 10 ma, czas uaktywnienia 100 ms łącze szeregowe RS-485, protokół MODBUS (RTU, ASCII) wszystkie wejścia i wyjścia są izolowane galwanicznie polski, angielski, francuski, niemiecki, hiszpański, rosyjski zasilanie zegara czasu rzeczywistego - bateria litowa typu CR2032 W przetworniku typu ENMAG 610 klawiatura słuŝąca do programowania parametrów jest umiejscowiona pod pokrywą obudowy i jest dostępna po jej otwarciu. Natomiast w przetworniku typu ENMAG 611 klawiatura znajduje się na obudowie, co umoŝliwia łatwy i szybki dostęp do programowania.

9 Czujnik CP CP-650 CP-660 CP-665 Przyłącza kołnierzowe procesowe gwintowane R DIN Średnica nominalna DN Rodzaje wykładzin Elektrody Materiał przyłączy i obudowy Puszka połączeniowa Stopień ochrony Wykładzina guma twarda HR guma naturalna NR Linatex epoxyd PTFE (teflon, tarflen) PTFE (teflon, tarflen) procesowe zaciskowe DIN standard stal kwasoodporna 0H22N24M4T2Cu (1.4539) opcja Hastelloy C-276, Tantal, Tytan, Monel lub inne wg zamówienia standard - stal 18G2A + powłoka epoksydowa opcja - stal kwasoodporna 0H18N9 stop aluminium poliester (dla wyk. IP68) guma twarda HR 0 80 C guma naturalna NR 0 70 C Linatex C epoxyd C standard IP65 opcja IP67; IP68 Temperatura medium stal kwasoodporna 0H18N9 poliester PTFE C C Temperatura otoczenia montaŝ rozłączny C montaŝ kompaktowy C Wymiary*, waga, ciśnienie nominalne tabela 2a rys. 1 tabela 2b rys. 1 tabela 2c rys. 1 *Długość czujników są zgodne z normą ISO 13359:1998 Measurement of conductive liquid flow in closed conduits -- Flanged electromagnetic flowmeters -- Overall length

10 8 Wykres nr 1. Typy przyłączy i wykładzin dostępnych dla danej średnicy czujnika Kołnierzowe Gwintowane R DIN Zaciskowe DIN PTFE Epoxyd Linatex Guma naturalna NR Guma twarda HR Średnica nominalna DN al [mm] 2 Rys.1 Wymiary czujników

11 9 Tabela 2a. Wymiary - czujniki CP-650 ze złączami kołnierzowymi Dn (mm) Dz (mm) Do (mm) do (mm) Liczba śrub L (mm) Pn (MPa) Masa (kg) 3, 4, 6, 8, < Tabela 2b.Wymiary - czujniki CP-660 ze złączami gwintowanymi R DIN Dn (mm) L (mm) D (mm) Pn (MPa) Waga (kg) Tabela 2c. Wymiary - czujniki CP-665 ze złączami zaciskowymi DIN Dn (mm) L (mm) D (mm) Pn (MPa) Waga (kg)

12 6. WARUNKI MONTAśU ORAZ EKSPLOATACJI 6.1. Dobór czujników 10 Przy doborze średnicy nominalnej czujnika naleŝy brać pod uwagę średnicę rurociągu oraz występujące natęŝenie przepływu. Przy występowaniu bardzo małych przepływów dla zachowania dokładności pomiaru moŝe być konieczne zastosowanie przewęŝenia rurociągu Tabela 3 ZaleŜność pomiędzy prędkością przepływu V a przepływem q oraz średnicą nominalną DN Średnica nominalna Wartość przepływu q dla prędkości V=0,1 [m/s] Wartość przepływu q dla prędkości V=0,5 [m/s] Wartość przepływu q dla prędkości V=10 [m/s] Dn [mm] q [l/s] q [l/min] q [m 3 /h] q [l/s] q [l/min] q [m 3 /h] q [l/s] q [l/min] q [m 3 /h] 3 0, ,04 0,0024 0,003 0,2 0,012 0, ,24 4 0,0013 0,08 0,0048 0,007 0,4 0,024 0,13 8 0,48 6 0,0033 0,20 0,012 0,017 1,0 0,06 0, ,2 8 0,0050 0,30 0,018 0,025 1,5 0,09 0, ,8 10 0,0075 0,45 0,027 0,037 2,3 0, ,7 15 0,0167 1,0 0,060 0,083 5,0 0,30 1, ,0250 1,5 0,090 0,13 7,5 0,45 2, , ,12 0, ,6 3, , ,24 0, ,2 6, , ,36 0, ,8 10, , ,6 0, , , ,2 1, , , ,8 2, , , ,4 3, , , ,2 5, , , ,0 8, , , ,8 15, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Zaleca się taki dobór czujnika aby wartość przepływu mieściła się w granicach 0,5 5 [m/s]. Przy niŝszych wartości przepływu błąd pomiaru wzrasta a większe przepływy mogą powodować powstawanie turbulencji na elementach instalacji.

