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AquaProbe FEA100/FEA200 Elektromagnetischer - Abb

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Bedienungsanleitung OI/FEA100/200–DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetischer Durchflussmesser
Eintauchsonden für Durchflussmessung
Maximale Leistung,
mühelos!
Einleitung
Der Durchflussmesser AquaProbe FEA100 / FEA200
ist für das Messen der Strömungsgeschwindigkeit
von Wasser vorgesehen. Der in vier Standardlängen
erhältliche Durchflusssensor kann über eine kleine
Bohrung in jede Rohrleitung mit einem Innendurchmesser
von 200 mm bis 8.000 mm eingeführt werden.
Der Durchflussmesser wurde für den Einsatz für
Überwachungsaufgaben wie Leckagenüberwachung und
Rohrnetzanalyse, sowie für den Dauereinsatz konzipiert,
wenn der Einsatz von Sonden herkömmlicher Bauarten
aus Kosten- oder Platzgründen nicht möglich ist.
Diese Bedienungsanleitung enthält ausschließlich
Informationen über Installation, Anschluss, Sicherheit,
Inbetriebnahme und grundlegende Einrichtung des
Durchflussmessers. Die Sonde AquaProbe ist in
Versionen für den Anschluss an den Messumformer
WaterMaster (FET100) oder an den Messumformer
AquaMaster 3 (FET200) verfügbar.
Diese Bedienungsanleitung muss zusammen mit
den folgenden Publikationen verwendet werden:
Wasserzähler WaterMaster (FEA100):
–
Bedienungsanleitung – OI/FET100-DE
–
Programmierhandbuch – IM/WMP-D
–
Zusatzhandbuch, PROFIBUS RS485 Bitübertragungsschicht (FEX100-DP) – IM/WMPBS–EN
–
Zusatzhandbuch, PROFIBUS FEX100-DP
Parametertabellen – IM/WMPBST–EN
Wasserzähler AquaMaster (FEA200):
–
Bedienungsanleitung – OI/FET200-DE
–
Programmierhandbuch – COI/FET2XX-DE
–
Zusatzhandbuch, MODBUS-Tabellen –
COI/FET2XX/MOD/TBL-EN
Profilierungs- und Konfigurationssoftware ScrewDriver:
–
Bedienungsanleitung – OI/SDR
Das Unternehmen
Wir sind ein auf dem Weltmarkt bekanntes und gut eingeführtes Unternehmen für die Entwicklung und Fertigung
von mess- und regeltechnischen Ausrüstungen industrieller Prozesse, wie Durchflussmessungen, Analysen von
Gasen und Flüssigkeiten und anderer für Umweltbedingungen wichtiger Bestandteile in Luft und Wasser.
Als Teil des ABB-Konzerns, einem weltweit führenden Unternehmen in der Prozessautomatisierung, bieten wir
unseren Kunden einen weltweiten Kundendienst und das entsprechende Know-how zu Anwenderapplikationen.
Wir fühlen uns verpflichtet zu konsequenter Teamarbeit, höchster Qualität in der Produktion, richtungsweisender
Technologie sowie konkurrenzlos bestem Kundendienst.
Qualität, Genauigkeit und Leistung der Produkte beruhen auf mehr als 100jähriger Erfahrung, sowie einem
Programm zur Entwicklung neuer Produkte und Ideen unter Verwendung der neuesten Technologien.
Qualitätskontrolle
Das UKAS-Eichlabor Nr. 0255 ist eine der zehn von uns betriebenen Durchflusskalibrieranlagen und lässt erkennen,
welchen Stellenwert Qualität und Genauigkeit bei ABB haben.
0255
UKAS-Eichlabor Nr. 0255
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
1
Sicherheit ......................................................................................................................................... 2
1.1 Elektrische Sicherheit ............................................................................................................... 2
1.2 Symbole .................................................................................................................................. 2
1.3 Gesundheit und Sicherheit ....................................................................................................... 3
2
Systemschema ................................................................................................................................ 4
3
Mechanische Installation ................................................................................................................. 5
3.1 Montageort – Umgebungsbedingungen ................................................................................... 5
3.2 Verwendung ............................................................................................................................ 6
3.3 Montageort – Durchflussbedingungen ..................................................................................... 7
3.3.1 Internationale Norm für die Durchflussmessung ............................................................. 8
3.3.2 Grenzwerte Strömungsgeschwindigkeit ......................................................................... 8
3.4 Montageort – Mechanische Voraussetzungen ........................................................................ 10
3.5 Sicherheit .............................................................................................................................. 11
3.6 Installieren des Durchflussmessers ........................................................................................ 12
3.7 Einstellen der Eintauchtiefe .................................................................................................... 13
3.7.1 Mittellinienverfahren für Rohrdurchmesser 1 m .......................................................... 13
3.7.2 Mittellinienverfahren für Rohrdurchmesser >1 m 2 m ................................................ 14
3.7.3 Verfahren der mittleren axialen Geschwindigkeit .......................................................... 15
3.8 Ausrichten des Durchflussmessers ........................................................................................ 16
4
Elektrische Installation .................................................................................................................. 17
4.1 Klemmenfeld Messsonde – Messumformer FET100 für WaterMaster .................................... 17
4.2 Schutz vor Umwelteinflüssen ................................................................................................. 18
4.3 Anschlussklemmen Messsonde – Messumformer FET200 für AquaMaster 3 ......................... 18
5
Einstellungen ................................................................................................................................. 19
5.1 Einleitung ............................................................................................................................... 19
5.2 Mittellinienverfahren ............................................................................................................... 19
5.3 Verfahren der mittleren axialen Geschwindigkeit (1/8 Durchmesser) ....................................... 20
5.4 Erfassen der Teilgeschwindigkeit quer zur Durchflussrichtung ................................................ 20
5.5 Einstellen des Messumformers .............................................................................................. 20
6
Technische Daten .......................................................................................................................... 21
Anhang A ............................................................................................................................................ 24
A.1 – Hintergrundwissen zu Strömungsgeschwindigkeitsprofilen .................................................. 24
A.2 Prüfen des Strömungsprofils auf Symmetrie .......................................................................... 26
A.2.1 Erfassen der Teilgeschwindigkeit quer zur Durchflussrichtung ..................................... 26
A.2.2 Methode mit einzelnem Eintrittspunkt .......................................................................... 26
A.2.3 Methode mit zwei Eintrittspunkten ............................................................................... 27
A.3 Vollständiges Geschwindigkeitsprofil ...................................................................................... 27
Anhang B ............................................................................................................................................ 28
OI/FEA100/200-DE Rev. B
1
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
1 Sicherheit
1 Sicherheit
Die Informationen in dieser Betriebsanleitung sollen den Anwender lediglich beim effizienten Betrieb unserer
Geräte unterstützen. Die Verwendung der Betriebsanleitung zu anderen Zwecken als den angegebenen ist
ausdrücklich verboten. Der Inhalt darf weder vollständig noch in Auszügen ohne vorherige Genehmigung
durch das Technical Publications Department vervielfältigt oder reproduziert werden.
1.1 Elektrische Sicherheit
Dieses Gerät erfüllt die Anforderungen der Richtlinie CEI / IEC 61010-1:2001-2, „Safety Requirements for
Electrical Equipment for Measurement, Control and Laboratory Use“ (Sicherheitsanforderungen für zu
Mess-, Regel- und Laborzwecken eingesetzte elektrische Geräte) sowie aus den Standards der Behörden
NIST und OSHA.
Wenn das Gerät nicht entsprechend den Herstellerangaben eingesetzt wird, kann der Schutz des Geräts
beeinträchtigt werden.
1.2 Symbole
Das Gerät ist unter Umständen mit einem oder mehreren der folgenden Symbole gekennzeichnet:
2
Warnung – Befolgen Sie die Anweisungen
in der Betriebsanleitung.
Nur Gleichstrom
Vorsicht – Gefährliche elektrische Spannung
Nur Wechselstrom
Schutzerdungsklemme
Mischstrom
Erdungsklemme
Das Gerät ist schutzisoliert.
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
1 Sicherheit
1.3 Gesundheit und Sicherheit
Um sicherzustellen, dass unsere Produkte keine Gefahr für Sicherheit und Gesundheit darstellen,
sind folgende Punkte zu beachten:

