MISURATORE MAGNETICO DI PORTATA - FFM INSTALLAZIONE E MANUTENZIONE

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1 MISURATORE MAGNETICO DI PORTATA - FFM INSTALLAZIONE E MANUTENZIONE

2 Pagine CONFORMITÀ ALLE NORMATIVE CEE 4 INTRODUZIONE Principio di misura 5 Soluzioni tecniche 6 Misuratore di portata FFM Prestazioni 7 CONDIZIONI D INSTALLAZIONE E OPERATIVE Installazione sulla tubazione 8 Messa a terra 11 Terminali 13 Scelta del rivestimento interno 14 Gomma soffice /dura 14 Gomma resistente 14 PTFE 14 Scelta del materiale elettrodi 15 Pressione operativa del fluido misurato 15 Dimensionamento sensore di misura 15 Installazione e avviamento 16 PROGRAMMAZIONE Uso della tastiera e memorizzazione 17 Scelta della lingua 18 Menù di configurazione parametri 19 INFORMAZIONI SUL DISPLAY Dati operativi 20 Portata istantanea 20 Portata media 20 Totalizzazione (+) (portata diretta) 20 Totalizzazione (-) (portata inversa) 21 Totalizzazione differenziale 21 Tempo operativo 21 Portata percentuale 22 Ultimo errore 22 Operazioni Utente 23 Messaggi d errore 23 Unità di misura portata 24 Limite minimo di portata (Out-off) 24 SEGNALI DI USCITA Uscite analogiche 25 Messa a punto 25 Connessioni d uscita 27 Specifiche uscita analogica 28 Uscite digitali Tipo di uscita (closed/open) 29 Impulsi di totalizzazione 29 Uscita in frequenza 31 Direzione flusso 32 Pag 2

3 Diagnostica (errore) 32 Allarmi di portata 32 Pulizia elettrodi 33 Comunicazione seriale 33 Porta seriale RS Porta seriale in loop di corrente 34 Porta seriale RS Comunicazioni 35 PULIZIA ELETTRODI 36 SPECIFICHE CONVERTITORE Dimensioni elettronica 37 SPECIFICHE SENSORE MISURATORE DI PORTATA Dimensioni sensori flangiati 38 Dimensioni sensori non flangiati (Wafer) 39 Pag 3

4 CONFORMITA ALLE DIRETTIVE CEE I misuratori di portata ad induzione elettromagnetica oggetto del presente manuale sono conformi alle Direttive del Consiglio della Comunità Europea 73/23 CEE DIRETTIVA BASSA TENSIONE ( per quanto applicabile) 93/68 CEE DIRETTIVA MARCATURA CE 89/336/CEE DIRETTIVA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA Norme di riferimento: EN EN EN EN B EN ENV EN Norma Emissione - Ambiente industriale Norma Immunità - Ambiente industriale Norma di sicurezza ITE: Apparecchiature per la tecnologia dell informazione Scariche elettrostatiche Disturbi indotti da Radiofrequenza Transitori veloci Tale conformità viene rispettata se vengono osservate le seguenti condizioni: In caso di convertitore separato dal tubo di misura utilizzare per il loro collegamento elettrico unicamente il cavo schermato fornito in dotazione. Seguire lo schema di collegamento riportato a pag.13 Utilizzare cavi schermati per il collegamento dei segnali in uscita e/o in entrata al convertitore, collegando a terra lo schermo solamente dal lato ricevitore e non sul lato convertitore. RICEVIMENTO DEL MATERIALE Al ricevimento del materiale verificare che l imballo sia integro ed esente da danni causati durante il trasporto. Qualora l imballo risultasse danneggiato verificare immediatamente il contenuto e in caso di danno alla strumentazione presentare reclamo immediato allo spedizioniere. RESO DEL MATERIALE In caso di reso del materiale è indispensabile allegare alla merce un documento nel quale viene descritto il tipo di problema o guasto riscontrato all apparecchiatura o il tipo di lavorazione o modifica da effettuare. È assolutamente indispensabile comunicare al fornitore se il misuratore è stato utilizzato per la misura di portata di liquidi corrosivi, tossici o pericolosi per l organismo. In questo caso prima di effettuare la spedizione effettuare un accurato lavaggio delle parti a contatto col fluido di processo al fine di salvaguardare la sicurezza del personale tecnico addetto alle riparazioni. Imballare in modo accurato l apparecchiatura prestando attenzione particolare al convertitore elettronico e ad eventuali accessori quali display, alimentatori ecc. Pag 4

5 INTRODUZIONE Principio di misura Un misuratore di portata elettromagnetico è un dispositivo per la misura di portata volumetrica di liquidi elettricamente conduttivi. Il principio di misura è basato sulla legge di Faraday dell induzione magnetica. Un sensore consiste di un tubo amagnetico rivestito internamente da materiale isolante, con due elettrodi di misura e due bobine di generazione del campo magnetico. Il liquido che fluisce crea un conduttore in movimento nel campo magnetico e genera una tensione U. Questa tensione è proporzionale all induzione magnetica B, alla distanza degli elettrodi d (lunghezza del conduttore) e alla velocità istantanea v. U = B x d x v Poiché l induzione magnetica e la distanza degli elettrodi sono fisse, la tensione indotta è proporzionale alla velocità istantanea del liquido nella tubazione. La velocità istantanea moltiplicata per la sezione del tubo dà la portata volumetrica istantanea. Q = v x S Fig. 1 principio di misura Pag 5

