misuratore magnetico di portata - ffm installazione e manutenzione

MISURATORE MAGNETICO
DI PORTATA - FFM
INSTALLAZIONE E
MANUTENZIONE
Pagine
CONFORMITÀ ALLE NORMATIVE CEE
4
INTRODUZIONE
Principio di misura
Soluzioni tecniche
Misuratore di portata FFM Prestazioni
5
6
7
CONDIZIONI D’INSTALLAZIONE E OPERATIVE
Installazione sulla tubazione
Messa a terra
Terminali
Scelta del rivestimento interno
Gomma soffice /dura
Gomma resistente
PTFE
Scelta del materiale elettrodi
Pressione operativa del fluido misurato
Dimensionamento sensore di misura
Installazione e avviamento
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11
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14
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14
15
15
15
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PROGRAMMAZIONE
Uso della tastiera e memorizzazione
Scelta della lingua
Menù di configurazione parametri
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18
19
INFORMAZIONI SUL DISPLAY
Dati operativi
Portata istantanea
Portata media
Totalizzazione (+) (portata diretta)
Totalizzazione (-) (portata inversa)
Totalizzazione differenziale
Tempo operativo
Portata percentuale
Ultimo errore
Operazioni Utente
Messaggi d’errore
Unità di misura portata
Limite minimo di portata (Out-off)
20
20
20
20
21
21
21
22
22
23
23
24
24
SEGNALI DI USCITA
Uscite analogiche
Messa a punto
Connessioni d’uscita
Specifiche uscita analogica
25
25
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28
Uscite digitali
Tipo di uscita (closed/open)
Impulsi di totalizzazione
Uscita in frequenza
Direzione flusso
29
29
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32
Pag 2
Diagnostica (errore)
Allarmi di portata
Pulizia elettrodi
Comunicazione seriale
Porta seriale RS 232
Porta seriale in loop di corrente
Porta seriale RS 485
Comunicazioni
PULIZIA ELETTRODI
32
32
33
33
34
34
34
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SPECIFICHE CONVERTITORE
Dimensioni elettronica
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SPECIFICHE SENSORE MISURATORE DI PORTATA
Dimensioni sensori flangiati
Dimensioni sensori non flangiati (Wafer)
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Pag 3
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
93/68 CEE
89/336/CEE
“DIRETTIVA BASSA TENSIONE” ( per quanto applicabile)
“DIRETTIVA MARCATURA CE”
“DIRETTIVA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA”
Norme di riferimento:
EN 50081-2
EN 50082-2
EN 61010-1
EN 55022-B
EN 61000-4-2
ENV 50141
EN 61000-4-4
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
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=vxS
Fig. 1 principio di misura
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
Fig. 14 by-pass
Messa a terra
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.
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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
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Terminali
Fig. 19 schema terminali
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Uscita in
corrente
RS 485
(Opzionale)
polo (-)
polo (+)
polo (-)
polo (+)
Interfaccia
di Anodo (Ricevitore)
comunicazione in Catodo (Ricevitore)
Current
Loop Collettore (Trasmettitore)
(20mA)
Emettitore (Trasmettitore)
Uscita digitale 2 Collettore optoisolatore (+)
Emettitore optoisolatore (-)
Uscita digitale 1 Collettore optoisolatore (+)
Emettitore optoisolatore (-)
Connessioni tra elettronica e il tubo di misura
Cavo senza
Cavo con
Sistema
connettore
connettore
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.
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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 –20 ÷ +150°C.
Adatto nell’industria chimica e alimentare.
*Nota – Possiamo suggerire il miglior materiale per la vostra applicazione.
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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 1.4541, 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
0.1÷10m/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.
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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.
