ISOMAG Seria Millennium

PRZEP£YWOMIERZE ELEKTROMAGNETYCZNE
ISOMAG
Seria Millennium
Rozwi¹zania które zliczaj¹
Tabela doboru œrednicy nominalnej w zale¿noœci od prêdkoœci cieczy.
3
[m /h]
100000
0
00
2
DN
0
80
1
DN
10000
00
16
Natê¿enie przep³ywu Q
DN
00
00
1000
0
50
DN
0
15
DN
5
12
10
0
20
DN
100
0
25
DN
0
0
DN
0
40
35
DN
0
45
DN
DN
30
DN
0
70
0
DN
0
80
DN
DN
60
9
DN
00
12
DN
10
DN
00
14
DN
0
10
DN
50
80
DN
DN
40
DN
5
6
DN
32
DN
25
1
0,4
DN
1
3 4 5 6 8 10
7 9
2
[l/h]
100000
Natê¿enie przep³ywu Q
10000
20
DN 5
1
DN 0
1
DN
6
DN
1000
100
10
0,4
DN
1
2
2
3
3 4 5 6 8 10
7 9
Wprowadzenie
Przep³ywomierz elektromagnetyczny jest w chwili obecnej najlepszym rozwi¹zaniem dla pomiaru natê¿enia
przep³ywu cieczy czystych, zanieczyszczonych i pulp o minimalnej przewodnoœci elektrycznej 5 µS/cm dziêki:
! Szerokiemu zakresowi œrednic nominalnych
! Szerokiej gamie materia³ów pozostaj¹cych w kontakcie z ciecz¹
! Brakowi spadku ciœnienia
! £atwoœci instalowania i u¿ytkowania dziêki wbudowanej funkcji kalibracyjnej
! Bezobs³ugowoœci
! Sygna³owi wyjœciowemu zale¿nemu liniowo od natê¿enia przep³ywu
! Wysokiej dok³adnoœci w ca³ym zakresie przep³ywu
! Sta³ej dok³adnoœci, niezale¿nie od w³asnoœci cieczy ( gêstoœæ, temperatura, lepkoœæ itp.).
Zasada pomiaru
Podstaw¹ magnetycznego pomiaru przep³ywu jest prawo
indukcji elektromagnetycznej Faraday'a, które mówi ¿e na
koñcach przewodnika o d³ugoœci L, poruszaj¹cego siê z
prêdkoœci¹ v w polu magnetycznym o indukcji B powstaje
si³a elektromotoryczna ( patrz: rys.1 ) o wartoœci wyra¿onej
wzorem:
e=kxBxLxv
Gdzie B jest wartoœci¹ sta³¹ okreœlon¹ przez konstrukcjê,
L jest tak¿e sta³e poniewa¿ reprezentuje odleg³oœæ pomiêdzy
elektrodami E1 i E2, umieszczonymi naprzeciw siebie na
œrednicy rury czujnika przep³ywu a k jest wspó³czynnikiem
kalibracji.
W rezultacie si³a elektromotoryczna e jest zale¿na wy³¹cznie
od prêdkoœci v a przez to od natê¿enia przep³ywu.
Rys.1
St¹d natê¿enie przep³ywu mo¿na wyraziæ wzorem:
Q = const. x e
Zestaw pomiarowy
Zestaw pomiarowy sk³ada siê z czujnika przep³ywu i przetwornika elektronicznego.
Czujnik przep³ywu sk³ada siê z odcinka rury wykonanej ze stali niemagnetycznej, wy³o¿onej od wewn¹trz materia³em izolacyjnym. Na dwóch elektrodach, zamontowanych wewn¹trz rury naprzeciw siebie, regeneruje siê sygna³
elektryczny proporcjonalny do œredniej szybkoœci przep³ywu strugi. Cewki wytwarzaj¹ce pole magnetyczne
znajduj¹ siê na zewn¹trz rury. Ca³y czujnik posiada stopieñ ochrony IP68 który gwarantuje integralnoœæ pola
magnetycznego oraz odpornoœæ na wp³ywy œrodowiska zewnêtrznego. Dobór materia³ów pozostaj¹cych w
kontakcie z ciecz¹ ( wyk³adzina, elektrody itd.) zale¿y od temperatury, agresywnoœci chemicznej i w³asnoœci
œciernych cieczy mierzonej.