6 Soluzioni tecniche Il misuratore di portata ad induzione consiste di due elementi, un sensore ed un unità elettronica. Quest ultima può essere parte integrante del sensore (tubo di misura) o separata, ma collegata da un cavo. Il sensore consiste in un tubo magnetico rivestito internamente da materiale isolante, elettrodi di misura, bobine di eccitazione, e cablaggi vari. Varie versioni di sensori permettono di inserirli nelle tubazioni tramite flange (tipo P), filettature (gas tipo G), o alimentare (tipo V) oppure come sistema Wafer serrato tra flange con bulloni (tipo B). Il rivestimento isolante è ottenuto con gomme (tipo TG, MG, o NG) o PTFE (tipo T). Per dettagli tecnici sul sensore vedi paragrafo Specifiche del sensore. L unità elettronica genera la corrente di eccitazione delle bobine, rileva il segnale dagli elettrodi, indica i dati calcolati e genera i segnali di uscita. La corrente di eccitazione bobine è costante ma impulsiva con polarità alternata per evitare la magnetizzazione permanente del sensore. La frequenza di eccitazione è selezionabile a 6,25 Hz oppure 3,125 Hz; in considerazione della maggior inerzia del campo magnetico la frequenza di eccitazione 3,125 Hz viene impostata per tubi di misura con diametro superiore a 100 mm. Per diametri inferiori si seleziona la frequenza di 6,25 Hz se si desidera una risposta più veloce alle variazioni di portata; la frequenza minore tuttavia offre una maggior precisione. La misura della tensione indotta sugli elettrodi è comunque effettuata al termine dell impulso di eccitazione quando il campo magnetico è stabile. Ogni impulso di eccitazione è comunque seguito da una pausa neutra. Per dettagli tecnici sull elettronica vedi paragrafo Specifiche unità elettronica. Fig. 2 diagramma corrente di eccitazione Pag 6

7 Misuratore di portata FFM Prestazioni Il misuratore di portata elettromagnetico FFM è un dispositivo per la misura di portata volumetrica istantanea di liquidi conduttivi in tubazioni chiuse. Permette la misura bidirezionale con alta accuratezza ed ampie variazioni di portata (nel campo di velocità tra 0,1 10 m/sec). La conducibilità del fluido deve essere superiore a 20 µs/cm. Per conducibilità tra 5 e 20µS/cm consultare il costruttore. L unità elettronica permette l indicazione dei valori misurati su display alfanumerico a due linee e la modifica dei parametri tramite tastiera incorporata. Produce inoltre due uscite digitali (frequenza, impulsi, allarmi di stato) oltre a un uscita attiva in corrente e comunicazioni seriali. L operatore può modificare tutte le funzioni di uscita e/o i parametri anche in esercizio. Se necessario l operatore può combinare un qualsiasi sensore FFM con qualsiasi elettronica FFM senza la necessità di taratura dell insieme su circuito idraulico di calibrazione. È necessario comunque inserire nella memoria dell elettronica le costanti di calibrazione e la frequenza di eccitazione proprie del tubo di misura che sono disponibili sulla targhetta di identificazione. Fig.3 diagramma dell errore massimo in funzione del campo max di misura. Pag 7

8 CONDIZIONI D INSTALLAZIONE E OPERATIVE Installazione sulla tubazione Le migliori prestazioni del misuratore si ottengono con portata uniforme, e con valore di conducibilità elettrica specifica costante. Per questa ragione devono essere osservate alcune regole d installazione. Non ci devono essere in prossimità del sensore elementi che possano causare turbolenze. È perciò necessario avere dei tratti rettilinei della tubazione con lunghezze proporzionali al diametro della tubazione stessa. Vedi fig.4 Fig.4 tratti rettilinei di tubazione Se ci sono numerosi elementi di disturbo sulla linea (curve, valvole) le lunghezze dei tratti rettilinei devono essere moltiplicate per il numero degli elementi. Coni di riduzione con angolo max di 8 possono essere inclusi nei tratti rettilinei. Fig. 5 coni di riduzione In presenza di una pompa nella tubazione, è necessario montare il tubo di misura a valle della pompa per evitare effetti di depressione sul sensore che possono danneggiarlo. È inoltre necessario avere una lunghezza rettilinea pari a 25 diametri tra pompa e sensore. Fig. 6 posizione pompe Per la stessa ragione devono essere montate dopo il sensore le valvole d intercettazione. Pag 8

9 Fig.7 valvole di intercettazione Il sensore può lavorare sia in posizione orizzontale che verticale. Tuttavia verificare che l asse degli elettrodi sia orizzontale e che l elettronica stia nella parte superiore. Fig.8 asse degli elettrodi Se il tubo di misura è posizionato su tubo verticale, la portata deve fluire dal basso verso l alto. Fig.9 posizioni del sensore Per una misura corretta assicurarsi che il tubo di misura sia sempre pieno e che non vi siano bolle d aria. Quindi evitare di montarlo nella parte alta di un sifone o in tubo verticale con flusso discendente. Pag 9

10 Fig.10 problemi di bolle d aria Se non si è sicuri di avere sempre il tubo di misura pieno di liquido si può montarlo nella parte bassa di un sifone creato appositamente. Fig. 11 tubo di misura sempre pieno Uno scarico libero deve essere posto superiormente ad almeno due diametri. Fig.12 scarico libero Assicurarsi che la tubazione sia supportata fisicamente in prossimità del sensore e che non vi siano vibrazioni che possono danneggiare il tubo di misura. Pag 10

11 Fig. 13 problemi di vibrazioni Si deve prevedere un by-pass sia nei casi che è impossibile interrompere il flusso sia ove una sezione molto lunga di tubo deve essere scaricata per rimuovere il tubo di misura. Messa a terra Fig. 14 by-pass Per una corretto funzionamento dello strumento è necessario che ci sia un perfetto contatto elettrico tra il sensore e la tubazione, il potenziale di terra e la terra dell alimentazione. Per un sensore flangiato e montato su tubi conduttivi è necessario assicurare il contatto tra le flange e mettere a terra il tubo. Fig. 15 messa a terra Se la tubazione non è conduttiva è necessario interporre anelli di messa a terra per assicurare l equipotenzialità del liquido con il potenziale elettrico di riferimento. Pag 11