13 Dobór wykładziny czujnika Rodzaj wykładziny guma twarda HR guma naturalna NR Linatex epoxyd PTFE Charakterystyka, zastosowanie Ogólnego zastosowania, pomiar wody, ścieków. Woda pitna Materiał wykazuje bardzo duŝą odporność na ścieranie. Pomiar mediów zawierających materiały ścierne, szlamów. Zastosowanie w górnictwie, przeróbce rud. DuŜa wytrzymałość mechaniczna, zastosowania wysokotemperaturowe Zastosowania wysokotemperaturowe, agresywne chemikalia, przemysł chemiczny, spoŝywczy Dobór elektrod Rodzaj elektrod Zastosowania stal kwasoodporna 0H22N24M4Tcu Hastelloy C-276 Tytan Tantal Monel Ogólnego zastosowania Ogólnego zastosowania, duŝa odporność na wiele substancji chemicznych Kwas azotowy i chromowy, chlor, chloryny Kwasy Sól, roztwory solankowe oraz zasadowe 6.2. Długość przewodów Długość przewodów pomiędzy przetwornikiem a czujnikiem w wersji rozdzielnej uzaleŝniona jest od przewodności elektrycznej mierzonego medium. Dopuszczalne długości przewodów przedstawia poniŝszy wykres. [µs/cm] [m] W przypadku przepływomierza w wykonaniu z funkcją wykrywania pustego czujnika minimalna przewodność cieczy powinna być większa od 20 [µs/cm] a długość przewodów nie powinna przekraczać 50 metrów.

14 MontaŜ przetwornika Przetwornik ENMAG 600 Przetwornik typu ENMAG 600 moŝna zamontować bezpośrednio na ścianie lub za pomocą dodatkowych uchwytów na szynie montaŝowej TS 35. Przetwornik nie moŝe być naraŝony na bezpośrednie działanie słońca. Wymiary przetwornika podane są na rys. 2. Na rys. 3 pokazano połączenia zewnętrzne czujnika oraz przetwornika. Rys. 2. Wymiary zewnętrzne przetwornika ENMAG 600 Wymiary rozstawu otworów pod śruby M5 mocujące przetwornik Kabel zasilający cewki Połączenia obwodu zasilającego cewki czujnika (zaciski 21,22) moŝna dokonać dowolnym przewodem o przekroju. 2x0,75 mm 2. W przypadkach szczególnego naraŝenia na zakłócenia (np. bliskość instalacji falownika) zaleca się zastosowanie przewodu ekranowanego. Kabel sygnałowy Kabel sygnałowy dostarczany jest przez producenta wraz z przepływomierzem w zamówionej ilości. Kabel posiada podwójne ekranowanie, zbudowany jest z trzech Ŝył oddzielnie ekranowanych oraz wspólnego oplotu ekranującego. Normalnie ekran zewnętrzny kabla sygnałowego nie jest podłączany od strony przetwornika, jednak czasami w środowiskach, gdzie występują silne zakłócenia elektromagnetyczne zaleca się podłączenie ekranu w przetworniku do zacisku uziemienia. NaleŜy zwrócić szczególną uwagę na staranne zarobienie końcówek przewodów. Zaleca się ocynowanie ich lub zaciśnięcie końcówek tulejkowych. W przepływomierzach w wykonaniu IP68 kabel zasilający cewki oraz kabel sygnałowy podłączone są na stałe do czujnika! Podłączenia elektryczne muszą być wykonane przez pracowników posiadających odpowiednie uprawnienia. Istnieje ryzyko poraŝenia prądem elektrycznym. Przed otwarciem pokrywy przetwornika naleŝy wyłączyć zasilanie. Nie moŝna wykonywać podłączeń jeśli urządzenie jest zasilane. Po podłączeniu przewodów naleŝy dokładnie dokręcić dławnice kablowe czujnika oraz przetwornika. Przewody powinny być tak ułoŝone aby nie było moŝliwości spływania po nich wody do dławików.

