SENSORE DI FLUSSO A ULTRASUONI IFX-M4-M01

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1 SENSORE DI FLUSSO A ULTRASUONI IFX-M4-M01 DESCRIZIONE TECNICA, ISTRUZIONI PER L USO IFX-M

2 ELENCO DEI CONTENUTI 1. Applicazione Dati tecnici Contenuto dell imballo Principio di funzionamento Marcatura e Sigillo Sicurezza Installazione Calibrazione Trasporto e conservazione Garanzia... 9 Appendici: Appendice A. Dimensioni del sensore di flusso e flange di connessione 10 Appendice B. Morsetti di collegamento del sensore di flusso 11 IFX-M

3 1. APPLICAZIONE Il sensore di flusso IFX-M4-01 è concepito come componente del misuratore di calore. IFX-M4-01 è utilizzato per la misurazione della portata di fluido in sistemi di riscaldamento e conversione in segnale impulsivo elettrico. Poiché componente del misuratore di energia termica il sensore di flusso IFX-M4-01 può essere utilizzato per la contabilizzazione commerciale della quantità di energia in impianti di teleriscaldamento, in fabbriche, in case singole o condomini. IFX-M4-01 rispecchia I requisiti essenziali del Regolamento tecnico per gli strumenti di misura, del 30 Marzo 2006 (trasposizione nel legge UNI nazionale Direttiva 2004/22/EC del 31 March 2004 sugli strumenti di misura): - Allegato I Requisiti essenziali - Allegato MI-004 misuratore di calore, IFX-M4-01 soddisfa i requisiti in accordo alla classe di precisione 2 del EN1434. IFX-M4-01 soddisfa i requisiti in accordo alla classe ambientale C del EN Temperatura ambiente: o C Classe ambientale meccanica: M1 Classe ambientale elettromagnetica: E2 esempio tipo di codice per documentazione tecnica ed emissione ordine: Tipo, modello Sensore IFX-Mx A - 1* - 01* Lato installazione (ritorno/mandata) Applicazione (caldo/freddo o ibrido) Portata permanente, m 3 /h Alimentazione (Batteria, Diretta) Uscita: 1 impulsi per contabilizzatore energia (10 litri/imp) Cavo impulsi (lunghezza): 3 3 m; 5 5 m; m; m; m m; m; m; m; m m; m; m; 0 nessuno Nota: * - il valore degli impulsi può essere richiesto come su8ccessivamente indicato in tabella 2.5. IFX-M

4 2. DATI TECNICI 2.1. Il parametro misurato è il volume del fluido che è convertito in una sequenza d impulso normalizzata Tabella delle portate del sensore di flusso, lunghezze, Connessione (flange) e perdite di pressione P, a q =q p : Portata permanent e, q p Lunghezza, mm Connessione Limiti di portata, m 3 /h Perdite di Minima Permanente Massima pressione q i q s p, a q p, q p MPa, Inferiore a Fig. Nr. Allegato 3,5 260 Filettatura G 1 0,035 3,5 7,0 0,004 Fig. A1 1/4 6,0 260 Filettatura G 1 0,06 6,0 12,0 0,01 Fig. A1 1/4 10,0 300 Filettatura G 2 0,1 10,0 20,0 0,01 Fig. A2 15,0 270 Flangia DN50 0,15 15,0 30,0 0,012 Fig. A3 25,0 300 Flangia DN65 0,25 25,0 50,0 0,02 Fig. A4 40,0 350 Flangia DN80 0,4 40,0 80,0 0,018 Fig. A4 60,0 350 FlangiaDN100 0,6 60,0 120,0 0,018 Fig. A4 A 2.3. Soglia di misurazione del flusso 0,2 q i 2.4. Errore di misurazione ammissibile secondo EN1434 (classe 2): E f = (2+0,02q p /q) 2.5.Tabella d impostazioni predefinite del valore di impulso in base alla portata permanente e dimensione del sensore: Portata permanente q p, m3/h Valore impulso, litro/ impulso 3, ,02 0,02 0,05 0,05 0,2 0,2 0,5 Altre impostazioni dei valori d impulsi possono essere selezionati secondo le esigenze degli utenti ordinando il sensore di flusso. Il valore d impulso è anche indicato sull etichetta del sensore di flusso. Tipicamente 10 litri/impulso Sono consentiti due modi di trasmissione d impulso d uscita possibile: passivo (collettore aperto) e attivo. L impulso d uscita può essere selezionato scegliendo la posizione del ponticello JP (appendice B) La modalità di trasmissione dell impulso d uscita passivo è impostata quando il ponticello JP è posizionato sui i pin 2 e 3 (posizione più bassa). Il circuito di connessione al terminale d impulso d uscita dello strumento è illustrato qui di seguito. Campo di scarico della tensione di alimentazione V La corrente massima di scarico 30 ma IFX-M