12 Fig.16 anelli di messa a terra Per sensori non flangiati connettere le flange di supporto tra loro e con il morsetto di messa a terra presente sul tubo di misura. Fig.17 sensori non flangiati Se nella tubazione vi è una corrente elettrica (ad es. corrente catodica con funzioni anticorrosive), si deve isolare elettricamente il tubo di misura dalla tubazione ed alimentare l elettronica attraverso un trasformatore di isolamento. Fig.18 protezione catodica Pag 12

13 Terminali Fig. 19 schema terminali 4 Uscita in polo (-) 5 corrente polo (+) 6 RS 485 polo (-) 7 (Opzionale) polo (+) 8 Interfaccia di Anodo (Ricevitore) 9 comunicazione in Catodo (Ricevitore) 10 Current Loop Collettore (Trasmettitore) 11 (20mA) Emettitore (Trasmettitore) 12 Uscita digitale 2 Collettore optoisolatore (+) 13 Emettitore optoisolatore (-) 14 Uscita digitale 1 Collettore optoisolatore (+) 15 Emettitore optoisolatore (-) Connessioni tra elettronica e il tubo di misura Cavo senza connettore Cavo con connettore Sistema compatto A Elettrodo 1 Collegamento Collegamento con B Terra connettore effettuato fornito C Elettrodo 2 col cavo internamente D Eccitazione 1 (non collegare ai (non collegare E Eccitazione 2 terminali) ai terminali) Alimentazione 230 V / 50Hz 24 V / DC F L - Fase +24V G Terra Terra H N - Neutro 0V Tabella 1 descrizione terminali Nella versione compatta il tubo di misura è collegato internamente con l elettronica mentre per la versione separata essi sono interconnessi usando un cavo con connettori. Per la versione separata si raccomanda di montare il convertitore (elettronica) vicino al tubo di misura in modo che la lunghezza del cavo di collegamento non superi 200 metri. Se il misuratore è usato in aree con forti interferenze elettromagnetiche, si raccomanda di ridurre il più possibile la lunghezza del cavo. Anche la conducibilità del fluido ha influenza sulla max lunghezza del cavo. Pag 13

14 Fig.20 massima lunghezza del cavo Qualsiasi tipo di cavo con qualsiasi numero di conduttori può essere utilizzato per collegare le uscite del convertitore all elettronica di misura. Si raccomanda di usare un cavo standard a tre conduttori per l alimentazione. Lo strumento non incorpora un interruttore generale che deve essere previsto con eventuali protezioni all esterno. In aree con forti interferenze elettromagnetiche (es. convertitori di frequenza, etc.) si raccomanda di porre un filtro sull alimentazione dello strumento. Non avvicinare il cavo di alimentazione ai cavi dei segnali ed in particolare quelli di interconnessione del sensore con il converter. Scelta del rivestimento interno I tubi di misura sono prodotti con rivestimenti interni di vari materiali e la scelta dipende dalle caratteristiche del fluido da misurare *. Gomma soffice/dura Può essere usata per liquidi con bassa aggressività e con temperature di esercizio di 0 70 C. È adatta alla maggior parte delle applicazioni nel settore acque e depurazione. È prodotta in due versioni: TG con struttura dura e MG con struttura soffice. La struttura soffice può essere scelta per liquidi contenenti solidi in sospensione (ad es. sabbia). Gomma resistente NG può essere usata per fluidi con media aggressività e temperature di esercizio nel campo 0 90 C. È adatta per misure su acqua calda, condensa etc. Se la temperatura è superiore a 100 C si deve preferire il PTFE (teflon). PTFE (teflon) T è il rivestimento più comune per liquidi corrosivi o con temperatura di esercizio nel campo C. Adatto nell industria chimica e alimentare. *Nota Possiamo suggerire il miglior materiale per la vostra applicazione. Pag 14

15 Fig.21 scelta del rivestimento e versione La fig.21 mostra le possibilità di scelta del rivestimento e della versione in funzione della temperatura del fluido ed in prossimità dell elettronica. Scelta del materiale elettrodi * Il materiale standard degli elettrodi di misura è l acciaio inox , tuttavia materiali più pregiati possono essere usati per applicazioni particolari. Su richiesta sono disponibili il Platino e l Hastelloy C4. *Nota Possiamo suggerire il materiale degli elettrodi più adatto alla vostra applicazione. Pressione di esercizio del fluido. I sensori standard sono adatti ad una pressione operativa PN16 (1.6Mpa) per i sensori da DN15 a DN150 e PN10 (1.0Mpa) per dimensioni da DN200 a DN1200. Possono essere forniti su richiesta sensori per pressioni da PN6 (0.6Mpa) a PN40 (4Mpa). La scelta della pressione nominale dipende principalmente dalla max pressione di esercizio del liquido e dalle flange sulle tubazioni. Anche la temperatura del fluido deve essere presa in considerazione. Fig.22 pressione di esercizio Dimensionamento sensore di misura. La tabella 2 mostra il campo minimo e massimo per ogni diametro del sensore per velocità nel campo m/s. La portata di esercizio è preferibilmente scelta per velocità comprese tra 0.5 5m/s. L errore di misura aumenta per velocità inferiori (vedi fig.3). Velocità superiori spesso possono produrre turbolenze, cavitazione e rumore. Pag 15