DN
4
6
10
15
20
25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
250
300
350
400
500
600
700
800
900
1000
1200
l/s
Qmin
0.00125
0.0028
0.008
0.018
0.032
0.05
0.08
0.125
0.2
0.32
0.5
0.8
1.2
1.8
3.2
5
7
9.6
12.5
20
28
38.5
50
63.5
78.5
113
Qmax
0.125
0.28
0.8
1.8
3.2
5
8
12.5
20
32
50
80
120
180
320
500
700
960
1250
2000
2800
3850
5000
63050
7850
11300
m3/h
Qmin
0.004
0.01
0.028
0.065
0.12
0.18
0.30
0.45
0.72
1.2
1.8
2.8
4.3
6.5
11.5
18
25.2
35
45
72
100
140
180
230
280
400
Qmax
0.45
1
2.8
6.5
12
18
30
45
72
120
180
280
430
650
1150
1800
2520
3500
4500
7200
10000
14000
18000
23000
28000
40000
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
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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 0000.
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
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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.
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Uscita analogica
Funzioni d’uscita
Unità di misura
Dati visualizzati
N° campionamenti
Pulizia elettrodi
Linea seriale
Dati di fabbrica
Fine
Uscita per 0..+Q
Uscita per 0..-Q
Uscita per 0..IQI
Uscita per -Q..+Q
Segnale 0..20mA
Uscita 0..20 mA
Uscita 4..20 mA
Uscita 0..10 mA
Uscita 0..5 mA
Q per l max (l/s) #
I costante (mA) #
Funzioni uscita 1
Funzioni uscita 2
l/sec
l/min
l/hr
hl/sec
hl/min
hl/hr
m3/sec
m3/min
m3/hr
ml/sec
ml/min
ml/hr
Dell’utente
Selez. Visualiz.
Cento percento
Numeri decimali
Allarmi
Azzera total. Parz.
N°campionamenti #
Scollegato
Collegato
IQI Impulsi
IQI Not impulsi
Q+ Impulsi
Q+ Not impulsi
Q- Impulsi
Q- Not Impulsi
Frequenza per Q+
Frequenza per QFrequenza per IQI
Frequenza fissa
Portata negativa
Portata positiva
Esiste guasto
Nessun guasto
Q > Q limite
Q > Q limite not
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
Durata impulsi (10ms) #
Durata intervento (10ms) #
Vol. per impulso (ml) #
Portata a 1kHz (l/s) #
Frequenza fissa (Hz) #
Limite portata (l/s) #
Isteresi (l/s) #
Moltiplicatore #
Unità misura #
Portata istantanea
Portata media
Totalizzazione +
Totalizzazione Differenza totaliz.
Tempo di funzion.
Portata percentuale
Ultimo guasto
Total. Parziale +
Total. Parziale Tempo ultimo azzer.
Guasti percentuali
Cento percento (l/s)
Numeri decimali
E1
E2
……..
E13
Inattivo
A richiesta
All’accensione
Periodicamente
Intervallo pulizia (hr) #
Velocità RS232
Velocità attuale
Velocità RS 485
Priorità di uscita
Indirizzo proprio
2400 Bid
4800 Bid
9600 Bid
19200 Bid
36400 Bid
Attivo + segnale
Non visualizzato
Inattivo
Sì
No
Priorità RS 232
Priorità attuale
Priorità RS 485
Indirizzo proprio #
Data fabbricaz.
Numero fabbrica
Software
Costanti sensore
Freq. Eccitazione
Portata ridotta
Lingua
Data Fabbricaz.
Numero fabbrica
Software
Costanti sensore 1
Costanti sensore 2
Costanti sensore 1 #
Costanti sensore 2 #
6.25 Hz
3.125 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
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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 20.32 sec. (da 0 a 40.64 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).
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Fig. 32 totalizzazione portata diretta
Totalizzazione (-) (portata inversa)
È la totalizzazione volumetrica della portata fluita in direzione opposta alla freccia sul sensore (portata inversa).
Fig. 33 totalizzazione portata inversa
Totalizzazione differenziale
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.
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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
.
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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 Imax.
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”.
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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
m3/sec
m3/min
m3/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 Qmin (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.
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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 Qmax per cui si
vuole la corrente massima Imax.