Innym rozwi¹zaniem czujnika przep³ywu jest czujnik "Wk³adany", wykonany w formie prêta. Uzwojenie magnesuj¹ce umieszczone jest w koñcówce prêta a elektrody pomiarowe - na powierzchni czo³owej czujnika. Zasada
dzia³ania jest taka sama jak czujnika rurowego ale pomiarem jest objêta tylko czêœæ strugi przep³ywaj¹ca przez
œwiat³o rury. Czujnik montuje siê w przyspawanym do rury medialnej króæcu lub poprzez zawór kulowy ( monta¿ /
demonta¿ czujnika pod ciœnieniem ).
Sygna³ wytworzony w czujniku przep³ywu musi byæ wzmocniony i przetworzony w przetworniku elektronicznym,
który wydaje sygna³ elektryczny proporcjonalny do natê¿enia przep³ywu oraz zasila cewki magnesuj¹ce.
Przetwornik mo¿e byæ wyposa¿ony w wyœwietlacz s³u¿¹cy do odczytywania i programowania urz¹dzenia pomiarowego (zakresu maksymalnego, sygna³u wyjœciowego, detekcji pustej rury itd.).
3
Instalowanie
Rura czujnika przep³ywu musi zawsze byæ ca³kowicie wype³niona ciecz¹ ( co mo¿na uzyskaæ np.
przez usytuowanie czujnika jak na rys. 2 )
Nie nale¿y montowaæ czujnika blisko elementów
ruroci¹gu mog¹cych wywo³aæ zawirowania strugi
jak np. zawory, kolana itd.
Rys.2
Czujnik przep³ywu powinien byæ poprzedzony
idealnie prostym odcinkiem ruroci¹gu o d³ugoœci
przynajmniej 3 œrednic ( rys. 3 ).
Najkorzystniejsze jest pionowe usytuowanie
czujnika ( rys.4 ), po stronie t³ocznej pompy ( a nie
ssawnej ) co pozwala unikn¹æ obecnoœci powietrza
w uk³adzie. Odnosi siê to szczególnie do systemów
grawitacyjnych.
Przy poziomym po³o¿eniu czujnika rurowego, obie
elektrody powinny siê znaleŸæ w p³aszczyŸnie
poziomej ( rys.5 ) co pozwoli unikn¹æ pokrywania
"dolnej" elektrody osadem i kontaktu "górnej"
elektrody z powietrzem.
Jeœli podczas pracy ruroci¹gu pojawiaj¹ siê czêste
zrzuty wody zaleca siê w³¹czenie "Obwodu pustej
rury" co pozwoli na odciêcie jakichkolwiek niepo¿¹danych wskazañ i niepo¿¹danego sumowania przep³ywu.
Rys.3
W przypadku czujników "Wk³adanych", w pozycji
pomiarowej czujnik powinien byæ usytuowany w
strudze mierzonego medium tak aby ciecz przep³ywa³a w osi wy¿³obienia pomiêdzy elektrodami.
( Rys. 5a )
Rys.4
Elektrody
Przep³yw
Przep³yw
Elektrody
Rys.5
Rys.5a
4
Uziemianie
Uziemienie, zarówno rury czujnika jak i cieczy jest
niezbêdne dla prawid³owej pracy przep³ywomierza elektromagnetycznego.
Czujnik rurowy uziemia siê za pomoc¹ odcinka
przewodu miedzianego pod³¹czonego do zacisku
œrubowego umieszczonego na ko³nierzu lub w
skrzynce zaciskowej.
Ciecz jest zwykle uziemiona poprzez metalowy
ruroci¹g, którego koñce nale¿y z kolei po³¹czyæ
przewodami miedzianymi z rur¹ przep³ywomierza.
Je¿eli jednak ruroci¹g nie jest metalowy, lub jest
pokryty wewn¹trz materia³em izolacyjnym, ciecz
nale¿y uziemiæ za pomoc¹ elektrody uziemiaj¹cej
w czujniku przep³ywu lub poprzez umieszczenie
dwóch otworowanych dysków metalowych
pomiêdzy ko³nierzami czujnika przep³ywu i
przeciwko³nierzami. Dyski te musz¹ byæ po³¹czone
miedzy sob¹ oraz do zacisku uziemiaj¹cego na
rurze przep³ywomierza za pomoc¹ przewodów
miedzianych. ( rys. 7 ).
Czujniki "Wk³adane" uziemia siê przez pod³¹czenie
przewodu uziemiaj¹cego do metalowego korpusu
czujnika.
Szczegó³y przedstawiaj¹ rys.6 i 7 obok.
