Magnetisch induktiver Durchflussaufnehmer mit · PDF fileDM41F. Magnetisch-induktiver Durchflussmesser Aufnehmer 8 1.5 Übersicht der Aufnehmerausführung ... Abb. 1 Schema eines magnetisch-induktiven

Magnetisch induktiver Durchflussaufnehmer mit geschalteter GleichfeldtechnikModell: DM2_/DM4_F

FXM2000 (MAG-XM)

D184B062U01 Rev. 02/05.2006Betriebsanleitung

Für Messumformer:MAG-XM Modell 50XM2000

Sie haben einen hochwertigen und modernen magnetisch-induktiven Durchflussmesser als Kompaktgerätvon ABB Automation erworben. Wir bedanken uns für Ihren Kauf

und das uns entgegengebrachte Vertrauen.

Die vorliegende Betriebsanleitung beinhaltet Anweisungen zum ThemaInstallation und Montage sowie technische Daten der

Geräteausführung. Änderungen der Hard- bzw. Software, die dem technischen Fortschritt dienen, behält sich ABB Automation ohneAnkündigung vor. Sollten Fragen auftreten, die durch aufgeführte

Informationen nicht beantwortet werden, wenden Sie sich bitte an unserStammhaus in Göttingen Tel. 0551/905-0 oder an den für Sie

zuständigen Außendienstmitarbeiter.

Die Geräte erfüllen die allgemeinen Sicherheitsanforderungen gemäß EN 61010-1 und die EMV-Anforderungen

gemäß EN 61326 sowie die NAMUR-Empfehlung NE21.

© Copyright 2006 by ABB Automation Products GmbH.Technische Änderungen vorbehalten.

Dieses Bedienungsanleitung ist urheberrechtlich geschützt. Die Übersetzung sowie die Vervielfältigung und Verbreitung injeglicher Form – auch als Bearbeitung oder in Auszügen – insbesondere als Nachdruck, fotomechanische oder elektronische Wie-dergabe oder in Form der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen oder Datennetzen ohne Genehmigung des Rechteinhaberssind untersagt und werden zivil- und strafrechtlich verfolgt.

Einführende Sicherheitshinweise

Bestimmungsgemäße VerwendungDas magnetisch-induktive Durchflussmesssystem (IDM) ist nach dem Stand der Technik gebaut und betriebssicher.Der Durchflussmesser ist ausschließlich für den bestimmungsgemäßen Gebrauch einzusetzen.

Jeder über die bestimmungsgemäße Verwendung hinausgehende Gebrauch gilt als nichtbestimmungsgemäß. Für hieraus resultierende Schäden haftet der Hersteller nicht. Das Risiko hierfür trägt allein der Benutzer.

Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch die Einhaltung der vom Hersteller angegebenen Montage-, Inbetriebnahme- und Wartungsbestimmungen.

Montage-, Inbetriebnahme- und BedienpersonalLesen und beachten Sie vor Montage, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung die Betriebsanleitung und Sicherheitshinweise.

Nur entsprechend qualifiziertes Personal sollte an diesem Gerät arbeiten.Das Personal muss mit den Warnungen und Inbetriebnahmemaßnahmen gemäß dieser Betriebsanleitung vertraut sein.

Sorgen Sie für ordnungsgemäßen Anschluss laut Anschlussplan. Erden Sie das Durchflussmess-system.

Achten Sie auf die Warnhinweise mit diesem Zeichen:

Hinweis gemäß GefahrstoffverordnungFalls eine Reparatur erforderlich ist.Da nach dem Abfallgesetz vom 27.08.86 (AbfG. §11 Sonderabfall) der Besitzer von Sonderabfällen für die Entsorgung verantwortlich ist und gleichzeitig der Arbeitgebernach der Gefahrstoffverordnung vom 01.10.86 (GefStoffV, §17 Allgemeine Schutzpflicht)einer Schutzpflicht gegenüber seinen Arbeitnehmern unterliegt, müssen wir darauf hinweisen, dass

a) alle an ABB Automation zur Reparatur gelieferten Durchflussaufnehmer und/oderDurchflussmessumformer frei von jeglichen Gefahrstoffen (Säuren, Laugen, Lösungen, etc.)sein müssen.

b) die Durchflussaufnehmer durchgespült wurden, damit die Gefahrstoffe neutralisiert werden. Die Durchflussaufnehmer weisen Hohlräume zwischen Messrohr und Gehäuse auf.

Daher ist nach Betrieb mit gefährlichen Arbeitsstoffen (siehe Gefahrstoffverordnung - GefStoffV), der Hohlraum zu neutralisieren. Hierzu werden bei zweischaligen Gehäusen die Verbindungsschrauben gelöst.Bei Durchflussaufnehmern ≥DN 450 ist die Ablassschraube am unteren Gehäusepunkt zu öffnen, um die Gefahrstoffe zu entsorgen bzw. den Spulen- und Elektrodenraum zu neutralisieren.

c) im Service- und Reparaturfall die unter a) und b) aufgeführten Maßnahmenschriftlich bestätigt werden. Bitte verwenden Sie hierzu die Erklärung zur Kontamination auf Seite 27.

d) Kosten, die durch eine Entsorgung der Gefahrstoffe bei einer Reparatur entstehen könnten,werden dem Eigentümer des Gerätes in Rechnung gestellt.

Inhalt Seite

1. Aufnehmer und Messumformerzuordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.1 Einsatzbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2 Modellnummer Zuordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.3 Betriebsanleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.4 Spezifikation Messsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.5 Übersicht der Aufnehmerausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.6 Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2. Montage und Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.1 Überprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.2 Einbaubedingungen Durchflussaufnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.2.1 Einbau des Durchflussaufnehmers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2.1.1 Einbau und Installation bei Schutzart IP 68 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.2 Einbau der Hochtemperatur-Ausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.3 Einbau der Rohrleitungen größerer Nennweiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3. Ersatzteile Durchflussaufnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.1 Ersatzteilliste Anschlusskasten Aluminium ≤ DN 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4. Sicherheitsrelevanter Teil der Betriebsanleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.1 Erdung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.1.1 Einbau und Erdung in Rohrleitungen mit kathodischem Korrosionsschutz (KKS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.1.1.1 Innen isolierte Rohrleitungen mit Kathodenschutzpotential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.1.1.2 Gemischte Anlage, Rohrleitung mit KKS- und Funktionserde-Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.1.2 Hilfsenergieanschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.1.2.1 Versorgungs- und Signalkabelanschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.1.2.2 Signalkabelaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.1.3 Anschlussplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.1.4 Anschlussraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

5. Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255.1 Vorprüfung Durchflussaufnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255.2 Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6. Prüfung und Fehlersuche am Durchflussaufnehmer bei angeschl. Messumformer . . . . 26

7. Erklärung über die Kontamination von Geräten und Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

7

Magnetisch-induktiver DurchflussmesserAufnehmer

1. Aufnehmer und Messumformerzuordnung

! HinweisSie verwenden ein Durchflussmesssystem in geschalteter Gleichfeldtechnik. Um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen, ist in jedem Fall darauf zu achten, dass die unten aufgeführten Zuordnungen eingehalten werden. Die Modellnummer finden Sie auf dem Typenschild.

1.1 Einsatzbereiche Der magnetisch-induktive Durchflussmesser ermöglicht eine kostengünstige und präzise Durchflussmessung von Flüssigkeiten, Breien, Pasten und Schlämmen mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 5 μS/cm.