Bei der Installation sind die Sicherheitsanforderungen dieses Geräts, der Zubehörausrüstung
und des Installationsumfelds zu berücksichtigen.

Installation und Verwendung des vorliegenden Geräts und eventuell vorhandener
Zubehörausrüstung müssen den gültigen Normen im jeweiligen Land und ggf. in der jeweiligen
Region entsprechen.

Die entsprechenden Abschnitte dieser Betriebsanleitung sind vor dem Betrieb sorgfältig zu lesen.

Warnhinweise auf Verpackungen und Behältern müssen beachtet werden.

Installation, Betrieb, Wartung und Reparatur dürfen nur von ausreichend qualifiziertem Personal
und in Übereinstimmung mit den vorliegenden Informationen ausgeführt werden.

Bei Betriebsbedingungen mit hohem Druck und/oder hohen Temperaturen sind zur Vermeidung
von Unfällen, die üblichen Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen.

Produkthaftung: Für nach bestem Wissen und Gewissen erbrachte, kostenlose Beratung und
Unterstützung kann keine Haftung übernommen werden.
Sicherheitsanweisungen bezüglich des Betriebs der in dieser Bedienungsanleitung beschriebenen
Einrichtungen oder relevante Sicherheitsdatenblätter (sofern zutreffend) sowie Reparatur- und
Ersatzteilinformationen können unter der auf dem rückseitigen Umschlag angegebenen Adresse
bezogen werden.
OI/FEA100/200-DE Rev. B
3
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
2 Systemschema
2 Systemschema
AquaMaster 3 FET200
Messumf.
WaterMaster FET100
Messumf.
oder
Durchflussmesser
Abb. 2.1 Systemschema
Achtung:
Umgang mit der Ausrüstung
4

Die Spitze des Durchflussmessers ist ein Präzisionsteil und muss mit Vorsicht gehandhabt
werden.

Wenn der Durchflussmesser nicht verwendet wird, fahren Sie die Spitze der Sonde vollständig
ein, und setzen Sie die Verschlusskappe auf.

Achten Sie beim Ein-/Ausführen des Durchflussmessers in/aus eine/r Rohrleitung darauf, dass
das Ventil vollständig geöffnet ist.

Eine Beschädigung des Durchflussmessers beeinträchtigt das Betriebsverhalten.

Beschädigungen an der Sonde führen zu einem Verfall der Sachmängelhaftung.
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3 Mechanische Installation
3.1 Montageort – Umgebungsbedingungen
60 °C
Maximum
–20 °C
Minimum
A – Temperaturgrenzwerte
10 m
IP68
(NEMA 6P)
B – Grenzwerte entspr. Schutzart
C – Exzessive Vibrationen vermeiden
D – Drucksensor vor Frost schützen
Abb. 3.1 Umgebungsbedingte Anforderungen
OI/FEA100/200-DE Rev. B
5
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.2 Verwendung
Eine Eintauchsonde wird durch eine schmale Bohrung und ein an das Rohr montiertes Ventil in die
Rohrleitung eingeführt. Der Anschluss kann mit einem kleinen Durchmesser von 1-Zoll-BSP ausgeführt
werden. Es gibt jedoch auch Anschlüsse mit größerem Durchmesser. Derartige Anzapfstellen sind in
Rohrleitungssystemen weit verbreitet. Wenn am Montageort keine solche Bohrung vorhanden ist, kann eine
solche mit sehr geringem Aufwand eingebracht werden, bei vollem Betrieb und unter Druck. Derartige
Arbeiten werden von vielen Fachbetrieben ausgeführt.
Warnung: Beachten Sie, dass das Einbringen eines Objekts, welcher Art auch immer, in ein unter Druck
stehendes Gefäß (das Rohr) Gefahren birgt. Wenn in der Rohrleitung ein hoher Druck (typischerweise ab
5 bar) herrscht), ist sowohl beim Einbringen als auch beim Entnehmen der Sonde äußerste Vorsicht
angebracht. Vom Einbringen (und Entnehmen) der Sonde bei einem Druck über 10 bar wird abgeraten.
Stattdessen ist die Rohrleitung für die kurze Zeit, die für das Einbringen bzw. Entnehmen der Sonde
benötigt wird, drucklos zu machen. Anschließend kann die Rohrleitung wieder mit Druck beaufschlagt
werden. In vielen Fällen ist das Entnehmen einer Sonde aus einer Rohrleitung gefährlicher als das
Einbringen. Aus diesem Grund wird die AquaProbe mit einer Sicherheitsvorrichtung ausgestattet, die
eine schnelle Bewegung aus dem Rohr heraus verhindert, um die Ausführenden vor Verletzungen zu
schützen. Es ist zu betonen, dass dieses Problem alle Arten von Sonden betrifft, nicht nur AquaProbe.
6
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.3 Montageort – Durchflussbedingungen
Der Durchflussmesser kann auf einen der zwei folgenden Punkte im Rohr positioniert werden:

auf der Mittellinie
oder

am Punkt der mittleren axialen Strömungsgeschwindigkeit (1/8 des Rohrdurchmessers)
Zur Ermittlung des Strömungsgeschwindigkeitsprofils können die Messwerte an mehreren Punkten des
Rohrquerschnittes erfasst werden.
Hinweis: Stellen Sie sicher, dass der Sensor so in das Rohr eingeführt wird, dass der Pfeil für die
Durchflussrichtung am Sensor in die Durchflussrichtung des Mediums im Rohr zeigt.
5 Durchmesser
Siehe Tabelle 3.1, Seite 8
Abb. 3.2 Durchflussbedingungen
OI/FEA100/200-DE Rev. B
7
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.3.1 Internationale Norm für die Durchflussmessung
ISO 7145'(BS 1042) „Durchflussmessung in geschlossenen Rohrleitungen – Teil 2 Geschwindigkeitsbereichsverfahren“ beschreibt Verfahren zur Berechnung des volumetrischen Durchflusses aus Geschwindigkeitsmessungen.
Teil 2.2 von 1982: „Verfahren zur Messung der Geschwindigkeit an einem Punkt des Kreisquerschnitts“
beschreibt die Herleitung des volumetrischen Durchflusses aus der Messung der Geschwindigkeit in einem
einzelnen Punkt. Damit die Anwendung dieses Verfahrens, das auf empirischen Daten basierende
Berechnungen verwendet, zulässig ist, müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein.
Wenn die Zulässigkeitsbedingungen erfüllt sind, ist das in Abschnitt 3.3, Seite 7 beschriebene Verfahren am
praktischsten. Die Geschwindigkeit kann entweder auf der Mittelline gemessen werden, wodurch die
Empfindlichkeit gegenüber Positionsfehlern verringert wird, oder in dem angenommenen Punkt der
mittleren Strömungsgeschwindigkeit.
Tabelle 3.1 ist ein Auszug aus ISO 7145 (BS 1042) – Teil 2.2 von 1982, zitiert mit freundlicher Genehmigung
des BSI. Die komplette Norm kann auf dem Postweg angefordert werden bei: BSI Publications, Linford
Wood, Milton Keynes, MK14 6LE.
Hinweis: Wenn die oben genannten idealen Bedingungen nicht erfüllt sind, muss das Durchflussprofil
auf Symmetrie geprüft werden, um zuverlässige Durchflussergebnisse zu erhalten.
Minimale gerade Rohrstrecke vor dem Messpunkt*
Art der Störung vor dem Messquerschnitt
Für eine Messung im Punkt
der mittleren axialen
Geschwindigkeit
Für eine Messung in
der Rohrleitungsmitte
90°-Kniestück oder T-Stück
50
25
Mehrere 90°-Kniestücke in einer Ebene
50
25
Mehrere 90°-Kniestücke in unterschiedlichen Ebenen
80
50
Reduzierung, Winkel 18° bis 36°
30
10
Erweiterung, Winkel 14° bis 28°
55
25
Vollständig geöffnetes Klappenventil
45
25
Vollständig geöffnetes Kegelventil
30
15
* Als Mehrfaches des Rohrdurchmessers.
Hinter dem Messquerschnitt muss die gerade Rohrstrecke, unabhängig von der Art der Störung, mindestens das
Fünffache des Rohrdurchmessers betragen.
Tabelle 3.1 Geradlinige Rohrstrecken
3.3.2 Grenzwerte Strömungsgeschwindigkeit
Bei allen Durchflussmessern mit Eintauchsonden kann das Phänomen der Wirbelablösung auftreten, bei
dem die Sonde in starke Schwingungen versetzt wird, was zu Beschädigungen der Sonde und/oder
instabilen Messungen führen kann. Elektromagnetische Instrumente ohne bewegliche Teile, wie der
Durchflussmesser, sind gegenüber diesem Phänomen weniger empfindlich als mechanische Instrumente.
Abb. 3.4, Seite 9 zeigt die maximal zulässigen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Positionierung
des Durchflussmessers.
Diese Angaben dienen nur als Richtlinie. Bei einigen Anlagen kann es zu unerwünschten
Vibrationserscheinungen kommen, die die maximale Geschwindigkeit, bei der die Eintauchsonde
eingesetzt werden kann, weiter einschränken können.
8
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
Tatsächliche
Sondenlänge
Einsatzlänge
Abb. 3.3 Maximal zulässige Geschwindigkeiten für unterschiedliche Rohrdurchmesser
Zur Eintauchlänge muss die Länge außerhalb des Rohres ab Befestigungspunkt addiert werden.
Anderenfalls werden unzutreffende Angaben aus dem Diagramm abgelesen, die dazu führen können, dass
die AquaProbe durch Wirbelablösungen beeinträchtigt wird.
Beispiele:

Ein gebräuchliches Ventil hat eine Höhe von ca. 250 mm, und der Abstand zum Befestigungspunkt
im Inneren der Sonde beträgt ca. 100 mm. Daraus ergibt sich in diesem Beispiel eine wirksame
Gesamtlänge von 650 mm.

Die maximal zulässige Geschwindigkeit für 650 mm beträgt 3,6 m/s.
Rohrnennweiten in Zoll
8
16
24
32
40
48
56
64
72
80
20,0
6,0
5,0
17,0
4,0
13,0
3,0
10,0
2,0
7,0
1,0
3,0
0
0
200
400 600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Tatsächliche Sondenlänge in mm
Maximale Geschwindigkeit in ft/Sek.
Bei einem Rohr von 600 mm, bei dem der Durchflusssensor auf der Mittellinie positioniert ist, beträgt
die Eintauchtiefe 300 mm.
Maximale Geschwindigkeit in m/Sek.