15 13 Przetwornik ENMAG 600 L N PE GND V AC D 24V DC ZAS. AW. RS-485 PIN 24V DC OUT f 0 10 khz + OUT 1 OUT OUT I 0/4-20 ma COIL S1 IN1 E IN2 S2 ERP D G PE 24 V AC/DC D 1 2 Wykonanie opcjonalne Zasilanie 24V lub 12V COIL G E ERP Czujnik CP S1 IN1 IN2 S2 Połączenia zewnętrzne czujnika i przetwornika COIL G E 25 IN1 24 IN2 26 COIL G E ERP S1 IN1 IN2 S2 Przetwornik ENMAG WSP: 21 COIL 25 E S1 ERP PP-600IP-v04.07 ENKO S.A. 27 S2 WSP: PP-600IP-v03.07 COIL S1 IN1 E IN2 S2 ERP D G Płytka połączeniowa czujnika. Typ PP-600IP-v04.07 Płytka połączeniowa czujnika. Typ PP-600IP-v03.07 IN1 (biały) S1 IN2 (czerwony) S2 ERP (zielony) E G COIL G E ERP S1 IN1 IN2 S2 Czujnik CP - ERP Połączenia zewnętrzne czujnika i przetwornika w wykonaniu ERP (z czujnikiem pustej rury) Kabel sygnałowy Rys. 3 Połączenia zewnętrzne czujnika i przetwornika

16 MontaŜ czujnika! Przy ustalaniu miejsca montaŝu naleŝy uwzględnić chemiczną, termiczną i mechaniczną odporność wykładziny rury czujnika oraz elektrod pomiarowych aby nie dopuścić do jego uszkodzenia i wydostania się medium na zewnątrz instalacji. Czujnik przepływomierza naleŝy montować na instalacji rurociągowej w sposób zapewniający przepływ cieczy pełnym przekrojem rury czujnika. Czujnik musi być zawsze całkowicie wypełniony cieczą. W przypadku instalacji z moŝliwością okresowego opróŝniania się naleŝy zastosować przepływomierz w wykonaniu ERP detekcja pustej rury czujnika. Czujnik w tym wykonaniu jest wyposaŝony w dodatkową elektrodę do wykrywania braku cieczy. Materiały montaŝowe takie jak: śruby, nakrętki, uszczelnienia, itd. nie wchodzą w zakres dostawy w związku z tym naleŝy się w nie zaopatrzyć. NaleŜy zwrócić szczególną uwagę na osiowe zamontowanie czujnika względem uszczelek i kołnierzy rurociągu. Przy niestarannym zamontowaniu uszczelek mogą powstawać na ich wystających krawędziach zawirowania, które następnie będą powodowały niestabilny pomiar. Czujnik przepływomierza nie powinien być instalowany w miejscu gdzie występują silne pola elektromagnetyczne. W przypadku rurociągu, na którym występują silne wibracje naleŝy zastosować podpory w pobliŝu miejsca montaŝu czujnika lub mechaniczne elementy tłumiące. W tym przypadku naleŝy stosować przepływomierz w wersji rozdzielnej.! Zaleca się zachowanie ostroŝności w trakcie przemieszczania czujnika. Czujniki o średnicy nominalnej większej od DN 150 są wyposaŝone w uchwyty przeznaczone do ich transportu za pomocą pasów. Czujnik leŝący obudową na podłoŝu naleŝy zabezpieczyć (np. za pomocą klinów) przed moŝliwością nieoczekiwanego obrotu wokół własnej osi. MontaŜ czujnika zgodnie z kierunkiem wskazanym przez strzałkę na obudowie czujnika zapewnia prawidłową identyfikację kierunku przepływu przez przetwornik przepływomierza. Strzałka z symbolem "F" oznacza kierunek przepływu w przód, natomiast strzałka z symbolem "R" oznacza kierunek przepływu w wstecz. W przypadku odwrotnego montaŝu czujnika prawidłową identyfikację kierunku przepływu moŝna zapewnić poprzez zamianę kolejności przewodów obwodu cewek (zaciski 21,22). Zalecane jest zastosowanie lekkiego pochylenia rurociągu (ok.3 %) aby zapobiec gromadzeniu się gazu wewnątrz czujnika. Rys. 4a W celu uzyskania maksymalnej dokładności pomiaru naleŝy zapewnić proste odcinki instalacji przed i za czujnikiem. W przypadku instalacji, w których mogą występować silne zaburzenia przepływu powodowane, np. przez pompę pompującą szlam, Ŝwir, itp. zaleca się dwukrotne zwiększenie odcinków prostych przed i za przepływomierzem. W przypadku pomiaru mieszanin róŝnych substancji, które mogą wzajemnie reagować naleŝy zamontować przepływomierz przed miejscem ich mieszania lub w odpowiedniej odległości za tym miejscem (min. 25 x DN). Rys. 4b