Rys.6
Rys.7
5
Wersje wykonania
Seria MS przep³ywomierzy elekromagnetycznych jest dostêpna w zakresie œrednic nominalnych DN3 do DN2000,
pokrywaj¹c zakres pomiarowy od 0 - 10 l/h do 0 - 113000 m3/h.
Przyrz¹d MS500 "Microflow" jest najmniejszym z przyrz¹dów, o œrednicy nominalnej DN3 - DN20, posiada
korpus wykonany ze stali nierdzewnej, z wyk³adzin¹ z PTFE i ró¿ne rodzaje przy³¹czy. Jest dostêpny w wersji
zintegrowanej lub rozdzielnej, dla cieczy o temperaturze do 150 °C.
Przyrz¹d MS1000 "Wafer" ( Bezko³nierzowy ) o œrednicy nominalnej DN25 - DN400 jest przeznaczony do
monta¿u pomiêdzy dwoma ko³nierzami z podtoczeniem centruj¹cym. Korpus wykonany jest ze stali wêglowej, z
wyk³adzin¹ z PTFE, ebonitu lub PP. Jest dostêpny w wersji zintegrowanej (do 80°C) lub rozdzielnej (do 150°C).
Przyrz¹d MS2400 jest specjalnie zaprojektowany do zastosowañ spo¿ywczych.
Dostêpny jest w zakresie œrednic nominalnych DN25 - DN100. Obudowa ze stali nierdzewnej AISI 304 ( lub AISI
316 ). Posiada ró¿ne typy przy³¹czy sanitarnych.
Dostêpny jest w wersji zintegrowanej ( do 80°C ) lub rozdzielnej ( do 150 °C ).
Przyrz¹dy MS2500 s¹ seri¹ "Ko³nierzow¹" o zakresie œrednic nominalnych DN25 do DN2000, z korpusem
i ko³nierzami wykonanymi ze stali wêglowej, malowanej lakierem epoksydowym, o wyk³adzinie z PTFE ( do 150 °C
) , PP ( do max. 60 °C ) lub ebonitu ( do 80 °C ). Dostêpne s¹ w wersji zintegrowanej lub rozdzielnej.
Przyrz¹dy MS3700 i MS3770 s¹ przyrz¹dami "Wk³adanymi" w ruroci¹g. Czêœæ pomiarowa jest wykonana
w kszta³cie prêta. Czujnik MS3700 mo¿na montowaæ pod ciœnieniem poprzez wprowadzenie go przez zawór
kulowy. Czujnik MS3770 montuje siê w króæcu, bez obecnoœci ciœnienia. Zakres œrednic: do DN 2000. Inne na
zamówienie. Temperatura pracy: wersji zintegrowanej (do 100°C , w rozdzielonej do 150 °C. Korpus ze stali
nierdzewnej AISI 304 ( 316).
Standardowy stopieñ ochrony dla wykonania rozdzielonego: IP68 ( zanurzenie pe³ne do g³êbokoœci 1,5m ).
Przetwornik elektroniczny
Seria czujników MS mo¿e byæ wyposa¿ona w oparte o technikê mikroprocesorow¹ i posiadaj¹ce certyfikat CE
przetworniki ML190 lub ML200. Przetworniki te posiadaj¹ 3 klawisze s³u¿¹ce do programowania i wyœwietlacz
ciek³okrystaliczny (LCD 2 x 16 znaków lub graficzny, 8 - liniowy ) oraz przyjazne operatorowi oprogramowanie.
Obudowa o stopniu ochrony IP67 jest wykonana ze stali wêglowej a jej powierzchnia zewnêtrzna jest przygotowana kataforez¹ i malowana proszkowo. Listwa zaciskowa znajduje siê z ty³u obudowy.
Oprogramowanie pozwala na:
! Zmianê uk³adu wyœwietlacza ( przep³yw i sumowanie, przep³yw " w przód" i " w ty³" itd. )
! Zmianê parametrów czujnika przep³ywu ( zakres max, œrednica czujnika ) oraz jêzyka komunikatów itd.
Podczas pomiaru, oprócz bie¿¹cych wskazañ wyœwietlaj¹ siê tak¿e komunikaty b³êdów, alarmuj¹ce operatora
o nieprawid³owoœciach dzia³ania lub zmianach w procesie.
Wersja zintegrowana ³¹czy czujnik przep³ywu i przetwornik w jeden kompletny zespó³.