Erfassung der
Teilgeschwindigkeit
Abb. 3.4 Maximal zulässige Geschwindigkeiten für unterschiedliche Eintauchlängen
OI/FEA100/200-DE Rev. B
9
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.4 Montageort – Mechanische Voraussetzungen
Hinweis: Die Rohrleitung sollte aus Metall sein, damit eine elektrische Abschirmung gegeben ist.
Abmessungen in mm
320
Klemmenkasten
für
Messumformer
vor Q3 2014
gebaut
78
Ø104
Ø104
800, 1.000,
1.200 oder
1.400
84
Klemmenkasten
für
Messumformer
nach Q3 2014
gebaut
Externe
Masseverbindung
(Erdung)
1" BSP
1,5" BSP
1" NPT
A – Abstandsmaße
Au
f
de
r
M
itt
ell
in
ie
Auf der Mittellinie
B – Ausrichtung
Abb. 3.5 Mechanische Voraussetzungen
10
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.5 Sicherheit
Warnung: Der Durchflussmesser ist mit einer Sicherheitsvorrichtung ausgestattet (siehe Abb. 3.6 A), die
an der Sicherheitsmanschette der Sonde anzubringen ist, siehe Abb. 3.6 B. Hierdurch wird ein
Herausschnellen der Sonde beim Lösen der Mutter 1 verhindert.
Hinweis: Um eine maximale Sicherheit zu gewährleisten, MUSS die Rändelscheibe mit einem
4-mm-Inbusschlüssel festgezogen werden
1
Siehe
Warnhinweis
A – Ungesichert
B – Gesichert
Abb. 3.6 Sicherheitsvorrichtung
OI/FEA100/200-DE Rev. B
11
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.6 Installieren des Durchflussmessers
Warnung: Beim Ein- oder Ausbauen des Durchflussmessers sind geeignete Rückhaltevorrichtungen
einzusetzen, die das Herausschnellen der Sonde unter Druck verhindern. Stellen Sie sicher, dass das
Ventil vollständig geöffnet ist.
Abmessungen in mm
mindestens 25
Abstand
Abb. 3.7 Weite der Einbauöffnung
Erläuterungen zu Abb. 3.8:
1
5
3
1
Ziehen Sie die Mutter fest (nur handfest).
2
Entfernen Sie die Kappe.
3
Bringen Sie PTFE-Band an.
4
Setzen Sie den Durchflussmesser
in das Ventil ein.
5
Ziehen Sie die Sonde fest.
4
2
Abb. 3.8 Installieren des Durchflussmessers
12
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.7 Einstellen der Eintauchtiefe
3.7.1 Mittellinienverfahren für Rohrdurchmesser 1 m
Warnung: Beim Ein- oder Ausbauen des Durchflussmessers sind geeignete Rückhaltevorrichtungen
einzusetzen, die das Herausschnellen der Sonde unter Druck verhindern. Stellen Sie sicher, dass das
Ventil vollständig geöffnet ist.
Hinweis: Wegen der besseren Übersichtlichkeit wurde die Sicherheitsvorrichtung weggelassen.
Erläuterungen zu Abb. 3.9:
7
Siehe
Hinweis
1
Ermitteln Sie den Innendurchmesser (D).
2
Öffnen Sie das Ventil vollständig.
3
Lockern Sie die Mutter.
4
Setzen Sie den Durchflussmesser in das
Ventil ein.
5
Schieben Sie die Rändelscheibe nach unten
auf die Mutter, und sichern Sie die Scheibe
in ihrer Position.
6
Ziehen Sie den Durchflussmesser vollständig
heraus.
7
Lösen Sie die Rändelscheibe, schieben Sie
die Scheibe nach unten, und sichern Sie
die Scheibe im Abstand:
6
5
3
9
2
D
---- + 30 mm
2
8
8
Führen Sie den Durchflussmesser auf
die Tiefe der Positionierschelle ein.
9
Ziehen Sie auf 40 Nm fest.
1
4
Abb. 3.9 Einstellen der Eintauchtiefe –
Mittellinienverfahren für Rohrdurchmesser 1 m (40")
OI/FEA100/200-DE Rev. B
13
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.7.2 Mittellinienverfahren für Rohrdurchmesser >1 m 2 m
Warnung: Beim Ein- oder Ausbauen des Durchflussmessers sind geeignete Rückhaltevorrichtungen
einzusetzen, die das Herausschnellen der Sonde unter Druck verhindern. Stellen Sie sicher, dass das
Ventil vollständig geöffnet ist.
Hinweis: Wegen der besseren Übersichtlichkeit wurde die Sicherheitsvorrichtung weggelassen.
Erläuterungen zu Abb. 3.10:
7
6
5
Siehe Hinweis
3
1
Ermitteln Sie den Innendurchmesser (D).
2
Messen Sie bis zur Oberseite
der Ventilplatte (VP).
3
Lockern Sie die Mutter.
4
Senken Sie die Sonde ab, bis sie die Ventilplatte
berührt.
5
Schieben Sie die Rändelscheibe nach unten
auf die Mutter, und sichern Sie die Scheibe
in ihrer Position.
6
Ziehen Sie den Durchflussmesser vollständig
heraus.
7
Lösen Sie die Rändelscheibe, schieben Sie
die Scheibe nach unten, und sichern Sie
die Scheibe im Abstand:
10
4
8
2
9
D
---- + VP + 30 mm + Rohrstärke
2
1
8
Öffnen Sie das Ventil vollständig.
9
Führen Sie den Durchflussmesser auf die Tiefe
der Positionierschelle ein.
0
Ziehen Sie auf 40 Nm fest.
Abb. 3.10 Einstellen der Eintauchtiefe – Mittellinienverfahren
für Rohrdurchmesser >1 m bis 2 m
14
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.7.3 Verfahren der mittleren axialen Geschwindigkeit
Warnung: Beim Ein- oder Ausbauen des Durchflussmessers sind geeignete Rückhaltevorrichtungen
einzusetzen, die das Herausschnellen der Sonde unter Druck verhindern. Stellen Sie sicher, dass das
Ventil vollständig geöffnet ist.
Hinweis: Wegen der besseren Übersichtlichkeit wurde die Sicherheitsvorrichtung weggelassen.
Erläuterungen zu Abb. 3.11:
7
Siehe
Hinweis
6
1
Ermitteln Sie den Innendurchmesser (D).
2
Messen Sie bis zur Oberseite
der Ventilplatte (VP).
3
Lockern Sie die Mutter.
4
Senken Sie die Sonde ab, bis sie die
Ventilplatte berührt.
5
Schieben Sie die Rändelscheibe nach unten
auf die Mutter, und sichern Sie die Scheibe
in ihrer Position.
6
Ziehen Sie den Durchflussmesser vollständig
heraus.
7
Lösen Sie die Rändelscheibe, schieben Sie
die Scheibe nach unten, und sichern Sie
die Scheibe im Abstand:
5
3
10
4
88
2
9
D
---- + VP + 30 mm + Rohrstärke
8
8 Öffnen Sie das Ventil vollständig.
11
9
Führen Sie den Durchflussmesser auf die Tiefe
der Positionierschelle ein.
0
Ziehen Sie auf 40 Nm fest.
Abb. 3.11 Einstellen der Eintauchtiefe – Verfahren der
mittleren axialen Geschwindigkeit
OI/FEA100/200-DE Rev. B
15
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
3 Mechanische Installation
3.8 Ausrichten des Durchflussmessers
Warnung: Beim Ein- oder Ausbauen des Durchflussmessers sind geeignete Rückhaltevorrichtungen
einzusetzen, die das Herausschnellen der Sonde unter Druck verhindern. Stellen Sie sicher, dass das
Ventil vollständig geöffnet ist.
Hinweis: Wegen der besseren Übersichtlichkeit wurde die Sicherheitsvorrichtung weggelassen.
Erläuterungen zu Abb. 3.12:
2
1
1
Lockern Sie die Mutter.
2
Richten Sie die Sonde parallel zum Rohr
(innerhalb von 2°) aus – der Messfehler wegen
fehlerhafter Ausrichtung (bei <2°) ist <0,15 %.
3
Ziehen Sie auf 40 Nm fest.
Siehe
Hinweis
3
Abb. 3.12 Ausrichten des Durchflussmessers
16
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
4 Elektrische Installation
4 Elektrische Installation
4.1 Klemmenfeld Messsonde – Messumformer FET100 für WaterMaster
Achtung:

Es sind nur die in der Abbildung dargestellten Anschlüsse vorzunehmen.

Metallabschirmung entfernen

Die drei Abschirmungsdrähte zusammendrehen und mit einer Kabelendhülse versehen.

Kabelpaare zusammendrehen

Der Schutz vor Umwelteinflüssen muss jederzeit gewährleistet sein.

Kabelführungen sind an den Enden abzudichten.
S1 Violett (Abschirmung)
E1 Violett (*Signal)
E2 Blau (*Signal)
S2 Blau (Abschirmung)
3 Grün (Isolierschlauch)
D2 Gelb
Kabel kürzen
auf 60 mm
D1 / TFE Orange
SCR (Abschirmung)
M2 Rot
Abschirmungsanschluss an
Schraube für interne Erde
M1 Braun
**Masseleitung (Verdrillt mit orangefarbener Abschirmung
von D1/TFE und gelber Abschirmung D2)
* Innenader
**Schließen Sie bei Systemen mit Kathodenschutz die Masseleitung an die Anschlussklemme SCR an.
Abb. 4.1 Kabelanschlüsse an den Anschlussklemmen der Sonde – Messumformer FET1 für WaterMaster
OI/FEA100/200-DE Rev. B
17
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
4 Elektrische Installation
4.2 Schutz vor Umwelteinflüssen
Abb. 4.2 Vergießen des Anschlusskastens – Messumformer FET1 für WaterMaster
Warnung:

Vergussmaterial ist toxisch – treffen Sie geeignete Sicherheitsvorkehrungen.

Vor der Zubereitung des Vergussmaterials die Anweisungen des Herstellers sorgfältig durchlesen.

Um das Eindringen von Feuchtigkeit zu vermeiden, muss der Anschlusskasten des externen
Aufnehmers sofort nach dem Anschließen vergossen werden.