1.2 Modellnummer Zuordnung

1.3 Betriebsanleitungen

ABB Best.-Nr.: D184B062U01 Rev. 02 MAG-XM ABB Best.-Nr. D184B059U01 Rev. 04

Aufnehmersimulator D184B049U01

1.4 Spezifikation Messsystem COPA-XM/MAG-XM ABB Best.-Nr.: D184S031U01 Rev. 05

Durchflussmesssystem in geschalteter Gleichfeldtechnik

Durchflussaufnehmer Messumformer

Durchflussaufnehmer Messumformer

Edelstahlgehäuse Serie 2000 MAG-XM 50XM2000DM21_

Aluminiumgehäuse Serie 3000/4000 MAG-XM 50XM2000DM41F


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1.5 Übersicht der Aufnehmerausführung

Hinweis:

Messwertabweichung 0,4 % vom Messwert, Option 0,2 % v. M.Aufnehmergehäusewerkstoff Edelstahlgehäuse der Serie 2000 Alu Serie 4000AufnehmerModellnummer DM21* DM21F DM21W DM41FProzessanschluss DN * DN PN DN PN DN PNZwischenflansch 3–100 W – 3–50 10–40

65–100 10–16–

Flansch DIN 2501/EN1092-1 3–100 F 3-100 10-40 – 3–2000 10–40Flansch ASME B16.5JIS B2210-10K

3–100 F 1/10”–4” CL 150–300/JIS – 1/10”–40” CL150JIS 1/10”–12” CL300

Rohrverschr. DIN 11851 3–100 S – – –Schweißstutzen ISO 1127

DIN 11850DIN 2463ISO 2037SMS

3–100 J3–100 R3–100 Q3–100 P

25–100 X

– – –

Tri-Clamp DIN 32676ASME BPE

3–100 T3–100 K

– – –

Außengewinde ISO 228 3–25 E – – –1/8” Sanitäranschluss 1–2 B – – –Auskleidung PFA (vakuumfest) (>DN 2)

PEEK, Torlon (<DN 3)PFA (vakuumfest) PFA (vakuumfest) Hartgummi, Weichg.,

PTFE, PFA, andereLeitfähigkeit ≥ 5 μS/cm (20 μS/cm bei demineralisiertem Wasser)Elektroden Niro W.-Nr. 1.4571, 1.4539, Hastelloy B-2/C-4, Platin-Iridium, Tantal, TitanProzessanschlusswerkstoffe Niro W.-Nr. 1.4404, 1.4301, Niro W.-Nr. 1.4571 – Stahl, Niro W.-Nr. 1.4571Schutzart IP 67 / IP 68 IP 67 / IP 68 IP 67 / IP 68 IP 67/IP68Messstofftemperatur -25 bis 130 °C -40 bis 130 °C -25 bis 130 °C -25 bis 130 °C/180°CZulassungenEichfähigkeit Kalt- und Abwasser, Flüssigkeiten außer WasserDruckgerätrichtlinien Konformitätsbewertung nach Kategorie III, Fluidgruppe 1CRN (Canadian. Regist. Number) auf AnfrageZertifikateHygienische u. sterile Anforderung EHEDG (Reinigbarkeit)

3A1 CIP/SIP-fähigCIP/SIP-fähig CIP/SIP-fähig CIP-fähig

* -25 °C gilt, wenn Prozessanschluss aus Edelstahl / -10 °C gilt, wenn Prozessanschluss aus Stahl1 Zulassung gilt für DN3 - DN100 Besondere Einbaubedingungen beachten

W it i h P

Festflansch FestflanschZwischenflanschvariabler Anschluss

DN 3 – DN 40

DN 50 DN 100

DN 50 – DN 100

Anschlussarten

DN 50 – DN 100Weitere siehe Maßblätter,andere auf Anfrage

DN 3 – DN 40Schweißstutzen Tri-Clamp

Rohrverschraubung Außengewinde

MAG-XMDurchflussmesssystem mit galvanischem Signalabgriff und einer Mindestleitfähigkeit von 5 μS/cm. Die Signalkabellänge zwischen Aufnehmer und dem Messumformer beträgt max. 200 m.

Hinweis:Prüfen Sie ob die Zuordnung Durchflussaufnehmer und Messumformer richtig ist. Die zusammengehörenden Geräte sind mit gleichen Endzah-len z.B. A1 und B1 bzw. X001 und Y001 oder A2 und B2 bzw. X002 und Y002 auf dem Typenschild bezeichnet. Bei einer festen Zuordnung (Messbereiche, Impulse, usw. voreingestellt) befindet sich das externe EEPROM (Daten der Kalibrierung im Speichermodul) bereits bei Auslie-ferung beim Messumformer und die Endzahlen A1 und B1 bzw. X001 und Y001 bilden dabei eine Einheit. Beachten Sie die Hinweise in der Messumformer-Betriebsanleitung und prüfen Sie, ob die Auftragsnummer auf dem ext. EEPROM mit dem auf dem Aufnehmer Typenschild übereinstimmt.

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1.6 FunktionsbeschreibungABB Automation magnetisch-induktive Durchflussmesser „IDM“ sind ideale Durchflussmessgeräte für alle Flüssigkeiten, Breie, Pasten mit einer bestimmten elektrischen Mindestleitfä-higkeit. Die Geräte messen genau, verursachen keinen Druck-verlust, haben keine beweglichen oder in das Messrohr hin-einragende Teile, sind verschleißfrei und chemisch resistent. Der Einbau ist auch nachträglich in jede bestehende Anlage problemlos möglich.

IDM´s sind seit vielen Jahren bewährte und bevorzugte Durch-flussmesser in der chemischen Industrie, der kommunalen Wasser- und Abwasserwirtschaft, der Nahrungsmittelindustrie sowie der Papierindustrie.

MessprinzipDie Grundlage für die magnetisch-induktive Durchflussmes-sung ist das Faraday'sche Induktionsgesetz. Wird in einem Magnetfeld ein Leiter bewegt, so wird in ihm eine Spannung induziert.

Bei der gerätetechnischen Ausnutzung dieses Messprinzips durchfließt der leitfähige Messstoff ein Rohr, in dem senkrecht zur Fließrichtung ein Magnetfeld erzeugt wird, siehe Schema.

UE ~ B ⋅ D ⋅ v

Die im Messstoff induzierte Spannung wird von zwei diametral angeordneten Elektroden abgegriffen. Diese Messspannung

UE ist der magnetischen Induktion B, dem Elektrodenabstand D sowie der mittleren Strömungsgeschwindigkeit v proportio-nal.

Wird berücksichtigt, dass die magnetische Induktion B und der Elektrodenabstand D konstante Werte sind, so ergibt sich eine Proportionalität zwischen Messspannung UE und der mittleren Fließgeschwindigkeit v. Aus der Berechnung des Volumen-durchflusses*) folgt, dass die Messspannung UE linear und pro-portional zum Volumendurchfluss ist.

UE ~ qv

AufbauZu einer magnetisch-induktiven Durchflussmesseinrichtung gehört ein Durchflussaufnehmer und ein Messumformer. Der Durchflussaufnehmer wird in die jeweilige Rohrleitung montiert, während der Messumformer vor Ort oder in einer zentralen Stelle zur Messwerterfassung montiert wird.

! Hinweis:Beachten Sie bitte die auf der Übersicht Seite 7 ange-gebene Zuordnung der Durchflussaufnehmer und Durchflussmessumformer.

Magnetspule

Messrohr inElektrodenebene

Messelektrode

Messspannung

UE = MessspannungB = magnetische InduktionD = Elektrodenabstandv = mittlere Fließgeschwindigkeitqv = Volumendurchfluss

*) qv = D2 π4

------------ v⋅

Abb. 1 Schema eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers


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2. Montage und Installation2.1 ÜberprüfungBevor Sie den Durchflussaufnehmer installieren, sollte er auf eventuelle Beschädigungen geprüft werden, die möglicherwei-se durch unsachgemäßen Transport entstanden sind. Alle Schadenersatzansprüche sind unverzüglich und vor Installation gegenüber dem Spediteur geltend zu machen.

2.2 Einbaubedingungen DurchflussaufnehmerDer Durchflussaufnehmer sowie das Signalkabel dürfen nicht in der Nähe von starken elektromagnetischen Feldern montiert werden.

Der Durchflussaufnehmer muss so installiert werden, dass das Messrohr immer mit Messstoff gefüllt ist. Die Ventile bzw. ande-re Absperrorgane sollten hinter dem IDM montiert werden, da-mit der Aufnehmer nicht leerlaufen kann. Eine leichte Steigung der Leitung von ca. 3 % ist zur Entgasung günstig (Abb. 2).