16 Installazione e avviamento. Normalmente nelle succitate condizioni l FFM è pronto per l esercizio subito dopo l installazione sul tubo e il collegamento all alimentazione. I morsetti devono essere ben serrati e i pressacavi devono essere sigillati dopo le connessioni. I pressacavi non utilizzati devono essere tappati. l/s m3/h DN Qmin Qmax Qmin Qmax Tabella 2 campi di misura Se il misuratore è previsto per misure fiscali esso deve essere sigillato secondo le normative locali; tali misuratori devono essere installati da personale autorizzato. Fig.23 dimensionamento del sensore Pag 16

17 PROGRAMMAZIONE. In funzione delle varie esigenze d impianto il convertitore del misuratore di portata può essere configurato in due differenti modi: attraverso porta seriale con PC o usando la tastiera. Uso della tastiera e memorizzazione. Azionando il tasto il display dello strumento si predispone nel modo di programmazione. La programmazione è protetta da chiave di accesso (password). Per iniziare la programmazione è necessario prima introdurre il codice corretto (un numero di quattro cifre). Sugli strumenti nuovi la chiave impostata in fabbrica è Fig. 24 chiave di accesso Questo è anche il valore iniziale che viene mostrato all inizio (default) e può solo essere confermato entrando nel menù. La chiave di accesso può però essere cambiata a piacere prima di uscire dalla programmazione. Attenzione! È possibile commutare sull indicazione dei dati operativi (misura di portata) e verificare l accettazione di nuovi parametri in ogni momento azionando il tasto. Comunque se la programmazione non è completata dalla selezione dell opzione EXIT, lo strumento non è protetto e possono essere modificati i parametri e le scelte operative. La programmazione può essere effettuata senza interferire con la misura seppure con qualche eccezione. Fig. 25 Movimento del cursore Il tasto muove il cursore a destra. Al raggiungimento del margine destro, il cursore ritorna automaticamente all estremità sinistra. L azione sul tasto cambia il carattere nella posizione del cursore (editing). I caratteri disponibili sono visualizzati ciclicamente e sono scelti in funzione delle esigenze del testo da modificare. Fig. 26 cambio di un numero Pag 17

18 I caratteri disponibili sono: [ 0...9] per i numeri interi[0,...9,..] per i decimali e tutto l alfabeto con caratteri speciali per i testi. Fig. 27 conferma della selezione Al termine delle modifiche effettuate azionando il tasto si conferma il dato. Appare quindi un messaggio di stato. Se la selezione non è accettata il display ritorna al valore precedente pronto per un valore valido. Dopo l introduzione di una chiave di accesso valida si può entrare nei menù e scorrerli ciclicamente con il tasto. Fig.28 scorrimento dei menù La prima cifra lampeggiante sulla prima riga indica che quel menù è attivo e si può entrarvi col tasto che apre i relativi sottomenù oppure continuare l editing del parametro presentato. Si può ritornare al menù (livello)precedente in ogni momento con il tasto che assume la funzione di Escape. Se si è nel menù principale tale tasto permette di uscire dalla programmazione. Scelta della lingua Il misuratore consente di operare utilizzando i testi riprodotti in una sola lingua scelta fra quelle in elenco nel menù DATI DI FABBRICA. L utente dovrà perciò selezionare, quale primo passo nella programmazione, la lingua prescelta. Pag 18

19 Uscita analogica Uscita per 0..+Q Uscita ma Q per l max (l/s) # Funzioni d uscita Uscita per 0..-Q Uscita ma Unità di misura Uscita per 0..IQI Uscita ma Dati visualizzati Uscita per -Q..+Q Uscita 0..5 ma N campionamenti Segnale 0..20mA Pulizia elettrodi I costante (ma) # Linea seriale Dati di fabbrica Funzioni uscita 1 Scollegato Fine Funzioni uscita 2 Collegato IQI Impulsi Durata impulsi (10ms) # IQI Not impulsi Durata intervento (10ms) # Q+ Impulsi Vol. per impulso (ml) # Q+ Not impulsi Q- Impulsi Q- Not Impulsi Frequenza per Q+ Portata a 1kHz (l/s) # Frequenza per Q- Frequenza per IQI Frequenza fissa Frequenza fissa (Hz) # Portata negativa Portata positiva Esiste guasto l/sec l/min l/hr hl/sec hl/min hl/hr m 3 /sec m 3 /min m 3 /hr ml/sec ml/min ml/hr Dell utente Moltiplicatore # Unità misura # Nessun guasto Q > Q limite Limite portata (l/s) # Q > Q limite not Isteresi (l/s) # Q < Q limite Q < Q limite not IQI > Q limite IQI > Q limite not IQI < Q limite IQI < Q limite not Pulizia elettrodi No pulizia elettrodi Selez. Visualiz. Portata istantanea Cento percento Portata media Numeri decimali Totalizzazione + Total. Parziale + Allarmi Totalizzazione - Total. Parziale - Azzera total. Parz. Differenza totaliz. Tempo di funzion. Tempo ultimo azzer. Portata percentuale N campionamenti # Ultimo guasto Guasti percentuali Cento percento (l/s) Numeri decimali E1 E2.. E13 Attivo + segnale Non visualizzato Inattivo Inattivo Sì A richiesta No All accensione Periodicamente Intervallo pulizia (hr) # Velocità RS232 Velocità attuale Velocità RS 485 Priorità di uscita Indirizzo proprio 2400 Bid 4800 Bid 9600 Bid Bid Bid Priorità RS 232 Priorità attuale Priorità RS 485 Indirizzo proprio # Data fabbricaz. Data Fabbricaz. Numero fabbrica Software Numero fabbrica Costanti sensore Freq. Eccitazione Software Portata ridotta Lingua Costanti sensore 1 Costanti sensore 1 # Costanti sensore 2 Costanti sensore 2 # 6.25 Hz Hz Valore Q min (l/s) # [I] Italiano.. [D] Tedesco [GB] Inglese Fine Codice accesso Codice accesso # Default 0000 # IMPOSTARE VALORE Tabella 4 menù e parametri di configurazione Pag 19