5 Il circuito a impulso d uscita rispetta i requisiti della classe OD. La resistenza di carico R D deve essere scelta di conseguenza per evitare di superare la massima corrente di scarico La modalità di trasmissione dell impulso d uscita attivo è impostata quando il ponticello è posizionato sui perni 1 e 2 (posizione più alta). Questo tipo di trasmissione è consigliato per il trasferimento degli impulsi al calcolatore di energia termica. L intervallo di voltaggio durante le pause tra impulsi e trasmissione +3, V L intervallo di voltaggio durante la trasmissione d impulso ,6 V Il circuito ad impulso d uscita rispetta i requisiti della classe "OD Nel caso di normale funzionamento del sensore di flusso gli impulsi d uscita sono trasmessi in stile meander tramite pacchetti di frequenza ogni secondo. Il periodo di segnale non è inferiore a 4ms, la durata del segnale alto e basso non più breve di 2 ms. In caso di flusso opposto, q < 0,2 q i o condizione di tubo vuoto il livello di segnale logico è alto e non appare impulso di trasmissione. In caso di errore dello strumento il livello di segnale logico è basso. Lo strumento esterno che è in grado di analizzare il livello di segnale d impulso d uscita (per esempio: calcolatore di energia termica ISONRG) può individuare la situazione dell errore dello strumento se il livello del basso dura più di 2 secondi Stato di verifica dello strumento. Visivamente lo strumento può essere testato premendo il tasto test (che è collocato nel pannello interno - vedi appendice B) e osservando l indicazione della luce dei LED verde e rossa. Un altro modo per riconoscere lo stato dello strumento è di analizzare lo stato logico del segnale dell impulso d uscita e il segnale di direzione (D) di uscita: Stato dello LED Verde (1) LED rosso (1) Impulso d uscita Direzione Errore strumento d uscita(d) d uscita (E) 1. Flusso normale Luce lampeggiante No luce Trasmissioni d impulsi Livello basso Livello basso 2. Flusso opposto Luce lampeggiante Luce lampeggiante Livello alto Livello alto Livello basso 3. Tubo vuoto Luce stabile No luce Livello alto Livello basso Livello alto 4. Errore strumento No luce Luce stabile Livello basso Livello basso Livello alto 5. q > 1,1 q s No luce Luce lampeggiante q.tà d impulsi corrisponde a q = 1.1 q s Livello basso Livello basso 6. q < 0,2 q i Luce stabile Luce lampeggiante Livello alto Livello basso Livello basso Nota: 1. L indicazione LED inizia quando il tasto è premuto. Lo stato del segnale E (Errore) e D (Direzione) sono passive e dovrebbero essere collegati utilizzando il diagramma di connessione del segnale di uscita a scarico aperto come illustrato quando in p Quando la portata misurata supera la portata minima q s per +10 %, il sensore di flusso trasmette la q.tà d impulsi che corrisponde alla portata q s +10 % e indica il corrispondente codice di stato di sovraflusso Il sensore di flusso è alimentato: - Da una fonte di alimentazione DC 3,6V ±0,2V (corrente media inferiore a 35 μa), o - Da fonte interna +3.6V batteria al litio, taglia C, fino a 12 anni di vita. IFX-M