Der Einbau in eine vertikale Rohrleitung (Abb. 3) ist ideal, wenn der Messstoff von unten nach oben gefördert wird. Die Installa-tion in sog. Fallleitungen, d. h. Durchfluss von oben nach unten, sind nach Möglichkeit zu vermeiden, da erfahrungsgemäß der-artige Leitungen keine 100 %ige Rohrfüllung garantieren und sich ein Gleichgewicht zwischen dem nach oben drängenden Gas und der nach unten strömenden Flüssigkeit einstellen kann.

Der Aufnehmer sollte generell so in die Rohrleitung eingebaut werden, dass die Kabel-Verschraubungen nach unten zeigen.Stimmt in diesem Fall die Durchflussrichtung nicht mit der Pfeil-richtung auf dem Aufnehmer überein, sind wie unter siehe “Vor-prüfung Durchflussaufnehmer” auf Seite 25 beschriebene Maßnahmen durchzuführen.

! HinweisDie im Abschnitt 2.2 gezeigten IDM- Flansch-Abbildungen gelten selbstverständlich auch für andere Prozessan-schlüsse z.B. Zwischenflansch, aseptische Rohrverschrau-bung, 1/8“ Sanitäranschluss, Schlauchanschluss, Tri-Clamp, Schraubflansch und andere.

Beim Einbau in horizontale Leitungen sollte gewährleistet sein, dass die gedachte Verbindungslinie der beiden Elektroden möglichst waagerecht liegt, damit keine Luft- oder Gasblasen die Messspannung, die durch die Elektroden abgegriffen wird, beeinflussen können. Die Lage der Elektrodenachse ist ausAbb. 4 ersichtlich.

Bei einem freien Ein- oder Auslauf Dükerung vorsehen, damit der Aufnehmer immer mit Messstoff gefüllt ist (Abb. 5).

3°

Abb. 2

Abb. 3

Elektrodenachse

Abb. 4

Abb. 5

11


Bei einem freien Auslauf (Fallleitung) sollte der Messwertauf-nehmer nicht am höchsten Punkt bzw. in die abfließende Seite der Rohrleiung installiert werden (Messrohr läuft leer; Luftblasen Abb. 6).

Das Messprinzip ist unabhängig vom Strömungsprofil, sofern nicht stehende Wirbel in die Zone der Messwertbildung hinein-reichen (z.B. nach Raumkrümmern, bei tangentialem Ein-schuss oder bei halbgeöffnetem Schieber vor dem Durch-flussaufnehmer). In diesen Fällen sind Maßnahmen zur Norma-lisierung des Strömungsprofiles erforderlich. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass in den meisten Fällen eine gerade Einlauf-strecke von 3 x DN und eine gerade Auslaufstrecke von 2 x DN ausreichend ist (DN = Nennweite des Aufnehmers Abb. 7). Bei Prüfständen sind gemäß EN 29104 die Referenz-bedingungen von 10 x DN geraden Einlaufs und 5 x DN gera-den Auslaufs vorzusehen. Bei Volumendurchflussintegratoren sind mehrere Einbaubedingungen einzuhalten. Siehe Einbau Volumendurchflussintegrator siehe “Einbaubedingungen für Volumendurchflussintegratoren” auf Seite 16.

Klappen müssen so installiert werden, dass das Klappenblatt nicht in den Durchflussaufnehmer hineinragt. Die Ventile bzw. andere Abschaltorgane sollten in der Auslaufstrecke montiert werden, damit der Durchflussaufnehmer nicht leerlaufen kann.

Als Option ist beim μP-Messumformer eine autom. Leerlauf-erkennung über die vorhandenen Messelektroden erhältlich.

Bei stark verschmutzten Messstoffen wird eine Umgehungslei-tung entsprechend Abb. 8, Ausführung A empfohlen, so dass während der mechanischen Reinigung der Betrieb der Anlage ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann.

Wenn mit Isolierung der Elektroden gerechnet werden muss, sollte die Umgehungsleitung zwecks problemloser Reinigung entsprechend Abb. 8 Ausführung B, angeordnet werden.

Bei Messwertaufnehmern, die in der Nähe von Pumpen oder anderen vibrationsverusachenden Einbauten installiert werden, ist der Einsatz von mechanischen Schwingungskom-pensatoren zweckmäßig (Abb. 9).

In Dosieranlagen ist der Messwertaufnehmer an einem Ort zu installieren, der sicherstellt, dass beide Flüssigkeiten gut durch-mischt sind. Eine inhomogene Verteilung einer Flüssigkeit in der anderen ist im Messrohr zu vermeiden. Impfstellen sollten nicht vor, sondern immer nach der Einbaustelle installiert wer-den.

Abb. 6

3xDN 2xDN

Abb. 7

A

B

A

B

Abb. 8

Abb. 9


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2.2.1 Einbau des DurchflussaufnehmersDer magnetisch-induktive Durchflussmesser kann unter Be-rücksichtigung der Einbaubedingungen (siehe “Einbaubedin-gungen Durchflussaufnehmer” auf Seite 10) an beliebiger Stelle in eine Rohrleitung eingebaut werden. Der Aufnehmer in Zwischenflansch-Ausführung kann zwischen DIN, ANSI, BS oder JIS Flansche eingebaut werden. Zum Lieferumfang gehö-ren die erforderlichen Dichtungen, Bolzen und Muttern sowie die Zentralhülsen.

Der Aufnehmer darf nur zwischen Flansche eingebaut werden, die planparallel zueinander ausgerichtet sind, siehe Abb. 10.

Unsachgemäßer Einbau zwischen Flansche, die nicht planpar-allel ausgerichtet sind, kann zur Zerstörung des Aufnehmers führen und ist deshalb zu vermeiden (Abb. 11).

Gleichzeitig ist bei der Auswahl des Montageortes darauf zu achten,dass keine Feuchtigkeit in den Anschlussraum eindringen kann. Achten Sie auch auf den richtigen Sitz der Gehäusedeckeldichtung und schließen Sie den Gehäusedek-kel nach erfolgter Installation und Inbetriebnahme sorgfältig.

DichtungenVerwenden Sie unbedingt die Dichtungen, die der Geräteaus-führung beiliegen. Nur bei Verwendung dieser Dichtungen und bei korrektem Einbau der Geräteausführung werden Leckagen vermieden. Beachten Sie die Information in der Tabelle 1.

Geräte in Zwischenflanschausführung mit PTFE/PFA-Ausklei-dung werden ohne Dichtungen ausgeliefert. Der Einbau (axial symmetrisch und planparallel) erfolgt direkt ohne Dichtungen in die Rohrleitung. Lediglich bei der Verwendung einer Erdungs-scheibe ist eine zusätzliche Dichtung (Erdungsscheibe/Rohrlei-tungsflansch) erforderlich. Drehmomente siehe Tabelle 3.

Bei allen übrigen Geräteausführungen mit Flansch sind han-delsübliche Dichtungen aus einem, mit dem Messstoff und der herrschenden Temperatur verträglichen Material (Gummi, It, PFA) zu verwenden.

! Hinweis:Es darf kein Graphit für die Dichtungen verwendet werden, da sich hierdurch unter Umständen eine elektrisch leitende Schicht auf der Innenseite des Messrohres bildet.Der Durchflussaufnehmer darf nicht in der Nähe von star-ken elektromagnetischen Feldern montiert werden. Bei der Montage auf oder an Stahlteilen (z.B. Stahlträgern) ist ein Mindestabstand von 100 mm einzuhalten.Vakuumschläge in Rohrleitungen sollten aus auskleidungstechnischen Gründen vermieden werden.Anmerkung: Vakuumfeste Auskleidung ist im Lieferpro-gramm vorhanden.

Dichtfläche am GegenflanschEs ist in jedem Fall bei Geräteausführungen mit Flansch für planparallele Gegenflansche zu sorgen und die entsprechende Dichtung zu verwenden. Nur dann werden Leckagen vermie-den. Um optimale Messergebnisse zu erzielen, muss auf zen-trisches Einpassen der Durchflussaufnehmerdichtungen und der Flansche geachtet werden.