20 INFORMAZIONI SUL DISPLAY Dati operativi Lo strumento è dotato di display alfanumerico di alta qualità, retroilluminato, a due linee (2x16 caratteri), con caratteri di 9.6 mm facilmente leggibili anche a distanza. La retroilluminazione è del tipo a risparmio di energia. L illuminazione è limitata a 250 secondi dall ultima azione sulla tastiera e si riaccende alla prima azione sui tasti. Sul display sono disponibili in sequenza fino a otto tipi di informazioni. La visualizzazione delle diverse sequenze si effettua con il tasto. Le unità di misura possono essere cambiate a piacere. Il numero di decimali può essere selezionato da 0 a 3. MENU: Dati visualizzati/numeri decimali/numeri decimali Informazioni inutili possono essere eliminate (vedi Tabella 4) riducendo così la sequenza. I valori numerici sono aggiornati ogni 0.5sec. Portata istantanea È la portata misurata durante il ciclo di eccitazione bobine/risposta. Il ciclo è effettuato 12.5 oppure 6.25 volte/sec per frequenza di eccitazione di 6.25Hz oppure 3.125Hz rispettivamente. Fig.29 display portata attuale Portata media La portata media è ottenuta mediando N valori di portata istantanea. Fig.30 display portata media Il numero di campionamenti N per il calcolo del valore medio è selezionabile tra 1 e 255. Con riferimento alla frequenza di campionamento di 12.5Hz (6.25Hz) le variazioni improvvise di portata sono distribuite in un intervallo da 0 a sec. (da 0 a sec). Questa funzione può essere usata ad esempio quando la portata è molto instabile o in presenza di vortici o bolle d aria. Fig. 31 calcolo valore medio Totalizzazione (+) (portata diretta) È la totalizzazione volumetrica della portata fluita dall inizio della misura in direzione della freccia posta sul sensore (portata diretta). Pag 20

21 Fig. 32 totalizzazione portata diretta Totalizzazione (-) (portata inversa) È la totalizzazione volumetrica della portata fluita in direzione opposta alla freccia sul sensore (portata inversa). Totalizzazione differenziale Fig. 33 totalizzazione portata inversa È la differenza tra le totalizzazioni volumetriche delle portate dirette e inverse fluita dall inizio della misura nel sensore (portata inversa). Fig. 34 totalizzazione differenziale Tempo operativo È il tempo totale di lavoro trascorso dalla prima messa in marcia dello strumento espresso in ore e minuti. Fig. 35 Display tempo operativo I valori totalizzati incluso il tempo operativo allo spegnimento dello strumento sono memorizzati automaticamente nella memoria EEPROM e sono recuperati alla successiva accensione. Questo metodo di backup non richiede alimentazione per la memoria EEPROM. L operatore non è abilitato all azzeramento delle totalizzazioni di portata e di tempo. Pag 21

22 Tuttavia è possibile azzerare i contatori indicati come "Temporary time.." e sono accessibili tramite il tasto. È possibile un azzeramento di tutti i contatori temporanei tramite menù o agendo simultaneamente sui tasti e quando sono indicati i loro valori. Menù: Dati/Visualizzati/Azzera Tot. Parz./Si. Portata percentuale La portata % è indicata da un segmento orizzontale, la cui lunghezza è proporzionale alla portata, e da un valore percentuale di un valore di fondo scala prescelto. Menu: Dati Visualizzati/Cento Percentuale/Cento Percentuale (l/s). Fig.36 display portata percentuale Ultimo errore È indicato con testo breve l ultimo messaggio di errore. ( Vedi paragrafo seguente) Fig. 37 display ultimo errore Il sistema permette di rivedere i codici degli errori precedenti (fino a max 255 errori). Si può accedere a questa possibilità dal display Last error agendo sul tasto. Appare in seconda linea il codice E XX YYY/ZZZ dove XX è il codice dell errore, YYY è il progressivo dell errore e ZZZ è il totale degli errori memorizzati. Per leggere in sequenza i codici degli errori agire sul tasto. Pag 22

23 OPERAZIONI UTENTE Messaggi d errore Al verificarsi di un errore sul display immediatamente appare un messaggio d errore con una breve descrizione. Ad esempio: E 01 Mem Checksum L azione sul tasto riporta il display sui dati operativi e il codice dell errore è memorizzato nel registro degli ultimi errori. Durante l indicazione di un errore la misura continua indisturbata ad eccezione degli errori da E7 a E13 in presenza dei quali la misura indicata è zero a meno che il modo dell errore corrispondente sia settato su disabled (Vedere tabella 4). Gli errori più comuni sono: E1:Il data checksum nella memoria EEPROM non è corretto. Questo errore compare quando il processore fallisce nel memorizzare i dati nella memoria EEPROM all interruzione dell alimentazione. I dati memorizzati sono comunque protetti per permettere una successiva misurazione corretta. E2: L uscita 1 multifunzione genera impulsi di totalizzazione e la memoria degli impulsi non ancora trasmessi è in overflow (vedi pag.16). E3: L uscita 2 multifunzione genera impulsi di totalizzazione e la memoria degli impulsi non ancora trasmessi è in overflow (vedi pag.16). E4: Il misuratore è sincronizzato sulla frequenza di rete (50Hz) e il messaggio informa che un impulso è mancante. Per strumenti alimentati a 24V/DC il messaggio informa di un abbassamento dell alimentazione. Se il messaggio perdura, i dati vengono automaticamente memorizzati nella EEPROM e il tutto resettato. E5: Il processore è stato resettato a causa di overflow del timer di programma. E6: Il processore è stato resettato a causa di variazioni dell oscillatore del processore. E7: Il loop di corrente degli impulsi di eccitazione è interrotto (interruzione delle bobine o dei collegamenti). I messaggi d errore da E8 a E10 informano l operatore di problemi connessi con l alimentazione. E11: La portata attuale supera il valore max impostato per I max. E12: La ricezione del messaggio inviato su uscita seriale non è stata confermata. E13: Indica una considerevole assimmetria rispetto alla terra elettrica del segnale dal sensore. Ciò può essere dovuto a sensore vuoto, notevoli bolle d aria nel fluido, errata messa a terra del sensore o interruzione dei cavi di segnale. Il modo di indicare i messaggi di errore può essere scelto per ciascun messaggio tra tre alternative possibili. Menù: Dati Visualizzati/Allarmi/E-XX/(+) Dove (+) può essere scelto tra: Attivo + segnale Non visualizzare Inattivo Attivo + segnale: In questo modo l errore viene indicato sempre e sull uscita (se qualche uscita è in errore) azzera la portata per errori da E7 a E13. Non visualizzare: In questo modo l errore viene indicato solo sull uscita, azzera la portata per errori da E7 a E13. Inattivo: In questo modo l errore non viene mai indicato neppure sull uscita. Per errori da E7 a E13 non azzera la portata. L errore comunque è memorizzato e disponibile nel menù Ultimo errore. Pag 23