Prüfen Sie sämtliche Anschlüsse vor dem Vergießen – siehe Abschnitt 4, Seite 17.

Füllen Sie nicht zu viel Material ein, und achten Sie darauf, dass das Vergussmaterial nicht
mit dem O-Ring in Kontakt kommt oder in Nuten läuft.

In belegte Kabelführungen darf kein Vergussmaterial eindringen.
4.3 Anschlussklemmen Messsonde – Messumformer FET200 für AquaMaster3
Bei einem Messumformer FET2 für AquaMaster3 ist der Anschlusskasten der Sonde werkseitig verkabelt,
vergossen und mit einem Steckverbinder für den problemlosen Anschluss an den Messumformer versehen.
18
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
5 Einstellungen
5 Einstellungen
5.1 Einleitung
Die Grundgleichung für die Volumenmessung mit dem Durchflussmesser lautet:
= A Fi FP V
Q
Es bedeuten:
Q
= Momentandurchfluss,
Fi
= Einsatzfaktor
Fp = Profilfaktor
V
= Geschwindigkeit
A
= Querschnittsfläche
Profilfaktor und Einsatzfaktor müssen entsprechend den Abschnitten 5.2 bis 5.3 auf Seite 20 ermittelt
werden. Der Rohrdurchmesser muss exakt ermittelt werden, Handhabung des Messgeräts siehe Anhang
B, Seite 28.
Hinweis: Aufgrund der Softwarekonfiguration werden alle Berechnungen in metrischen Einheiten
durchgeführt. Bei einem nach dem englischen Maßsystem bemessenen Rohr ist daher der Durchmesser
UNBEDINGT in Millimeter umzurechnen (1 Zoll = 25,4 mm; z. B. bei einem Rohr von 36 Zoll = 914 mm).
5.2 Mittellinienverfahren
1. Ermitteln Sie nach der genauesten verfügbaren Methode den Innendurchmesser D des Rohres
(in Millimeter).
2. Entnehmen Sie den Profilfaktor Fp aus Abb. 5.1.
3. Berechnen Sie den Einsatzfaktor:
1
F i = ------------------------------------1 –  38   D  
Beispiel – bei einem Rohr mit Innendurchmesser 593 mm:
Fp = 0,861 (entnommen aus Abb. 5.1)
1
F i = -----------------------------------------1 –  38   593  
Fi = 1,021
Profilfaktor (Fp)
0,875
8
16
24
32
200
400
600
800
Rohrnennweite in Zoll
40
48
56
64
72
80
0,870
0,865
0,860
0,855
0,850
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Rohrnennweite in mm
Abb. 5.1 Profilfaktor im Verhältnis zur Geschwindigkeit für Rohrnennweiten von 200 bis 2.000 mm (8" bis 80")
OI/FEA100/200-DE Rev. B
19
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
5 Einstellungen
5.3 Verfahren der mittleren axialen Geschwindigkeit (1/8 Durchmesser)
1. Ermitteln Sie nach der genauesten verfügbaren Methode den Innendurchmesser D des Rohres
(in Millimeter).
2. Es muss ein Profilfaktor Fp von 1 verwendet werden.
3. Berechnen Sie den Einsatzfaktor:
12.09
F i = 1 + --------------- + 1.3042
-----------------D
D
Beispiel – bei einem Rohr mit Innendurchmesser 593 mm:
Fp = 1
12.09 1.3042
F i = 1 + --------------- + -----------------593
593
Fi = 1,074
5.4 Erfassen der Teilgeschwindigkeit quer zur Durchflussrichtung
Das Verfahren finden Sie in Anhang A.2.1, Seite 26.
5.5 Einstellen des Messumformers
Der Messumformer kann auf Wunsch auf die Anzeige der Punktgeschwindigkeit, der mittleren
Geschwindigkeit oder der Durchflussmenge eingestellt werden. Informationen zur Programmierung finden
sich in der entsprechenden Bedienungsanleitung:
WaterMaster FET100:

Bedienungsanleitung – OI/FET100-DE

Programmierhandbuch – IM/WMP-D

Zusatzhandbuch, PROFIBUS RS485 Bitübertragungsschicht – IM/WMPBS–EN

Zusatzhandbuch, PROFIBUS FEX100-DP Parametertabellen – IM/WMPBST–EN
AquaMaster3 FET200:

Bedienungsanleitung – OI/FET200-DE

Programmierhandbuch – COI/FET2XX-DE

Zusatzhandbuch, MODBUS-Tabellen – COI/FET2XX/MOD/TBL
Es sind folgende Menüeingaben vorzunehmen:

Profilfaktor Fp

Einsatzfaktor Fc

Durchmesser Sondenrohr (mm)
20
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
6 Technische Daten
6 Technische Daten
Durchflussmesser FEA100/FEA200
Maximale Eintauchtiefe
300 mm
500 mm
700 mm
1.000 mm
Rohrinnendurchmesser
200 mm bis 8.000 mm (8" bis 320") Nenndurchmesser
Schutz
IP68/NEMA 6P (Schutz gegen dauerndes Untertauchen bis 10 m Tiefe)
Gewicht
< 3,5 kg
Genauigkeit
Geschwindigkeit
Größerer Wert von ±2 % des Momentandurchflusses oder ±2 mm/s
Volumen
Einzelheiten können ISO 7145-1982 (BS 1042, Teil 2.2) entnommen werden.
Durchflussbedingungen
Voll entwickeltes Profil nach ISO 7145-1982 (BS1042, Teil 2.2)
Grenzwerte für Drücke
20 bar
Max. Druck
20 bar
Druckgeräterichtlinie 97/23/EG
Dieses Produkt ist in Netzen zur Wasserversorgung, -verteilung und -entsorgung und zugehöriger Ausrüstung
einsetzbar. Daher unterliegt es nicht der Richtlinie.
Leitfähigkeit
> 50 µS/cm
Anschlüsse
1" BSP
1" l NPT
1,5" BSP
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21
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
6 Technische Daten
Maximaler Durchfluss
Die maximal zulässige Geschwindigkeit ist von der Eintauchtiefe abhängig. Typische Eintauchtiefen liegen zwischen
0,125 und 0,5 x Rohrdurchmesser.
Das untenstehende Diagramm zeigt einen Richtwert* für die maximal zulässige Geschwindigkeit für verschiedene
Eintauchtiefen.
Zoll
,
,
,
,
,
,
Fuß/s
Maximale Geschwindigkeit
in m/s
*Dieses Diagramm dient nur als Richtlinie. Faktoren, durch die die maximale Eintauchtiefe in das Rohr beeinflusst wird,
sind u. a.: Komponenten für die Montage des Durchflussmessers wie z. B. Distanzstücke, Buchsen und Ventile;
Vibrationen der Rohrleitung, Vibrationen im Fluid und durch Pumpen verursachte Vibrationen.
Tatsächliche Einsatzlänge
Benetzte Werkstoffe
Gehäuse
Edelstahl
Durchflussmesser
Geeignet für Trinkwasser (gemäß WRAS)
Elektroden - rostfreier Stahl 316L
Dichtungen
Geeignet für Trinkwasser (gemäß WRAS)
Temperaturbereiche
Prozess
60 °C
0 °C
22
Umgebungstemperatur
60 °C
20 °C
Speicher
70 °C
20 °C
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
6 Technische Daten
Grenzwerte für strömungsbeeinflussende Elemente vor dem Messpunkt
5
Durchmesser
Siehe
Tabelle unten
M A
itt uf
ell
in
ie
Auf
Mittellinie
Art des strömungsbeeinflussenden Elements vor
dem
Messquerschnitt
Minimale gerade Rohrstrecke vor dem Messpunkt*
Für eine Messung im Punkt der
mittleren axialen Geschwindigkeit
Für eine Messung in der
Rohrleitungsmitte
90°-Kniestück oder T-Stück
50
25
Mehrere 90°-Kniestücke in einer Ebene
50
25
Mehrere 90°-Kniestücke in unterschiedlichen Ebenen
80
50
Reduzierung, Winkel 18° bis 36°
30
10
Erweiterung, Winkel 14° bis 28°
55
25
Vollständig geöffnetes Klappenventil
45
25
Vollständig geöffnetes Kegelventil
30
15
*Als Mehrfaches des Rohrdurchmessers.
Hinter dem Messquerschnitt muss die gerade Rohrstrecke, unabhängig von der Art der Störung, mindestens das Fünffache des
Rohrdurchmessers betragen.
Hinweis: Diese Tabelle ist ein Auszug aus ISO 7145 (BS 1042) – Teil 2.2 von 1982, zitiert mit freundlicher Genehmigung
des BSI. Der komplette Standard kann auf dem Postweg angefordert werden bei: BSI Publications, Linford Wood,
Milton Keynes, MK14 6LE.
OI/FEA100/200-DE Rev. B
23
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
Anhang A
Anhang A
A.1 – Hintergrundwissen zu Strömungsgeschwindigkeitsprofilen
Abb. A.1 auf Seite 24 ist eine Vektordarstellung eines vollständig entwickelten turbulenten Strömungsprofils
in einem Rohr dargestellt. Derartige Darstellungen veranschaulichen die Verteilung der Strömung innerhalb
des Rohres. Aus dieser auch als „Strömungsprofil“ bezeichneten Darstellung wird ersichtlich, dass die
Geschwindigkeit auf der Mittellinie am höchsten ist und in Richtung der Rohrwände auf Null abfällt. Wenn
das Rohr stromauf über eine ausreichend lange Strecke gerade verläuft, kann ein Profil dieser Form
angenommen werden. In diesem Beispiel möge das Rohr einen Durchmesser von 600 mm haben, die
Geschwindigkeit auf der Mittellinie soll 2 m/s und der Volumenstrom 487 l/s betragen.
Ort der mittleren Geschwindigkeit
sich erheblich ändernde
Geschwindigkeiten
ebener Kurvenabschnitt
1,722 m/s
2,00 m/s
Ort der höchsten Geschwindigkeit
Abb. A.1 Profil einer turbulenten Strömung
Da der Volumenstrom bekannt ist, kann die mittlere Strömungsgeschwindigkeit berechnet werden –
beachten Sie, dass diese um 1,722 m/s kleiner als die auf der Mittellinie gemessene Geschwindigkeit ist.
Eine sorgfältige Untersuchung dieses Profils bzw. dieser Vektordarstellung ergibt, dass die mittlere
Strömungsgeschwindigkeit von 1,722 m/s an einem Punkt des Querschnitts auftritt, der 72,5 mm
bzw.1/8 des Rohrdurchmessers von der Rohrwand einwärts liegt. Dieser Punkt wird als „Ort der Mittleren
Geschwindigkeit “ bezeichnet (nur bei einem Profil einer vollständig entwickelten turbulenten Strömung).
Dies gilt (vorausgesetzt, das Profil ist turbulent und vollständig entwickelt) für alle Rohre aller Durchmesser
und bei allen Volumenströmen, und dieses Verhalten wird im oben erwähnten British Standard anerkannt.
Daraus ergibt sich, dass die günstigste Position für das Messen der Strömungsgeschwindigkeit der Punkt
der mittleren Geschwindigkeit ist, d. h. bei 1/8 des Rohrdurchmessers von der Rohrwand einwärts. Wenn
die Sonde an diesem Punkt platziert wird, kann das Strömungsvolumen direkt berechnet werden – es sind
jedoch noch weitere Betrachtungen anzustellen…
24
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
Anhang A
Der Punkt der Mittleren Geschwindigkeit befindet sich in einem stark gekrümmten Bereich der Kurve (die
Geschwindigkeit in diesem Bereich ändert sich mit dem Abstand von der Rohrwand erheblich), wodurch
die Sonde mit extrem hoher Genauigkeit positioniert werden muss, damit die korrekte Geschwindigkeit
berechnet wird. Wenn die Sonde exakt auf 72,5 mm eingeführt wird, misst sie die mittlere Geschwindigkeit
von 1, 722 m/s, woraus sich durch Multiplizieren mit der Querschnittsfläche ein Strömungsvolumen von
487 l/s errechnet. Wird die Sonde auf 74 mm statt auf 72,5 mm eingeführt, wird eine Geschwindigkeit von
1,85 m/s statt der erwarteten 1,722 m/s gemessen. Durch Multiplizieren dieses Messwerts mit der
Querschnittsfläche ergibt sich ein Momentandurchfluss von 523 l/sec – also ein Fehler von 7,4 %.
In der Praxis kann das exakte Positionieren einer Sonde große Schwierigkeiten bereiten, daher ist diese Art
von Fehlern oft anzutreffen. Bei anderen Sonden als AquaProbe, bei allen erdenklichen Größenordnungen