SchutzplattenDie Schutzplatten der mit PTFE/PFA u.a. ausgekleideten Gerä-te sollen die Auskleidung vor Beschädigung schützen. Entfer-nen Sie die Schutzplatten erst unmittelbar vor der Installation. Dabei ist darauf zu achten, dass die Auskleidung am Flansch nicht abgeschnitten bzw. beschädigt wird, um mögliche Lecka-gen zu vermeiden. Die für Ihre Geräteausführung erforderli-chen Masszeichnungen finden Sie in der Spezifikation.

Dichtungen

Abb. 10

Abb. 11

13


DrehmomentangabenDas Anziehen der Muttern ist in der üblichen Weise gleich-mäßig ohne einseitige Überlastung durchzuführen. Wir em-pfehlen, die Gewindebolzen vorher einzufetten und die Muttern wie in der Abb. 12 ersichtlichen Reihenfolge über Kreuz anzu-ziehen. Beim ersten Durchgang sind ca. 50 %, beim zweiten Durchgang ca. 80 % und erst beim dritten Durchgang ist das max. Drehmoment aufzubringen. Das max. Drehmoment darf nicht überschritten werden, siehe nebenstehende Tabellen.

Tabelle 1 Drehmomente für Flanschausführung

Tabelle 2 Drehmomente für Zwischenflanschausführung

Tabelle 3 Drehmomente bei variablen Prozessanschlüssen

3A Konformität Das Gerät darf nicht in nachfolgender Einbaulage (Abb. 13) in-stalliert werden. Ferner ist darauf zu achten, dass die Leckage-bohrung des Prozessanschlusses sich am untersten Punkt des eingebauten Gerätes befindet (Abb. 14). Die Option „Befesti-gungselement“ entfällt bei 3A-Geräten.

! Hinweis:Die zuvor genannten Bedingungen gewährleisten die Kon-formität der 3A-Anforderungen hinsichtlich der Reinigbar-keit NICHT mediumsberührter Teile außen am Gerät. Sie haben keinerlei Einfluss auf Funktionalität, Genauigkeit oder Betriebssicherheit!

Ausklei-dung

DNmm

Prozessan-schluss

Schrauben Drehmo-ment

max. NM

PNbar

PFA/PTFE/Hart-gummi(≥ DN 15)

3 - 101520253240506580

Flansch,Zwischen-flansch

4 x M124 x M124 x M124 x M124 x M164 x M164 x M168 x M168 x M16

81016213443563949

404040404040404040

PFA≤ DN 100PTFE/Hart-gummi

100125150200250300350400

Flansch,Zwischen-flansch≤ DN 100

8 x M168 x M168 x M20

12 x M2012 x M2412 x M2416 x M2416 x M27

47628381

120160195250

1616161616161616

PTFE≤ DN 600Hart-gummi

500600700800900

100012001400160018002000

Flansch 20 x M2420 x M2724 x M2724 x M3028 x M3028 x M3332 x M3636 x M3940 x M4544 x M4548 x M45

200260300390385480640750

105011001200

1010101010101010101010

Hart-gummi

12001400160018002000

Flansch 32 x M3036 x M3340 x M3344 x M3648 x M39

365480500620725

66666

Abb. 12

Ausklei-dung

DNmm

Prozessan-schluss

Schrauben Drehmo-ment

max. NM

PNbar

PFA 3 - 8 Zwischenflansch 4 x M12 2,3 40

PFA

10152025

Zwischenflansch

4 x M124 x M124 x M124 x M12

7,07,0

11,015,0

40404040

324050

4 x M164 x M164 x M16

26,033,046,0

404040

6580

100

4 x M168 x M168 x M20

12,016,027,0

161616

DN inch MA[NM]3-10 3/8“ 6,515 1/2“ 920 3/4“ 2025 1“ 3232 1 1/4“ 5640 1 1/2“ 8050 2“ 3065 2 1/2“ 4280 3“ 100

100 4“ 125

Abb. 13 DM21 nicht zulässige Einbauposition bei 3A


14

2.2.1.1 Einbau und Installation bei Schutzart IP 68Für die Schutzart IP 68 darf die max. Überflutungshöhe perma-nent 5 m betragen. Das zum Lieferumfang gehörende Signal-kabel erfüllt die Anforderungen an die Untertauchfähigkeit. Bitte beachten Sie, dass das bauseits beizustellende Magnetfeld-Versorgungskabel diese Anforderungen ebenfalls erfüllen muss.Optional können die Kabel im Anschlusskasten des Aufneh-mers angeschlossen und vergossen bestellt werden.

Soll nachträglich ein Vorortverguss des Anschlusskasten erfol-gen steht hierzu eine separat zu bestellende Vergussmasse zur Verfügung. Ein Verguss ist nur bei waagerecht eingebauten Geräten möglich. Die Bestellnummer der Vergussmasse lautet:D141B038U01

Bei der Verarbeitung beachten Sie bitte die nachfolgenden Hin-weise:

Warnung!Die Vergussmasse ist giftig – geeignete Sicherheits-maßnahmen beachten!Gefahrenhinweise: R20, R36/37/38, R42/43Gesundheitsschädlich beim Einatmen, vermeiden Sie direkten Hautkontakt, reizt die Augen! Sicherheitsratschläge: P4, S23-A, S24/25, S26, S37, S38Geeignete Schutzhandschuhe tragen, für ausreichen-de Belüftung sorgen. Herstellerinstruktionen beachten, bevor mit den Vor-bereitungen begonnen wird.

Vorbereitung:• Vergießen Sie erst nach erfolgter Installation zur Vermei-

dung von Feuchtigkeitseintritt und überprüfen vorher alle Anschlüsse – auf richtigen Sitz und Festigkeit.

• Den Anschlusskasten nicht zu hoch füllen – Vergussmasse von O-Ring und Dichtung/Nut fernhalten (siehe Abb. 17)

• Ein Eindringen der Vergussmasse in ein Schutzrohr bei Installation NPT ½" (falls verwendet) vermeiden.

Ablauf:• Schutzhülle des Vergussmaterials aufschneiden siehe Ver-

packung• Verbindungsklammer vom Bereich Härter und Verguss öff-

nen• Beide Komponenten durchkneten bis zur vollständigen

Homogenisierung• Beutel an einer Ecke aufschneiden (danach in einer Zeit

von ca. 30 min. verarbeiten)• Vergussmasse vorsichtig in den Anschlusskasten einfüllen

bis über Anschlusskabel• Bevor der Anschlussdeckel sorgfältig verschlossen wird,

sollte zur Ausgasung und Trocknung einige Stunden gewartet werden

• Verpackungsmaterial und Trockenbeutel umweltgerecht entsorgen

Leckagebohrung

Abb. 14 Lage der Leckagebohrung zur Einhaltung der 3A-Konformität

Max

. Übe

rflu

tung

shöh

e 5

m

Abb. 15 Installation IP68

Verpackungsbeutel

Vergussmasse

Klemmer

Trockenbeutel

Abb. 16 PU- Vergussmaterial 200 gr. Beutel. Bestell-Nr. D141B038U01

Füllhöhe

Abb. 17 Max. Füllhöhe beim Vergiessen

15


2.2.2 Einbau der Hochtemperatur-AusführungBitte beachten Sie die unter 2.2 und unter 2.2.1 aufgeführten Einbauhinweise.

Bei der Hochtemperatur-Ausführung mit einer Messstofftempe-ratur von <180 °C, ist der Anschlusskasten durch ein Rohrstück vom Aufnehmerunterteil getrennt. Das ermöglicht eine vollstän-dig thermische Isolierung des Aufnehmerteils vom Anschluss-kasten. Die gesamte Rohrleitungs- und Aufnehmerisolierung muss nach dem Einbau entsprechend Abb. 18 erfolgen.