24 Unità di misura portata Il misuratore permette di cambiare le unità di misura della portata. Dodici unità di misura sono previste e selezionabili. L operatore può comunque definire a piacere una tredicesima unità di misura. Menù: Unità di misura/ l/sec l/min l/hr hl/sec hl/min hl/hr m 3 /sec m 3 /min m 3 /hr ml/sec ml/min ml/hr Dell utente L unita definita Dell utente è determinata da una costante di moltiplicazione per convertire nell unità voluta i valori espressi in l/sec. Il nome della nuova unità di misura è un testo di max 6 caratteri selezionabili tra maiuscole, minuscole, e segni speciali (ad es. indici, barra etc.). È necessario selezionare l unità di misura in modo che nelle condizioni di esercizio la portata non sia superiore al fondo scala o molto bassa (max. tre decimali). Limite minimo di portata (Out-off) L operatore può impostare un valore minimo di portata al di sopra del quale inizia la misura. Menù: Dati di fabbrica/portata ridotta/valore Q min (l/s) Questa funzione è molto utile in impianti con presenza di interferenze per cui lo strumento indica una portata anche in presenza di portata sicuramente nulla. Se il valore di portata misurato è inferiore al valore impostato (in l/sec) il display mostra portata zero. L impostazione del valore minimo estende l area di zero in entrambe le direzioni del flusso del medesimo valore. È consigliato impostare tale valore tenendo in considerazione il valore Q min indicato sulla targhetta del sensore. Pag 24

25 SEGNALI DI USCITA Uscite analogiche Messa a punto Lo strumento genera sui morsetti 4 e 5 un uscita in corrente programmabile. L uscita è di tipo attivo (non necessita di alimentazione in serie) ed è galvanicamente isolata. Il carico massimo è di 1000 Ω. L uscita può lavorare in quattro modi, in funzione delle portate(vedi figg.38 41) ed in quattro differenti campi di corrente. Menu: Uscita analogica / Uscita per 0 +Q Uscita per 0 -Q Uscita per IQI Uscita per -Q +Q Segnale 0 20 ma Il campo può essere selezionato per tutti i modi ad eccezione di Corrente fissa Menu: Uscita Analogica / Uscita per 0 +Q / Uscita 0 20 ma Uscita 4 20 ma Uscita 0 10 ma Uscita 0 5 ma La messa a punto dell uscita in corrente avviene con l impostazione del valore di portata massima Q max per cui si vuole la corrente massima I max. Menu: Uscita Analogica/Uscita per 0 +Q Output / Uscita 0 20mA / I max Nel modo Corrente fissa la corrente è impostata direttamente in ma. Menu: Uscita Analogica / Segnale 0 20 ma/i Costante (ma) I seguenti grafici mostrano la dipendenza della corrente I dalla portata Q per i differenti modi operativi. Fig Uscita per 0 +Q Pag 25

26 Fig Uscita per 0 -Q Fig Uscita per 0 IQI Fig. 41 uscita per -Q +Q ma 4..20mA 0..10mA 0..5mA Portata/Corrente -Q Max 0 Q Max -Q Max 0 Q Max -Q Max 0 Q Max -Q Max 0 Q Max Uscita per 0..+ Q Uscita per 0.. Q Uscita per 0.. Q Uscita per Q..+ Q ,5 5 Tabella 3 funzioni della corrente di uscita Pag 26

27 Connessioni di uscita(analogica) Fig. 42 collegamenti della corrente di uscita Fig. 43 collegamenti per differenti direzioni di portata Utilizzando le uscite digitali programmate per discriminare la direzione del flusso, con lo schema di fig. 43 è possibile indicare su due strumenti distinti il valore di portata nelle due direzioni. Fig. 44 Collegamenti per strumento con ingresso in Volt L uscita in tensione è uguale alla caduta sulla resistenza il cui valore è dato dalla formula U = I x R Pag 27

28 Esempio: Con segnale d ingresso 4 20 ma usando una resistenza da 500 Ω si ottiene un campo 0 10V. La resistenza di alta precisione deve essere più vicina possibile ai terminali dello strumento esterno il quale deve avere una impedenza d ingresso molto più alta della resistenza R. Specifiche uscita analogica Un convertitore D/A a 12 bit è alla base della generazione dell uscita analogica. Il campo di corrente è diviso in 4096 step ciascuno corrispondente a ma (0.004% di 20mA) con la stessa risoluzione per tutti i campi. Pag 28