6 2.10. Tabella dei pesi del sensore di flusso, corrispondente al diametro nominale: Flusso permanente q p, m3/h 3, Peso, inferiore a, kg 3,0 3,0 3,2 6,0 10,5 13,5 14 Dimensioni del sensore di flusso e le sue flange di connessione sono presentate nell appendice A Condizioni ambientali: - temperature ambiente 5 o C a 55 o C, - umidità ambiente < 93, - pressione atmosferica 86 kpa a 106,7 kpa, - temperature di flusso 10 o C a 130 o C, - pressione fluido <1,6 MPa Grado di protezione IP65 o IP67 (con ordine separato) Il sensore di flusso rispetta i requisiti previsti da 89/336/EEC, EN , EN CONTENUTO IMBALLO Componenti compresi nel completo Quantità Nota 1. Sensore di flusso IFX-M Set supplementare di flange di connessione 1 * 3. Descrizione tecnica, istruzioni operative del IFX-M Cavo impulsi (lung. da 3 m a 200 m) 1 ** 5. 3,6V batteria litio, 8Ah, taglia C 1 * REMARK: * - incluso solo su richiesta ** - Lunghezza cavo dipendente dall ordine. Lunghezza Standard 3 m. 4. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO 4.1. Il misuratore di portata a ultrasuoni IFX-M4-01 è uno strumento basato sul microcontrollore composto da sensore di flusso e parte elettronica montata sullo stesso. La misurazione del flusso è basata sul metodo di misurazione del tempo di volo. Il volume del fluido è calcolato come da formula: V KH * KM * (1/t + - 1/t - ) *T, Dove : V - volume misurato del fluido, m 3 ; T tempo d integrazione, s; t + - tempo di volo misurato a monte dell impulso a ultrasuoni, s; t - - tempo di volo misurato a valle dell impulso a ultrasuono, s; KH fattore di correzione idrodinamico; KM coefficiente che dipende dalla dimensione del sensore di flusso. La portata misurata è convertita in quantità d impulsi che è trasferita nel terminale a uscita impulsiva. 5. MARCATURA E SIGILLO 5.1. Sigillo del produttore: - Uno o due sigilli posti sul trasduttore a ultrasuoni montati nel sensore di flusso (Appendice A, Figure A3 e A4). - Uno o due sigilli sui bulloni della copertura di protezione del trasduttore ultrasonico (Appendice A, Figure A1 e A2) Sigillo di calibrazione: - Sigillo sulla copertura interna della scatola elettronica (Appendice B1) Sigillo di montaggio: - Sigillo del bullone sulla copertura superiore della scatola elettronica.(appendice A). IFX-M

7 6. SICUREZZA 6.1. Il fattore di rischio durante l installazione e il funzionamento del misuratore è la trasmissione del fluido termovettore tra il sensore di flusso con pressione interna fino a 1,6 Mpa e la temperatura fino a 130 C. Per eliminare questo rischio solo personale tecnicamente qualificato può eseguire la manutenzione e installare lo strumento. Il montaggio del sensore di flusso è possibile solo dopo aver assicurato l assenza del fluido di trasmissione nel tubo Tramite la connessione del sensore di flusso allo strumento esterno di registrazione dell impulso che è alimentato a AC 230V verificare la corretta messa a terra dello strumento esterno. 7. INSTALLAZIONE 7.1. Le dimensioni del sensore di flusso e le sue flange di connessione sono illustrate nell appendice A. Il collegamento dei cavi di segnale è presentato in appendice B Controllare che l installazione del sensore di flusso corrisponda alle note sull etichetta (Sensore di flusso posizionato in mandata o ritorno) E necessario pulire il luogo d installazione del sensore nel tubo prima di installare il sensore di flusso. E raccomandato utilizzare un qualsiasi tratto di tubo in sostituzione del sensore di flusso durante l installazione del tubo e il lavaggio Il sensore di flusso rispetta i requisiti della classe meccanica MI (vibrazioni minime, posizione di montaggio fissata). Evitare di installare il sensore di flusso in prossimità di fonti di vibrazioni (pompe, ecc.) Requisiti per l installazione del sensore di flusso in linea: - Per sensori di flusso con estremità filettata connessione G1 1/4 (q p = 3,5 m 3 /h e 6,0 m 3 /h): non esistono requisiti per lunghezze di tubazioni dritte in direzione a monte e a valle. - Per sensori di flusso con estremità filettata connessione G2 (qp = 10 m3/h) e connessione flangiata DN50 DN100 (qp = 15,0 m3/h... 60,0 m3/h): - La lunghezza di tubazione rettilinea a monte non deve essere inferiore a 5DN e la lunghezza di tubazione rettilinea a valle non deve essere inferiore 3DN quando il disturbo al flusso è il gomito del tubo (1 o 2 gomiti); - La lunghezza di tubazione rettilinea a monte non deve essere inferiore a 10DN e la lunghezza di tubazione rettilinea a valle non deve essere inferiore 3DN quando l interferenza del flusso è data da valvola, pompa o altro; 7.6. Evitare l installazione del sensore di flusso in prossimità di pompe che possono causare cavitazione Il misuratore di flusso può essere montato sia verticalmente che orizzontalmente nel tubo. Il montaggio verticale del misuratore di flusso è consentito solo se la direzione del flusso nel tubo è dal basso verso l alto La direzione di installazione del sensore (è indicata con la freccia sull etichetta del sensore di flusso) deve combaciare con la direzione del flusso nella tubazione Quando il sensore di flusso è montato orizzontalmente nel tubo è consigliato di girare la parte elettronica su un lato del sensore di flusso come illustrato in (Fig. 1 b,c,d): - per i sensori di flusso con q p = 3, ,0 m 3 /h; - se c è la possibilità di un aumento di temperature del fluido sopra i C; - sensori di flusso con q p = 25,0...60,0 m 3 /h dovrebbero essere girati verso il basso del trasduttore ultrasonico (Fig. 1 d). IFX-M