2.2.3 Einbau der Rohrleitungen größerer NennweitenDer Durchflussaufnehmer kann ohne weiteres in Rohrleitungen größerer Nennweiten über Reduzierstücke eingebaut werden. Die durch die Reduzierung entstehenden Druckverluste kön-nen dem Diagramm Abb. 19 entnommen werden. Bei der Er-mittlung des Druckverlustes ist wie folgt vorzugehen:

1. Durchmesserverhältnis d/D feststellen.

2. Durchflussgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Nenn-weite und momentanen Durchfluss ermitteln:

v =

Die Durchflussgeschwindigkeit kann auch aus demDurchflussnomogramm der Spezifikation D184S031U01 Rev. 05 entnommen werden.

3. In der Abb. 19 kann – über die X-Achse “Verhältnis d/D” und der Durchflussgeschwindigkeit – auf der Y-Achse derDruckverlust abgelesen werden.

IsolierungInsulationIsolierung

Abb. 18

Q (momentaner Durchfluss)Aufnehmerkonstante

--------------------------------------------------------------------------

Dru

ckve

rlust

Δp

[mba

r]

Durchmesserverhältnis d/D

d = IDM-InnendurchmesserD = Rohr-Innendurchmesserv = Fließgeschwindigkeit in m/sΔp = Druckverlust in mbar

Druckverlustdiagramm für IDMFlanschübergangsstück mit α/2 = 8°

Abb. 19 Nomogramm zur Druckverlustberechnung


16

ZulassungenVon der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braun-schweig wurde die Bauart des Messgerätes “Magnetisch-induktiver Volumendurchflussintegrator mit elektrischem Zähl-werk“ zur innerstaatlichen Eichung zugelassen. Für den Volu-mendurchflussintegrator MAG-XM, bestehend aus Durchflussaufnehmer und Messumformer, liegen folgende Zu-lassungen vor.

Für magnetisch-induktive Volumendurchflussintegratoren mit elektrischem Zählwerk gilt die Anlage 6 (EO6) bzw. die Anlage 5 (EO5) der Eichordnung von 1988.

EichungDie Eichung des magnetisch-induktiven Durchflussgenerators erfolgt auf den zur Eichung zugelassenen ABB-Prüfständen in Göttingen. Nach der Eichung können Parameter, die das Eich-gesetz betreffen, nur in Gegenwart eines Eichbeamten geän-dert werden.

Zugelassene Nennweiten für “Kalt- und Abwasser“

Zugelassene Nennweiten für “Flüssigkeiten außer Wasser“

Min. Messbereiche ca. 2,5 m/s.Max. Messbereiche ca. 10 m/s.

Die Messbereiche sind entsprechend zuvor genannter Tabelle vorgegeben. Nachträgliche Messbereichsänderung bedingt eine erneute Eichung auf einem zugelassenen Prüfstand.

Einbaubedingungen für Volumendurchfluss-integratorenFolgende Einbaubedingungen sind einzuhalten: Für Kalt-wasser und Abwasser ist eine gerade Rohrstrecke vor dem Aufnehmer von mindestens dem 5-fachen der Nennweite des Aufnehmers anzuordnen, hinter dem Aufnehmer dem 2-fachen der Nennweite des Aufnehmers. Für Flüssigkeiten außer Wasser (Milch, Bier, Bierwürze, Sole) gelten die Klammerwerte in Abb. 20. Bei Durchflusserfassung in beiden Fließrichtungen (Vor- und Rücklauf) sind gerade Rohrstrecken von mindestens dem 5-fachen der Nennweite des Aufnehmers an beiden Sei-ten des Aufnehmers für Zulassung "Kaltwasser und Abwasser" und mindestens dem 10-fachen der Nennweite des Aufneh-mers für Zulassung "Flüssigkeiten außer Wasser" anzuordnen.

Der Aufnehmer muss vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein.

Der Abstand (Signalkabellänge) zwischen Aufnehmer und Messumformer darf nicht mehr als 100 m betragen.

6.221 Magnetisch-induktiver Volumendurchflussintegratormit elektrischem Zählwerk in Klasse B für Kaltwasser und Abwasser.

87.12

5.721 Magnetisch-induktiver Volumendurchflussintegratormit elektrischem Zählwerk für Flüssigkeiten, außerWasser (Milch, Getränkekonzentrat bzw. Sirup,Bier, Bierwürze, Sole). Die Zulassung gilt auch fürchemische Flüssigkeiten.

87.05

DN kleinster zulässigerMessbereichsendwert

(ca. 2 m/s)

größter zulässigerMessbereichsendwert

(ca. 10 m/s)253240

2,4 m3/h5 m3/h9 m3/h

16 m3/h26 m3/h46 m3/h

506580

14 m3/h20 m3/h40 m3/h

70 m3/h120 m3/h180 m3/h

100125150

60 m3/h80 m3/h

120 m3/h

280 m3/h420 m3/h640 m3/h

200250300

220 m3/h360 m3/h500 m3/h

1100 m3/h1800 m3/h2600 m3/h

350400500

700 m3/h900 m3/h

1400 m3/h

3600 m3/h4600 m3/h7200 m3/h

600700800

2000 m3/h2800 m3/h3600 m3/h

10000 m3/h14000 m3/h18000 m3/h

90010001100

4600 m3/h5600 m3/h6200 m3/h

24000 m3/h28000 m3/h32000 m3/h

120014001600

8200 m3/h11000 m3/h14400 m3/h

42000 m3/h54000 m3/h72000 m3/h

18002000

18400 m3/h22000 m3/h

90000 m3/h114000 m3/h

Nennweite und größter zulässiger DurchflussDN Qmax Liter/min25324050

wahlweisewahlweisewahlweisewahlweise

50 bis 200100 bis 400150 bis 750250 bis 1000

in Stufen vonin Stufen vonin Stufen vonin Stufen von

10205050

6580

100150

wahlweisewahlweisewahlweisewahlweise

400 bis 2000700 bis 3000900 bis 4500

2000 bis 10000

in Stufen vonin Stufen vonin Stufen vonin Stufen von

100100100500

DN Kleinste MessmengeLiter/min

MessgutFlüssigkeiten außer Wasser, auchchemische Flüssigkeiten- Beispiele:

25

3240506580

100150

8202020

200500500

20002000

GetränkekonzentratBierBierBier, MilchBier, BierwürzeBier, Bierwürze, MilchBier, Bierwürze, MilchBierwürze, SoleSole

5 x DN (10 x DN) 2 x DN (5 x DN)

5 x DN (10 x DN) bei Vor-/Rücklauf

Abb. 20 Rohrleitungsinstallation, Reduzierung bei Bedarf

17


ZusatzeinrichtungenZusatzeinrichtungen wie Volumendurchflussanzeiger oder Schreiber und Regeleinrichtungen sowie hierfür zugelassene Druckwerke, Mengeneinstellwerke oder Fernzählwerke dürfen an die Volumendurchflussintegratoren angeschlossen werden.

Druckwerke, Mengeneinstellwerke und Fernzählwerke müssen falls vorgesehen - bei der Eichung des Volumendurchflussinte-grators angeschlossen sein.

3. Ersatzteile DurchflussaufnehmerWerden Reparaturen an der Auskleidung, den Elektrodenoder Magnetspulen erforderlich, ist der Durchflussauf-nehmer in das Stammhaus Göttingen einzusenden. Beachten Sie bitte den Hinweis “Einführende Sicherheits-hinweise für das IDM-System“ (Gefahrstoffverordnung).

Ersatzteile Anschlusskasten Edelstahl

14/5

1

3

8/9

11

7

6

10

2

Standard Impedanzwandler

Abb. 21 Einführung der Kabel mit schraubenlosen Federklemmen

Lfd. Nr. Bezeichnung Bestell-Nr.112

2

Anschlussplatte StandardAnschlussplatte mit ImpedanzwandlerUnterteil vollständig, Niro W.-Nr. 1.4301 Serie 4000Unterteil vollständig, Niro W.-Nr. 1.4301 Serie 2000

D685A813U01D685A614U01D612A128U05D612A128U01

345

Dichtung Linsenschraube M3 x 6 DIN 7985Fächerscheibe A3,2 DIN 6798

D333F016U01D004F106AU20D085G017AU32

678

Anschlussgewinde Dichtring PE Pg 13,5Kabelverschraubung Pg 13,5 Kunststoff grau (6 - 12mm)Sechskantschraube M4 x 14 DIN 7964 Niro

D150Z007U06D150A008U02D024G110AU20

91011

Unterlegring “Nyltite-Siegel“ F.M4AbstandstückDeckel Niro W.-Nr. 1.4301

D115B004U01D375A018U01D612A127U01


18

3.1 Ersatzteilliste Anschlusskasten Aluminium ≤ DN 300

Ersatzteile Anschlusskasten AluminiumLfd. Nr. Bezeichnung Bestell-Nr.