17 15 W przypadku montaŝu czujnika na poziomym odcinku rurociągu powinien on być zamontowany tak jak na przedstawionym rysunku. Obrócenie czujnika o 90 lub 180 powoduje, Ŝe elektrody pomiarowe będą znajdowały się w górnej i dolnej części czujnika co spowoduje naraŝenie ich odpowiednio na zapowietrzenie oraz zamulenie. Rys 4c NaleŜy unikać montaŝu czujnika w najwyŝej połoŝonym miejscu instalacji oraz montaŝu na pionowym odcinku rurociągu z wolnym wypływem. Rys. 4d Czujnik na instalacji a wolnym wypływem powinien być zamontowany w sposób pokazany na rysunku. Rys. 4e W przypadku rurociągów częściowo wypełnionych lub z przepływem grawitacyjnym naleŝy zastosować montaŝ w syfonie aby mieć pewność Ŝe czujnik przepływomierza jest zawsze wypełniony cieczą. Rys. 4f

18 16 W przypadku montaŝu czujnika na pionowym odcinku rurociągu aby zapewnić prawidłowy pomiar kierunek przepływu powinien być od dołu do góry. Zapewni to przepływ pełnym przekrojem rurociągu oraz wyeliminuje negatywny wpływ na pomiar bąbli powietrza (gazu). Rys. 4g Dla ułatwienia okresowego demontaŝu czujnika w celu przeprowadzenia np. legalizacji lub w przypadku potrzeby przeprowadzenia procedury czyszczenia mechanicznego aby zapewnić nieprzerwany przepływ cieczy moŝna zastosować rurociąg obejściowy. Rys. 4h W rurociągach o większych średnicach, w których występują małe prędkości przepływu naleŝy zastosować armaturę redukcyjną (zwęŝki). Na przykład w przypadku przepływu grawitacyjnego zamontowanie czujnika pomiędzy zwęŝkami spowoduje wzrost natęŝenia przepływu a tym samym większą dokładność pomiaru. ZwęŜenie z nachyleniem do 8 moŝna traktować jako odcinek prosty. Spadek ciśnienia spowodowany poprzez redukcję przekroju poprzecznego rurociągu ilustruje rys 5. Przedstawiony na nim nomogram ma zastosowanie dla cieczy o lepkości zbliŝonej do lepkości wody. W celu określenia spadku ciśnienia na zastosowanej redukcji naleŝy wyznaczyć stosunek d/d a następnie odczytać wartość spadku ciśnienia dla danej prędkości przepływu. Rys. 5

19 Wyrównanie potencjałów W celu zapewnienia prawidłowej pracy przepływomierza czujnik musi posiadać taki sam potencjał elektryczny jak mierzona ciecz a rurociąg powinien być uziemiony. Gdy rurociąg jest wykonany z stali naleŝy podłączyć przewody wyrównawcze czujnika do kołnierzy rurociągu. Przewody wyrównawcze zakończone są końcówkami z oczkiem Ø 6 zatem w kołnierzach rurociągu naleŝy przygotować gwint pod śrubę M6 lub przyspawać szpilki z gwintem M6 Rys. 6a Jeśli rurociąg jest metalowy ale z kołnierzami elektrycznie izolowanymi od rurociągu naleŝy do rurociągu przyspawać szpilki i wykonać połączenie wyrównawcze przewodem o przekroju 4 mm 2 Rys. 6b W przypadku gdy rurociąg i kołnierze są elektrycznie izolowane od medium (rurociąg z tworzywa lub z wykładziną wewnętrzną) naleŝy zastosować pierścień potencjału odniesienia i do niego podłączyć przewód wyrównawczy czujnika. Jeśli w rurociągu występują prądy błądzące zaleca się zastosowanie dwóch pierścieni po obu stronach czujnika.. Rys. 6c W przypadku gdy rurociąg posiada ochronę katodową przed korozją czujnik musi być zainstalowany tak aby zapewnić izolację elektryczna pomiędzy nim a rurociągiem. Przetwornik musi być zasilany przez transformator separujący. Rys. 6d W przypadku rurociągów izolowanych elektrycznie zamiast pierścienia odniesienia potencjału moŝna zastosować czujnik przepływomierza w wykonaniu z dodatkową elektrodą odniesienia potencjału. Wszystkie czujniki w wykonaniu ERP (detekcja pustego czujnika) standardowo posiadają elektrodę odniesienia potencjału. Czujniki ze złączami procesowymi mają zapewnione wyrównanie potencjału poprzez te złącza. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych przewodów wyrównujących.