8 a b c d Fig.1. Posizioni dei sensori di flusso: a) posizione sconsigliata; b) e c) posizione consigliata per sensori di flusso con filettatura e connessione G1 1/4 (q p = 3,5 m 3 /h e 6,0 m 3 /h), G2 (q p = 10,0 m 3 /h) e connessione flangiata DN50 (q p = 15,0 m 3 /h); d) posizione consigliata per sensori di flusso con connessione flangiata DN65, DN80, DN100 (q p = 25,0 m3/h... 60,0 m3/h) Le guarnizioni della flangia devono combaciare con il diametro della tubazione. Durante l installazione le guarnizioni devono essere esattamente centrate con la sezione trasversale al centro della tubazione per evitare che le guarnizioni sporgano all interno della tubazione La connessione del cavo dell uscita a impulsi o del cavo di alimentazione della batteria deve essere eseguita con i cavi di messa a terra con i fili di segnale e sezione non inferiore a 0.12 mm 2. Questi cavi devono essere disposti almeno 0,5 metri dai cavi ad alto tensione. I terminali di collegamento e il cablaggio dei cavi di segnale sono presentati nell appendice B. E consigliato di utilizzare un cavo con un diametro esterno di 4 6 mm Collegamento dell alimentazione: - Vedi diagramma di collegamento nell appendice B2 se il sensore di flusso è alimentato da una fonte esterna. - Collegare il connettore batteria al contatto BAT se il sensore di flusso include una batteria al litio interna (Appendice B1) Dopo aver installato il sensore di flusso nel tubo controllare lo stato dello strumento che è indicato tramite LED (dopo aver premuto il pulsante test) e il corrispondente stato sull indicatore del calcolatore di energia flusso/calore. IMPORTANTE! - Il sensore può essere installato nella tubazione solo dopo aver terminato i lavori di saldatura. - E vietato eseguire lavori di saldatura sulla tubazione dove è già installato il sensore di flusso. 8. CALIBRAZIONE 8.1. Si consiglia di eseguire la calibrazione e il test del misuratore di flusso nella modalità Test. La modalità "test è impostata ponendo il contatto a ponticello con un passo di 2,54 mm sui pin nel contattore J1. Il contattore J1 è posto sotto la copertura sul lato destro nella schda PCB (Appendice B3) Per misurare la quantità di impulsi d uscita durante la calibrazione del sensore di flusso si consiglia di utilizzare la modalità di trasmissione ad uscita impulsi passiva (collegamento a collettore elettrico aperto). Questa modalità è impostata ponendo il ponticello JP sui perni 2 3. (vedi p e appendice B3). IFX-M