1 Anschlussplatte Standard DN 20 - 300 D685 A861U011.1 Anschlussplatte Impedanzwandler DN 20 - 300 D685 A860U032 Blechschraube 2,9 x 6,5 DIN 7981 D055E106CZ012.1 Fächerscheibe A 3,2 DIN 6798 D085G017AU323 Zyl. Schraube M3 x 8 DIN 84 D002F107AU204 Unterteil mit Kabelverschraubung M20 x 1,5 D612A153U014.1 Unterteil mit Kabelverschraubung Pg 13,5 D612A153U025 Deckel kompl. D612A152U016 Zyl. Schrauben M 4 x 18 DIN 912 D009G113AU206.1 Scheibe B 4,3 DIN 125 D085A021BU206.2 Sicherungsring D160A001U257 Deckeldichtung D333F022U018 Erdungszubehör D614L607U019 Kabelverschraubung M20 x 1,5 D150A008U15

866.16.2

57

4.14

11.1

3

22.1

9

19


4. Sicherheitsrelevanter Teil der Betriebsanleitung

4.1 ErdungDie hier beschriebene Erdung ist einzuhalten. Entsprechend VDE 0100, Teil 540 ist mittels einer mindestens 4 mm2 Cu-Lei-tung die Erdungsschraube des Aufnehmers (am Flansch und am Anschlussgehäuse, bei Geräten die metallisch mit dem Messstoff Kontakt haben, nur am Anschlussgehäuse) auf Be-triebserde zu bringen. Aus messtechnischen Gründen sollte dies möglichst identisch mit dem Rohrleitungspotential sein. Eine zusätzliche Erdung über die Anschlussklemmen ist nicht erforderlich.

Bei Kunststoffleitungen bzw. isoliert ausgekleideten Rohrleitun-gen erfolgt die Erdung über die Erdungsscheibe oder Erdungs-elektroden. Erdungselektroden finden Verwendung ab DN 125 bei Hartgummi- und Weichgummiauskleidung (Stan-dard). Wenn die Rohrleitungsstrecke nicht frei von auftretenden Fremdstörspannungen ist, empfehlen wir je eine Erdungsschei-be vor und hinter dem Durchflussaufnehmer einzubauen.

Hinweis zu Aufnehmern mit integrierten Erdungs-elektroden (Option)Wird der Durchflussaufnehmer in Kunststoff-, Steingut- oder Rohrleitungen mit isolierender Auskleidung eingebaut, kann es in speziellen Fällen zu Ausgleichströmen über die Erdungs-elektrode kommen. Längerfristig kann der Aufnehmer hierdurch zerstört werden, da die Erdungselektrode elektrochemisch ab-gebaut wird. In diesen Fällen muss die Erdung über Erdungs-scheiben durchgeführt werden.

Im Folgenden werden drei Erdungsmöglichkeiten beschrieben. Im Fall a) und b) steht der Messstoff elektrisch leitend mit der Rohrleitung in Verbindung. Im Fall c) ist er gegen das Rohr iso-liert.

! Hinweis:Bei Geräteausführungen mit aseptischer Rohrverschrau-bung, Tri-Clamp und Schweißstutzen ist das Messrohr mit dem Messstoff bereits elektrisch leitend verbunden. Es ist lediglich die Betriebserde am Erdungsanschluss des Auf-nehmers anzuschließen, siehe Abb. 22 und Abb. 23.

a) Metallrohr mit starren Flanschen1) In die Flansche der Rohrleitung Sacklöcher bohren

(18 mm tief).

2) Gewinde einschneiden, (M6 = 6 mm, 12 mm tief).

3) Mit Schraube (M6), Federring und Unterlegscheibe Erdungsbänder befestigen und mit Erdungsanschluss amAufnehmer verbinden.

4) Mit 4 mm2 Cu-Leitung Verbindung herstellen zwischenErdungsanschluss des Aufnehmers und Messumformer-gehäuses und dem Potentialausgleich (PA)

.

Abb. 22 Aufnehmer DN 3 bis 100, Asept. Rohrverschraubung

Abb. 23 Aufnehmer DN 3 bis 100, Tri-Clamp Anschluss

Abb. 24 Aufnehmer DN 3 bis 100, Zwischenflansch


20

b) Metallrohr mit losen Flanschen

1) Um bei losen Flanschen der Rohrleitung eine einwand-freie Erdung des Messstoffes und des Durchflussauf-nehmers zu gewährleisten, ist an der Rohrleitung jeein Gewindebolzen M6 anzuschweißen.

2) Mit Muttern, Federring und Unterlegscheibe Erdungs-bänder befestigen und mit Erdungsanschluss am Aufnehmer verbinden.

3) Mit 4 mm2 Cu-Leitung Verbindung herstellen zwischenErdungsanschluss des Aufnehmers und mit dem Potentialausgleich.

Abb. 25 Aufnehmer DN 10 bis 400, Zweischalengehäuse und Flansch

Abb. 26 Aufnehmer ab DN 450, Stahl-Schweißkonstruktion

Abb. 27 Aufnehmer DN 30 bis 40, Schraubflansch


Abb. 29 Aufnehmer DN 10 bis 300, Zweischalengehäuse und Flansch

21


c) Kunststoff-, Steingutrohr oder Rohr mit isolierender Auskleidung

1) IDM mit Erdungsscheibe in Rohrleitung einbauen.

2) Erdungsband verbinden mit der Anschlussfahne, derErdungsscheibe und Erdungsanschluss am Aufnehmer.

3) Mit 4 mm2 Cu-Leitung eine Verbindung zwischen Erdungs-anschluss des Aufnehmers und einem guten Erdungs-punkt.

Erdungsscheibe

Abb. 30 Aufnehmer DN 3 bis 40, Schraubflansch

Erdungsscheibe


Erdungsscheibe

Abb. 32 Aufnehmer DN 10 bis 400, Zweischalengehäuse undFlansch


22

4.1.1 Einbau und Erdung in Rohrleitungen mit kathodischem Korrosionsschutz (KKS)

Die Installation von magnetisch-induktiven Durchflussmessern in kathodengeschützten Anlagen müssen den jeweiligen Anla-genbedingungen entsprechend vorgenommen werden. Hierbei sind insbesondere folgende Faktoren ausschlag-gebend:

a) Rohrleitungen innen elektrisch leitend oder isolierend.

b) Rohrleitungen weiträumig und durchgängig auf KKS Potential oder gemischte Anlagen mit Bereichen auf KKS Potential und solchen auf PE Potential

• Bei innen isoliert ausgekleideten fremdstromfreien Rohren sollte der IDM mit Erdungsscheiben vor und hinter dem IDM isoliert in der Rohrleitung eingebaut werden, das KKS Potential wird umgeleitet. Die Erdungsscheiben vor und hinter dem IDM liegen auf Funktionserdpotential (Abb. 33/Abb. 34).

• Ist bei innen isolierten Rohrleitungen mit vagabundieren-den Fremdströmen zu rechnen (z.B. bei langen Strecken in der Nähe von Stromversorgungseinrichtungen) so sollte ein Stück blanker Rohrleitung von ca. 1/4 DN Länge vor und hinter dem Messwertaufnehmer vorgesehen werden um diese Ströme am Messsystem vorbeizuleiten (Abb. 35).