Wersja rozdzielona: C - do max. 10m d³ugoœci kabla i L - do max. 500m z przedwzmacniaczem, mo¿e byæ
dostarczona ze specjalnym uchwytem do monta¿u przetwornika na œcianie.
Seria przetworników ML200 zawiera modele specjalizowane: ML201 - licznik ciep³a oraz ML202 - z modu³em
regulatora przep³ywu.
6
Dobór œrednicy nominalnej
Obliczanie straty ciœnienia
Odpowiedni¹ œrednicê nominaln¹ mo¿na okreœliæ
z tabeli poni¿ej.
Je¿eli œrednica nominalna czujnika przep³ywu jest
taka sama jak œrednica ruroci¹gu, strata ciœnienia
jest równa stracie na odcinku rury równym d³ugoœci
czujnika.
Jeœli dobrano mniejsz¹ œrednicê czujnika, konieczne
jest zastosowanie adapterów ( redukcji ). W takim
przypadku, w celu okreœlenia straty ciœnienia nale¿y
skorzystaæ z wykresu poni¿ej.
-
Prêdkoœæ przep³ywu jest tak¿e ograniczona
w³asnoœciami cieczy:
Dla cieczy "czystych" prêdkoœæ odpowiadaj¹ca
max. zakresowi le¿y w przedziale 0,4 do 10 m/s.
Dla cieczy odk³adaj¹cych osad zalecana
prêdkoœæ powinna byæ wy¿sza od 2 m/s.
Procedura:
Okreœliæ wspó³czynnik d/D i zakres prêdkoœci cieczy a
nastêpnie okreœliæ stratê ciœnienia z nomogramu
poni¿ej.
Dla cieczy zawieraj¹cych cz¹stki œcierne zalecana prêdkoœæ nie powinna przekraczaæ 2 m/s.
Je¿eli nie okreœlono konkretnej prêdkoœci przep³ywu,
miernik jest kalibrowany dla prêdkoœci cieczy 3 m/s.
Przep³ywomierz mo¿e byæ kalibrowany na
¿yczenie w jednym lub kilku punktach.
d/D
7
Czujniki przep³ywu
8
Czujniki przep³ywu
9
Czujniki przep³ywu
10
Przetworniki
elektroniczne
11
Przetworniki
elektroniczne
12
Wymiary czujników i szczegó³y zabudowy
Przetworniki ML....
D³awiki kablowe szt. 4
PG 11 IP68
110
106
145
ISOIL
55
25
65
199
ISOIL
7
Przesów 80 mm
40
125
MS 500 / Przetwornik ML....
Przy³¹cze
Przy³¹cze
13
106
86
130
78
Millennium
Wymiary czujników i szczegó³y zabudowy
MS 1000 / Przetwornik ML....
UWAGA!!! Wymiary zewnêtrze mog¹ byæ zmienione bez uprzedniego zawiadomienia
MS 2400 / Przetwornik ML....
14
Wymiary czujników i szczegó³y zabudowy
MS 2500 / Przetwornikr ML....
Ko³nierze PN10-64
MS 2500 / Przetwornik ML....
Ko³nierze ANSI/150-300
15
Wymiary czujników i szczegó³y zabudowy
MS 3700 / Przetwornik ML....
MS 3770 / Przetwornik ML....
L
D
D
1/8D
1/8D
L
Z
Seal with nut
Podstawowy uk³ad po³¹czeñ
Czujniki MS....
Uwaga !
Przed pod³¹czeniem zasilania sprawdziæ
wartoœæ napiêcia na tabliczce znamionowej.
Napiêcia:
90 - 265 V AC
18 - 45 V AC/DC
10 - 35 V DC
Listwa wejϾ / wyjϾ.
Listwa zasilania
M3
1
2
3
L N
(-) (+)
ELEKTRODY
E1 E2 C SC
WEJ
+ -
RS485
B A
4-20 mA
+
-
1
5
7
9
10
2
3
4
6
8
M1
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
+
24V
SC B1 B2
CEWKI
CE E
C E
WYJ. 1 WYJ. 2
Uziemienie
24V
SC
Uwaga: W przypadku wykonañ kompaktowych (przetwornik montowany na czujniku) po³¹czenia elektrod i cewek
czujnika z odpowiednimi zaciskami przetwornika s¹ wykonane fabrycznie.
Przedstawiciel:
NIVELCO- POLAND SP. Z O.O.
44-100 GLIWICE, UL. CHORZOWSKA 44B
TEL.: (32) 270 37 01 6 FAX: (32) 270 38 32
E-mail: [email protected] http://www.nivelco.pl