9 8.3. La quantità minima consigliata degli impulsi di uscita e durata della misurazione del sensore di flusso in modalità operativa: Flusso Quantità impulsi Durata di misurazione in modalità Test Durata di misurazione in modalità operativa 0.1 q p <q q s N 1000 T> 2 [min] T> 5 [min] qi q 0.1 q p N>500 T > q i /q, [min], T > q i /q, [min], Entrambe le condizioni devono essere soddisfatte eseguendo la calibrazione e il test In seguito alle procedure di test e calibrazione la modalità Test deve essere spenta rimuovendo il ponticello dai perni nel contattore J1. L accesso nel contattore J1 nella scheda PCB deve essere protetto con la copertura. La vite della copertura deve essere saldata con il sigillo di calibrazione. 9. TRASPORTO E IMMAGAZZINAMENTO 9.1. Le apparecchiature imballate possono essere trasportate in qualsiasi tipo di veicolo coperto. Le attrezzature devono essere ancorate in modo affidabile per evitare scosse e possibilità di spostarsi all'interno del veicolo Le apparecchiature devono essere protette da danni meccanici e urti Le apparecchiature devono essere conservate in locali asciutti e riscaldati, dove la temperatura ambiente non è inferiore a +5 C. Non devono essere conservate dove ci sono sostanze chimiche aggressive a causa del pericolo di corrosione. 10. GARANZIA Il produttore dà la garanzia che i parametri dell apparecchiatura corrispondo ai requisiti tecnici elencati nel paragrafo 2 di questo documento se il trasporto, lo stoccaggio e le condizioni di operatività saranno rispettati Periodo di garanzia - 12 mesi dalla messa in opera, ma non più di 18 mesi dalla data di produzione. Isoil Industria spa Sede Cinisello Balsamo (MI) Italy 27, via F.lli Gracchi Phone Fax vendite@isoil.it oppure isothermic@isoil.it Web: Indirizzo del produttore: IFX-M

10 Appendice A. Misure e dimensioni q p, m 3 /h L H B Connection 3, Filettatura G1 1/4 6, Filettatura G1 1/4 Fig. 1. Dimensioni dei sensori di flusso con q p = 3,5 m 3 /h; 6,0 m 3 /h. q p, m 3 /h L H B Connection 10, G 2 Fig. 2. Dimensioni dei sensori di flusso con q p = 10,0 m 3 /h. q p, m 3 /h L D1 H B Connection 15, DN50 Fig. 3. Dimensioni dei sensori di flusso con q p = 15,0 m 3 /h (DN 50). q p, m 3 /h L D D1 H B Connessione 25, DN65 40, DN80 60, DN100 Fig. 4. Dimensioni sensori di flusso con q p = 25 m 3 /h (DN 65), q p = 40 m 3 /h (DN 80), q p = 60 m 3 /h (DN 100), IFX-M

11 Appendice B1 Terminali di collegamento del sensore di flusso IFX-M4-01 Batteria al litio 3,6V, 8Ah, size C Sigillo di calibrazione Pulsante di indicazione di stato Terminale di connessione batt. BAT Terminali di collegamento dei segnali di impulsi, stato e alimentazione esterna: U+ Alimentazione esterna (+3,6V) (utillizzata se non prevista batteria al litio interna), uscita impulsi, GND terra (-). D segnale di direzione (collettore aperto), E errore di segnale (collettore aperto). Protezione del cavo LED per indicazione dello stato (verde e rosso) Configurazione dell uscita impulsiva con posizionamento del ponticello (1-2-3): - connessi (1-2) uscita attiva (utilizzato per trasferire l impulso al calcolatore, se alimentati dalla stessa batteria), - connessi (2-3) collettore aperto - output. IFX-M

12 Appendice B2 Connessione cavo impulsi Alimentazione del sensore di flusso IFX-M4-01 con batteria esterna (calcolatore) La batteria interna non è installata, se il IFX-M4-01 è alimentata da alimentatore esterno Configurazione degli impulsi uscita: - Il ponticello dovrebbe essere impostato sui pin 1-2 (uscita attiva) quando il calcolatore e il sensore di flusso sono alimentati dalla stessa batteria. Rosso (+U) Bianco ( ) GND Connessione del cavo a impulsi: Rosso (U+) alimentazione esterna (+3,6B) ; Bianco ( ) impulso; (GND) Terra (-); IFX-M

13 Appendice B3 Impostazione della modalità Test e configurazione dell impulso d uscita per calibrazione Modalità test è impostata posizionando il ponticello sui pin nei contattori J1 Configurazione della trasmissione con uscita a impulsi: Ponticello su 1-2: Modalità attiva Ponticello su 2-3: Modalità passiva (connessione elettrica a collettore aperto) IFX-M

14 Indirizzo: Isoil Industria spa Head office Cinisello Balsamo (MI) Italy 27, via F.lli Gracchi Phone Fax oppure Web: Service Isoil Industria spa Cinisello Balsamo (MI) Italy 27, via F.lli Gracchi Phone Fax IFX-M