4.1.1.1 Innen isolierte Rohrleitungen mit Kathodenschutzpotential

Ansicht Bolzenschrauben

Beidseitig des Messwertaufnehmers sind Erdungsscheiben einzusetzen. Diese müssen gegen die Rohrleitungsflansche isoliert und mit dem Messwertaufnehmer und der Funktionser-de verbunden werden. Die Schraubenbolzen für die Flansch-verbindungen sind isoliert einzubauen. Isolierscheiben und Isolierrohr sind nicht im Lieferumfang, bauseits bitte bereit-stellen. Das KKS-Potential muss durch eine Verbindungsleitung A um den isoliert eingebauten Messwertaufnehmer umgeleitet wer-den.

4.1.1.2 Gemischte Anlage, Rohrleitung mit KKS- und Funktionserde-Potential

Bei dieser gemischten Anlage liegt die isolierte Rohrleitung auf KKS-Potential und vor und hinter dem Messwertaufnehmereine blanke Rohrleitung (L= ¼ x Nennweite Messwertaufneh-mer) mit Funktionserde Potential.

Die Abb. 35 zeigt die bevorzugte Installation bei kathodischen Korrosionsschutzanlagen.

10

Dichtung/Isolierring

Isolierscheibe Isolierscheibe

Rohrleitungsflansch Flansch

AuskleidungIsolierung

Messwertaufnehmer

Isolierrohr

Erdungsscheibe

6 6

3

Abb. 33 Bolzenschrauben

B

A

FunktionserdeErdungsscheibe

B

B

B

KKS

Rohrleitung

isoliert

KKS

Rohrleitung

isoliert

L ≥ DN/4DN = Nennweite des Messwertaufnehmers

A Verbindungsleitung KKS Potential ≥ 4mm2 Cu, nicht mit Lieferumfang,bauseits bereitzustellen.

B isolierte Schraubenbolzen ohne Erdungsscheibe

Abb. 34 Messwertaufnehmer mit Erdungsscheibe und Funktionserde

KKS

RohrleitungRohrleitung

metallisch blank

KKS

Rohrleitung Rohrleitung

metallisch blank isoliertisoliert

B B

B B

B B

B

LL

B

Funktionserde

A

L ≥ DN/4

DN = Nennweite des Messwertaufnehmers

A Verbindungsleitung KKS Potential ≥ 4mm2 Cu, nicht mit Lieferumfang,bauseits bereitzustellen.

B isolierte Schraubenbolzen ohne Erdungsscheibe

Abb. 35 Messwertaufnehmer mit Funktionserde

23


4.1.2 HilfsenergieanschlussDer Hilfsenergieanschluss erfolgt gemäß der Angabe auf dem Typenschild an den Klemmen L (Phase) und N (Null), L+ und L-, oder 1L1 und 1L2 des Durchflussmessumformers über eine Hauptsicherung und einen Hauptschalter.

Der magnetisch-induktive Durchflussaufnehmer ist über das Signal-/Referenzspannungskabel und dem Versorgungskabel der Magnetspulen mit dem Messumformer verbunden. Voll-ständige Verkabelung siehe in der dazugehörigen Betriebsan-leitung des Durchflussmessumformers.

4.1.2.1 Versorgungs- und SignalkabelanschlussDie Magnetspulen des Durchflussaufnehmers werden durch den externen Messumformer über Klemmen M1/M3 versorgt (Versorgungskabel z.B. geschirmt 2 x 1,5 mm2). Das Signalka-bel wird am Durchflussaufnehmer an den Klemmen 1, 2, 3, 3a, 16 und SE angeschlossen. Die Anschlussbelegung wird in Abb. 40 beschrieben. Die Abschirmung 3 liegt auf dem Masse-potential des Durchflussaufnehmers, der mit einer Betriebserdeoder PA verbunden ist.

! Hinweis:Die Abschirmungen der Signaladern dürfen sich nicht be-rühren oder mit den äußeren Abschirmungen in Kontakt kommen (Signalkurzschluss).

Bei älteren Aufnehmern wurden noch die Abschirmungen des Messsignals auf 1S und 2S angeschlossen.

4.1.2.2 Signalkabelaufbau

Das Signalkabel führt ein Wechselspannungssignal von nur einigen Millivolt und ist daher auf kürzestem Wege zu verlegen. Bei der Kabelführung sollte möglichst die Nähe von größeren elektrischen Maschinen und Schaltelementen, die Streufelder, Schaltimpulse und Induktionen verursachen, gemieden werden. Das Signalkabel darf nicht über Abzweigdosen oder Klemmleisten geführt werden.

Max. zul. Signalkabellänge bei Ausführung eichfähiger Volumendurchflussintegratoren beträgt 100 m. Bei allen anderen Varianten beträgt die maximale Signalkabellänge 200 m. In dem Kabel wird parallel zu den Signalleitungen ein abgeschirmtes Referenzspannungskabel mitgeführt, so dass zwischen Durchflussaufnehmer und Messumformer nur zwei Kabel erforderlich sind. (Signalkabel und Versorgungskabel für die Magnetspulen). Das Signalkabel ist so aufgebaut, dass ein Kupfergeflecht (Messpotential) die separat geschirmten Signaladern und die geschirmte Referenzleitung umschließt. Die Abschirmungen der Signaladern dienen als “Driven Shield” für die Messsignalübertragung.

Zur Abschirmung gegen magnetische Einstreuungen enthält das Kabel einen äußeren Stahlschirm. Dieser wird auf die SE-Klemme gelegt.

! Hinweis:Können aus betrieblichen Gegebenheiten elektrische Ma-schinen und Schaltelemente nicht gemieden werden, ist es zweckmäßig, das Signalkabel in einem geerdeten Metall-rohr zu verlegen.

Aufnehmer die mit Impedanzwandler ausgestattet sind, werden mit den Klemmen U- und U+ mit einer Gleichspan-nung versorgt.

4.1.3 Anschlussplan

1) Abgeschirmtes SignalkabelBest.-Nr. D173D025U01

2) Erregerstromkabel z.B. abgeschirmt2 x 1,5 mm2, Klemmen M1, M3

3) Spannungsversorgung für ImpedanzwandlerDN 1 - 8 Standard

1 Mantel aus PVC, weiß, 10,3 ± 0,4 mm

2 Geflecht aus Eisendraht verzinkt 0,2 mm, Abdeckung 78 %

3 Aluminium-Polyester-Folie4 Zwischenmantel PVC, weiß5 Messmasse, gelb Cu.-blank

0,21 mm

∅

∅

∅

6 Mantel Elektroden-Messsignal Elektrode 1 rot; Elektrode 2 blau; Referenzspannung weiß

7 Filterschicht leitfähig schwarz8 Abschirmung, Geflecht aus blan-

ken Cu-Drähten 0,1 mm9 Isolierung aus Polyolefincopoly-

mer naturfarben10 Leiter aus Kupferdrähten Cu.-blank

0,16 mm

∅

∅

1

2

3

456

7

8

9

10

Abb. 36

M1 M3

1)

2)

3)

16 2 1S 32SU+ U-

1

SE

SEDN1-8 3)

Durchflussaufnehmer

Messumformer

16

16

M1

M1

M3

M3 U+ U-

2

2

3

3

3

3

1

1

SE

SE

we

iß

Sch

irm

Sch

irm

Sch

irm

bla

u

rot

ge

lb

SE 16M1 M3 2S 1S2 33 1 SE

Aufnehmer Std.

AufnehmerDN300≥

Abb. 37


24

4.1.4 AnschlussraumDie Adern des Signalkabels sind auf kürzestem Wege an die Anschlussklemmen heranzuführen. Schleifen sind zu vermeiden, (siehe Abb. 40).

Anschlusskasten mit schraubenlosen FederklemmenHandhabung: Durch Druck auf das Federelement (1) kann das abisolierte Kabel (2) eingeführt werden. Den Druck (3) auf das Federelement lösen (Abb. 38).

Beim Aufsetzen und Festschrauben des Gehäusedeckels istmit entsprechender Sorgfalt vorzugehen. Prüfen Sie, ob dieDichtung richtig sitzt. Nur dann bleibt Schutzart IP 67 gewähr-leistet.

! Hinweis:Bei der Installation der Kabel zum Durchflussaufnehmer ist darauf zu achten, dass die Kabel mit einem Wassersack verlegt werden, (Abb. 39).