29 USCITE DIGITALI La tabella seguente mostra le funzioni che le uscite possono assumere: Il convertitore elettronico è dotato di due uscite digitali optoisolate. Scollegamento Collegamento Q Impulsi Q No impulsi Q+ Impulsi Q+ No impulsi Q- Impulsi Q- No impulsi Q+ Frequenza Q- Frequenza Q Frequenza Frequenza fissa Portata negativa Portata positiva Esiste guasto Nessun guasto Q> Q limite Q> Q no limite Q< Q limite Q< Q no limite Q >Q limite Q >Q no limite Q <Q limite Q <Q no limite Pulizia elettrodi No pulizia elettrodi I transistor di uscita (open collector) sono disponibili ai morsetti e Queste uscite sono di tipo passivo e richiedono un alimentazione esterna (può essere utilizzata l uscita fissa in corrente) Le uscite possono essere commutate su corrente permanente di uscita o impulsi di corrente fino a 1A (max 0.2sec) con un rapporto impulso/pausa di 1/20. Tipo di uscita Il tipo di uscita è selezionabile per funzioni di service. Menù: Funzioni uscita/funzioni uscita 1 (2) / scollegamento (collegamento) Impulsi di totalizzazione In questa funzione un impulso viene generato immediatamente dopo che un valore preselezionato di volume è passato. La generazione d impulsi è determinata da tre parametri: lunghezza impulso t u,minima pausa tra impulsi successivi t d e il volume per impulso V. I valori di portata sono integrati nel tempo. Immediatamente dopo che il volume V preselezionato per 1 impulso è fluito, un impulso di lunghezza t u viene generato cui segue una pausa di durata minima t d. In caso che il volume preselezionato non sia ulteriormente fluito dopo la pausa l uscita rimane in stato disabilitato altrimenti un nuovo impulso e una pausa sono generati. Se il volume passa in un tempo inferiore alla durata dell impulso il segnale (impulso) viene memorizzato in un registro con capacità max di 255 impulsi. Se questo valore viene superato si genera un massaggio di allarme. Pag 29

30 È quindi importante che i parametri succitati siano scelti opportunamente in modo che il massimo numero di impulsi previsto non ecceda i limiti imposti dalla durata dell impulso e della pausa. Fig.45 generazione degli impulsi Si applica la formula: Max frequenza impulsi =1/(tu+ td) Il valore volume per impulso può essere selezionato tra 1 e 10 9 ml (in step di 1ml). In pratica da 1ml a 1000 m 3. La durata dell impulso e della pausa sono selezionabili tra10msec e 2550 msec (in step di 10msec). Quindi la max frequenza degli impulsi è 50Hz. Gli impulsi possono essere generati in tre modi in funzione della portata, ed è possibile determinare la polarità dell impulso [durante la durata dell impulso l uscita è chiusa (in modo not è aperta)]. Fig.46 impulsi per portata IQI Fig.47 impulsi per portata +Q Pag 30

31 Fig.48 impulsi per portata Q Menù: Funzioni uscita/funzioni uscita 1 (2) impulsi per Q.. (Not) Uscita in frequenza La frequenza in uscita è generata nel seguenti modi. Il rapporto impulso/pausa è sempre 1/1. Il campo di frequenza max impostabile è compreso tra 1Hz e 10 khz. Attenzione! Lo strumento ha un solo generatore di frequenza pertanto non è possibile avere differenti frequenze sulle differenti uscite. Non è possibile predisporre un uscita con frequenza fissa e una seconda uscita con frequenza variabile con la portata. Fig.49 frequenza in funzione di Q+ È comunque possibile generare una frequenza in uscita in funzione della portata diretta (Q+) e una stessa frequenza sulla seconda uscita in funzione della portata inversa (Q-). L uscita in frequenza può quindi funzionare in tre modi di dipendenza dalla portata. Fig.50 frequenza in funzione di Q- Pag 31

32 Fig.51 frequenza in funzione di IQI Menù: Funzioni uscita/funzioni uscita 1 (2)/Frequenza per+ Q Il modo frequenza fissa è previsto a scopi di manutenzione e la frequenza fissa può essere impostata tra 1 e 10kHz Menù: Funzioni uscita/funzioni uscita 1 (2) / Frequenza fissa Direzione di flusso (Uscita digitale) Questa uscita è utilizzata per indicare la direzione del flusso. Se la portata è negativa (portata inversa Q-)l uscita è chiusa /aperta Menù: Funzioni uscita/funzioni uscita 1 (2)/ Portata negativa/portata non negativa. Diagnostica (errore) Se si verifica un errore e il suo modo è abilitato l uscita digitale chiude(error) oppure / apre(no error) per una durata minima di 5sec. Se l errore si mantiene l uscita si mantiene chiusa (o aperta) per tutto il tempo che persiste l errore. Menù: Funzioni uscita/funzioni uscita 1 (2) /Esiste guasto (non esiste guasto). Allarmi di portata Se la portata è maggiore /minore di un valore limite impostato, l uscita si chiude (se si è scelto Q lim ) oppure si apre (se si è scelto Q. lim (Not).) Non appena la portata rientra nei limiti l uscita si disattiva tenendo in considerazione il valore di isteresi impostato. La funzione può avere quattro modi di dipendenza dalla portata - Vedi figg Fig.52 Q > Q lim Pag 32