Menu: Uscita Analogica/Uscita per 0 ÷ +Q Output / Uscita 0 ÷ 20mA / Imax
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. 38 - Uscita per 0 ÷ +Q
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Fig. 39 - Uscita per 0 ÷ -Q
Fig. 40 - Uscita per 0 ÷ IQI
Fig. 41 uscita per -Q ÷ +Q
0..20 mA
4..20mA
0..10mA
0..5mA
Portata/Corrente
-QMax
0
QMax
-QMax
0
QMax
-QMax
0
QMax
-QMax
0
QMax
Uscita per 0..+ Q
0
0
20
4
4
20
0
0
10
0
0
5
Uscita per 0.. – Q
20
0
0
20
4
4
10
0
0
5
0
0
Uscita per 0.. |Q|
20
0
20
20
4
20
10
0
10
5
0
5
Uscita per –Q..+ Q
0
10
20
4
12
20
0
5
10
0
2,5
5
Tabella 3 funzioni della corrente di uscita
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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
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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 0.005 mA (0.004% di 20mA) con la stessa risoluzione per tutti i campi.
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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|
|Q|
Q+
Q+
QQ-
Impulsi
No impulsi
Impulsi
No impulsi
Impulsi
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 12-13 e 14-15.
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.
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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 109 ml (in step di 1ml).
In pratica da 1ml a 1000 m3.
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
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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-
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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 Qlim) 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. 52 ÷ 55
Fig.52 – Q > Qlim
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Fig.53 – Q < Qlim
Fig.54 – IQI > Qlim
Fig.55 – IQI < Qlim
Menù: Funzioni uscite/Funzioni uscite 1 (2)/ Q > Qlim
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.
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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 10 – 11 (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
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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.
2400 Bd
4800 Bd
9600 Bd
19200 Bd
38400 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.
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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)
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SPECIFICHE CONVERTITORE
Dimensioni elettronica
Fig. 58 dimensioni elettronica
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SPECIFICHE SENSORE
Dimensioni sensori
Fig. 59 dimensione sensore flangiato
DN
D
d
A
4-10
15
20
25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
250
300
350
400
500
600
700
800
900
1000
1200
85
95
105
115
135
145
160
180
195
215
245
280
335
405
440
500
565
670
780
895
1010
1115
1220
1455
55
74
76
84
92
96
107
127
142
162
192
218
276
379
430
483
532
636
737
827
927
1037
1137
1337
117
131.5
137.5
146.5
160.5
167.5
180.5
200.5
215.5
235.5
265.5
296
352.5
439
482
538.5
595.5
700
805.5
908
1015.5
1123
1225.5
1443
L
Versione
TG, MG
138
138
215
215
215
215
215
215
215
305
305
380
380
515
515
515
515
615
715
815
815
1015
1015
L
Versione
T, NG
120
134
134
211
211
211
211
211
211
211
301
301
376
376
511
511
511
511
611
711
811
811
1011
1011
I
Peso
45
66
66
96
96
96
96
96
96
96
126
126
211
211
320
320
320
320
320
420
420
520
520
520
3
3.5
3.5
3.5
6
7
8
10
12
16
21
28
35
42.5
55
65
94
122
158
230
325
420
510
Tabella 5 dimensioni sensore flangiato
Pag 38
Fig. 60 dimensione sensore senza flangia
DN
D
A
4-10
15
20
25
32
50
65
80
100
125
150
200
55
74
76
84
92
107
127
142
162
192
218
276
102
121
123
131
139
154
174
189
209
239
265
323
L
Versione
TG, MG
53
74
74
104
104
104
104
104
104
134
134
219
L
Versione
NG
51
72
72
102
102
102
102
102
102
132
132
217
L
Versione
T
49
70
70
100
100
100
100
100
100
130
130
215
Tabella 5 dimensioni sensore senza flange
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Fig. 61 misuratore flangiato in versione compatta
Fig. 62 misuratore non flangiato in versione compatta
Pag 40
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