Abb. 38 Einführung der Kabel mit schraubenlosen Federklemmen

Abb. 39 Verlegung der Kabel

SE SE

SE SE

Signalkabel Erregerstromkabel(z.B. geschirmt 2 x 1,5 mm2)

Signalkabel Erregerstromkabel(z.B. geschirmt 2 x 1,5 mm2)

Auf

nehm

er m

it Im

peda

nzw

andl

er

Klemmenbezeichn. Anschluss1 + 2

1S + 2S (U+/U-)

163a3

SEM1 + M3

Adern für Elektroden-Messsignal (rot und blau)Abschirmung für Signaladern( )Spannungsversorgung ImpedanzwandlerAder für Referenzspannung (weiß)Abschirmung der ReferenzspannungsaderMessmasse (gelb)Äußere Abschirmung (Stahl)Anschlüsse für Magnetfelderregung(vom Messumformer)

Auf

nehm

er S

tand

ard

Abb. 40 Anschlussraum des Durchflussaufnehmers ≤ DN 400

25


5. InbetriebnahmeDie Inbetriebnahme des IDM-Systems erfolgt nach Montage und Installation des Durchflussaufnehmers und Durchfluss-messumformers. Eine Vorprüfung des Durchflussaufnehmers ist durchzuführen. Eine Prüfung des Aufnehmers mit dem Messumformer wird unter 6. beschrieben.

AchtungBeim Entfernen der Gehäusedeckel undEinschalten der Hilfsenergie ist der EMV- undder Berührungsschutz aufgehoben.

5.1 Vorprüfung DurchflussaufnehmerPrüfen Sie zunächst, ob• die Hilfsenergie mit dem Typenschild des Messumformers

übereinstimmt.• die Einbaubedingungen Pkt. 2.2 berücksichtigt wurden.• die Verdrahtung lt. Anschlussplan richtig durchgeführt

wurde.• die Umgebungsbedingungen mit den Angaben in den

techn. Daten übereinstimmen.

Die Hilfsenergie ist einzuschalten.• Prüfen Sie, ob die Fließrichtung des Messstoffes mit der

Displayanzeige des Messumformers übereinstimmt.• Prüfen Sie, ob die Parameter entsprechend den Betriebs-

bedingungen konfiguriert sind.• Prüfen Sie den System-Nullpunkt. Siehe Beschreibung

in der entsprechenden Betriebsanleitung des Mess-umformers.

! Allgemeiner Hinweis:Falls bei Durchfluss die Vor- und Rücklaufanzeige am Dis-play nicht mit den tatsächlichen Durchflussrichtungen über-einstimmt, sind möglicherweise die Anschlüsse der Signalleitungen vertauscht worden. Das Wechseln der Anschlüsse 1 und 2 oder 1 und 1S mit 2 und 2S ist am Aufnehmer durchzuführen.

Bei Ausführung mit Impedanzwandler sind nur die Anschlüsse 1 und 2 zu tauschen.

Die Zuordnung der Durchflussrichtung kann auch durch Parameter “Durchflussrichtung normal oder invers“ am Messumformer durchgenommen werden.

5.2 WartungDer Durchflussaufnehmer ist weitgehend wartungsfrei. Er sollte einer jährlichen Kontrolle auf Umgebungsbedingungen (Belüf-tung, Feuchtigkeit), Dichtigkeit von Prozessverbindungen, Ka-beleinführungen und Deckelschrauben, Funktionssicherheit der Hilfsenergieeinspeisung, des Blitzschutzes und des Er-dungsschutzanschlusses unterzogen werden.

Reinigung der Durchflussaufnehmerelektroden muss erfolgen, wenn sich beim Erfassen des gleichen Durchflussvolumens die Durchflussanzeige am Messumformer ändert. Bei höherer Durchflussanzeige handelt es sich um eine isolierende Ver-schmutzung, bei niedriger Durchflussanzeige um eine kurz-schließende Verschmutzung.

! Hinweis:Alle Reparatur- oder Wartungsarbeiten sollten von qualifi-ziertem Kundendienstpersonal vorgenommen werden

Beachten Sie den Hinweis (Gefahrstoffverordnung), wenn der Durchflussaufnehmer zur Reparatur an das Stammhaus ABB Göttingen geliefert wird!


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6. Prüfung und Fehlersuche am Durchflussaufnehmer bei angeschl. Messumformer

AchtungBeim Entfernen der Gehäusedeckel undEinschalten der Hilfsenergie ist der EMV- undder Berührungsschutz aufgehoben.

Anschluss It. Anschlussplan. Wurde die Messanordnung insgesamt geprüft?

Nein Messanordnung prüfen. Siehe BetriebsanleitungMessumformer unter “Fehlersuche“.

JaOszilloskop über 16 nach 3 anschließen. Ist eine pulsierende Gleichspannung von ca. 70 mVeff ± 10 % messbar? Bei Verwen-dung eines Digitalvoltmeters messen Sie im DC-Bereich über Klemmen 16 nach 3 eine Referenzspannung von ca. 70 mVeff ± 10 % wenn der Messumformer auf positive Erregung geschal-tet wurde. Prüfen Sie die Spannungsversorgung der Magnet-spulen über Klemmen M1/M3. Liegt eine Gleichspannung von < 40 V DC vor?

Nein Signalkabel prüfen. Messumformer mit Aufnehmersimulator prü-fen. Prüfen des Messumformers, siehe Betriebsanleitung Messumformer und Aufnehmer-Simulator.

JaDie Elektrodenwiderstände sind bei gefülltem Messrohr mit einer Wechselspannungsbrücke zu messen (gilt nicht für Impe-danzwandler). Elektrode 1 gegen 3 und 2 gegen 3 sind die Widerstände gleich ± 5 %. Dazu am Aufnehmer Signalkabel abklemmen.(Hilfsenergie abschalten).

Nein Elektroden sind verschmutzt, CIP-Reinigung durchführen oder mit normaler Reinigungsflüssigkeit und Wasser reinigen. Elektro-den sind undicht. Aufnehmer muss im Werk repariert werden.

JaAufnehmer in Ordnung.

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7. Erklärung über die Kontamination von Geräten und Komponenten

Die Reparatur und/oder Wartung von Geräten und Komponenten wird nur durchgeführt, wenn eine vollständig ausgefüllte Erklärung vorliegt. Andernfalls kann die Sendung zurückgewiesen werden. Diese Erklärung darf nur von autorisiertem Fachpersonal des Betreibers ausgefüllt und unterschrieben werden.

Angaben zum Auftraggeber:

Angaben zum Gerät:

Wurde dieses Gerät für Arbeiten mit Substanzen benutzt, von denen eine Gefährdung oder Gesundheitsschädigung ausgehen kann?

❒ Ja ❒ Nein

Wenn ja, welche Art der Kontamination. (zutreffendes bitte ankreuzen)

Mit welchen Substanzen kam das Gerät in Berührung?

Hiermit bestätigen wir, dass die eingesandten Geräte / Teile gereinigt wurden und frei von jeglichen Gefahren- bzw. Giftstoffen entsprechend der Gefahrenstoffverordnung sind.

Firma:

Anschrift:

Ansprechpartner: Telefon:

Fax: E-Mail:

Typ: Serien-Nr.:

Grund der Einsendung/Beschreibung des Defekts::

biologisch ❒ ätzend/reizend ❒ brennbar (leicht-/hochentzündlich) ❒

toxisch ❒ explosiv ❒ sonst. Schadstoffe ❒

radioaktiv ❒

1.

2.

3.

Ort, Datum Unterschrift und Firmenstempel

D18

4B06

2U01

Rev

. 02

ABB bietet umfassende und kompetente Beratungin über 100 Ländern, weltweit.

www.abb.de/durchfluss

ABB optimiert kontinuierlich ihre Produkte,deshalb sind Änderungen der technischen Daten

in diesem Dokument vorbehalten.

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Magnetisch induktiver Durchflussaufnehmer mit · PDF fileDM41F. Magnetisch-induktiver Durchflussmesser Aufnehmer 8 1.5 Übersicht der Aufnehmerausführung ... Abb. 1 Schema eines magnetisch-induktiven