33 Fig.53 Q < Q lim Fig.54 IQI > Q lim Fig.55 IQI < Q lim Menù: Funzioni uscite/funzioni uscite 1 (2)/ Q > Q lim Pulizia elettrodi(not) L uscita digitale è chiusa (aperta) durante l operazione di pulizia elettrodi. Menù: Funzioni uscite/funzioni uscite 1 (2) / Pulizia (No pulizia elettrodi). Comunicazione seriale Lo strumento è dotato di interfaccia per la comunicazione seriale. È usata o per funzioni di servizio oppure per collegamento a sistema di acquisizione dati dal processo. L interfaccia può essere commutata manualmente o automaticamente su varie porte di uscita. La porta seriale RS232 e il loop di corrente per comunicazione seriale sono disponibili come standard. Lo strumento può essere dotato, su richiesta, di una porta seriale RS485 isolata galvanicamente. Pag 33

34 Porta seriale RS232 La porta seriale RS232 è dotata di connettore Cannon a 9 pin (maschio). Può essere collegato a PC con un cavo crossed (lap link) completo o a soli 3 conduttori detto null modem ), quest ultimo è il cavo più comune per i collegamenti seriali tra PC. La porta RS32 non è galvanicamente isolata dagli altri circuiti e viene normalmente usata per servizio e non per collegamenti permanenti a PC. Porta seriale a loop di corrente Questa porta seriale è disponibile ai morsetti 8 9 (ingresso) e (uscita). La porta è di tipo passivo e richiede un alimentazione esterna per il suo funzionamento (si può utilizzare un uscita analogica programmata come fixed current ). La porta seriale può essere collegata con 2 o 4 fili. Fig. 56 connessione seriale in loop di corrente Usando il collegamento a loop di corrente si possono collegare contemporaneamente più strumenti. Si deve comunque tener conto che ogni strumento ha una caduta di tensione di 2.3 V prodotto dalla caduta sul LED e il transistor dell optoisolatore di uscita. Porta seriale RS485 Questa porta seriale è disponibile come opzionale, ed è isolata galvanicamente dagli altri circuiti. Con questa porta si possono collegare sulla stessa linea a 2 conduttori incrociati, fino a 321 strumenti contemporaneamente e con una distanza massima di 1200 mt. Il numero degli strumenti e la distanza max. possono essere ulteriormente aumentati con l inserimento sulla linea di particolari ripetitori. Fig.57 collegamento seriale RS485 Pag 34

35 Comunicazioni La comunicazione seriale viene effettuata a blocchi (stringhe). Se gli strumenti sono collegati in rete ciascuno deve avere il proprio indirizzo che differisca dagli altri. Menù : Linea Seriale/Indirizzo proprio/indirizzo proprio Strumenti collegati sulla stessa linea seriale devono ovviamente avere la stessa velocità di comunicazione(baud rate) che può essere selezionata tra 5 valori Bd 4800 Bd 9600 Bd Bd Bd La comunicazione seriale funziona normalmente su una porta alla volta. tuttavia in caso di messaggi/dati ricevuti su un altra porta lo strumento automaticamente si collega in comunicazione su questa seconda porta. C è tuttavia la possibilità che nella commutazione si possano perdere parte di primi dati pervenuti. È possibile selezionare una porta prioritaria che si attiva automaticamente all avviamento. Menù : Linea Seriale/Priorità uscita/ RS232 priorità RS485 priorità Priorità attuale Nota: Il protocollo di comunicazione non è parte integrante di questo manuale ma può essere ottenuto su richiesta. Pag 35

36 PULIZIA ELETTRODI Durante la vita operativa dello strumento sugli elettrodi si può depositare un sottile strato biologico non conduttivo (ad esempio calcare); questa pellicola aumentando la resistenza tra il liquido e gli elettrodi può limitare l accuratezza della misura fino a raggiungerne l interruzione. Nel misuratore FFM è previsto come standard la funzione che permette la pulizia degli elettrodi senza necessitare dello smontaggio degli stessi. Il sistema utilizza l effetto elettrochimico tramite una tensione alternata se applicata tra gli elettrodi produce l eliminazione dei depositi. È raccomandabile eseguire la pulizia degli elettrodi periodicamente e con una frequenza che dipende dalla natura del liquido. Il ciclo di pulizia dura 1 minuto. In tale periodo la misura non viene effettuata ma viene simulato l ultimo valore di portata misurato. L operazione di pulizia è visualizzata sull indicatore con un carattere in movimento alternato sulla riga superiore e può essere segnalata con un uscita digitale. Lo strumento offre differenti possibilità di programmazione della pulizia elettrodi. Menù : Pulizia elettrodi / Inattivo A richiesta All accensione Periodicamente Se si seleziona A richiesta il ciclo di pulizia avviene immediatamente dopo la selezione e al termine dell operazione si commuta automaticamente in condizione di pulizia Inattivo. Se si seleziona All accensione il ciclo di pulizia avviene ad ogni accensione dello strumento. Se si seleziona Periodicamente il ciclo di pulizia avviene ad intervalli prestabiliti dall operatore nei limiti da 1 a 255 ore. Il conteggio dei tempi inizia ogni volta che si inserisce un nuovo tempo. Menù : Pulizia elettrodi/periodicamente/intervallo pulizia (hr) Pag 36

37 SPECIFICHE CONVERTITORE Dimensioni elettronica Fig. 58 dimensioni elettronica Pag 37

38 SPECIFICHE SENSORE Dimensioni sensori Fig. 59 dimensione sensore flangiato DN D d A L Versione TG, MG L Versione T, NG I Peso Tabella 5 dimensioni sensore flangiato Pag 38

39 Fig. 60 dimensione sensore senza flangia DN D A L Versione TG, MG L Versione NG L Versione T Tabella 5 dimensioni sensore senza flange Pag 39

40 Fig. 61 misuratore flangiato in versione compatta Fig. 62 misuratore non flangiato in versione compatta Pag 40

41 FFM It.0.1M gg ITT Flygt S.r.l. V.le Europa, CUSAGO (MI) Tel. (02) Telefax (02) Internet : http//

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