an Drücken in der Leitung, wird meist das Einsetzen der Sonde innerhalb eines Bereichs von +/-10 mm um
die vorgesehene Position in Kauf genommen. Bei Verwenden der obigen Berechnung ergibt sich dadurch
ein Fehler von ca. 15 %. Dieser Fehler kann anhand des folgenden Verfahrens drastisch verringert werden.
Wie aus Abb. A.1 ersichtlich, ist das Profil in der Mitte des Rohres, nahe der Mittellinie, relativ eben, d. h. die
Strömungsgeschwindigkeit ändert sich mit dem Abstand zur Rohrwand nur gering. Daher sind beim
Messen der Geschwindigkeit auf der Mittellinie die Fehler aufgrund von Ungenauigkeiten bei der
Positionierung (d. h. wenn die Sonde nicht exakt auf die erforderliche Position eingebracht wird) sehr klein;
daher entscheiden sich die meisten Anwender möglichst für eine Messposition auf der Mittellinie. Wie oben
erläutert, erhalten wir bei diesem Vorgehen jedoch die falschen Antworten. Glücklicherweise gibt es eine
mathematische Beziehung zwischen der Geschwindigkeit auf der Mittellinie und der mittleren
Geschwindigkeit im Rohrinneren – den Profilfaktor (Fp). Der Wert für Fp kann anhand einer Gleichung
(siehe unten) berechnet oder einem Diagramm entnommen werden – siehe Abb. A.2.
Fp wird wie folgt berechnet:
r – Yb 
F  = 1 – -----------------r
1
--n
Hierbei gilt:
D = Rohrdurchmesser
2
2n
Y b = r -------------------------------------- n + 1   2n + 1 
und:
n = 1.66 log  R e 
n
 = Dichte des Mediums
v = Mittlere Geschwindigkeit des Mediums
 = Viskosität des Mediums
und:
DR e = ---------
Rohrnennweite in Zoll
Profilfaktor (Fp)
,
,
,
,
,
,
Rohrnennweite in mm
Abb. A.2 Profilfaktor in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit für Rohrdurchmesser von 200 mm bis 2.000 mm
OI/FEA100/200-DE Rev. B
25
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
Anhang A
Nachdem die Position für das Einführen der Sonde ermittelt wurde, ist der Effekt des Einführens der Sonde
in das Rohr (siehe Abschnitt 3.3.2, Seite 8) zu berechnen.
Der Hindernis- oder Einführeffekt wird durch den Einsatzfaktor (Fi) ausgedrückt. Dieser Faktor steht für
eine mathematische Beziehung und kann anhand der folgenden Formel berechnet werden:
1
Fi = --------------------------------1 –  38   D  
A.2 Prüfen des Strömungsprofils auf Symmetrie
Wenn Zweifel hinsichtlich der Symmetrie des Strömungsprofils bestehen (siehe Abschnitt 3.3, Seite 7),
sollte eine Messwerterfassung quer zur Strömungsrichtung ausgeführt werden. Bei diesem Verfahren
muss der Geschwindigkeitswert zweier Punkte miteinander verglichen werden, die im gleichen Abstand
zur Mittellinie liegen.
Normal ist ein Vergleich der Strömungsgeschwindigkeiten in einer Eintauchtiefe von 1/8 und 7/8 des
Rohrdurchmessers, da sich diese Punkte immer am 'Knie' des Profils befinden.
A.2.1 Erfassen der Teilgeschwindigkeit quer zur Durchflussrichtung
Ermitteln Sie nach der genauesten verfügbaren Methode den Innendurchmesser D des Rohres (in
Millimeter). Wenn die Eintauchlänge des Durchflussmessers größer als der Rohrinnendurchmesser ist,
fahren Sie mit der in Abschnitt A.2.2 beschriebenen Methode mit einzelnem Eintrittspunkt fort. Liegt die
Eintauchlänge des Durchflussmessers unter dem Rohrinnendurchmesser, fahren Sie mit der in Abschnitt
A.2.3, Seite 27 beschriebenen Methode mit zwei Eintrittspunkten fort.
A.2.2 Methode mit einzelnem Eintrittspunkt
1. Tauchen Sie die Sonde auf eine Tiefe von 1/8 des Rohrdurchmessers ein – siehe Abb. 3.11, Seite 15.
Hinweis: Aufgrund der Softwarekonfiguration werden alle Berechnungen in metrischen Einheiten
durchgeführt. Bei einem nach dem englischen Maßsystem bemessenen Rohr ist daher der
Durchmesser UNBEDINGT in Millimeter umzurechnen (1 Zoll = 25,4 mm; z. B. bei einem Rohr
von 36 Zoll = 914 mm).
2. Berechnen Sie den Einsatzfaktor
12.09 1.3042
F i = 1 + --------------- + -----------------D
D
3. Informieren Sie sich in der entsprechenden Bedienungsanleitung*, und geben Sie einen Wert für den
Einsatzfaktor Fi ein.
4. Notieren Sie den angezeigten Wert für die Strömungsgeschwindigkeit.
5. Tauchen Sie den Durchflussmesser auf eine Tiefe von 7/8 des Rohrdurchmessers ein.
6. Berechnen Sie den Einsatzfaktor.
F i = 1 + 12.09
--------------- + 1.3042
-----------------D
D
7. Informieren Sie sich in der entsprechenden Bedienungsanleitung*, und geben Sie einen Wert für den
Einsatzfaktor Fi ein.
8. Notieren Sie den angezeigten Wert für die Strömungsgeschwindigkeit.
9. Berechnen Sie das Verhältnis der beiden notierten Werte.
– Liegt das berechnete Verhältnis zwischen 0,95 und 1,05, ist das Strömungsprofil akzeptabel,
und das in Abschnitt 5.2, Seite 19 beschriebene Verfahren kann angewendet werden.
oder
– Wenn das berechnete Verhältnis nicht zwischen 0,95 und 1,05 liegt, ist der Durchflussmesser
an einem anderen Ort einzubringen, um eine optimale Genauigkeit zu erzielen.
*WaterMaster FET100 (OI/FET100–DE) oder AquaMaster3 FET200 (OI/FET200–DE)
26
OI/FEA100/200-DE Rev. B
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
Anhang A
A.2.3 Methode mit zwei Eintrittspunkten
Gehen Sie entsprechend Abschnitt 3.6, Seite 12 vor, und bringen Sie direkt gegenüber der bereits
eingebauten Montagevorrichtung eine zweite Montagevorrichtung an.
Hinweis: Aufgrund der Softwarekonfiguration werden alle Berechnungen in metrischen Einheiten
durchgeführt. Bei einem nach dem englischen Maßsystem bemessenen Rohr ist daher der Durchmesser
UNBEDINGT in Millimeter umzurechnen (1 Zoll = 25,4 mm; z. B. bei einem Rohr von 36 Zoll = 914 mm).
1. Tauchen Sie den Durchflussmesser durch die ursprüngliche Montagevorrichtung auf eine Tiefe von
1/8 des Rohrdurchmessers ein.
2. Berechnen Sie den Einsatzfaktor.
12.09 1.3042
F i = 1 + --------------- + -----------------D
D
3. Informieren Sie sich in der entsprechenden Bedienungsanleitung*, und geben Sie einen Wert für den
Einsatzfaktor Fi ein.
4. Notieren Sie den angezeigten Wert für die Strömungsgeschwindigkeit.
5. Tauchen Sie den Durchflussmesser durch die zweite Montagevorrichtung auf eine Tiefe von 1/8 des
Rohrdurchmessers ein.
6. Notieren Sie den angezeigten Wert für die Strömungsgeschwindigkeit.
7. Berechnen Sie das Verhältnis der beiden notierten Werte.
– Liegt das berechnete Verhältnis zwischen 0,95 und 1,05, ist das Strömungsprofil akzeptabel,
und das in Abschnitt 5.2, Seite 19 beschriebene Verfahren kann angewendet werden.
oder
– Wenn das berechnete Verhältnis nicht zwischen 0,95 und 1,05 liegt, ist der Durchflussmesser
an einem anderen Ort einzubringen, um eine optimale Genauigkeit zu erzielen.
*WaterMaster FET1 (OI/FET100-DE) oder AquaMaster3 FET2 (OI/FET200-DE)