20 18 7. OPIS PRZETWORNIKA PRZEPŁYWOMIERZA Przetwornik ENMAG został wykonany w technice mikroprocesorowej. Zastosowanie odpowiedniego mikrokontrolera i wydajnych narzędzi programistycznych pozwoliło na zaspokojenie bardzo wygórowanych oczekiwań klientów co do moŝliwości urządzenia. Szczególnie na podkreślenia zasługują tutaj: szeroki wachlarz nastaw moŝliwości zapamiętywania historii przepływu moŝliwość programowej kalibracji kalibracja toru pomiarowego toru sterowania prądem cewki toru wyjścia analogowego 0/4..20mA duŝe moŝliwości komunikacyjne portu RS485: protokół modbus (RTU i ASCII) obsługa drukarki na łączu szeregowym obsługa łącza szeregowego jako Terminala znakowego obsługa portu RS232 znajdującego się na płycie czołowej tylko protokół MODBUS, prędkość bit/sek moŝliwość pomiaru temperatury wewnątrz urządzenia moŝliwość wyboru jednego z kilku języków komunikacji 7.1. Część mikroprocesorowa przetwornika Główny mikrokontroler to układ z firmy Hitachi o symbolu 64F3052F, naleŝy on do 16-bitwej rodziny H300. Ze względu na bardzo dobre właściwości jest on dedykowany głównie do zastosowań przemysłowych. Układ logiki programowalnej XILINX - XCS10XL wraz z mikrokontrolerem zarządzają pracą wszystkich elementów składowych przetwornika a w szczególności realizują cykl pomiarowy. Program pracy urządzenia, nastawy zawarte są w pamięciach typu EPROM, natomiast stan liczników objętości zapisywany jest w pamięci typu FRAM. Dane dotyczące aktualnej daty i czasu odczytywane są z układu scalonego - zegara czasu rzeczywistego. W razie zaniku napięcia zasilania przetwornika, zegar zasilany jest z baterii, co zapewnia jego ciągła pracę Część analogowa przetwornika przepływomierza ENMAG Idea pracy przetwornika opiera się o zasadę (prawo Faradaya) pomiaru siły elektromotorycznej indukowanej w przewodniku poruszającym się w polu magnetycznym. Przepływająca ciecz jest przewodnikiem, w którym pod wpływem pola elektromagnetycznego indukowane jest napięcie U E wprost proporcjonalne do indukcji magnetycznej B, odległości pomiędzy elektrodami d i prędkości przepływu v. U E ~ B x d x v PoniewaŜ indukcja magnetyczna oraz odległość między elektrodami jest niezmienna, indukowane napięcie jest wprost proporcjonalne do prędkości przepływu cieczy w czujniku. Objętość przepływu jest iloczynem prędkości przepływu v i pola przekroju poprzecznego rury S. q v ~ v x S Rys. 7 Zasada działania W urządzeniu wykorzystano wolnozmienne pole magnetyczne o częstotliwości 3,125; 6,25;lub 12,5 [Hz]. Pomiar indukowanej siły elektromotorycznej odbywa się w czasie 20 ms dla kaŝdego półokresu. Sygnał wejściowy z czujnika podawany jest na zaciski 24 i 26. Wejściowy wzmacniacz pomiarowy o duŝej impedancji sprzęŝony jest bezpośrednio z czujnikiem. Strukturalnie wzmacniacz ten jest układem stałoprądowym z wbudowanym filtrem dolnoprzepustowym. Filtr zapewnia wstępne wytłumienie zakłóceń przychodzących wraz sygnałem pomiarowym. Zaciski 23 i 27 słuŝą do podłączenia ekranów przewodów sygnałowych.