A.3 Vollständiges Geschwindigkeitsprofil
Bei Installationen mit sehr unregelmäßigen und asymmetrischen Geschwindigkeitsprofilen (für die z. B. die
in Abschnitt A.2.2, Seite 26 erläuterte Methode nicht anwendbar ist), ermöglicht ein vollständiges
Geschwindigkeitsprofil eine Erhöhung der Genauigkeit der Messwerte. Um dies zu erleichtern, hat ABB die
PC-Software ScrewDriver entwickelt, mit der die Werte für Fi und Fp für jedes beliebige ausgemessene
Geschwindigkeitsprofil berechnet werden können – siehe IM/SDR, Abschnitt 'ABB Flow Profiling'.
OI/FEA100/200-DE Rev. B
27
AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
Anhang B
Anhang B
Messen des Innendurchmessers
Serienmäßig gefertigte elektromagnetische Durchflusssensoren, die in das Rohr eintauchen, werden in der
Regel für Nenn-Rohrdurchmesser, abgestuft in runden Werten zwischen 15 und 2.000 mm, geliefert (z. B.
für 600 mm, 700 mm usw.). In den seltensten Fällen entsprechen diese Durchflussmesser exakt der
Nenngröße, dies ist jedoch nicht weiter von Bedeutung, da geringe Größenabweichungen bei der
Kalibrierung (vorgenommen mit Protokollierung auf den zugelassenen Prüfständen von ABB) kompensiert
werden. Eine Sonde kann natürlich nicht in dem Rohr, in das sie letztendlich installiert werden solI, geprüft
werden. Daher können Abweichungen zwischen Nenndurchmesser bzw. erwartetem Durchmesser und
tatsächlichem Durchmesser des Rohrs nicht bei der Fertigung der Sonde berücksichtigt werden.
Da in die Beziehung zwischen dem Messwert der Punktgeschwindigkeit und dem Strömungsvolumen die
Querschnittsfläche des Rohres eingeht ( x Radius zum Quadrat), führt ein Fehler beim Wert für den
Innendurchmesser des Rohres aufgrund des „Quadratureffekts“ zu einem viel größeren Fehler beim
gemessenen Volumenstrom. Daher ist es außerordentlich wichtig, den Innendurchmesser des Rohres mit
allen verfügbaren Mitteln möglichst exakt zu messen, damit diese zusätzliche Fehlerquelle ausgeschlossen
wird. Für diesen Zweck liefert ABB eine Sonde für das Messen von Rohrinnendurchmessern
(Rohrkaliber-Messwerkzeug). Verwenden Sie das Werkzeug wie folgt:
1. Setzen Sie das Werkzeug so in die Rückseite des Ventils ein, dass die rote Linie oben auf dem
Anschluss sitzt und sich der Griff des Werkzeugs in Längsrichtung in Linie mit der Mittellinie des
Rohrs befindet.
2. Öffnen Sie das Ventil, und drücken Sie das Werkzeug vorsichtig hinein, bis es die gegenüberliegende
Wand des Rohrs berührt.
3. Ziehen Sie das Werkzeug etwas zurück, und drehen Sie den Griff um 180°, sodass sich der Griff des
Werkzeugs wieder in Längsrichtung in Linie mit der Mittellinie des Rohres befindet.
4. Drücken Sie das Werkzeug vorsichtig in das Rohr, bis es die gegenüberliegende Wand des Rohres
berührt. Schieben Sie nun den schmalen Ring am Werkzeug nach unten, bis er die Oberseite des
Anschlusses berührt.
5. Ziehen Sie das Werkzeug sorgfältig zurück, bis es die Oberseite des Rohrs berührt. Achten Sie
während des Zurückziehens darauf, dass Sie nicht den verschiebbaren Ring berühren. Der Abstand
zwischen der oberen Schneide des verschiebbaren Rings und der Oberkante des Anschlusses ist
der Innendurchmesser des Rohres. Messen Sie diesen Abstand mit Hilfe eines qualitativ
hochwertigen Maßbands.
6. Nachdem Sie den Durchmesser gemessen und notiert haben, drücken Sie das Messwerkzeug
wieder ein Stück in das Rohr, drehen Sie das Werkzeug um 180 °, sodass sich der Griff des
Werkzeugs wieder in Längsrichtung in Linie mit der Mittellinie des Rohres und in derselben Richtung
wie die rote Linie oben auf dem Anschluss befindet.
7. Tauchen Sie die Sonde vollständig in ihren Anschluss, und schließen Sie das Ventil vollständig.
Rohrzentrierung
Abb. B.1 Rohrkaliber-Messstab
28
OI/FEA100/200-DE Rev. B
Produkte und dienstleistungen
Automatisierungssysteme
Dienstleistungen
— für folgende Industriezweige:
— Chemische & pharmazeutische Industrie
— Nahrungs- und Genussmittel
— Fertigung
— Metalle und Minerale
— Öl, Gas & Petrochemie
— Papier und Zellstoff
Wir bieten einen welweiten Service an. Einzelheiten und
Adressen zu den nächstgelegenen Kundendienststellen
erhalten sie von:
Antriebe und Motoren
— AC- und DC-Antriebe, AC- und DC-Maschinen, ACMotoren bis 1 kV
— Antriebssysteme
— Kraftmesstechnik
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Deutschland
ABB Automation Products GmbH
Tel.: +49 800 1 11 44 11
Fax: +49 800 1 11 44 22
Großbritannien
ABB Limited
Tel.: +44 (0)1453 826661
Fax: +44 (0)1453 829671
Regler und Schreiber
— Einkanal- und Mehrkanalregler
— Kreisblattschreiber, Papierschreiber und
Bildschirmschreiber
— Bildschirmschreiber
— Prozessanzeiger
Flexible Automation
— Industrieroboter und Robotersysteme
Durchflussmessung
— Elektromagnetische Durchflussmesser
— Massedurchflussmesser
— Turbinenraddurchflussmesser
— Wedge-Durchflusselemente
Schiffssysteme und Turbolader
— Elektrische Systeme
— Schiffsausrüstung
— Offshore-Nachrüstung und Ersatzteile
Prozessanalytik
— Prozessgasanalyse
— Systemintegration
Messumformer
— Druck
— Temperatur
— Füllstand
— Schnittstellenmodule
Ventile, Betätigungselemente und Stellglieder
— Regelventile
— Stellglieder
— Positioniervorrichtungen
Instrumentierungen für Wasser, Gas und industrielle
Analyse
— Messumformer und Sensoren für pH, Leitfähigkeit
und Gelöstsauerstoff
— Analysatoren für Ammoniak, Nitrat, Phosphat, Silikat,
Natrium, Chlorid, Fluorid, Gelöstsauerstoff und
Hydrazin
— Zirconia-Sauerstoffanalysatoren, Katharometer,
Wasser-stoffreinheits- und Entleergas-Monitore,
Wärmeleitfähigkeit
Kundengewährleistung
Die Lagerung muss staubfrei und trocken erfolgen.
Bei längerer Lagerung muss in periodischen
Abständen der einwandfreie Zustand überprüft
werden.
Sollte eine Störung während der Garantiezeit
auftreten, sind die nachstehenden Dokumente als
Nachweis zu liefern:
— Eine Auflistung, die Prozessbetrieb und
Alarmprotokolle zur Zeit des Ausfalls ausweist.
— Kopien aller Speicher-, Installations-, Betriebsund Wartungsaufzeichnungen zur defekten
Einheit.
ABB Automation Products GmbH
Process Automation
Borsigstr. 2
63755
Alzenau
Deutschland
Tel:
+49 800 1 11 44 11
Fax:
+49 800 1 11 44 22
ABB Limited
Process Automation
Oldends Lane
Stonehouse
Gloucestershire GL10 3TA
UK
Tel.:
+44 1453 826 661
Fax:
+44 1453 829 671
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Änderungen vorzunehmen oder den Inhalt
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PROFIBUS ist eine eingetragene Marke der
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